KR101279669B1 - Apparatus for planning maintenance of electric motor - Google Patents

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Abstract

작업자의 숙련도나 능력에 좌우되는 일 없이 전동기의 이상을 객관적으로 판단할 수 있고, 나아가서는, 전동기의 돌발적인 고장을 미연에 방지할 수 있는 전동기의 예방 보전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전동기의 조작량(부하율)을 전동기 구동 장치로부터 취득함과 함께, 취득한 조작량과 상관 관계가 있는 전동기의 상태량(권선온도 상승치)를 전동기에 설치되어 있는 센서에 의해 취득한다. 그리고, 전동기의 운전시에 있어서 취득된 조작량과 특정 상태량과의 관계를 나타내는 평가용 데이터를 상관평가 모델과 대조하고, 평가용 데이터와 상관평가 모델과의 일치도를 판정한다. 본 발명의 전동기의 예방 보전 장치는, 평가용 데이터와 상관평가 모델과의 일치도에 의거하여 전동기의 이상을 감시한다.It is an object of the present invention to provide a preventive maintenance apparatus for an electric motor that can objectively determine an abnormality of an electric motor without being influenced by an operator's skill or ability, and can prevent an unexpected failure of the electric motor in advance.
The operation amount (load ratio) of the motor is acquired from the motor drive device, and the state amount (winding temperature rise value) of the motor correlated with the acquired operation amount is acquired by a sensor provided in the motor. And evaluation data which shows the relationship between the operation amount acquired at the time of operation of an electric motor, and a specific state quantity is compared with a correlation evaluation model, and the degree of agreement with the evaluation data and a correlation evaluation model is determined. The preventive maintenance device of the motor of the present invention monitors the abnormality of the motor based on the degree of agreement between the evaluation data and the correlation evaluation model.

Description

전동기의 예방 보전 장치{APPARATUS FOR PLANNING MAINTENANCE OF ELECTRIC MOTOR}Preventive maintenance device of electric motor {APPARATUS FOR PLANNING MAINTENANCE OF ELECTRIC MOTOR}

본 발명은, 전동기의 예방 보전 장치에 관한 것으로, 특히, 제철소의 압연 플랜트에 사용되는 전동기와 같은 대형 전동기의 징조 진단에 이용하기 알맞은 예방 보전 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a preventive maintenance device for an electric motor, and more particularly to a preventive maintenance device suitable for use in diagnosing a sign of a large electric motor such as an electric motor used in a rolling plant of a steel mill.

제철소의 압연 플랜트를 구성하는 기기의 하나로서 전동기가 있다. 전동기는 압연 플랜트에서의 중요한 요소이고, 그 고장은 압연 플랜트 전체에 영향을 준다. 이 때문에, 압연 플랜트의 운전에 있어서는, 전동기에 이상이 생기고 있지 않은지 감시함으로써, 전동기의 고장을 미연에 방지하는 것이 필요하게 되어 있다. 즉, 전동기의 예방 보전이 필요하게 되어 있다.As an apparatus which comprises the rolling plant of a steel mill, there is an electric motor. The electric motor is an important factor in the rolling plant, the failure of which affects the whole rolling plant. For this reason, in the operation of a rolling plant, it is necessary to prevent the failure of an electric motor by monitoring whether an abnormality has occurred in an electric motor. That is, the preventive maintenance of an electric motor is needed.

종래의 전동기의 예방 보전에서는, 예를 들면 일본 특개소60-66647호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 전동기의 온도나 진동을 계측하고, 그 계측치를 감시하는 것이 행하여지고 있다. 구체적으로는, 도 7 및 도 8에 도시하는 바와 같이 진동이나 온도 등의 감시 대상의 계측치가 시간 축 상으로 판독되고, 그 계측치가 임계치를 넘고 있는지 아닌지의 여부가 감시되고 있다. 그리고, 도 7에 도시하는 바와 같이 감시 대상의 계측치가 임계치를 초과하지 않는 동안은, 전동기는 정상적으로 유지되고 있다고 판단되고, 도 8에 도시하는 바와 같이 감시 대상의 계측치가 임계치를 넘는 이상점이 검출되면, 전동기가 이상이라고 하여 경보가 나오고 있다. 또한, 감시 대상의 계측치가 임계치를 초과한 각 이상점에 관해, 이상 정도의 크기에 의해 가벼운 고장과 심한 고장의 경보가 나뉘어져 있다.In the preventive maintenance of a conventional electric motor, as disclosed in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 60-66647, measuring the temperature and vibration of the electric motor and monitoring the measured value are performed. Specifically, as shown in FIG. 7 and FIG. 8, measured values of monitoring targets such as vibration and temperature are read out on the time axis, and whether or not the measured values exceed a threshold is monitored. As long as the measured value of the monitoring target does not exceed the threshold as shown in FIG. 7, it is determined that the electric motor is normally maintained, and when an abnormal point exceeding the threshold is detected as shown in FIG. 8. The alarm is issued because the motor is abnormal. In addition, for each abnormal point whose measured value to be monitored exceeds a threshold, the alarm of light failure and severe failure is divided by the magnitude of the abnormality.

[특허 문헌][Patent Document]

특허 문헌 1 : 일본 특개소60-66647호 공보
Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-66647

그런데, 종래의 방법에서는, 전동기의 이상이 검지되어 경보가 나온 경우, 전동기의 유지 보수를 실시할런지의 여부, 실시하는 것이라면 어느 정도로 실시하는 것 인지라는 판단은 인간, 즉, 현장의 작업자에게 맡겨져 있다. 이 때문에, 작업원의 능력 차이에 의해 판단이 다르고, 잘못된 판단의 결과, 중대한 고장을 발생시켜 버리는 경우가 있다. 전술한 바와 같이, 전동기의 고장은 플랜트 전체에 영향을 주고, 중대한 고장이면 플랜트의 조업을 정지시켜 버리는 일도 있다. 특히 원격지의 플랜트에서, 돌발적인 고장이 발생한 경우에는, 보수·수리에 시간이 걸리고, 많은 리소스가 할애되게 된다.By the way, in the conventional method, when an abnormality of the electric motor is detected and an alarm is issued, it is left to the human, that is, the worker on the site to determine whether to perform the maintenance of the electric motor and to what extent it is to be performed. . For this reason, judgment differs according to the ability difference of a worker, and as a result of wrong judgment, serious failure may occur. As described above, failure of the electric motor affects the entire plant, and in the case of a serious failure, the operation of the plant may be stopped. In the case of a sudden breakdown, especially in remote plants, it takes time to repair and repair, and a lot of resources are devoted.

본 발명은, 상술한 바와 같은 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 작업자의 숙련도나 능력에 좌우되는 일 없이 전동기의 이상을 객관적으로 판단할 수 있고, 나아가서는, 전동기의 돌발적인 고장을 미연에 방지할 수 있는 전동기의 예방 보전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and it is possible to objectively determine the abnormality of the electric motor without depending on the skill or ability of the operator, and furthermore, it is possible to prevent unexpected failure of the electric motor. An object of the present invention is to provide a preventive maintenance device for an electric motor.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 전동기의 예방 보전 장치는, 전동기의 조작량을 전동기 구동 장치로부터 취득함과 함께, 취득한 조작량과 상관 관계가 있는 전동기의 상태량(특정 상태량)을 전동기에 설치되어 있는 센서에 의해 취득한다. 그리고, 전동기의 운전시에 있어서 취득된 조작량과 특정 상태량과의 관계를 나타내는 데이터(평가용 데이터)를 상관평가 모델과 대조하고, 평가용 데이터와 상관평가 모델과의 일치도를 판정한다. 상관평가 모델은, 전동기가 정상적인 경우에 있어서의 조작량과 특정 상태량과의 상관 관계를 모델화한 것으로서, 미리 준비된 것이 예방 보전 장치에 기억되어 있다. 본 발명의 전동기의 예방 보전 장치는, 평가용 데이터와 상관평가 모델과의 일치도에 의거하여 전동기의 이상을 감시한다.In order to achieve the above object, the preventive maintenance device of the electric motor of the present invention acquires the operation amount of the motor from the motor drive device and is provided with the motor state amount (specific state amount) correlated with the acquired operation amount. Acquired by a sensor. And the data (evaluation data) which shows the relationship between the operation amount acquired at the time of operation of an electric motor, and a specific state quantity is compared with a correlation evaluation model, and the agreement degree of the evaluation data and a correlation evaluation model is determined. The correlation evaluation model is a model of the correlation between the operation amount and the specific state amount in the case where the electric motor is normal, and is prepared in advance in the preventive maintenance device. The preventive maintenance device of the motor of the present invention monitors the abnormality of the motor based on the degree of agreement between the evaluation data and the correlation evaluation model.

전동기의 이상 감시의 구체적인 방법으로서는, 평가용 데이터와 상관평가 모델과의 일치도가 소정의 이상 판정치보다도 저하되어 있는 것을 전동기의 이상으로서 검지하는 것이 바람직하다. 또한, 일정 기간 내에 일치도가 소정의 이상 판정치를 밑돈 회수를 계수하는 것도 바람직한 이상 감시 방법의 하나이다. 또한, 일정 기간마마 일치도가 소정의 이상 판정치를 밑돈 회수(이상 회수)를 계수하고, 이상 회수의 경시적 변화를 기록하는 것도 바람직한 이상 감시 방법의 하나이다.As a specific method of abnormality monitoring of an electric motor, it is preferable to detect as an abnormality of an electric motor that the degree of agreement between evaluation data and a correlation evaluation model falls below a predetermined abnormality determination value. Moreover, it is also one of the preferable abnormality monitoring methods which count the frequency | count of which a predetermined degree of abnormality has fallen under a predetermined period. In addition, it is also one of the preferable abnormality monitoring methods that the coincidence degree of a predetermined period counts the predetermined number of abnormality determination values (the number of abnormalities), and records the change over time.

본 발명은, 전동기의 조작량과 특정 상태량의 사이에 상관 관계가 있는 경우, 전동기가 정상인 때와 이상인 때에서는 그 관계에 불일치가 생기고, 이상의 정도가 클수록 일치도가 저하되는 것에 착안한 것이다. 본 발명에서는, 상술한 바와 같이, 전동기가 정상적인 경우에 있어서의 조작량과 특정 상태량과의 상관 관계를 모델화한 상관평가 모델을 기준으로 하여, 어느 타이밍에서 취득된 조작량과 특정 상태량과의 관계가 전동기의 정상시의 관계인지의 여부가 판정된다. 이에 의하면, 종래 방법과 같이 단지 진동이나 온도의 계측치를 임계치와 비교하는 방법에 비교하여, 작업원의 숙련도나 능력에 좌우되는 일 없이 전동기의 이상을 객관적으로 또한 정확하게 판단할 수 있다. 따라서 본 발명에 의하면, 전동기의 고장의 징후를 사전에 알고, 그 증상에 따른 유지 보수를 적절하게 실시하는 것이 가능하고, 플랜트 전체의 운전에 영향을 주는 전동기의 돌발적인 고장을 미연에 방지할 수 있다.
In the present invention, when there is a correlation between the operation amount of a motor and a specific state amount, the present invention focuses on the inconsistency between the time when the motor is normal and abnormal, and the degree of agreement decreases as the degree of abnormality increases. In the present invention, as described above, the relationship between the operation amount acquired at a certain time and the specific state amount is based on a correlation evaluation model that models the correlation between the operation amount and the specific state amount in the case where the motor is normal. It is determined whether or not the relationship is normal. According to this method, it is possible to objectively and accurately determine the abnormality of the electric motor without being influenced by the skill and skill of the worker, compared to the method of comparing only the measurement value of vibration and temperature with the threshold as in the conventional method. Therefore, according to the present invention, it is possible to know the symptoms of the failure of the motor in advance, and to perform maintenance according to the symptoms, and to prevent the unexpected failure of the motor affecting the operation of the entire plant in advance. have.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1 내지 3의 전동기의 예방 보전 장치가 적용되는 시스템의 구성을 도시하는 블록도.
도 2는 본 발명의 실시 형태 1에 의한 상관평가 모델을 도시하는 그래프.
도 3은 본 발명의 실시 형태 1에 의한 이상 감시의 방법을 도시하는 그래프.
도 4는 본 발명의 실시 형태 2에 의한 이상 감시의 방법을 도시하는 그래프.
도 5는 본 발명의 실시 형태 3에 의한 이상 감시의 방법을 도시하는 그래프.
도 6은 권선 코일 절연층의 경년 열화를 도시하는 도면.
도 7은 종래의 전동기의 예방 보전에서 행하여지고 있던 전동기의 이상 감시의 방법을 도시하는 그래프.
도 8은 종래의 전동기의 예방 보전에서 행하여지고 있던 전동기의 이상 감시의 방법을 도시하는 그래프.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The block diagram which shows the structure of the system to which the preventive maintenance apparatus of the electric motors of Embodiments 1-3 of this invention is applied.
2 is a graph showing a correlation evaluation model according to Embodiment 1 of the present invention.
3 is a graph showing a method of abnormality monitoring according to Embodiment 1 of the present invention.
4 is a graph showing a method of abnormality monitoring according to the second embodiment of the present invention.
5 is a graph showing a method of abnormality monitoring according to the third embodiment of the present invention.
6 is a diagram showing aging deterioration of the winding coil insulation layer.
7 is a graph showing a method of abnormality monitoring of an electric motor that has been performed in conventional preventive maintenance of an electric motor.
8 is a graph showing a method of abnormality monitoring of an electric motor that has been performed in conventional preventive maintenance of an electric motor.

(실시 형태 1)(Embodiment 1)

이하, 본 발명의 실시 형태 1에 관해 도 1, 도 2 및 도 3에 의거하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, Embodiment 1 of this invention is described based on FIG. 1, FIG. 2, and FIG.

도 1은 본 실시 형태의 전동기의 예방 보전 장치가 적용되는 시스템의 구성을 도시하는 블록도이다. 이 시스템에서는, 전동기(1)와 전동기 구동 장치(2)는 떨어진 장소에 배치되고, 각각 리모트 I0반(3, 4)을 통하여 네트워크(5)에 접속되어 있다. 전동기 구동 장치(2)가 출력하는 조작 신호는, 리모트 IO반(4)을 통하여 네트워크(5)에 출력되고, 동 네트워크(5)로부터 리모트 I0반(3)을 통하여 전동기(1)에 입력된다. 전동기(1)는, 전동기 구동 장치(2)로부터 송신된 조작 신호에 의해 그 회전이 제어된다. 전동기(1)에는, 그 상태량을 측정하기 위한 센서로서, 2개의 측온 저항체(6, 7)가 마련되어 있다. 그 하나는, 전동기(1)의 권선온도를 측정하기 위한 권선온도 측정용 측온 저항체(Resistance Temperature Detector)(6)이다. 또 하나는, 전동기(1)를 냉각하고 있는 냉매의 온도를 측정하기 위한 냉매온도 측정용 측온 저항체(7)이다.1 is a block diagram showing a configuration of a system to which a preventive maintenance device for an electric motor of the present embodiment is applied. In this system, the electric motor 1 and the electric motor drive device 2 are arrange | positioned in the remote place, and are connected to the network 5 via the remote I0 boards 3 and 4, respectively. The operation signal output by the electric motor drive device 2 is output to the network 5 via the remote IO board 4, and is input from the same network 5 to the electric motor 1 via the remote I0 board 3. . The rotation of the electric motor 1 is controlled by the operation signal transmitted from the electric motor drive device 2. In the electric motor 1, two resistance thermometers 6 and 7 are provided as sensors for measuring the state quantity. One is a resistance temperature detector (Resistance Temperature Detector) 6 for winding temperature measurement for measuring the winding temperature of the electric motor 1. Another one is the temperature resistance resistor 7 for refrigerant temperature measurement for measuring the temperature of the refrigerant cooling the electric motor 1.

본 실시 형태의 전동기 예방 보전 장치(8)는 네트워크(5)에 접속되어 있다. 전동기 구동 장치(2)로부터 출력되는 조작 신호에는 전동기(1)의 조작량인 부하율의 데이터가 포함된다. 전동기 예방 보전 장치(8)는 전동기(1)의 부하율의 데이터를 리모트 IO반(4)으로부터 네트워크(5)를 통하여 수집하고 보존한다. 또한, 전동기 예방 보전 장치(8)는, 권선온도 측정용 측온 저항체(6)와 냉매온도 측정용 측온 저항체(7)의 각 측정 데이터를 리모트 I0반(3)으로부터 네트워크(5)를 통하여 수집하고 보존한다. 전동기 예방 보전 장치(8)에 의한 부하율 데이터의 받아들임 타이밍과 각 측정 데이터의 받아들임 타이밍은 동기되어 있다.The electric motor preventive maintenance device 8 of this embodiment is connected to the network 5. The operation signal output from the motor drive device 2 includes data of a load factor which is an operation amount of the motor 1. The motor preventive maintenance device 8 collects and stores data of the load rate of the electric motor 1 from the remote IO board 4 via the network 5. In addition, the motor preventive maintenance device 8 collects measurement data of the RTD 6 for winding temperature measurement and the RTD 7 for refrigerant temperature measurement from the remote I0 panel 3 via the network 5. Preserve The reception timing of the load factor data by the electric motor preventive maintenance device 8 and the reception timing of each measurement data are synchronized.

전동기 예방 보전 장치(8)는, 부하율 데이터로부터 부하율의 제곱평균제곱근을 산출함과 함께, 권선온도 측정용 측온 저항체(6)와 냉매온도 측정용 측온 저항체(7)의 각 측정 데이터로부터 전동기(1)의 권선온도의 상승치를 산출한다. 부하율의 제곱평균제곱근과 권선온도 상승치와의 사이에는, 이하에 기술하는 바와 같은 상관 관계가 있다.The motor preventive maintenance device 8 calculates the root mean square root of the load factor from the load factor data, and calculates the motor 1 from the measured data of the RTD 6 for the winding temperature measurement and the RTD 7 for the refrigerant temperature measurement. Calculate the rise of the winding temperature. There is a correlation as described below between the root mean square of load factor and the winding temperature rise value.

전동기(1)의 손실에는, 철손(鐵損), 동손(銅損), 표유부하손(漂遊負荷損), 기계손 등이 포함된다. 그 중에서도 동손은 손실의 대부분을 차지하고 있다. 권선온도 상승치는 전동기(1)의 손실에 비례하기 때문에, 동손과 권선온도 상승치는 비례 관계에 있다. 여기서, 동손이란 권선 코일의 발열량인 것을 가리킨다. 권선 코일의 발열량을 Q라 하면, 발열량(Q)은 다음 식 1에 의해 표시된다. 식 1에서 i는 권선 전류, R은 권선 저항, t는 시간이다.The loss of the electric motor 1 includes iron loss, copper loss, stray load loss, machine loss and the like. Among them, copper loss accounts for most of the losses. Since the winding temperature rise is proportional to the loss of the motor 1, the copper loss and the winding temperature rise are in proportion. Here, copper loss means the heat generation amount of a winding coil. When the heat generation amount of the winding coil is Q, the heat generation amount Q is expressed by the following equation. In Equation 1, i is winding current, R is winding resistance, and t is time.

Figure 112011054049187-pat00001
Figure 112011054049187-pat00001

식 1로부터, 권선온도 상승치는 전류의 제곱에 비례하는 것을 얻을 수 있다. 그 관계를 식 2에 표시한다. 식 2에서, △T는 권선온도 상승치이다.From Equation 1, it can be obtained that the winding temperature rise is proportional to the square of the current. The relationship is shown in Equation 2. In Equation 2, DELTA T is a winding temperature increase value.

Figure 112011054049187-pat00002
Figure 112011054049187-pat00002

한편, 전동기(1)의 부하율은 코일 전류에 의해 구할 수 있다. 그 관계를 식 3에 표시한다. 식 3에서, L은 부하율이다.On the other hand, the load factor of the electric motor 1 can be calculated | required by the coil current. The relationship is shown in Equation 3. In Equation 3, L is the load factor.

Figure 112011054049187-pat00003
Figure 112011054049187-pat00003

부하율의 제곱평균제곱근을 RMS라고 하면, 제곱평균제곱근(RMS)은 다음 식 4에 의해 표시된다. 식 4에서, Lj은 부하율, T는 RMS를 연산하는 시간, tj는 RMS를 연산하는 시간 내의 샘플링 시간, j=1, 2, … n이다.If the root mean square root of the load factor is RMS, the root mean square root (RMS) is expressed by the following equation. In Equation 4, L j is the load factor, T is the time to calculate RMS, t j is the sampling time within the time to calculate RMS, j = 1, 2,... n.

Figure 112011054049187-pat00004
Figure 112011054049187-pat00004

식 4와 식 3에 의해, 다음 식 5의 관계를 얻을 수 있다.By the expressions 4 and 3, the relationship of the following expression 5 can be obtained.

Figure 112011054049187-pat00005
Figure 112011054049187-pat00005

또한, 식 2와 식 5에 의해, 다음 식 6의 관계를 얻을 수 있다.In addition, by the expressions 2 and 5, the relationship of the following expression 6 can be obtained.

Figure 112011054049187-pat00006
Figure 112011054049187-pat00006

식 6으로부터, 권선온도 상승치(△T)와 부하율의 제곱평균제곱근의 제곱치(RMS2) 와의 사이에는 비례 관계가 있음을 알 수 있다. 본 실시 형태에서는, 전동기(1)의 정상 운전시의 일정 기간에 전술한 각 데이터를 수집하고, 권선온도 상승치(△T)와 부하율의 제곱평균제곱근(RMS)의 관계를 나타내는 데이터를 복수 취득한다. 그리고, 취득한 데이터를 이용하여 최소제곱법에 의해 △T와 RMS와의 관계를 나타내는 근사식을 결정한다. 다음의 식 7이 그 근사식이다. 식 7에서, κ는 기지(旣知)의 계수, c는 기지의 정수이다. 식 7을 그래프로 도시하면 도 2와 같이 된다.From equation (6), between the winding temperature rise (△ T) and Chi-square (RMS 2) of the root mean square of the load factor and it can be seen that there is a proportional relationship. In the present embodiment, each of the above-described data is collected in a certain period of time during the normal operation of the electric motor 1, and a plurality of data indicating the relationship between the winding temperature rise value DELTA T and the root mean square root of the load ratio are acquired. . Then, using the acquired data, an approximation equation indicating the relationship between ΔT and RMS is determined by the least square method. Equation 7 below is an approximation. In Equation 7, k is a known coefficient and c is a known integer. Equation 7 is shown as a graph as shown in FIG.

Figure 112011054049187-pat00007
Figure 112011054049187-pat00007

전동기 예방 보전 장치(8)에는, 식 7로 표시하는 1차 방정식이 상관평가 모델로서 기억되어 있다. 전동기 예방 보전 장치(8)는, 이 상관평가 모델을 이용하여 전동기(1)의 이상을 감시한다. 구체적으로는, 전동기(1)의 운전시, 어느 시간대의 부하율의 데이터로부터 RMS의 제곱치를 산출함과 함께, 그 시간대 내의 각 측온 저항체(6, 7)의 측정 데이터로부터 권선온도 상승치(△T)를 산출한다. 이에 의해, 상기 시간상에서의 RMS의의 제곱치와 권선온도 상승치(△T)와의 관계를 나타내는 데이터(평가용 데이터)가 얻어진다. 그리고, 도 3에 도시하는 바와 같이, 얻어진 평가용 데이터(도 3에 있어서 점(m)으로 나타낸다)를 상관평가 모델(도 3에서 실선의 직선으로 나타낸다)와 대조한다. 평가용 데이터를 나타내는 점이 상관평가 모델을 나타내는 직선으로부터 떨어질수록, 양자의 일치도는 낮다고 하게 된다.In the electric motor preventive maintenance apparatus 8, the linear equation represented by Formula 7 is stored as a correlation evaluation model. The electric motor preventive maintenance apparatus 8 monitors the abnormality of the electric motor 1 using this correlation evaluation model. Specifically, at the time of operation of the motor 1, the square value of RMS is calculated from the data of the load factor of a certain time zone, and the winding temperature rise value ΔT from the measured data of each of the RTDs 6 and 7 within that time zone. Calculate As a result, data (evaluation data) indicating a relationship between the square value of RMS in the time and the winding temperature rise value ΔT is obtained. As shown in FIG. 3, the obtained evaluation data (indicated by the point m in FIG. 3) is compared with the correlation evaluation model (indicated by the solid straight line in FIG. 3). As the point representing the evaluation data is separated from the straight line representing the correlation evaluation model, the degree of agreement between the two is lower.

도 3에 도시하는 점선의 직선은, 평가용 데이터와 상관평가 모델과의 일치도를 판정하기 위한 이상 판정 라인이다. RMS2의 값에 관해, 권선온도 상승치(△T)의 값이 이상 판정 라인을 초과하는 경우에는, 그 평가용 데이터는 이상 데이터라고 판단할 수 있다. 이 때문에, 전동기 예방 보전 장치(8)는, 권선온도 상승치(△T)가 이상 판정 라인을 초과하는 것을 전동기(1)의 이상으로서 검지한다. 또한, 이상 판정 라인은 경험치로부터 설정할 수 있다. 예를 들면, 상관평가 모델의 라인을 △T축의 플러스 방향으로 소정치 만큼 슬라이드된 라인을 이상 판정 라인으로서 설정할 수 있다. 또한, 상관평가 모델의 라인을 △T축의 방향으로 확대(예를 들면 1.5배)한 라인을 이상 판정 라인으로서 설정할 수 있다.The straight line of the dotted line shown in FIG. 3 is an abnormality determination line for determining the agreement degree of evaluation data and a correlation evaluation model. Regarding the value of RMS 2, when the value of the winding temperature rise value? T exceeds the abnormality determination line, the evaluation data can be determined to be abnormal data. For this reason, the electric motor preventive maintenance apparatus 8 detects that the winding temperature rise value (DELTA) T exceeds the abnormality determination line as an abnormality of the electric motor 1. In addition, the abnormality determination line can be set from the experience value. For example, a line in which the line of the correlation evaluation model is slid by a predetermined value in the positive direction of the ΔT axis can be set as the abnormality determination line. Moreover, the line which expanded (for example, 1.5 times) the line of the correlation evaluation model to the direction of (DELTA) T axis can be set as an abnormality determination line.

이상 기술한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 전동기(1)가 정상적인 경우에 있어서의 부하율과 권선온도 상승치와의 상관 관계를 모델화한 상관평가 모델을 기준으로 하여, 임의의 시간대에서 취득된 부하율과 권선온도 상승치와의 관계가 정상시의 관계인지의 여부가 판정된다. 이에 의하면, 종래와 같이 단지 하나의 데이터를 임계치와 비교하는 것과 비교하여, 전동기(1)의 이상을 객관적으로 또한 정확하게 판단할 수 있다.As described above, in the present embodiment, the load ratio and the windings acquired at any time are obtained based on the correlation evaluation model which models the correlation between the load ratio and the winding temperature rise value in the case where the motor 1 is normal. It is determined whether or not the relationship with the temperature rise value is a normal relationship. According to this, the abnormality of the electric motor 1 can be objectively and accurately judged compared with comparing only one data with a threshold as conventionally.

(실시 형태 2)(Embodiment 2)

이하, 본 발명의 실시 형태 2에 관해 도 4에 의거하여 설명한다. 단, 본 실시 형태의 전동기의 예방 보전 장치는, 실시 형태 1과 마찬가지로 도 1에 도시하는 구성의 시스템에 적용된다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, Embodiment 2 of this invention is described based on FIG. However, the preventive maintenance apparatus of the electric motor of this embodiment is applied to the system of the structure shown in FIG. 1 similarly to Embodiment 1. As shown in FIG.

본 실시 형태에서는, 전동기 예방 보전 장치(8)는, 일정한 감시 주기로 상기한 평가용 데이터를 취득하고, 그때마다 상관평가 모델과 대조한다. 그리고, 평가용 데이터가 임계치인 이상 판정 라인을 넘었던 시각을 기록함과 함께, 일정 기간 내에 평가용 데이터가 이상 판정 라인을 초과한 회수를 계수한다. 기록된 시각이나 회수는, 음성이나 화상에 의해 작업자에게 통보되도록 되어 있다.In the present embodiment, the motor preventive maintenance device 8 acquires the above-mentioned evaluation data at a constant monitoring cycle and checks the correlation evaluation model for each time. Then, the time at which the evaluation data crossed the abnormality determination line which is a threshold value is recorded, and the number of times that the evaluation data has exceeded the abnormality determination line is counted within a predetermined period. The recorded time and number of times are notified to the operator by sound or image.

종래 방법에서는, 감시 대상인 온도나 진동의 데이터가 임계치를 초과할 때에 경보가 나오게 되기 때문에, 임계치는 정상치보다 어느 정도 크게 설정하지 않을 수 없었다. 그러나, 본 실시 형태와 같이 임계치를 넘은 회수만을 카운트하고, 그 회수를 기록하여 알리도록 하면, 정상치에 가까운 값으로 임계치를 설정할 수 있다. 따라서 본 실시 형태에서는, 실시 형태 1의 경우보다도 상관평가 모델에 가까운 라인을 이상 판정 라인으로서 설정할 수 있다. 예를 들면, 도 4에서는, 상관평가 모델의 라인 실선으로 나타내고, 실시 형태 1의 경우의 이상 판정 라인을 점선으로 나타내고, 본 실시 형태의 경우의 이상 판정 라인을 1점 쇄선으로 나타내고 있다.In the conventional method, since the alarm is issued when the temperature or vibration data to be monitored exceeds the threshold, the threshold has to be set somewhat larger than the normal value. However, if only the number of times exceeding the threshold is counted as in the present embodiment and the number of times is recorded and notified, the threshold can be set to a value close to the normal value. Therefore, in this embodiment, the line closer to the correlation evaluation model can be set as the abnormality determination line than in the case of the first embodiment. For example, in FIG. 4, it shows with the solid line of a correlation evaluation model, the abnormality determination line in the case of Embodiment 1 is shown by the dotted line, and the abnormality determination line in the case of this embodiment is shown by the dashed-dotted line.

본 실시 형태에 의하면, 임계치인 이상 판정 라인을 정상치인 상관평가 모델의 라인에 보다 접근하여 설정할 수 있기 때문에, 전동기(1)의 이상을 빨리 발견할 수 있다는 효과가 있다.According to this embodiment, since the abnormality determination line which is a threshold value can be set closer to the line of the correlation evaluation model which is a normal value, there exists an effect that an abnormality of the electric motor 1 can be detected early.

(실시 형태 3)(Embodiment 3)

이하, 본 발명의 실시 형태 3에 관해 도 5 및 도 6에 의거하여 설명한다. 단, 본 실시 형태의 전동기의 예방 보전 장치는, 실시 형태 1과 마찬가지로 도 1에 도시하는 구성의 시스템에 적용된다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, Embodiment 3 of this invention is demonstrated based on FIG. 5 and FIG. However, the preventive maintenance apparatus of the electric motor of this embodiment is applied to the system of the structure shown in FIG. 1 similarly to Embodiment 1. As shown in FIG.

본 실시 형태에서는, 전동기 예방 보전 장치(8)는, 일정한 감시 주기로 상기한 평가용 데이터를 취득하고, 그때마다 상관평가 모델과 대조한다. 그리고, 평가용 데이터가 임계치인 이상 판정 라인을 초과한 시각을 기록함과 함께, 일정 기간마다 평가용 데이터가 이상 판정 라인을 초과한 회수(이상 회수)를 계수하고, 이상 회수의 경시적 변화를 기록한다. 즉, 본 실시 형태에서는, 전동기 예방 보전 장치(8)는, 이상 회수의 증감을 장기적으로 감시하여, 전동기(1)의 경년의 열화를 예견한다.In the present embodiment, the motor preventive maintenance device 8 acquires the above-mentioned evaluation data at a constant monitoring cycle and checks the correlation evaluation model for each time. Then, the time when the evaluation data exceeded the abnormality determination line which is the threshold value is recorded, and the number of times the evaluation data exceeded the abnormality determination line (the number of abnormalities) is counted every fixed period, and the change over time of the abnormality number is recorded. do. That is, in this embodiment, the electric motor preventive maintenance apparatus 8 monitors the increase and decrease of abnormal frequency in a long term, and anticipates the aged deterioration of the electric motor 1.

이상 회수가 한쪽 방향으로 증가 되어 가는, 또는 감소 되어 가는 것이면, 전동기(1)가 열화되고 있다고 판단할 수 있다. 예를 들면, 도 5에 도시하는 바와 같이, 일정 기간 마다의 측정에 수반하여, 이상 회수가 한 방향으로 증가하여 가는 경우에는, 전동기(1)의 경년의 열화를 추정할 수 있다. 또한, 도 6에 도시하는 바와 같이, 전동기(1)의 코일을 둘러싸는 절연층에는 오랜 기간의 운전에 의해 마르는(dry) 등의 열화가 보여지게 된다. 이들의 열화 경향을 파악하기 위해, 측온 저항체(6, 7)의 실측치로부터 얻어지는 온도 상승치와 임계치를 비교하고, 임계치를 넘은 점의 증감을 장기적으로 감시함으로써, 단락과 같은 중대한 고장이 일어나는 전에 적절한 복구 조치를 행할 수가 있다.If the number of abnormalities increases or decreases in one direction, it can be determined that the electric motor 1 is deteriorated. For example, as shown in FIG. 5, when the abnormality number increases in one direction with the measurement for every fixed period, deterioration of the aged of the electric motor 1 can be estimated. In addition, as shown in FIG. 6, the insulation layer surrounding the coils of the electric motor 1 exhibits deterioration such as drying due to long-term operation. In order to understand the tendency of these deterioration, it is possible to compare the temperature rise obtained from the measured values of the resistance thermometers 6 and 7 with a threshold value and to monitor the increase and decrease of the point beyond the threshold for a long time, so that a proper recovery before a serious failure such as a short circuit occurs. You can take action.

본 실시 형태에 의하면, 평가용 데이터가 임계치인 이상 판정 라인을 초과한 이상 회수의 증감을 장기적으로 감시하기 때문에, 전동기(1)의 경년의 열화를 예견할 수 있는 효과가 있다.According to this embodiment, since the increase / decrease of the abnormality number which exceeded the abnormality determination line whose evaluation data is a threshold value is monitored for a long term, there exists an effect which can anticipate deterioration of the electric motor 1 with age.

(기타)(Etc)

본 발명은 상술한 실시 형태로 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서 여러가지 변형하여 실시할 수 있다. 예를 들면, 상술한 실시 형태에서는 조작량으로서 전동기의 부하율을 이용하고, 상태량으로서 권선온도 상승치를 이용하고 있지만, 상관 관계가 있다면 그 밖의 조작량과 상태량의 조합을 이용할 수도 있다.
This invention is not limited to embodiment mentioned above, It can variously deform and implement in the range which does not deviate from the meaning of this invention. For example, in the above-described embodiment, the load factor of the motor is used as the operation amount and the winding temperature rise value is used as the state amount. However, if there is a correlation, a combination of other operation amounts and state amounts may be used.

1 : 전동기 2 : 전동기 구동 장치
3, 4 : 리모트 IO반 5 : 네트워크
6 : 권선온도 측정용 측온 저항체
7 : 냉매온도 측정용 측온 저항체
8 : 전동기 예방 보전 장치1: electric motor 2: electric motor drive device
3, 4: Remote IO board 5: Network
6: RTD for measuring winding temperature
7: RTD for measuring refrigerant temperature
8: electric motor preventive maintenance device

Claims (5)

전동기 구동 장치로부터 입력되는 조작 신호에 의해 회전이 제어되는 전동기의 예방 보전 장치에 있어서,
상기 전동기의 부하율을 상기 전동기 구동 장치로부터 취득하는 부하율 취득 수단과,
상기 부하율과 상관 관계가 있는 상기 전동기의 권선온도 상승치를 상기 전동기에 설치되어 있는 센서에 의해 취득하는 권선온도 상승치 취득 수단과,
상기 전동기가 정상적인 경우에 있어서의 상기 부하율과 상기 권선온도 상승치와의 상관 관계를 모델화한 상관평가 모델을 기억하는 상관평가 모델 기억 수단과,
상기 전동기의 운전시에 있어서 취득된 상기 부하율과 상기 권선온도 상승치와의 관계를 나타내는 데이터를 상기 상관평가 모델과 대조하고, 상기 데이터와 상기 상관평가 모델과의 일치도를 판정한 일치도 판정 수단과,
상기 일치도에 의거하여 상기 전동기의 이상을 감시하는 이상 감시 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기의 예방 보전 장치.In the preventive maintenance device of an electric motor whose rotation is controlled by an operation signal input from an electric motor drive device,
Load factor acquiring means for acquiring a load factor of the electric motor from the electric motor drive device;
Winding temperature rise value acquiring means for acquiring a winding temperature rise value of the motor correlated with the load factor by a sensor provided in the motor;
Correlation evaluation model storage means for storing a correlation evaluation model which models a correlation between the load factor and the winding temperature rise value in the case where the motor is normal;
Matching degree determining means for comparing data indicating the relationship between the load factor and the winding temperature rise value obtained at the time of operation of the motor with the correlation evaluation model, and determining the degree of agreement between the data and the correlation evaluation model;
And an abnormality monitoring means for monitoring an abnormality of the electric motor on the basis of the degree of coincidence. 제 1항에 있어서,
상기 이상 감시 수단은, 상기 일치도가 소정의 이상 판정치보다도 저하되어 있는 것을 상기 전동기의 이상으로서 검지하는 것을 특징으로 하는 전동기의 예방 보전 장치.The method of claim 1,
The abnormality monitoring means detects that the match degree is lower than a predetermined abnormality determination value as an abnormality of the electric motor. 제 1항에 있어서,
상기 이상 감시 수단은, 일정 기간 내에 상기 일치도가 소정의 이상 판정치를 밑돈 회수를 계수하는 것을 특징으로 하는 전동기의 예방 보전 장치.The method of claim 1,
And the abnormality monitoring means counts the number of times the coincidence is less than a predetermined abnormality determination value within a predetermined period. 제 1항에 있어서,
상기 이상 감시 수단은, 일정 기간마다 상기 일치도가 소정의 이상 판정치를 밑돈 회수를 계수하고, 상기 회수의 경시적 변화를 기록하는 것을 특징으로 하는 전동기의 예방 보전 장치.The method of claim 1,
The abnormality monitoring means counts the number of times the coincidence is lower than a predetermined abnormality determination value at a predetermined time interval, and records the change over time in the number of times. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 상관평가 모델 기억 수단은, 상기 권선온도 상승치와 상기 부하율의 제곱평균과의 사이에 성립되는 1차 방정식을 상기 상관평가 모델로서 기억하는 것을 특징으로 하는 전동기의 예방 보전 장치.The method according to any one of claims 1 to 4,
And the correlation evaluation model storage means stores, as the correlation evaluation model, a first-order equation established between the winding temperature rise value and the square average of the load factor as the correlation evaluation model.
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