WO2021059838A1 - 回転電機および診断装置 - Google Patents

Abstract

回転電機の一態様は、回転軸を保持し、当該回転軸が回転可能な軸受と、上記軸受が組み込まれた筐体と、上記回転軸に固定されて回転する回転子と、上記筐体に固定された固定子と、を備え、上記固定子が、上記回転子へと向かって突き出し、上記回転軸に沿って延びた歯部を有した固定子鉄心と、上記固定子鉄心に対して巻き付けられた巻線と、上記固定子鉄心の、上記回転軸が延びる方向における端部に、当該回転軸の回転方向に互いに離間して取り付けられた複数の磁気検知素子と、を備える。

Description

回転電機および診断装置

　本発明は、回転電機および診断装置に関する。

　従来、電気エネルギーを回転エネルギーに変換するモータ、および回転エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機（以下、これらを併せて回転電機と称する）が知られる。回転電機では、回転軸を軸受で支持して回転自在な状態を保持するが、軸受に損傷が生じると、損傷が小さなものであってもその後に拡大して回転電機の故障に繋がる虞がある。そのため、軸受の損傷を検出する技術も知られる。

　例えば、特許文献１には、加速度ピックアップによって測定された軸受の振動データが与えられると当該振動データの代表値を算出し、軸受の型式データ及びＰＬＣより取得した回転速度情報に基づいてデータベースより対応する診断しきい値を読み出して、前記代表値と診断しきい値とを比較することで軸受の異常診断を行う技術の提案がある。

特開２００７－１０４１５号公報

　軸受の損傷を検出する従来の技術では、軸受の傷による振動などが検出されるが、軸受の損傷としては摩耗も回転電機の故障に繋がる重要な損傷である。そして、軸受の摩耗は、停止状態や試験用の駆動状態にある回転電機について計測されるのが一般的である。

　しかしながら、例えば産業用の回転電機では、生産性などのために連続運転が求められるので、通常の運転時に軸受の摩耗について診断可能な技術が求められる。
　そこで、本発明は、通常運転時に軸受摩耗を診断可能な回転電機および診断装置を提供することを目的とする。

　本発明に係る回転電機の一態様は、回転軸を保持し、当該回転軸が回転可能な軸受と、上記軸受が取り付けられた筐体と、上記回転軸に固定されて回転する回転子と、上記筐体に固定された固定子と、を備え、上記固定子が、上記回転子へと向かって突き出し、上記回転軸に沿って延びた歯部を有した固定子鉄心と、上記固定子鉄心に対して巻き付けられた巻線と、上記固定子鉄心の、上記回転軸が延びる方向における端部に、当該回転軸の回転方向に互いに離間して取り付けられた複数の磁気検知素子と、を備える。

　また、本発明に係る診断装置の一態様は、回転電機が有する固定子鉄心の、当該回転電機の回転軸が延びる方向における端部に、互いに離間して取り付けられた複数の磁気検知素子それぞれによって得られた磁気信号を取得する信号取得部と、上記信号取得部によって取得された磁気信号が示す各磁界強度を比較することで、上記回転軸における偏心を診断する第１診断部と、を備える。

　本発明の回転電機および診断装置によれば、通常運転時に軸受摩耗を診断することができる。

図１は、本実施形態のモータの構成を模式的に示す横断面図である。 図２は、本実施形態のモータの構成を模式的に示す縦断面図である。 図３は、固定子の構造を模式的に示す図である。 図４は、軸受の構造を模式的に示す図である。 図５は、軸受に摩耗が生じた状態を模式的に示す図である。 図６は、固定子に対するホールセンサの配置箇所を示す図である。 図７は、回転子の回転方向におけるホールセンサの配置箇所を模式的に示す図である。 図８は、ホールセンサの配置の変形例を示す図である。 図９は、ホールセンサの配置における別の変形例を示す図である。 図１０は、ホールセンサの配置における更に別の変形例を示す図である。 図１１は、軸受摩耗を診断する診断システムを示す機能ブロック図である。 図１２は、磁気信号の例を示す図である。 図１３は、磁気信号の一部を拡大表示した図である。 図１４は、磁気信号から得られる磁力の波形を示す図である。 図１５は、軸受摩耗と磁力の差との関係を示す図である。 図１６は、クリープ現象の前提となる摩耗を生じた軸受を示す図である。 図１７は、クリープ現象の発生原理を示す図である。 図１８は、ｆｃ信号の解析を説明する図である。 図１９は、周波数解析の結果の一例を示す図である。 図２０は、ｆｃ信号の周波数と軸受摩耗との関係を示す図である。 図２１は、ｆｃ信号同士の位相差の例を示す図である。 図２２は、変形例における検出部を模式的に示す図である。 図２３は、サーチコイルの具体的な構造を示す図である。 図２４は、回転子の回転方向におけるサーチコイル群の配置箇所を模式的に示す図である。 図２５は、サーチコイルが組み込まれた櫛状部材を備える変形例を示す図である。 図２６は、櫛状部材の構造を示す図である。 図２７は、くさび部の挿入箇所を示す図である。 図２８は、櫛状部材の背面を示す図である。 図２９は、櫛状部材の別の例を示す図である。 図３０は、櫛状部材の更に別の例を示す図である。 図３１は、図２６に示す例におけるサーチコイルのサイズと磁力の差との関係を示すグラフである。 図３２は、長さＬｃが異なるサーチコイルを示す図である。 図３３は、図２９に示す例におけるサーチコイルのサイズと磁力の差との関係を示すグラフである。 図３４は、広がりＷｃが異なるサーチコイルを示す図である。

　以下、添付の図面を参照しながら、本開示の回転電機および診断装置の実施形態を詳細に説明する。但し、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするため、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。

　本明細書において、三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の巻線を有する三相モータを例にして、本開示の実施形態を説明する。ただし、四相または五相などのｎ相（ｎは４以上の整数）の巻線を有するｎ相モータも本開示の範疇であるし、発電機も本開示の範疇である。

　図１および図２は、本実施形態のモータの構成を模式的に示す図である。図１は、モータの回転軸に垂直な断面を示す横断面図であり、図２は、モータの回転軸を含む面で見た断面を示す縦断面図である。

　モータ１００は、ロータとも称される回転子１１０と、ステータとも称される固定子１２０と、ハウジングとも称される筒状に延びた外枠１３０とを備える。固定子１２０は外枠１３０内に固定される。回転子１１０は固定子１２０の内側に挿入され、回転軸１１２を中心に固定子１２０の内部で回転する。即ち、ここに示す例は、固定子が回転子を取り巻いたインナーロータタイプのモータ１００である。但し、本発明の回転電機はアウターロータタイプでもよい。

　固定子１２０は回転磁界を生成し、回転子１１０は、シャフトとも称される回転軸１１２と、回転軸１１２に固定された回転子鉄心１１１を備える。回転子１１０は、回転子鉄心１１１に組み込まれた、図示を省略した磁石や巻線を備える場合もある。回転子鉄心１１１はロータコアとも称され、一般的に、鉄を含んだ磁性材料からなる。回転子１１０は、回転磁界から応力を受けて回転軸１１２を中心として回転する。

　固定子１２０には、後で説明する巻線が施される。また、固定子１２０の、回転軸１１２が延びる方向の両端面には、磁気センサの一種であるホールセンサ１５０が取り付けられる。ホールセンサ１５０の配置については後で詳述する。

　外枠１３０は回転子１１０と固定子１２０を覆い、回転軸１１２を保持する軸受１４０が組み込まれる。軸受１４０は回転軸１１２を保持し、回転軸１１２は、軸受１４０に保持された状態で回転可能である。外枠１３０は、軸受が組み込まれた筐体の一例に相当する。軸受１４０は、回転軸１１２に負荷が与えられる負荷側（例えば図２の右側）と、負荷が与えられない反負荷側（例えば図２の左側）との双方に組み込まれる。言い換えると、軸受１４０は、回転子１１０を挟んで回転軸１１２の両側それぞれに備えられる。
　ここで、固定子１２０の構造について更に説明する。
　図３は、固定子１２０の構造を模式的に示す図である。

　固定子１２０は、コアとも称される固定子鉄心１２１と、コイルとも称される巻線１２２とを有する。固定子鉄心１２１は、一般的に、鉄を含んだ磁性材料からなる。固定子鉄心１２１は、磁束を導くヨークとして機能する円環状の環部１２３と、環部１２３から回転子１１０に向かって内側方向へと突き出し回転軸１１２に沿って延びた、ティースとも称される歯部１２４と、歯部１２４同士の間に延びた、スロットとも称される溝部１２５とを有する。図３には、例えば３６スロットを有する例が示される。歯部１２４および溝部１２５は、モータ１００の回転軸に平行に、即ち図３の紙面に垂直な方向に延びる。

　巻線１２２は固定子鉄心１２１に対して巻き付けられる。巻線１２２の一部は溝部１２５内を通り、図３の紙面に垂直な方向に、溝部１２５の全長に亘って延びる。巻線１２２の通る方向が図３に記号で示される。但し、図３には、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相それぞれの巻線１２２のうち、例えばＵ相の巻線１２２について方向が示される。即ち、図３に示す例では、図の右上方向と左下方向に位置する各巻線１２２は図の手前側に向かって溝部１２５内を通り、図の左上方向と右下方向に位置する各巻線１２２は図の奥側に向かって溝部１２５内を通る。このように溝部１２５内を通った巻線１２２は、溝部１２５の外で互いに繋がる。図３に示す例では、図の右上方向に位置する巻線１２２が図の左上方向に位置する巻線１２２と繋がり、図の左下方向に位置する巻線１２２が図の右下方向に位置する巻線１２２と繋がる。その結果、図３の例では、図の上側と下側が巻線１２２で囲まれた内側部分となる。巻線１２２で囲まれた範囲内に複数の歯部１２４が存在するので、図３に示された巻線１２２は分布巻きである。
　図３に示すように繋がった巻線１２２に電流が流れると、図３に点線で示すように磁界が生じる。図３に示す例では固定子１２０の極数は４極である。
　固定子１２０の極数は４極とは限らず、巻線１２２の通り方、繋がり方で、２極にもなるし６極にも８極にもなる。

　図３に示す磁界は、例えばＵ相の巻線１２２によって形成される磁界であるが、固定子１２０にはＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相の巻線１２２が存在し、それら３相の巻線１２２が順次に用いられて各磁界が順次に形成されることで回転磁界が形成される。
　回転磁界によって回転駆動される回転子１１０の回転軸１１２は、上述した軸受１４０によって保持される。
　図４は、軸受の構造を模式的に示す図である。

　軸受１４０としては、固定部分の内壁面と回転軸の外周面とが直接滑り合う滑り軸受や、固定部分の内壁面と回転軸の外周面との間に転がり部材が介在する転がり軸受が採用され得る。本実施形態では、一例として転がり軸受が軸受１４０に採用される。特に、産業用の大型モータでは、大きな回転荷重に耐えるため、転がり部材にころまたは玉が用いられる転がり軸受けが望ましい。

　軸受１４０は、外枠１３０に組み込まれた外輪１４１と、外輪１４１の内壁面に沿って配備され、内壁面に沿って転がる複数のころ部材１４２とを備える。図４に示す例では、回転軸１１２の外周面がころ部材１４２に接触し、ころ部材１４２は外輪１４１の内壁面と回転軸１１２の外周面との間を転がる。なお、回転軸１１２の外周面ところ部材１４２との間には、回転軸１１２に固定された内輪が備えられてもよいが、図４に示す例では、回転軸１１２の外周面が内輪を兼ねている。

　モータ１００にとって、軸受１４０は、回転軸１１２の安定した回転を実現するために重要な部分であり、軸受１４０に摩耗などが生じた場合には、モータ１００の動作に不具合が生じる前に軸受１４０の摩耗などの発生を診断してメンテナンスを行うことが望まれる。
　本実施形態では、特に、軸受１４０の外輪１４１と外枠１３０との相互間に生じる摩耗が診断対象とされる。
　図５は、軸受に摩耗が生じた状態を模式的に示す図である。

　軸受１４０の外輪１４１と外枠１３０との相互間に摩耗が生じると、軸受１４０の外輪１４１と外枠１３０との間に隙間が生じる。このような摩耗としては、軸受１４０の外輪１４１の外周面がすり減る場合と、外枠１３０の穴が拡大する場合と、それら双方が発生する場合が考えられる。以下ではこれらの場合を特に区別せずに「軸受１４０の摩耗」と称し、詳細説明などでは、これらの場合を代表して、外枠１３０の穴が拡大する場合を例とする。

　このような摩耗が軸受１４０に生じた場合であっても回転軸１１２は軸受１４０のころ部材１４２に保持されて回転するが、回転軸１１２の位置は、本来の位置に対して偏心した位置となる。本実施形態では、図２に示すホールセンサ１５０による漏れ磁界の検出によってこの偏心の発生が診断される。
　ここで、ホールセンサ１５０の配置の詳細について説明する。
　図６は、固定子に対するホールセンサの配置箇所を示す図である。

　ホールセンサ１５０は、固定子１２０の固定子鉄心１２１に取り付けられる。図６には、ホールセンサ１５０の位置が分かり易いように、黒塗りの四角でかなり大きめに示されているが、実際のホールセンサ１５０は、固定子鉄心１２１の歯部１２４の幅よりも小さい。ホールセンサ１５０は、歯部１２４の先端付近に取り付けられ、歯部１２４が突出した方向の磁界を指向する向きに取り付けられる。

　ホールセンサ１５０は、固定子１２０の両端それぞれに複数ずつ取り付けられる。固定子１２０の一端における複数のホールセンサ１５０は、回転子１１０の回転方向に互いに離れた位置に取り付けられる。ホールセンサ１５０は、固定子鉄心１２１の、回転軸１１２が延びる方向における端部に、当該回転軸１１２の回転方向に互いに離間して取り付けられた複数の磁気検知素子の一例に相当する。また、本実施形態では、ホールセンサ１５０が、固定子鉄心１２１の、回転軸１１２が延びる方向における両端部それぞれに取り付けられる。
　また、固定子１２０の一端と他端とでは、複数のホールセンサ１５０の配置箇所が、回転軸１１２に沿う方向で見て互いに同一である。
　図７は、回転子の回転方向におけるホールセンサの配置箇所を模式的に示す図である。

　本実施形態では、一例として、複数のホールセンサ１５０のうち、１対のホールセンサ１５０については、回転軸１１２を間に挟んだ両側に配置される。即ち、複数のホールセンサ１５０のうちの２つが、固定子鉄心１２１の中心を挟んで互いに対向する位置に取り付けられる。このような１対のホールセンサ１５０のことを以下ではセンサＡ、センサＢと称する場合がある。また、センサＡ、センサＢは、一例として、固定子１２０の全周のうち、他の位置よりも磁界が強い位置に配置される。ここでいう磁界の強さは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のいずれかに着目した場合の強さである。

　このような１対のホールセンサ１５０に対し、本実施形態では一例として、別のもう一つのホールセンサ１５０が配置される。互いに対向する位置に取り付けられた２つの磁気検知素子を含む少なくとも３つの磁気検知素子を備えることが望ましいからである。このもう一つのホールセンサ１５０のことを以下ではセンサＣと称する場合がある。センサＣは、一例として、固定子１２０の全周のうち、他の位置よりも磁界が弱い位置に配置される。ここでいう磁界の強さは、センサＡ、センサＢの配置で着目した相における強さである。

　図７に示された４極の固定子１２０の場合、センサＡ、センサＢ、およびセンサＣの配置は、回転軸１１２を中心として、０度、１８０度、４５度の各方向に配置される。
　図８は、ホールセンサの配置の変形例を示す図である。

　図８に示す変形例は、固定子１２０が６極である場合の変形例である。この変形例でも、複数のホールセンサ１５０のうち、センサＡ、センサＢは、回転軸１１２を間に挟んだ両側に配置されるとともに磁界の強い箇所に配置される。また、センサＣは、磁界の弱い箇所に配置される。この結果、図８に示す変形例では、センサＡ、センサＢ、およびセンサＣが、回転軸１１２を中心として、０度、１８０度、３０度の各方向に配置される。
　図９は、ホールセンサの配置における別の変形例を示す図である。

　図９に示す変形例は、固定子１２０が４極で２４スロットを有する場合の変形例である。この変形例でも、図６に示す配置と同様に、センサＡ、センサＢ、およびセンサＣが、０度、１８０度、４５度の各方向に配置される。

　図９には、巻線１２２の渡り線１２６との位置関係も示される。渡り線１２６は、図の右上に位置する巻線１２２と図の左上に位置する巻線１２２とを繋ぎ、図の右下に位置する巻線１２２と図の左下に位置する巻線１２２とを繋ぐ。センサＡ、センサＢは、渡り線１２６の央部に配置され、センサＣは、渡り線１２６の根元に配置される。
　図１０は、ホールセンサの配置における更に別の変形例を示す図である。

　図１０に示す変形例は、固定子１２０が８極である場合の変形例である。この変形例でも、複数のホールセンサ１５０のうち、センサＡ、センサＢは、回転軸１１２（図示省略）を間に挟んだ両側に配置されるとともに磁界の強い箇所に配置される。また、センサＣは、磁界の弱い箇所に配置される。この結果、図１０に示す変形例では、センサＡ、センサＢ、およびセンサＣが、回転軸１１２を中心として、０度、１８０度、８２．５度の各方向に配置される。

　本実施形態では、このように配置される複数のホールセンサ１５０によって漏れ磁界が検出されて出力される磁気信号が比較されることで、回転軸１１２の偏心が診断され、更に、軸受１４０の摩耗が診断される。
　図１１は、軸受摩耗を診断する診断システムを示す機能ブロック図である。
　診断システム２００には、検出部２１０と診断装置２２０が備えられる。診断装置２２０は、本発明の診断装置の一実施形態である。

　検出部２１０は、センサ群２１１と増幅回路２１２とＡ／Ｄ変換器２１３とを備える。センサ群２１１には、上述したホールセンサ１５０が含まれると共に、電流センサ、回転センサ、温度センサなどといった各種のセンサ２１４も含まれる。

　増幅回路２１２は、ホールセンサ１５０から出力される磁気信号、および各種のセンサ２１４から出力される検出信号を増幅する。Ａ／Ｄ変換器２１３は、増幅回路２１２によって増幅された磁気信号および検出信号をデジタル信号に変換して診断装置２２０へと出力する。

　診断装置２２０は、データ取得部２２１と、データ記録部２２２と、解析部２２３と、評価部２２４と、一次判定部２２５と、摩耗量換算部２２６と、総合判定部２２７とを備える。

　データ取得部２２１は検出部２１０から出力された信号を取得し、データ記録部２２２はその信号を記録する。解析部２２３は、記録された信号に対して解析処理を施し、評価部２２４は、解析処理された信号と、予め記憶されたサンプルデータＤｓとから評価情報を算出する。一次判定部２２５は、算出された評価情報に基づいて、軸受１４０の異常有無について判定を行い、摩耗量換算部２２６は、後述するｆｃ信号の周波数を軸受１４０の摩耗量に換算する。総合判定部２２７は、一次判定部２２５による判定結果とその他の情報とに基づいて、軸受１４０の摩耗状態に関する良否判定を行い、診断結果２３０を出力する。
　診断装置２２０から出力された診断結果２３０は、例えばモータ１００の制御装置などといった外部機器に送られて表示される。

　以下、図１２～２１を用いて、診断装置２２０における磁気信号の具体的な処理内容について詳細に説明する。なお、以下の説明に際しては、図７や図１１を適宜参照する。
　図１２は、磁気信号の例を示す図である。
　図１２の横軸は時間を示し、縦軸は信号強度を示す。磁気信号の信号強度は、磁束密度の検出値に相当する。

　図１２には、データ取得部で取得されてデータ記録部に記録された磁気信号の模式的な例が示される。図１２の上段には、センサＡから得られた磁気信号の例が示され、図１２の下段には、センサＢから得られた磁気信号の例が示され、図１２の中段には、センサＣから得られた磁気信号の例が示される。各センサＡ、Ｂ、Ｃからの磁気信号には、モータ１００の回転数に相当する細かい周期の振動が生じる。モータ１００の回転数は、産業用モータの場合は例えば電源周波数と同じ５０Ｈｚである。

　また、図１２には、軸受１４０に摩耗が生じた場合の信号例が示され、信号の波高がうなり波形のように変動する。軸受１４０に摩耗がない場合には、各センサＡ、Ｂ、Ｃからの磁気信号は一定の波高を示す。

　図１２に例示された磁気信号は、モータ１００の通常の運転時に各センサＡ、Ｂ、Ｃから得られる磁気信号である。診断装置２２０では、以下詳述するように、このような磁気信号の比較によって、軸受１４０の摩耗に伴う回転軸１１２の偏心を診断することができる。
　図１３は、磁気信号の一部を拡大表示した図である。
　図１３の横軸は時間を示し、縦軸は信号強度を示す。
　図１３には、軸受１４０に摩耗がない場合の信号波形が上段に示され、軸受１４０に摩耗が生じた場合の信号波形が下段に示される。

　軸受１４０に摩耗がない場合には、センサＡからの磁気信号における波形とセンサＢからの磁気信号における波形とは同等になる。これに対し、摩耗が生じた場合には、回転軸１１２に偏心が生じる。例えば図７に示すように回転子１１０がセンサＡ側に偏ると、センサＡ側では漏れ磁界の磁束密度が増し、磁気信号における波形の振幅も増す。これに対してセンサＢ側では、回転子１１０の偏りによって磁束密度が低下し、磁気信号における波形の振幅も低下する。但し、軸受１４０の摩耗に伴う回転軸１１２の偏心方向は固定的ではなく、回転軸１１２の回転に伴って偏心方向も移動する。

　図１３の下段には、センサＡ側の信号波形が細い破線で例示され、センサＢ側の信号波形が太い破線で例示される。このように、センサＡの磁気信号とセンサＢの磁気信号とでは、回転軸１１２の偏心に伴って振幅に差が生じるため、センサＡの磁気信号とセンサＢの磁気信号との比較により、回転軸１１２の偏心の診断が可能となる。特に、センサＡとセンサＢが、固定子鉄心１２１の中心を挟んで互いに対向する位置に取り付けられるため、回転軸１１２の偏心の影響が振幅差に顕著に現れるので、偏心の診断が容易である。

　また、センサＡとセンサＢは、固定子鉄心１２１の全周中で他の位置よりも磁界が強い位置に取り付けられるので、磁気信号には、他の位置に取り付けられた場合よりも回転軸の偏心の影響が顕著に現れる。
　図１４は、磁気信号から得られる磁力の波形を示す図である。

　図１１に示す診断装置２２０の解析部２２３では、センサＡの磁気信号とセンサＢの磁気信号とを比較するために、磁気信号を磁力の信号に変換する。具体的には磁気信号の値が自乗されて磁力の信号値が得られる。図１４の上段には、図１３の下段に例示された信号波形から得られた磁力の信号波形が示される。ここでも、センサＡ側の信号波形が細い破線で示され、センサＢ側の信号波形が太い破線で示される。

　そして、解析部２２３における処理で、図１４の下段に示されるように、センサＡ側の信号波形とセンサＢ側の信号波形との差分波形が得られる。解析部２２３の処理で得られたこのような差分波形に対し、評価部２２４では、例えば５秒間といった設定時間における平均化を行う。このように平均化された差分のことを以下では「磁力の差」と称する。この磁力の差は評価情報の一つであり、磁力の差が大きい程、回転軸１１２の偏心が大きく、従って、摩耗が発生した可能性が高い。
　図１５は、軸受摩耗と磁力の差との関係を示す図である。

　図１５の横軸は、軸受１４０の摩耗量を、軸受１４０が組み込まれた外枠１３０の穴のサイズに換算した値を示し、摩耗ゼロの初期値は軸受１４０の外輪１４１の直径と同じ３２ｍｍである。図の縦軸は、磁力の差を示す。

　図１５には、軸受１４０の摩耗が実際に生じた場合に得られる磁力の差が示される。外枠１３０の穴のサイズに対する磁力の差は、図１５に示されている程度の範囲内では、一般的にほぼ線形関係にある。つまり、軸受１４０の摩耗が進んで外枠１３０の穴が拡大すると磁力の差も増大するので、評価部２２４で得られた磁力の差は軸受１４０の摩耗量を示す指標となる。

　磁力の差が全て摩耗に起因する訳ではないが、磁力の差がある程度の値に達したら軸受摩耗の可能性が有ると推察される。摩耗による外枠１３０の穴の拡大が、図に点線で示す例えば０．２ｍｍまでの拡大であれば軸受１４０の機能として問題ないといった場合には、磁力の差に対して、図に横線で示す例えば９．０に閾値が設けられる。そして、評価部２２４で得られた磁力の差が一次判定部２２５で閾値と比較されることで、摩耗発生の可能性が判定される。

　つまり、解析部２２３と評価部２２４と一次判定部２２５とを併せたものが、信号取得部２２１によって取得された各磁気信号が示す各磁界強度を比較することで、回転軸１１２における偏心を診断する第１診断部の一例として機能する。

　なお、一次判定部２２５で閾値と比較される磁力の差については、解析部２２３で得られた差分波形から算出された磁力の差が直接用いられてもよいが、本実施形態では、サンプルデータＤｓにおける磁力の差が差し引かれた残差値が評価部２２４で算出され、その算出された残差値が閾値との比較に用いられる。サンプルデータＤｓとしては、例えばモータ１００が設置された直後などにホールセンサ１５０で検出された磁気信号などが記憶されている。このようなサンプルデータＤｓは、いわば初期状態を表したデータであるので、この初期状態で生じていた磁力の差は摩耗と無関係のものとして差し引かれることによって、より正確な摩耗の診断が可能となる。

　上述したように、回転軸１１２の偏心は、軸受１４０の摩耗以外の原因でも発生する場合があるので、本実施形態では、軸受１４０の摩耗に伴うクリープ現象の検出によって、より正確な摩耗の診断が行われる。まず、クリープ現象の発生原理について説明する。
　図１６および図１７は、クリープ現象の発生原理を示す図である。

　図１６には、クリープ現象の前提となる摩耗を生じた軸受１４０が示される。軸受１４０が摩耗すると、図１６に示すように、外輪１４１の直径ｄと外枠１３０の穴の直径Ｄとに差が生じ、外輪１４１と外枠１３０とに隙間が生じる。このような隙間が生じると、以下説明するように、回転軸１１２の回転に伴って外輪１４１が外枠１３０に対して回転するクリープ現象が生じる。ここでは、説明の便宜上、外輪１４１の特定箇所を表した目印１４３が示されている。

　図１７に示すように回転軸１１２が例えば左回転すると、回転荷重の向きが、右方向、上方向、左方向へと順次に変わり、軸受１４０が外枠１３０の穴に、右方向、上方向、左方向へと順次に押し付けられる。外輪１４１と外枠１３０とに隙間が生じると、このような押し付けに伴って軸受１４０の外輪１４１が外枠１３０の穴の内壁に沿って転がる。そして、外輪１４１の転がりに伴って外輪１４１の向きは、目印１４３が示すように、回転軸１１２の回転方向とは逆方向に徐々に回転する。

　このように、クリープ現象では、外輪１４１が、回転軸１１２の回転方向とは逆方向に回転する。また、クリープ現象による外輪１４１の回転周波数ｆｃは、回転軸１１２の回転周波数、即ちモータ１００の回転周波数ｆｒに対して低い周波数となる。クリープ現象による外輪１４１の回転周波数ｆｃの理論値は、ｆｃ＝（π（Ｄ－ｄ）／πＤ）×ｆｒという式によって算出される。一例として、外輪１４１の直径ｄが３２．００ｍｍ、外枠１３０の穴の直径Ｄが３２．３０ｍｍ、モータ１００の回転周波数ｆｒが１５００ｒｐｍである場合について算出すると、クリープ現象の回転周波数ｆｃは１４ｒｐｍ（＝０．２３３Ｈｚ）となる。

　このような周波数を有した信号成分の存否が磁気信号の解析処理で確認されることにより、回転軸１１２の偏心が摩耗に伴うものであるか否かの確認が可能となる。以下の説明では、クリープ現象の回転周波数ｆｃを有する信号成分のことをｆｃ信号と称する。
　図１８は、ｆｃ信号の解析を説明する図である。

　図１８の横軸は時間を示し、縦軸は磁束密度を示す。図１８の上段には、センサＡから得られた磁気信号の例が示され、図１８の下段には、センサＢから得られた磁気信号の例が示され、図１８の中段には、センサＣから得られた磁気信号の例が示される。

　診断装置２２０の解析部２２３では、図１２にも示した磁気信号に対して波高値処理が行われるとともに周期分析が行われて、図１８に点線で示されるようなエンベロープが算出される。評価部２２４では、このように算出されたエンベロープが有する周波数成分のうち、各センサＡ、Ｂ、Ｃで共通している周波数成分をｆｃ信号とする。磁気信号にこのようなｆｃ信号が含まれている場合はクリープ現象が生じている可能性がある。このｆｃ信号の周波数ｆｃも評価情報の一つである。

　本実施形態では、ｆｃ信号に関しても、サンプルデータＤｓとの比較による確度向上が図られる。評価部２２４では、磁気信号に対する周波数解析の結果とサンプルデータＤｓに対する周波数解析の結果とが比較される。
　図１９は、周波数解析の結果の一例を示す図である。
　図１９の横軸は周波数を示し、縦軸は磁束密度を示す。

　図１９の上段には、サンプルデータＤｓにおける分析結果が示され、図１９の下段には、磁気信号における分析結果が示される。周波数５０Ｈｚに生じているピークは、モータ１００の回転数に対応したピークであり、両者の分析結果に共通して生じている。これに対し、低周波数におけるピークは下段の分析結果のみに生じ、評価部２２４では、このピークの周波数がｆｃ信号の周波数ｆｃとされる。
　このように得られた周波数ｆｃは、上述した理論値算出の式を介して軸受の摩耗量と対応付けられる。
　図２０は、ｆｃ信号の周波数と軸受摩耗との関係を示す図である。

　図２０の横軸は、軸受１４０の摩耗量を、軸受１４０が組み込まれた外枠１３０の穴のサイズに換算した値を示し、摩耗ゼロの初期値は軸受１４０の外輪１４１の直径と同じ３２ｍｍである。図の縦軸は、周波数ｆｃを示す。

　外枠１３０の穴のサイズと周波数ｆｃとは、図２０に示されている程度の範囲内ではほぼ線形関係を示す。つまり、軸受１４０の摩耗が進んで外枠１３０の穴が拡大すると周波数ｆｃも上昇するので、評価部２２４で得られた周波数ｆｃの値は軸受１４０の摩耗量を示す指標となる。

　摩耗による外枠１３０の穴の拡大が、図に点線で示す例えば０．６ｍｍの拡大を越えると例えば軸受１４０のメンテナンスが望ましいといった場合には、周波数ｆｃに対して、図に横線で示す例えば０．５Ｈｚに閾値が設けられる。そして、評価部２２４で得られた周波数ｆｃが一次判定部２２５で閾値と比較されることで、摩耗発生の可能性が判定される。

　解析部２２３と評価部２２４と一次判定部２２５とを併せたものは、磁気信号が示す磁界強度における周波数成分を解析することで、回転軸１１２を保持した軸受のクリープ現象を診断する第２診断部の一例にも相当する。

　一次判定部２２５では、上述した磁力の差と周波数ｆｃとの双方が閾値に達した場合に、軸受１４０に異常が生じていると判定し、判定結果を総合判定部２２７へと出力する。一方、磁力の差と周波数ｆｃとの少なくとも一方が閾値に未達の場合には、一次判定部２２５は軸受１４０の異常とは判定せず、周波数ｆｃの値を摩耗量換算部２２６へと送る。摩耗量換算部２２６では、上述した周波数ｆｃの理論値算出の式による逆算、あるいは、図２０に示す線形関係による変換により、周波数ｆｃを軸受１４０の摩耗量に換算する。摩耗量換算部２２６で換算された摩耗量は総合判定部２２７へと送られる。

　総合判定部２２７では、軸受１４０に異常が生じているという判定結果が一次判定部２２５から送られてきた場合には、センサＡ、Ｂから得られた磁気信号とセンサＣから得られた磁気信号についてｆｃ信号の位相差が確認される。
　図２１は、ｆｃ信号同士の位相差の例を示す図である。

　図２１の横軸は時間を示し、縦軸は磁束密度を示す。図２１の上段には、センサＡから得られた磁気信号の例が示され、図２１の下段には、センサＢから得られた磁気信号の例が示され、図２１の中段には、センサＣから得られた磁気信号の例が示される。

　各センサＡ、Ｂ、Ｃから得られた磁気信号におけるｆｃ信号同士の位相差が、固定子１２０の端面における各センサＡ、Ｂ、Ｃの配置に相応した位相差である場合には、総合判定部２２７により、ｆｃ信号がクリープ現象に伴う真のｆｃ信号であると判定される。例えば、図７に示す４極の固定子１２０の場合には、上述したようにセンサＡ、Ｂ、Ｃが、０度、１８０度、４５度に配置されるので、ｆｃ信号同士の位相差が、センサＡ、Ｂ間で１８０度であり、センサＡ、Ｃ間で４５度である場合には、真のｆｃ信号であると判定される。

　これに対し、ｆｃ信号同士の位相差が、例えばセンサＡ、Ｂ間では１８０度であるがセンサＡ、Ｃ間では４５度以外の位相差である場合には、例えば摩耗ではなくて回転軸１１２の上下振動などで生じた偏心に起因する偽のｆｃ信号であると判定される。また、ｆｃ信号同士の位相差が、回転軸１１２の回転方向と同方向への回転移動を示している場合には、クリープ現象とは逆方向のスピン現象などに起因した偽のｆｃ信号であると判定される。

　総合判定部２２６が、３つの磁気検知素子であるセンサＡ、Ｂ、Ｃによって得られた各磁気信号に含まれた低周波数成分同士の位相差により、クリープ現象の真偽を診断する第３診断部の一例に相当する。

　対向配置されたセンサＡ、Ｂの他にセンサＣも配置されたことで、磁気信号の比較によって、軸受摩耗に伴う偏心と他の原因による偏心とが区別可能となった。また、センサＡ、Ｂが、固定子鉄心１２１の全周中で他の位置よりも磁界が強い位置に取り付けられ、センサＣが、固定子鉄心１２１の全周中で他の位置よりも磁界が弱い位置に取り付けられたので、磁気信号比較により回転軸の偏心の影響が容易に診断できる。

　総合判定部２２７では、ｆｃ信号同士の位相差によるこのような真偽判定で真のｆｃ信号であると判定された場合には、更に、負荷側と反負荷側とのそれぞれにおける摩耗量が比較され、負荷側と反負荷側とのどちらで摩耗が生じているのかが判定される。ホールセンサ１５０が固定子１２０の両端それぞれに設けられるのとで、負荷側と反負荷側との摩耗量の区別が可能となる。

　また、総合判定部２２７では、一次判定部２２５における判定結果が異常なしであっても、摩耗量換算部２２６から送られてきた摩耗量が前回の診断時から急増している場合などには、軸受１４０に異常があると判定する。
　このように、総合判定部２２７では、各種の情報のよる総合判断が行われ、最終的な診断結果２３０が出力される。
　以下、上記ホールセンサ１５０に換えて磁気検知素子としてサーチコイルを用いる変形例について説明する。
　図２２は、変形例における検出部を模式的に示す図である。

　図２２に示す変形例では、固定子鉄心１２１の内周面上（即ち歯部１２４の先端面上）にサーチコイル１５１が貼り付けられる。サーチコイル１５１は、モータ１００の回転軸１１２が延びる軸方向の長さが例えば３０ｍｍで幅が例えば１ｍｍといったサイズを有する。サーチコイル１５１は磁気を検知する検知面積がホールセンサよりも広いので検知精度が高い。また、サーチコイル１５１はホールセンサよりも作成や取り付けが容易である。
　図２３は、サーチコイル１５１の具体的な構造を示す図である。

　サーチコイル１５１は、樹脂製のフィルム１５２と、フィルム１５２上で巻き回されてフィルム１５２に固定された導線１５３とを有する。導線１５３が同一方向に巻いて囲った面積が磁気の検知面積である。
　図２２に戻って説明を続ける。

　サーチコイル１５１は、固定子鉄心１２１の端部から固定子鉄心１２１の上記軸方向の中心に向かって延びており、サーチコイル１５１の軸方向の長さは、固定子鉄心１２１の軸方向の長さの１／１０以上、１／２以下である。このようにサーチコイル１５１が延びることで十分な検知面積が得られる。また、上記軸方向における固定子鉄心１２１の両端にサーチコイル１５１が設けられることで、回転子１１０を挟んだ両側で回転軸１１２を保持した各軸受１４０の摩耗を区別した検出が可能となる。

　サーチコイル１５１は、固定子鉄心１２１の内周面の周方向に沿って複数設けられる。複数のサーチコイル１５１の検出値が積分（加算）されることによって検出精度が向上する。検出値が互いに積分（加算）される複数のサーチコイル１５１は、全体で１つのサーチコイルとして機能する。複数のサーチコイル１５１によって機能する１つのサーチコイルが、本発明にいうサーチコイルの一例に相当する。以下の説明では、この複数のサーチコイル１５１のことをサーチコイル群１５５と称する場合がある。なお、サーチコイル１５１は、単独で本発明にいうサーチコイルの一例として用いられても良い。

　図２２では、図１１に示す検知部２１０の増幅回路２１２およびＡ／Ｄ変換器２１３に相当するものとしてスペクトラムアナライザ２１５が示されている。また、図示の簡便のため、複数のサーチコイル１５１のうち一部だけについて配線が示されるが、実際には全てのサーチコイル１５１に対して配線がつながる。スペクトラムアナライザ２１５によって複数のサーチコイル１５１の電圧が積分されて磁束波形が求められる。
　図２４は、回転子の回転方向におけるサーチコイル群の配置箇所を模式的に示す図である。

　サーチコイル群１５５の場合にも、例えばホールセンサの場合と同様の配置が用いられる。即ち、１対のサーチコイル群１５５については、例えば回転軸１１２を間に挟んだ両側に配置され、これら１対のサーチコイル群１５５は、固定子１２０の全周のうち、例えば他の位置よりも磁界が強い位置に配置される。また、このような１対のサーチコイル群１５５に対し、別のもう一つのサーチコイル群１５５が、例えば他の位置よりも磁界が弱い位置に配置される。各サーチコイル群１５５は、回転軸１１０が回転する周方向に対して、固定子１２０の内側円周の１／１６Ｐ周（但しＰ＝ポール数）以上、１／４Ｐ周以下に広がることで十分な検知面積を得ることができる。即ち、図２４に示す例ではＰ＝４であるので、サーチコイル群１５５は、２２．５度以下の広がりを有することが望ましい。
　サーチコイル群１５５は、上記軸方向に沿って延びるとともに上記周方向に沿って広がるサーチコイルの一例に相当する。
　次に、サーチコイルが用いられる他の変形例について説明する。
　図２５は、サーチコイルが組み込まれた櫛状部材を備える変形例を示す図である。

　図２５に示す変形例の場合、例えば樹脂製の櫛状部材１６０内に、後述するサーチコイルが埋め込まれており、この櫛状部材１６０が、固定子１２０の端部から歯部１２４同士の隙間（即ち溝部１２５）に挿入される。
　図２６は、櫛状部材１６０の構造を示す図である。

　櫛状部材１６０は、歯部１２４同士の隙間に挿入されるくさび部１６１と、くさび部１６１を互いに連結した連結部１６２と、内部に埋め込まれたサーチコイル１５１と、を有する。くさび部１６１は、本発明にいうくさび部材の一例に相当し、連結部１６２は、本発明にいう連結箇所の一例に相当する。図２６に示す例では、複数のくさび部１６１それぞれにサーチコイル１５１が埋め込まれる。なお、くさび部１６１は、連結部１６２で連結されずに個別の部材として用いられても良い。また、サーチコイル１５１はくさび部１６１の表面に貼り付けられてもよい。

　櫛状部材１６０の素材としては、例えば熱硬化性樹脂やフェノール樹脂が用いられ、あるいは例えば磁性材（圧粉）が用いられる。樹脂が用いられる場合には、くさび部１６１の挿入に際して周囲を痛めないので好ましい。
　図２７は、くさび部１６１の挿入箇所を示す図である。

　固定子１２０の溝部１２５には巻線１２２が挿入されており、櫛状部材１６０のくさび部１６１は、溝部１２５内の、巻線１２２に隣接した隙間部分に挿入される。溝部１２５に対する櫛状部材１６０の挿入によって、サーチコイル１５１が固定子１２０に対して容易に取り付けられる。
　図２８は、櫛状部材１６０の背面を示す図である。

　櫛状部材１６０の連結部１６２の背面側（即ち巻線１２２に対向した側）は凹凸構造を有する。即ち、巻線１２２同士の間に対応した箇所には丸い凸部１６３が設けられ、各巻線１２２に対応した箇所には丸い凹部１６４が設けられる。このような曲線的な凹凸構造により、櫛状部材１６０の挿入時における連結部１６２と巻線１２２との安全な接触が図られている。
　図２９は、櫛状部材１６０の別の例を示す図である。

　図２９に示す櫛状部材１６０も、くさび部１６１と連結部１６２とサーチコイル１５１とを有するが、図２９の例では、サーチコイル１５１が連結部１６２に埋め込まれ、固定子１２０の周方向にサーチコイル１５１が広がっている。周方向に広がったサーチコイル１５１によれば、周方向における磁束密度の平均値が検出される。
　図３０は、櫛状部材１６０の更に別の例を示す図である。

　図３０に示す櫛状部材１６０も、くさび部１６１と連結部１６２とサーチコイル１５１とを有し、図３０の例では、サーチコイル１５１が各くさび部１６１と連結部１６２の両方に埋め込まれる。図３０に示すサーチコイル１５１も、上記軸方向に沿って延びるとともに上記周方向に沿って広がるサーチコイルの一例に相当する。
　以下、サーチコイル１５１のサイズと、サーチコイル１５１での測定によって得られる磁力の差との関係について説明する。
　図３１は、図２６に示す例におけるサーチコイルのサイズと磁力の差との関係を示すグラフである。

　図３１のグラフの縦軸は、サーチコイル１５１での測定によって得られる磁力の差を示し、横軸は、サーチコイル１５１のサイズを示す。図２６に示すサーチコイル１５１のサイズとしては、具体的には、図２５に示された歯部１２４における軸方向の長さＬｓ（即ち固定子鉄心１２１の長さ）を基準とした、図２６に示されたサーチコイル１５１における軸方向の長さＬｃの比率Ｌｃ／Ｌｓが用いられる。サーチコイル１５１の長さＬｃの基準点は、固定子鉄心１２１の軸方向の端面であり、言い換えると、連結部１６２から延びたくさび部１６１の根元が長さＬｃの基準点である。
　図３２は、長さＬｃが異なるサーチコイル１５１を示す図である。

　図３２には、サーチコイル１５１の長さＬｃが１／２Ｌｓである例と、１／６Ｌｓである例と、１／１０Ｌｓである例と、－１／１０Ｌｓである例が示される。サーチコイル１５１の長さＬｃが－１／１０Ｌｓである例では、サーチコイル１５１がくさび部１６１の根元から連結部１６２側へと延びる。
　図３１のグラフには、図３２に示された例を含む各長さＬｃのサーチコイル１５１について、測定で得られた磁力の差が示される。

　サーチコイル１５１の長さＬｃが固定子鉄心１２１の長さＬｓの１／２である場合、得られた磁力の差が０．１８となり十分な精度の検出が可能であった。しかし、サーチコイル１５１の長さＬｃが１／２Ｌｓよりも更に長いと磁力の差は小さくなり、検出精度が不十分となった。

　サーチコイル１５１の長さＬｃが固定子鉄心１２１の長さＬｓの１／１０である場合、得られた磁力の差は最大の０．３となった。しかし、サーチコイル１５１の長さＬｃが更に短いとサーチコイル１５１における検出面積が急激に減少し、検出精度が不十分となった。また、サーチコイル１５１の長さＬｃが１／１０Ｌｓである場合と－１／１０Ｌｓである場合とを比較すると、サーチコイル１５１が固定子鉄心１２１の端部から外側に延びる場合には内側に延びる場合に較べて磁力の差の検出効率が低いことが分かる。
　従って、サーチコイル１５１の長さＬｃとしては、固定子鉄心１２１の軸方向の長さＬｓに対して１／１０以上１／２以下が望ましいことが分かる。
　図３３は、図２９に示す例におけるサーチコイルのサイズと磁力の差との関係を示すグラフである。

　図３３のグラフの縦軸は、サーチコイル１５１での測定によって得られる磁力の差を示し、横軸は、サーチコイル１５１のサイズを示す。図２９に示す例におけるサーチコイルのサイズとしては、具体的には、周回方向における広がりＷｃが用いられ、周回方向の１周を単位として示される。
　図３４は、広がりＷｃが異なるサーチコイル１５１を示す図である。

　図３４には、サーチコイル１５１の広がりＷｃが１／４Ｐ周（但しＰ＝ポール数）である例（Ａ）と、１／６Ｐ周である例（Ｂ）と、１／８Ｐ周である例（Ｃ）と、１／１６Ｐ周である例（Ｄ）とが示される。
　図３３のグラフには、図３４に示された各例の広がりＷｃを有するサーチコイル１５１について、測定で得られた磁力の差が示される。

　サーチコイル１５１の広がりＷｃが１／１６Ｐ周である場合、０．２を超える磁力の差が得られ、十分な精度の検出が可能であった。しかし、サーチコイル１５１の広がりＷｃが１／１６Ｐ周よりも更に小さいと、サーチコイル１５１における検出面積が急激に減少し、検出精度が不十分となった。

　サーチコイル１５１の広がりＷｃが１／８Ｐ周である場合、得られた磁力の差は最大の０．３となった。また、サーチコイル１５１の広がりＷｃが１／４Ｐ周である場合、得られた磁力の差が０．１８となり十分な精度の検出が可能であった。しかし、サーチコイル１５１の広がりＷｃが１／４Ｐ周よりも更に大きいと磁力の差は小さくなり、検出精度が不十分となった。
　従って、サーチコイル１５１の広がりＷｃとしては、１／１６Ｐ周以上１／４Ｐ周以下が望ましいことが分かる。

　なお、本実施形態では、いわゆるインナーロータ型のモータが診断対象として用いられるが、一般にインナーロータ型の方がアウターロータ型よりも高速回転で使用されるので、ｆｃ信号の周波数を解析する処理が容易である。また、インナーロータ型では一般的に、回転子と固定子とのエアーギャップから軸受までの距離が短いので、軸受摩耗による偏心がエアーギャップに影響しやすく、漏れ磁界の検出による軸受摩耗の診断がアウターロータ型よりも容易である。

　また、本実施形態では、軸受１４０として転がり軸受が用いられるが、回転軸１１２の偏心検知による摩耗診断には、滑り軸受よりも転がり軸受の方が適している。

　本発明は、例えば家電、自動車、船舶、航空機、列車等に利用されるモータに広く適用することができる。また、本発明は、例えば自動車、電動アシスト自転車、風力発電等に利用される発電機に広く適用することができる。

　上述した実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１００：モータ、１１０：回転子、１１１：回転子鉄心、１１２：回転軸、１２０：固定子、１３０：外枠、１２１：固定子鉄心、１２２：巻線、１２３：環部、１２４：歯部、１２５：溝部、１２６：渡り線、１４０：軸受、１４１：外輪、１４２：ころ部材、１５０：ホールセンサ、１５１：サーチコイル、１５２：フィルム、１５３：導線、１５５：サーチコイル群、１６０：櫛状部材、１６１：くさび部、１６２：連結部、２００：診断システム、２１０：検出部、２１１：センサ群、２１２：増幅回路、２１３：Ａ／Ｄ変換器、２１５：スペクトラムアナライザ、２２０：診断装置、２２１：データ取得部、２２２：データ記録部、２２３：解析部、２２４：評価部、２２５：一次判定部、２２６：摩耗量換算部、２２７：総合判定部

Claims (20)

1. 　回転軸を保持し、当該回転軸が回転可能な軸受と、
   　前記軸受が組み込まれた筐体と、
   　前記回転軸に固定されて回転する回転子と、
   　前記筐体に固定された固定子と、を備え、
   　前記固定子が、
   　前記回転子へと向かって突き出し、前記回転軸に沿って延びた歯部を有した固定子鉄心と、
   　前記固定子鉄心に対して巻き付けられた巻線と、
   　前記固定子鉄心の、前記回転軸が延びる軸方向における端部に、当該回転軸の回転方向に互いに離間して取り付けられた複数の磁気検知素子と、を備える回転電機。
2. 　前記複数の磁気検知素子のうちの２つが、前記固定子鉄心の中心を挟んで互いに対向する位置に取り付けられた請求項１に記載の回転電機。
3. 　前記対向する位置に取り付けられた２つを含む少なくとも３つの磁気検知素子を備えた請求項２に記載の回転電機。
4. 　前記磁気検知素子のうち少なくとも一つは、前記固定子鉄心の全周中で他の位置よりも磁界が強い位置に取り付けられた請求項１から３のいずれか１項に記載の回転電機。
5. 　前記磁気検知素子のうち少なくとも一つは、前記固定子鉄心の全周中で他の位置よりも磁界が強い位置に取り付けられ、別の少なくとも一つは、前記固定子鉄心の全周中で他の位置よりも磁界が弱い位置に取り付けられた請求項４に記載の回転電機。
6. 　前記複数の磁気検知素子が、巻き回された導線を有したサーチコイルである請求項１から５のいずれか１項に記載の回転電機。
7. 　前記サーチコイルは、前記固定子鉄心の端部から当該固定子鉄心の前記軸方向の中心に向かって延び、当該サーチコイルの前記軸方向の長さは、前記固定子鉄心の前記軸方向の長さの１／１０以上、１／２以下である請求項６に記載の回転電機。
8. 　前記サーチコイルは、前記固定子鉄心の内周面の周方向に沿って広がり、当該サーチコイルの前記周方向の長さは、１／１６Ｐ周（但しＰ＝ポール数）以上、１／４Ｐ周以下である請求項６に記載の回転電機。
9. 　前記サーチコイルは、前記軸方向に沿って延びるとともに前記周方向に沿って広がる請求項６から８のいずれか１項に記載の回転電機。
10. 　前記歯部同士の隙間に挿入されるくさび部材を備え、
    　前記サーチコイルは、前記くさび部材に組み込まれた請求項６または７に記載の回転電機。
11. 　各々が前記歯部同士の隙間に挿入され、互いに連結された複数のくさび部材を備え、
    　前記サーチコイルは、前記複数のくさび部材を連結した連結箇所に組み込まれた請求項６または８に記載の回転電機。
12. 　各々が前記歯部同士の隙間に挿入され、互いに連結された複数のくさび部材を備え、
    　前記サーチコイルは、前記複数のくさび部材の各々と前記複数のくさび部材を連結した連結箇所との両方に組み込まれた請求項９に記載の回転電機。
13. 　前記くさび部材は、素材として樹脂が用いられた請求項１０から１２のいずれか１項に記載の回転電機。
14. 　前記固定子が前記回転子を取り巻いている請求項１から１３のいずれか１項に記載の回転電機。
15. 　前記軸受が転がり軸受である請求項１から１４のいずれか１項に記載の回転電機。
16. 　前記回転子を挟んで前記回転軸の両側それぞれに前記軸受を備え、
    　前記複数の磁気検知素子は、前記固定子鉄心の、前記回転軸が延びる方向における両端部それぞれに取り付けられた請求項１から１５のいずれか１項に記載の回転電機。
17. 　回転電機が有する固定子鉄心の、当該回転電機の回転軸が延びる方向における端部に、当該回転軸の回転方向に互いに離間して取り付けられた複数の磁気検知素子それぞれによって得られた磁気信号を取得する信号取得部と、
    　前記信号取得部によって取得された各磁気信号が示す各磁界強度を比較することで、前記回転軸における偏心を診断する第１診断部と、を備えた診断装置。
18. 　前記複数の磁気検知素子のうちの２つが、前記固定子鉄心の中心を挟んで互いに対向する位置に取り付けられ、
    　前記第１診断部は、前記対向する位置に取り付けられた２つの磁気検知素子によって得られた磁気信号が示す各磁界強度の差分により前記回転軸における偏心を診断する請求項１７に記載の診断装置。
19. 　前記磁気信号が示す磁界強度における周波数成分を解析することで、前記回転軸を保持した軸受のクリープ現象を診断する第２診断部をさらに備えた請求項１７または１８に記載の診断装置。
20. 　前記複数の磁気検知素子として、前記固定子鉄心の中心を挟んで互いに対向する位置に取り付けられた２つを含む少なくとも３つの磁気検知素子を備え、
    　前記３つの磁気検知素子によって得られた各磁気信号に含まれた低周波数成分同士の位相差により、前記クリープ現象の真偽を診断する第３診断部をさらに備えた請求項１９に記載の診断装置。

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