JP2004226300A - Deterioration diagnostic apparatus and method for rotating electric machine - Google Patents
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Abstract
【課題】回転電機の劣化診断を、その回転電機の形式に拘らず正確に行うことを可能にすること。
【解決手段】インパルス電圧発生装置3は、回転電機1の電源端子間に試験線2を通じてインパルス電圧を印加する。このとき、回転電機の巻線部分でボイド放電が発生した場合には、試験線2に高周波電流が流れる。変流器4は、試験線2に流れる高周波電流を計測し、その計測出力をハイパスフィルタ5を通じてA/D変換モジュール6に与える。電圧変換装置7は、試験線2に印加されたインパルス電圧をA/D変換モジュール6に入力可能な電圧レベルまで低下させる。パソコン8は、A/D変換モジュール6から入力されたデジタル信号に基づいて、ハイパスフィルタ5を通じて出力される変流器4の出力波形、並びに電圧変換装置7の出力波形をモニタ上に表示する構成となっており、それらの波形を観測・比較することにより回転電機1の巻線の劣化度合いを判断する。
【選択図】 図1An object of the present invention is to accurately perform deterioration diagnosis of a rotating electric machine regardless of the type of the rotating electric machine.
An impulse voltage generator applies an impulse voltage between power terminals of a rotating electric machine through a test line. At this time, when a void discharge occurs in the winding part of the rotating electric machine, a high-frequency current flows through the test line 2. The current transformer 4 measures a high-frequency current flowing through the test line 2, and supplies the measured output to an A / D conversion module 6 through a high-pass filter 5. The voltage converter 7 reduces the impulse voltage applied to the test line 2 to a voltage level that can be input to the A / D conversion module 6. The personal computer 8 displays, on a monitor, an output waveform of the current transformer 4 output through the high-pass filter 5 and an output waveform of the voltage converter 7 based on a digital signal input from the A / D conversion module 6. By observing and comparing these waveforms, the degree of deterioration of the windings of the rotating electric machine 1 is determined.
[Selection diagram] Fig. 1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転電機を電源から切り離した状態で当該回転電機の劣化度合いを判断するようにした劣化診断装置及び劣化診断方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
巻線を使用している回転電機においては、その巻線絶縁が熱、機械力、電圧、環境条件などの各種劣化要因によって経年劣化し、最終的には絶縁低下することは避けられない。このような絶縁低下が発生した場合には、その巻線の劣化度合いに応じて、機器ごと交換したり或いは巻線のみを交換するというメンテナンスを行う必要がある。しかしながら、実際には、回転電機巻線の劣化を外見から判断することはきわめて困難であるため、巻線絶縁の低下により回転電機が焼損して始めて回転電機巻線が劣化していたことを知る場合が多い。このような事情に対処するため、従来では、次のような方法で回転電機巻線の劣化検出を行うと共に、その交換時期を決定していた。
【0003】
第1の方法は、回転電機の製作時において、予め推定された使用寿命と設置場所の環境や使用条件などを考慮した推定により、機器ごと或いは巻線の交換時期を決定し、これに基づいて回転電機の焼損が発生する前に機器或いは巻線を交換する方法。
【0004】
第2の方法は、環境や使用条件などがほぼ同一の回転電機の中から劣化調査用試料をサンプリングし、サンプリングした回転電機の巻線に各種破壊試験(絶縁破壊電圧の測定など)を行い、その試験結果に基づいて巻線の劣化度合いを判断して交換時期を決定する方法。
【0005】
第3の方法は、定期的に回転電機を停止し、回転電機巻線の絶縁抵抗、誘電正接、成極指数などの絶縁状態についての非破壊試験を行って、その絶縁状態を測定し、これに基づいて巻線の劣化状態、焼損発生時期を予測する方法。
【0006】
しかしながら、上記した従来方法のうち、第1の方法は、あくまでも推定に基づいたものであるため、実際の使用条件、回転電機の個体差により想定した条件との間にずれが生ずることが避けられない。この場合の想定条件は、一般的には、安全性を考慮して厳しい条件を想定することが多く、このため、回転電機の使用寿命を実際に使用し得る寿命より短く判断しがちであり不経済である。又、これとは逆に使用条件の方が想定条件より厳しい場合には、使用中の劣化が早期に進行して、予測より早く故障が生じてしまう不具合がある。
【0007】
第2の方法では、サンプリングした巻線の劣化度合いを比較的正確に判断できて交換時期を比較的正確に決定できる。しかし、破壊試験を行った巻線は再使用できないため、全部の回転電機について巻線の劣化度合いを診断することができない。又、破壊試験による劣化診断は時間及び費用が多くかかるという問題点もある。
【0008】
第3の方法は、回転電機停止時に各回転電機の配線を外し個々に非破壊試験を行う必要があるため、絶縁状態の測定に多大な労力が必要になる。又、その測定時の空気の乾燥状態などの環境条件により測定値が左右されたり、回転電機の運転中に巻線に付着する汚損物の影響が大きくなるため、測定値に対して正しい評価ができない場合もある。
【0009】
このような問題点を解決する方法として、従来から、オンラインのまま回転電機の絶縁状態を調査できる方法が種々提案されている。例えば、回転電機巻線の電気的性質に大きな影響を与える吸湿度をオンラインで測定する方法(例えば、特許文献1参照)、或いは機器の表面絶縁状態を模擬電極でオンライン測定する方法(例えば、特許文献2参照)、さらには、回転電機内で発生するガスをガスセンサでオンライン計測したり、放電を光センサでオンライン計測したりする方法(例えば、特許文献3参照)などがある。
【0010】
【特許文献1】
特開昭63−59748号公報
【0011】
【特許文献2】
特開平2−227675号公報
【0012】
【特許文献3】
実開平4−63045号公報
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載された方法のうち、回転電機巻線の吸湿度をオンラインで測定する方法や、機器の表面絶縁状態を模擬電極でオンライン測定する方法では、それらの測定値と回転電機自身の絶縁状態との相関が悪い場合があり、測定結果に対する信頼性が低くなるという問題点がある。又、ガスセンサ、光センサによる計測方法は、回転電機そのものの劣化検出としては可能であるが、回転電機の中でも比較的環境の影響を受けずに寿命予測がしやすい全閉形のものに取り付けて効果のある方法で、環境の影響で劣化度合いが急変する開放形のものでは設置が難しいという問題点がある。
【0014】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、回転電機の劣化診断を、その回転電機の形式に拘らず正確に行うことが可能になる回転電機の劣化診断装置及び劣化診断方法を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の回転電機の劣化診断装置は、上記目的を達成するために、劣化診断対象の回転電機の電源端子間に試験線を通じてインパルス電圧を印加するためのインパルス電圧発生装置と、前記試験線に流れる高周波電流を捕捉可能に設けられた高周波電流センサと、この高周波電流センサにより捕捉された高周波電流を観測可能な観測装置とを備えた上で、前記回転電機の電源端子間に前記インパルス電圧発生装置からインパルス電圧を印加し、このときに前記高周波電流センサにより捕捉された高周波電流を前記観測装置により観測することによって前記回転電機の巻線の劣化度合いを判断する構成としたものである。
【0016】
一般的な低圧回転電機においては、その巻線が運転時の電磁振動などによって動かないように固着することを主目的としたワニス処理が施されている。この種のワニスには、高分子有機材料で構成された樹脂を利用することが一般的であるが、このような材料から成るワニスは、回転電機の運転時の熱によって部分的に酸化・低分子量化して飛散するものであり、その飛散した部分は樹脂中のボイドとなる。このボイドの周囲の誘電体に電界がかかった場合、比較的低い電界で放電を起こし(所謂ボイド放電)、これが放電劣化の原因となる。
【0017】
一般的に、回転電機の巻線にインパルス電圧を印加すると、その巻線のインダクタンスと浮遊キャパシタンスにより印加電圧が減衰振動する。このとき、巻線周囲のワニス中にボイドが存在していると、その部分でボイド放電が発生して放電前に印加されていた電圧が零に変化し、この電圧変化に伴い巻線にMHzオーダーの高周波電流が流れる。従って、この放電に伴い発生する高周波電流を捕捉すれば、回転電機の劣化を診断することができる。
【0018】
請求項1記載の手段によれば、回転電機の電源端子間にインパルス電圧発生装置から試験線を通じてインパルス電圧を印加するのに応じて、その回転電機巻線部分でボイド放電が発生した場合には、そのボイド放電に伴い試験線に流れる高周波電流が高周波電流センサにより捕捉される。このように捕捉された高周波電流は観測装置により観測可能となるものであり、その観測によって回転電機の劣化度合いを判断することになる。このような手段では、熱劣化によるボイド発生に起因した電気的特性の変化を計測することになるため、回転電機の形式(全閉形、開放形など)に関係なくほとんどの回転電機に適用可能になる。つまり、回転電機の劣化診断を、その回転電機の形式に拘らず正確に行うことが可能となる。
【0019】
この場合、請求項2記載の手段のように、前記高周波電流センサ及び観測装置間に、前記インパルス電圧の印加に伴う振動電流の周波数帯域を減衰域としたハイパスフィルタを介在させる構成とすることもできる。
高周波電流センサは、ボイド放電に伴う高周波電流の他に、回転電機の電源端子間にインパルス電圧を印加したときに発生する振動電流の成分も捕捉することになるが、請求項2記載の手段によれば、インパルス電圧の印加に伴う振動電流がハイパスフィルタにより減衰されるようになる。このため、高周波電流センサにおいては、ボイド放電に伴う高周波電流、つまりインパルス電圧の印加に伴う振動電流に比べて遥かに小さいレベルの高周波電流を感度良く捕捉することが可能になり、その捕捉高周波電流に基づいて回転電機の劣化度合いを的確に判断できるようになる。
【0020】
請求項3に記載した手段のように、前記インパルス電圧発生装置から前記試験線に印加されたインパルス電圧を降圧して前記観測装置に与える電圧変換装置を備えた上で、前記観測装置を、前記電圧変換装置から与えられたインパルス電圧波形を前記高周波電流センサにより捕捉された高周波電流波形と比較可能な状態で出力する構成としても良い。
巻線部分でボイド放電が発生する状態にある回転電機の電源端子間にインパルス電圧を印加した場合、そのインパルス電圧が振動するため複数回のボイド放電が発生し、各ボイド放電に伴い発生する高周波電流が高周波電流センサにおいて捕捉される。この場合、捕捉された高周波電流中には、インパルス電圧発生装置でのスイッチングノイズが含まれる可能性が高いため、このような捕捉高周波電流については、巻線の劣化度合いの判断対象から外す必要がある。請求項3記載の手段では、印加されたインパルス電圧が電圧変換装置により降圧されて観測装置に与えられ、当該観測装置では、与えられたインパルス電圧波形を高周波電流センサにより捕捉された高周波電流波形と比較可能な状態で出力する構成となっている。このため、両波形の比較に基づいて、インパルス電圧発生装置でのスイッチングノイズが含まれる可能性がある高周波電流波形を巻線の劣化度合いの判断対象から容易に外すことができるようになり、結果的に巻線の劣化度合いの判断精度が向上することになる。
【0021】
請求項4記載の手段のように、前記観測装置は、前記高周波電流センサを通じて捕捉した高周波電流成分のうち、前記インパルス電圧波形がゼロクロスする位相付近での成分を抽出し、この抽出高周波電流成分に基づいて前記回転電機の巻線の劣化度合いを判断する構成であっても良い。
この構成によれば、高周波電流センサを通じて捕捉した高周波電流成分のうち、インパルス電圧波形がゼロクロスする位相付近にある期間、つまりインパルス電圧発生装置で発生するスイッチングノイズが収束した状態にある期間における成分に基づいて回転電機の巻線の劣化度合いが判断されるから、その劣化診断を、スイッチングノイズによる悪影響を受けることなく行い得るものである。
【0022】
請求項5記載の手段のように、前記インパルス電圧発生装置が、内蔵スイッチング素子がオンされてからオフされるまでの期間に前記インパルス電圧を発生する構成であった場合には、前記観測装置を、前記内蔵スイッチング素子のオン及びオフの各時点から設定時間内に前記高周波電流センサを通じて捕捉した高周波電流をノイズとして削除する判断機能を具備し、それ以外の電圧位相で捕捉した高周波電流の観測に基づいて前記回転電機の巻線の劣化度合いを判断する構成とすることができる。
一般的に、内蔵スイッチング素子がオンされてからオフされるまでの期間にインパルス電圧を発生する構成のインパルス電圧発生装置にあっては、インパルス電圧の発生時、つまり、内蔵スイッチング素子のオン時及びオフ時にスイッチングノイズが発生するため、そのノイズが高周波電流センサで捕捉する高周波電流に重畳するようになる。この場合、請求項5記載の手段では、観測装置が、内蔵スイッチング素子のオン及びオフの各時点から設定時間内に高周波電流センサを通じて捕捉した高周波電流をノイズとして削除し、それ以外の電圧位相で捕捉した高周波電流の観測に基づいて回転電機の巻線の劣化度合いを判断する構成となっているから、その判断精度が向上するようになる。
【0023】
請求項6記載の回転電機の劣化診断方法は、上記目的を達成するために、劣化診断対象の回転電機の電源端子間に試験線を通じてインパルス電圧を印加するためのインパルス電圧発生装置と、前記試験線に流れる高周波電流を捕捉可能に設けられた高周波電流センサと、前記インパルス電圧発生装置から前記試験線に印加されたインパルス電圧を降圧して前記観測装置に与える電圧変換装置と、前記高周波電流センサにより捕捉された高周波電流の波形及び前記電圧変換装置からのインパルス電圧の波形を観測可能な観測装置とを備えた上で、前記観測装置で観測された前記インパルス電圧波形がゼロクロスする位相付近での前記高周波電流の波形を観測することにより回転電機の劣化診断を行うようにしたものである。
【0024】
この診断方法によれば、回転電機の電源端子間にインパルス電圧発生装置から試験線を通じてインパルス電圧を印加するのに応じて、その回転電機巻線部分でボイド放電が発生した場合には、そのボイド放電に伴い試験線に流れる高周波電流が高周波電流センサにより捕捉される。観測装置では、このように捕捉された高周波電流の波形を、電圧変換装置から出力されるインパルス電圧の波形と共に観測できるものであり、そのインパルス電圧波形がゼロクロスする位相付近での高周波電流の波形を観測することにより回転電機の劣化診断を行うことになる。インパルス電圧波形がゼロクロスする位相付近では、インパルス電圧発生装置で発生するスイッチングノイズが収束した状態になっているため、回転巻線の劣化診断を、スイッチングノイズによる悪影響を受けることなく行い得る。
【0025】
この場合、請求項7記載の診断方法のように、前記高周波電流センサ及び観測装置間に、前記インパルス電圧の印加に伴う振動電流の周波数帯域を減衰域としたハイパスフィルタを介在させることも可能である。
この構成によれば、インパルス電圧の印加に伴う振動電流がハイパスフィルタにより減衰されるようになるから、ボイド放電に伴う高周波電流、つまりインパルス電圧の印加に伴う振動電流に比べて遥かに小さいレベルの高周波電流を感度良く捕捉することが可能になり、その捕捉高周波電流に基づいて回転電機の劣化度合いを的確に判断できるようになる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説明する。
図1には、本実施例による回転電機の劣化診断装置の電気的構成が示されている。この図1において、診断対象の三相低圧回転電機1は、電源線から切り離し、そのU相、V相、W相の各電源端子のうちの2個に一対の試験線2の一端側を接続する。この試験線2の他端側には、インパルス電圧発生装置3の電圧出力端子を接続し、これにより回転電機1の巻線に対してインパルス電圧発生装置3の出力電圧を印加できる構成とする。このインパルス電圧発生装置3は、例えば、最大波高電圧値3kV、波頭長1〜2μ秒、波尾長50μ秒のインパルス電圧を出力できる構成となっている。
【0027】
変流器4(高周波電流センサに相当)は、試験線2に流れる高周波電流を計測できるように設置されるものであり、例えば2kHz〜30MHzの周波数帯でフラットな出力特性を有するものが用いられる。この変流器4の二次側出力は、ハイパスフィルタ5を通じてA/D変換モジュール6に与えられるようになっている。この場合、ハイパスフィルタ5の通過周波数帯域は、インパルス電圧発生装置3からのインパルス電圧の印加に伴う振動電流の周波数帯域より十分に高い値である例えば1MHz以上に設定されている。
【0028】
電圧変換装置7は、試験線2に印加されたインパルス電圧をA/D変換モジュール6に入力可能な電圧レベルまで低下させるために設置されたもので、その入力電圧/出力電圧の比が1/1000に設定されている。尚、この電圧変換装置7の出力は、試験線2に印加されたインパルス電圧の位相を検出するために使用される。
【0029】
上記A/D変換モジュール6は、少なくとも64Kワード程度の容量に設定されたバッファメモリを備え、且つサンプリング周波数が100MHz程度に設定されており、変流器4からハイパスフィルタ5を通じて入力される信号及び電圧変換装置7から入力される信号をデジタル信号に変換してパソコン8(観測装置に相当)に与える構成となっている。このパソコン8では、入力されたデジタル信号に基づいて、ハイパスフィルタ5を通じて出力される変流器4の出力波形、並びに電圧変換装置7の出力波形をモニタ上に表示する構成となっている。又、このパソコン8は、インパルス電圧発生装置3の動作開始及び動作停止制御を制御線9を通じて実行できる構成となっている。
【0030】
ここで、回転電機1においては、その巻線が運転時の電磁振動などによって動かないように固着することを主目的としたワニス処理が施されている。この種のワニスには、高分子有機材料で構成された樹脂を利用することが一般的であるが、このような材料から成るワニスは、回転電機1の運転時の熱によって部分的に酸化・低分子量化して飛散するものであり、その飛散した部分は樹脂中のボイドとなる。このボイドの周囲の誘電体に電界がかかった場合、比較的低い電界で放電を起こし(所謂ボイド放電)、これが放電劣化の原因となる。
【0031】
このようなボイドが存在する回転電機1の巻線にインパルス電圧を印加すると、その電圧レベルに応じてボイド部内で部分放電を発生する場合がある。ボイド中の電界の強さ(Eb)は、球形ボイドの場合、
Eb=3E/(2+1/εs )
となる。但し、Eは印加された電界の強さである。この場合、高分子有機材料より成るワニスのεs は一般的に4程度であるため、通常時より約1.3倍低い電界が印加されたときに放電開始すると考えられる。
【0032】
一般的に、回転電機の巻線にインパルス電圧を印加すると、その巻線のインダクタンスと浮遊キャパシタンスにより印加電圧が減衰振動する。このとき、巻線周囲のワニス中にボイドが存在していると、その部分でボイド放電が発生して放電前に印加されていた電圧が零に変化し、この電圧変化に伴い巻線にMHzオーダーの高周波電流が流れる。従って、この放電に伴い発生する高周波電流を捕捉すれば、回転電機の劣化を診断することができる。
【0033】
本実施例では、このような劣化診断を行うために以下のような測定操作を行う。即ち、診断対象の回転電機1のU相、V相、W相の各電源端子のうちの2個、例えばU相電源端子及びV相電源端子に一対の試験線2の一端側を接続し、この試験線2の他端側をインパルス電圧発生装置3の出力端子に接続する。この接続状態で、インパルス電圧発生装置3からインパルス電圧(最大波高電圧値3kV、波頭長1〜2μ秒、波尾長50μ秒)を出力する。
【0034】
この場合、変流器4は、2kHz〜30MHzの周波数帯でフラットな出力特性を有する構成となっているから、その変流器4の二次側にインパルス電圧の印加に伴う振動電流(周波数は例えば50kHz前後)及びボイド放電に伴う高周波電流(周波数は例えば5MHz前後)の両成分を含む信号が誘起され、この信号はハイパスフィルタ5を介してA/D変換モジュール6に与えられる。この場合、ハイパスフィルタ5の通過周波数帯域は1MHz以上に設定されているから、ボイド放電に伴う高周波電流に比べて遥かに大きいレベルのインパルス電流による振動電流が減衰されて、両電流の弁別を確実に行い得るようになり、ボイド放電に伴う比較的低いレベルの高周波電流を感度良く捕捉することが可能になる。尚、この場合、高周波電流とインパルス電流との間のS/N比が5000倍以上になることが望ましい。
【0035】
そして、このように変流器4からハイパスフィルタ5を通じて出力される信号、つまり、ボイド放電に伴う高周波電流波形に応じた信号は、A/D変換モジュール6においてデジタル信号に変換されてパソコン8に与えられる。又、電圧変換装置7から出力される信号、つまり、インパルス電圧を1/1000に低下させて得られる電圧信号もA/D変換モジュール6においてデジタル信号に変換されたパソコン8に与えられる。パソコン8では、入力された各デジタル信号を取り込んで、各信号により示される高周波電流波形及びインパルス電圧波形をモニタ上に表示する。尚、このように表示される電流波形及び電圧波形は、回転電機1のU相電源端子及びV相電源端子にインパルス電圧を印加したときのものであるが、V相電源端子及びW相電源端子、並びにW相電源端子及びU相電源端子についてもインパルス電圧を印加する操作を行うことにより、パソコン8のモニタ上に高周波電流波形及びインパルス電圧波形を同様に表示できることになる。
【0036】
図2には、インパルス電圧の印加に応じてボイド放電が発生し得る状態に劣化した回転電機1について、本実施例の装置により上述した測定操作を行った場合の波形例が示されている。図2において、符号10を付した波形が、電圧変換装置7から出力されるインパルス電圧波形を示し、 符号11を付した波形が、変流器4からハイパスフィルタ5を通じて出力される高周波電流の波形を示す。この測定例の場合、1回のインパルス電圧の印加に対して、4回の放電があったことを高周波電流波形11に基づいて確認できる。
【0037】
この4回の放電の中で、1回目の放電をA、 2回目の放電をB、 3回目の放電をC、4回目の放電をDとする。通常の場合、1回目の放電Aには、インパルス電圧発生装置3の内蔵スイッチング素子(例えばサイリスタスイッチ)が投入されるタイミングT1でのスイッチングノイズが含まれる可能性が高く、回転電機1の劣化に伴う放電との判別が難しい。又、3回目の放電Cは、インパルス電圧波形10により示される上記内蔵スイッチング素子の切れるタイミングT3と一致しており、この部分でもスイッチングノイズが含まれる可能性があって回転電機1の劣化に伴う放電との判別が難しくなる。従って、高周波電流波形11に基づいて回転電機1の巻線の劣化を判断する際に最も有効な放電は、インパルス電圧波形10のゼロクロスタイミングT2及びT4付近での放電B或いは放電Dを確認することである。このタイミングT2及びT4での高周波電流波形11は、回転電機1の劣化に伴うワニス中のボイド放電である可能性が高く回転電機1の劣化診断として有効である。本実施例では、計測値としてパソコン8に表示された高周波電流波形11のうち、これと同一画面上に表示されたインパルス電圧波形10の第1回目ゼロクロス付近での高周波電流波形11に着目し、そのタイミングでの高周波電流波形11の波高値、電流継続時間あるいは、波形のエンベロープ処理などにより捕捉した波形の特徴量を把握し、予め設定されている劣化基準値との比較により回転電機1の劣化度合いを判断している。尚、このような判断は、パソコン8に表示された波形を操作者が観測することにより行い得るが、パソコン8での演算により、高周波電流波形11の電流値の算出、並びにその算出位置と予め設定されている基準値との比較処理などを行い、これにより回転電機1の劣化度合いを自動的に判断できる構成としても良い。
【0038】
要するに、上記した本実施例によれば、回転電機1のU、V、W相の電源端子の何れか二つの間にインパルス電圧発生装置3から試験線2を通じてインパルス電圧を印加し、これに応じて回転電機1の巻線部分でボイド放電が発生した場合には、そのボイド放電に伴い試験線2に流れる高周波電流を変流器4により捕捉し、このように捕捉した高周波電流をパソコン8により観測することによって、回転電機の劣化度合いを判断することになる。この場合には、熱劣化によるボイド発生に起因した電気的特性の変化を計測することになるため、形式(全閉形、開放形など)に関係なくほとんどの回転電機1に適用可能になる。つまり、回転電機1の巻線の劣化診断を、その回転電機1の形式に拘らず正確に行うことが可能となる。
【0039】
又、上記変流器4は、ボイド放電に伴う高周波電流の他に、回転電機1の電源端子間にインパルス電圧を印加したときに発生する振動電流の成分も捕捉することになるが、本実施例の構成によれば、インパルス電圧の印加に伴う振動電流がハイパスフィルタ5により減衰されるようになるから、ボイド放電に伴う高周波電流、つまりインパルス電圧の印加に伴う振動電流に比べて遥かに小さいレベルの高周波電流を感度良く捕捉することが可能になり、その捕捉高周波電流に基づいて回転電機1の巻線の劣化度合いを的確に判断できるようになる。
【0040】
さらに、巻線部分でボイド放電が発生し得る状態の回転電機1の電源端子間にインパルス電圧を印加した場合、そのインパルス電圧が振動するため複数回のボイド放電が発生し、各ボイド放電に伴い発生する高周波電流が変流器4において捕捉されることになるが、このように捕捉された高周波電流中には、インパルス電圧発生装置3でのスイッチングノイズが含まれる可能性が高いという事情があるため、このような捕捉高周波電流については、巻線の劣化度合いの判断対象から外す必要がある。
【0041】
本実施例では、印加されたインパルス電圧が電圧変換装置7により降圧された後にA/D変換されてパソコン8に与えられ、当該パソコン8では、与えられたインパルス電圧波形を変流器4により捕捉された高周波電流波形と比較可能な状態で出力する構成となっている。このため、両波形の比較に基づいて、インパルス電圧発生装置3でのスイッチングノイズが含まれる可能性がある高周波電流波形を巻線の劣化度合いの判断対象から容易に外すことができるようになり、結果的に巻線の劣化度合いの判断精度が向上することになる。又、このような波形の比較を行う場合、本実施例では、インパルス電圧波形がゼロクロスする位相付近にある期間、つまりインパルス電圧発生装置3で発生するスイッチングノイズが収束した状態にある期間における成分に基づいて回転電機1の巻線の劣化度合いを判断しているから、その劣化診断を、スイッチングノイズによる悪影響を受けることなく行い得るものである。
【0042】
尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、以下に述べるような拡大或いは変形が可能である。
インパルス電圧発生装置4が、内蔵スイッチング素子(例えばサイリスタスイッチ)がオンされてからオフされるまでの期間にインパルス電圧を発生する構成であった場合には、パソコン8に対して、上記内蔵スイッチング素子のオン及びオフの各時点から設定時間(例えば0.5μ秒)以内に変流器4を通じて捕捉した高周波電流をノイズとして削除する判断機能を付与し、それ以外の電圧位相で捕捉した高周波電流の観測に基づいて回転電機1の巻線の劣化度合いを判断する構成としても良い。この構成によれば、インパルス電圧発生装置3でのスイッチングノイズによる悪影響を排除できるようになって、巻線の劣化度合いの判断精度が向上するようになる。
【0043】
パソコン8は、変流器4を通じて捕捉した高周波電流成分のうち、インパルス電圧波形がゼロクロスする位相付近での成分を抽出し、この抽出高周波電流成分及び予め記憶した基準値の比較に基づいて回転電機1の巻線の劣化度合いを自動的に判断する構成であっても良い。この構成によれば、変流器4を通じて捕捉した高周波電流成分のうち、インパルス電圧波形がゼロクロスする位相付近にある期間、つまりインパルス電圧発生装置3で発生するスイッチングノイズが収束した状態にある期間における成分に基づいて回転電機1の巻線の劣化度合いが自動的に判断されるから、その劣化診断を、スイッチングノイズによる悪影響を受けることなく行い得るようになる。
【0044】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、回転電機の巻線の劣化診断を、インパルス電圧印加によるボイド放電現象の捕捉という周囲環境の影響をほとんど受けず且つ回転電機の形式と無関係な方法で正確に行い得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す電気的構成図
【図2】高周波電流波形及びインパルス電圧波形の測定例を示す図
【符号の説明】
1は回転電機、2は試験線、3はインパルス電圧発生装置、4は変流器(高周波電流センサ)、5はハイパスフィルタ、6はA/D変換モジュール、7は電圧変換装置、8はパソコン(観測装置)、9は制御線、10はインパルス電圧波形、11は高周波電流波形を示す。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a deterioration diagnosis device and a deterioration diagnosis method for determining the degree of deterioration of a rotating electric machine while the rotating electric machine is disconnected from a power supply.
[0002]
[Prior art]
In a rotating electrical machine using windings, the insulation of the windings deteriorates with time due to various deterioration factors such as heat, mechanical force, voltage, and environmental conditions, and it is inevitable that the insulation eventually decreases. When such insulation degradation occurs, it is necessary to perform maintenance such that the entire device is replaced or only the winding is replaced according to the degree of deterioration of the winding. However, in practice, it is extremely difficult to judge the deterioration of the windings of the rotating electric machine from the appearance, so it is known that the windings of the rotating electric machine have deteriorated only after the rotating electric machine has been burned due to a decrease in winding insulation. Often. In order to cope with such a situation, conventionally, the deterioration of the windings of the rotating electrical machine is detected by the following method, and the replacement time is determined.
[0003]
The first method is to determine a replacement time for each device or a winding by estimating in consideration of a service life estimated in advance and an environment and a use condition of an installation place when manufacturing a rotating electric machine, and A method of replacing equipment or windings before burning of a rotating electric machine occurs.
[0004]
The second method is to sample a deterioration investigation sample from a rotating electric machine whose environment and operating conditions are almost the same, and perform various breakdown tests (measurement of breakdown voltage, etc.) on the sampled winding of the rotating electric machine, A method of determining the degree of deterioration of the winding based on the test results and determining the replacement time.
[0005]
The third method is to periodically stop the rotating electric machine, perform a non-destructive test on the insulation state of the windings of the rotating electric machine such as insulation resistance, dielectric loss tangent, and polarization index, and measure the insulation state. Method for predicting the deterioration state of the winding and the time of occurrence of burnout based on the data.
[0006]
However, among the above-mentioned conventional methods, the first method is based solely on the estimation, and therefore, it is possible to avoid a deviation from the actual use condition and the condition assumed due to individual differences of the rotating electric machine. Absent. In this case, the assumed conditions are generally assumed to be strict conditions in consideration of safety. For this reason, it is easy to judge that the service life of the rotating electric machine is shorter than the service life that can be actually used. Economy. Conversely, if the use conditions are more severe than the assumed conditions, there is a problem that the deterioration during use progresses early and a failure occurs earlier than expected.
[0007]
In the second method, the degree of deterioration of the sampled winding can be determined relatively accurately, and the replacement time can be determined relatively accurately. However, since the windings subjected to the destructive test cannot be reused, the degree of deterioration of the windings cannot be diagnosed for all rotating electric machines. In addition, there is a problem that the deterioration diagnosis by the destructive test requires much time and cost.
[0008]
In the third method, when the rotating electric machine is stopped, it is necessary to disconnect the wiring of each rotating electric machine and perform a nondestructive test individually, so that much labor is required for measuring the insulation state. Also, because the measured value is affected by environmental conditions such as the dryness of the air at the time of the measurement, and the influence of contaminants adhering to the windings during operation of the rotating electric machine is increased, correct evaluation of the measured value is required. There are times when you can't.
[0009]
As a method for solving such a problem, conventionally, various methods have been proposed which can investigate the insulation state of the rotating electric machine while online. For example, a method of measuring moisture absorption that greatly affects the electrical properties of the rotating electrical machine winding online (for example, refer to Patent Document 1), or a method of online measuring the surface insulation state of a device using a simulated electrode (for example, see Patent In addition, there is a method in which gas generated in a rotating electric machine is measured online by a gas sensor, and a discharge is measured online by an optical sensor (for example, see Patent Document 3).
[0010]
[Patent Document 1]
JP-A-63-59748
[Patent Document 2]
JP-A-2-227675
[Patent Document 3]
Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-63045
[Problems to be solved by the invention]
However, among the methods described in the above-mentioned publications, the method of online measuring the moisture absorption of the windings of the rotating electric machine and the method of online measuring the surface insulation state of the device with the simulated electrode are based on the measured values and the rotating electric machine itself. There is a case where the correlation with the insulation state is poor, and the reliability of the measurement result is low. In addition, the measurement method using a gas sensor or optical sensor can be used to detect deterioration of the rotating electrical machine itself, but it is effective to install it on a fully closed rotating electrical machine that is relatively unaffected by the environment and whose life can be easily predicted. There is a problem that it is difficult to install an open type in which the degree of deterioration changes abruptly due to environmental influences.
[0014]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a rotating electric machine deterioration diagnosis apparatus and deterioration diagnosis capable of accurately performing deterioration diagnosis of a rotating electric machine regardless of the type of the rotating electric machine. It is to provide a method.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The impulse voltage generator for applying an impulse voltage through a test line between power supply terminals of an electric rotating machine to be diagnosed for degradation in order to achieve the above object is provided by the impulse voltage generator according to claim 1 and the test. A high-frequency current sensor provided so as to capture the high-frequency current flowing through the wire, and an observation device capable of observing the high-frequency current captured by the high-frequency current sensor, and further comprising the impulse between power terminals of the rotating electric machine. An impulse voltage is applied from a voltage generator, and at this time, a high-frequency current captured by the high-frequency current sensor is observed by the observation device to determine a degree of deterioration of windings of the rotating electric machine. .
[0016]
In a general low-voltage rotating electric machine, a varnish treatment is performed mainly for fixing the winding so as not to move due to electromagnetic vibration or the like during operation. In general, a resin composed of a high-molecular organic material is used for this type of varnish. However, a varnish made of such a material is partially oxidized or reduced due to heat during operation of the rotating electric machine. It scatters with a molecular weight, and the scattered portions become voids in the resin. When an electric field is applied to the dielectric around the void, a discharge is generated at a relatively low electric field (a so-called void discharge), which causes discharge deterioration.
[0017]
Generally, when an impulse voltage is applied to a winding of a rotating electrical machine, the applied voltage attenuates and vibrates due to the inductance and the stray capacitance of the winding. At this time, if a void exists in the varnish around the winding, a void discharge occurs in that portion, and the voltage applied before the discharge changes to zero. An order of high-frequency current flows. Therefore, if the high-frequency current generated by the discharge is captured, the deterioration of the rotating electric machine can be diagnosed.
[0018]
According to the first aspect of the present invention, when a void discharge occurs in the winding portion of the rotating electric machine in response to applying the impulse voltage from the impulse voltage generating device through the test line between the power supply terminals of the rotating electric machine, The high-frequency current flowing through the test line due to the void discharge is captured by the high-frequency current sensor. The high-frequency current captured in this manner can be observed by an observation device, and the degree of deterioration of the rotating electric machine is determined based on the observation. Since such means measures changes in electrical characteristics due to the generation of voids due to thermal degradation, it can be applied to most rotating electrical machines regardless of the type of rotating electrical machine (fully closed type, open type, etc.). Become. That is, the deterioration diagnosis of the rotating electric machine can be accurately performed regardless of the type of the rotating electric machine.
[0019]
In this case, a high-pass filter having a frequency band of an oscillating current accompanying the application of the impulse voltage as an attenuation region may be interposed between the high-frequency current sensor and the observation device. it can.
The high-frequency current sensor captures a component of an oscillating current generated when an impulse voltage is applied between the power supply terminals of the rotating electric machine, in addition to the high-frequency current associated with the void discharge. According to this, the oscillating current accompanying the application of the impulse voltage is attenuated by the high-pass filter. Therefore, in the high-frequency current sensor, a high-frequency current due to void discharge, that is, a high-frequency current at a level much smaller than an oscillating current due to the application of an impulse voltage can be captured with high sensitivity. , The degree of deterioration of the rotating electric machine can be accurately determined.
[0020]
As in the means according to claim 3, a voltage conversion device for reducing the impulse voltage applied from the impulse voltage generator to the test line and applying the voltage to the observation device is provided. A configuration may be adopted in which the impulse voltage waveform provided from the voltage converter is output in a state that can be compared with the high-frequency current waveform captured by the high-frequency current sensor.
When an impulse voltage is applied between the power supply terminals of a rotating electrical machine that is in a state where void discharge occurs in the winding part, the impulse voltage oscillates, causing a plurality of void discharges, and the high frequency generated with each void discharge Current is captured in a high frequency current sensor. In this case, there is a high possibility that the captured high-frequency current includes switching noise in the impulse voltage generator, and thus it is necessary to exclude such a captured high-frequency current from the determination target of the degree of deterioration of the winding. is there. In the means according to claim 3, the applied impulse voltage is stepped down by the voltage converter and applied to the observation device. In the observation device, the applied impulse voltage waveform is compared with the high-frequency current waveform captured by the high-frequency current sensor. It is configured to output in a comparable state. Therefore, based on the comparison between the two waveforms, the high-frequency current waveform that may include switching noise in the impulse voltage generator can be easily excluded from the determination target of the degree of deterioration of the winding. Thus, the accuracy of determining the degree of deterioration of the winding is improved.
[0021]
As in the means according to claim 4, the observation device extracts a component near a phase at which the impulse voltage waveform crosses zero, from the high-frequency current component captured through the high-frequency current sensor, and extracts the extracted high-frequency current component. The configuration may be such that the degree of deterioration of the windings of the rotating electric machine is determined based on this.
According to this configuration, of the high-frequency current components captured through the high-frequency current sensor, a component in a period near the phase where the impulse voltage waveform crosses zero, that is, a component in a period in which the switching noise generated by the impulse voltage generator converges Since the degree of deterioration of the windings of the rotating electric machine is determined based on this, the deterioration diagnosis can be performed without being adversely affected by the switching noise.
[0022]
In the case where the impulse voltage generator is configured to generate the impulse voltage during a period from when the built-in switching element is turned on to when the impulse voltage is turned off, as in the means according to
In general, in an impulse voltage generating device configured to generate an impulse voltage during a period from when the built-in switching element is turned on to when it is turned off, when the impulse voltage is generated, that is, when the built-in switching element is turned on and Since switching noise occurs when the switch is turned off, the noise is superimposed on the high-frequency current captured by the high-frequency current sensor. In this case, in the means according to
[0023]
7. A method for diagnosing deterioration of a rotating electrical machine according to
[0024]
According to this diagnostic method, when a void discharge occurs in the winding portion of the rotating electric machine in response to applying an impulse voltage from the impulse voltage generator to the power supply terminal of the rotating electric machine through a test line, the void is generated. The high-frequency current flowing through the test line due to the discharge is captured by the high-frequency current sensor. The observation device can observe the waveform of the high-frequency current captured in this manner together with the waveform of the impulse voltage output from the voltage conversion device.The waveform of the high-frequency current near the zero-crossing phase of the impulse voltage waveform can be observed. By observing, the deterioration diagnosis of the rotating electric machine is performed. In the vicinity of the phase where the impulse voltage waveform crosses zero, the switching noise generated by the impulse voltage generator is in a converged state, so that the deterioration diagnosis of the rotating winding can be performed without being adversely affected by the switching noise.
[0025]
In this case, a high-pass filter having a frequency band of an oscillating current accompanying the application of the impulse voltage as an attenuation band may be interposed between the high-frequency current sensor and the observation device. is there.
According to this configuration, the oscillating current associated with the application of the impulse voltage is attenuated by the high-pass filter, so that the high-frequency current associated with the void discharge, that is, a level much smaller than the oscillating current associated with the application of the impulse voltage. The high-frequency current can be captured with high sensitivity, and the degree of deterioration of the rotating electrical machine can be accurately determined based on the captured high-frequency current.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an electrical configuration of a rotating electrical machine deterioration diagnosis apparatus according to the present embodiment. In FIG. 1, a three-phase low-voltage rotating electrical machine 1 to be diagnosed is disconnected from a power supply line, and one end of a pair of test wires 2 is connected to two of the U-phase, V-phase, and W-phase power supply terminals. I do. A voltage output terminal of the impulse voltage generator 3 is connected to the other end of the test line 2 so that the output voltage of the impulse voltage generator 3 can be applied to the winding of the rotating electric machine 1. The impulse voltage generating device 3 is configured to output, for example, an impulse voltage having a maximum peak voltage of 3 kV, a wave front length of 1 to 2 μs, and a wave tail length of 50 μs.
[0027]
The current transformer 4 (corresponding to a high-frequency current sensor) is installed so as to be able to measure a high-frequency current flowing through the test line 2, and has a flat output characteristic in a frequency band of 2 kHz to 30 MHz, for example. . The secondary side output of the current transformer 4 is supplied to an A /
[0028]
The
[0029]
The A /
[0030]
Here, the rotary electric machine 1 is subjected to varnish treatment mainly for fixing the windings so as not to move due to electromagnetic vibration during operation. In general, a resin composed of a high-molecular organic material is used for this type of varnish. However, a varnish made of such a material is partially oxidized / heated by the heat of the rotating electric machine 1 during operation. It scatters with a reduced molecular weight, and the scattered portions become voids in the resin. When an electric field is applied to the dielectric around the void, a discharge is generated at a relatively low electric field (a so-called void discharge), which causes discharge deterioration.
[0031]
When an impulse voltage is applied to the winding of the rotating electric machine 1 in which such a void exists, a partial discharge may be generated in the void according to the voltage level. The strength of the electric field in the void (Eb) is:
Eb = 3E / (2 + 1 / εs)
It becomes. Here, E is the intensity of the applied electric field. In this case, since εs of a varnish made of a high-molecular-weight organic material is generally about 4, it is considered that discharge starts when an electric field that is about 1.3 times lower than usual is applied.
[0032]
Generally, when an impulse voltage is applied to a winding of a rotating electrical machine, the applied voltage attenuates and vibrates due to the inductance and the stray capacitance of the winding. At this time, if a void exists in the varnish around the winding, a void discharge occurs in that portion, and the voltage applied before the discharge changes to zero. An order of high-frequency current flows. Therefore, if the high-frequency current generated by the discharge is captured, the deterioration of the rotating electric machine can be diagnosed.
[0033]
In the present embodiment, the following measurement operation is performed to perform such deterioration diagnosis. That is, one end of the pair of test wires 2 is connected to two of the U-phase, V-phase, and W-phase power terminals of the rotating electrical machine 1 to be diagnosed, for example, the U-phase power terminal and the V-phase power terminal. The other end of the test line 2 is connected to the output terminal of the impulse voltage generator 3. In this connection state, the impulse voltage generator 3 outputs an impulse voltage (a maximum crest voltage value of 3 kV, a wave front length of 1 to 2 μsec, and a wave tail length of 50 μsec).
[0034]
In this case, the current transformer 4 is configured to have a flat output characteristic in a frequency band of 2 kHz to 30 MHz, so that the oscillating current (frequency is A signal including both components of, for example, about 50 kHz) and a high-frequency current (frequency is, for example, about 5 MHz) accompanying the void discharge is induced, and this signal is supplied to the A /
[0035]
The signal output from the current transformer 4 through the high-
[0036]
FIG. 2 shows a waveform example when the above-described measurement operation is performed by the apparatus of the present embodiment with respect to the rotating electric machine 1 that has been deteriorated to a state in which void discharge can be generated in response to the application of the impulse voltage. In FIG. 2, a waveform denoted by
[0037]
Of the four discharges, A is the first discharge, B is the second discharge, C is the third discharge, and D is the fourth discharge. In a normal case, the first discharge A is likely to include switching noise at a timing T1 at which a built-in switching element (for example, a thyristor switch) of the impulse voltage generator 3 is turned on. It is difficult to determine the accompanying discharge. Further, the third discharge C coincides with the timing T3 at which the built-in switching element is cut off, which is indicated by the
[0038]
In short, according to the above-described embodiment, the impulse voltage is applied from the impulse voltage generator 3 through the test line 2 between any two of the U, V, and W phase power supply terminals of the rotating electric machine 1. When a void discharge occurs in the winding portion of the rotating electric machine 1, the high-frequency current flowing through the test line 2 due to the void discharge is captured by the current transformer 4, and the captured high-frequency current is transmitted by the personal computer 8. Observation determines the degree of deterioration of the rotating electric machine. In this case, since the change in the electrical characteristics due to the generation of voids due to thermal deterioration is measured, it can be applied to most rotating electric machines 1 irrespective of the type (fully closed type, open type, etc.). That is, the deterioration diagnosis of the windings of the rotating electric machine 1 can be accurately performed regardless of the type of the rotating electric machine 1.
[0039]
Further, the current transformer 4 captures not only the high-frequency current caused by the void discharge but also the component of the oscillating current generated when an impulse voltage is applied between the power supply terminals of the rotating electric machine 1. According to the configuration of the example, since the oscillating current accompanying the application of the impulse voltage is attenuated by the high-
[0040]
Furthermore, when an impulse voltage is applied between the power supply terminals of the rotary electric machine 1 in a state where void discharge can occur in the winding portion, the impulse voltage oscillates, so that a plurality of void discharges are generated, and each void discharge is generated. The generated high-frequency current is captured by the current transformer 4, but the high-frequency current captured in this way has a high possibility that switching noise in the impulse voltage generator 3 is included. Therefore, it is necessary to exclude such a captured high-frequency current from the determination target of the degree of deterioration of the winding.
[0041]
In the present embodiment, the applied impulse voltage is stepped down by the
[0042]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be expanded or modified as described below.
When the impulse voltage generator 4 is configured to generate an impulse voltage during a period from when a built-in switching element (for example, a thyristor switch) is turned on to when it is turned off, the personal computer 8 is connected to the built-in switching element. Of the high-frequency current captured through the current transformer 4 as noise within a set time (for example, 0.5 μsec) from the ON and OFF times of the high-frequency current captured at other voltage phases. The configuration may be such that the degree of deterioration of the windings of the rotating electric machine 1 is determined based on the observation. According to this configuration, it is possible to eliminate the adverse effect due to the switching noise in the impulse voltage generating device 3, and the accuracy of determining the degree of deterioration of the winding is improved.
[0043]
The personal computer 8 extracts a component near the phase where the impulse voltage waveform crosses zero from the high-frequency current components captured through the current transformer 4, and based on a comparison between the extracted high-frequency current component and a previously stored reference value, the rotating electric machine The configuration may be such that the degree of deterioration of one winding is automatically determined. According to this configuration, of the high-frequency current components captured through the current transformer 4, during a period near the phase where the impulse voltage waveform crosses zero, that is, during a period when the switching noise generated by the impulse voltage generator 3 is converged. Since the degree of deterioration of the windings of the rotating electric machine 1 is automatically determined based on the components, the deterioration diagnosis can be performed without being adversely affected by the switching noise.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the deterioration diagnosis of the windings of the rotating electric machine can be accurately performed by a method irrespective of the surrounding environment of capturing the void discharge phenomenon due to the impulse voltage application and independent of the type of the rotating electric machine. What can be done.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an electrical configuration diagram showing one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a measurement example of a high-frequency current waveform and an impulse voltage waveform.
1 is a rotating electric machine, 2 is a test line, 3 is an impulse voltage generator, 4 is a current transformer (high-frequency current sensor), 5 is a high-pass filter, 6 is an A / D conversion module, 7 is a voltage converter, and 8 is a personal computer. (Observation device), 9 is a control line, 10 is an impulse voltage waveform, and 11 is a high-frequency current waveform.
Claims (7)
前記試験線に流れる高周波電流を捕捉可能に設けられた高周波電流センサと、
この高周波電流センサにより捕捉された高周波電流を観測可能な観測装置とを備え、
前記回転電機の電源端子間に前記インパルス電圧発生装置からインパルス電圧を印加し、このときに前記高周波電流センサにより捕捉された高周波電流を前記観測装置により観測することによって前記回転電機の巻線の劣化度合いを判断することを特徴とする回転電機の劣化診断装置。An impulse voltage generator for applying an impulse voltage through a test line between power supply terminals of a rotating electrical machine to be deteriorated, and
A high-frequency current sensor provided so as to capture a high-frequency current flowing through the test line,
An observation device capable of observing the high-frequency current captured by the high-frequency current sensor,
By applying an impulse voltage from the impulse voltage generator between the power supply terminals of the rotating electric machine and observing the high-frequency current captured by the high-frequency current sensor with the observation device at this time, the deterioration of the windings of the rotating electric machine is improved. An apparatus for diagnosing deterioration of a rotating electric machine, wherein the degree is determined.
前記観測装置は、前記電圧変換装置から与えられたインパルス電圧波形を前記高周波電流センサにより捕捉された高周波電流波形と比較可能な状態で出力することを特徴とする請求項1又は2記載の回転電機の劣化診断装置。A voltage conversion device that reduces the impulse voltage applied to the test line from the impulse voltage generator and provides the voltage to the observation device,
3. The rotating electric machine according to claim 1, wherein the observation device outputs an impulse voltage waveform provided from the voltage conversion device in a state that can be compared with a high-frequency current waveform captured by the high-frequency current sensor. 4. Degradation diagnosis device.
前記観測装置は、前記内蔵スイッチング素子のオン及びオフの各時点から設定時間内に前記高周波電流センサを通じて捕捉した高周波電流をノイズとして削除する判断機能を具備し、それ以外の電圧位相で捕捉した高周波電流の観測に基づいて前記回転電機の巻線の劣化度合いを判断することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の回転電機の劣化診断装置。The impulse voltage generator is configured to generate the impulse voltage during a period from when the built-in switching element is turned on to when it is turned off,
The observation device has a determination function of removing high-frequency current captured through the high-frequency current sensor as noise within a set time from each time of turning on and off the built-in switching element, and a high-frequency current captured at other voltage phases. The deterioration diagnosis device for a rotating electric machine according to any one of claims 1 to 3, wherein a degree of deterioration of a winding of the rotating electric machine is determined based on an observation of a current.
前記試験線に流れる高周波電流を捕捉可能に設けられた高周波電流センサと、
前記インパルス電圧発生装置から前記試験線に印加されたインパルス電圧を降圧して前記観測装置に与える電圧変換装置と、
前記高周波電流センサにより捕捉された高周波電流の波形及び前記電圧変換装置からのインパルス電圧の波形を観測可能な観測装置とを備え、
前記観測装置で観測された前記インパルス電圧波形がゼロクロスする位相付近での前記高周波電流の波形を観測することにより回転電機の劣化診断を行うことを特徴とする回転電機の劣化診断方法。An impulse voltage generator for applying an impulse voltage through a test line between power supply terminals of a rotating electrical machine to be deteriorated, and
A high-frequency current sensor provided so as to capture a high-frequency current flowing through the test line,
A voltage converter that reduces the impulse voltage applied to the test line from the impulse voltage generator and gives the voltage to the observation device;
An observation device capable of observing a waveform of a high-frequency current captured by the high-frequency current sensor and a waveform of an impulse voltage from the voltage conversion device,
A method for diagnosing deterioration of the rotating electric machine, wherein the deterioration diagnosis of the rotating electric machine is performed by observing a waveform of the high-frequency current near a phase where the impulse voltage waveform observed by the observation device crosses zero.
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