JP2021010253A

JP2021010253A - Detector and motor

Info

Publication number: JP2021010253A
Application number: JP2019123596A
Authority: JP
Inventors: 大原　卓; Taku Ohara; 卓大原
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2019-07-02
Filing date: 2019-07-02
Publication date: 2021-01-28

Abstract

To provide a detector and a motor, capable of detecting a sign of a lock state from an action of a motor.SOLUTION: The detector for detecting a seizure of a motor comprising a rotor with a shaft and a stator in which a rotor is inserted, includes: a temperature sensor for detecting an operation temperature of the motor; a displacement sensor for detecting a displacement of the shaft; and a detection section for detecting a seizure of the shaft on the basis of the detected operation temperature and the detected displacement of the shaft.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、検出装置及びモータに関する。 The present invention relates to a detection device and a motor.

従来より、シャフト付きの回転子を固定子に挿入したモータが広く知られている。このモータでは、筐体に配置される軸受によりシャフトを支持することで、筐体に収納される固定子に対して回転子を回転可能に支持している。例えば、固定子を収納する筐体に対して軸方向にスライド可能な自由側の軸受が皿バネ等の弾性部材を介して配置される。そして、シャフトに装着される自由側の軸受は、同じくシャフトに装着され、筐体に固定される固定側の軸受に対して軸方向に摺動可能に支持される。 Conventionally, a motor in which a rotor with a shaft is inserted into a stator is widely known. In this motor, the rotor is rotatably supported with respect to the stator housed in the housing by supporting the shaft by bearings arranged in the housing. For example, a bearing on the free side that is slidable in the axial direction with respect to the housing that houses the stator is arranged via an elastic member such as a disc spring. Then, the bearing on the free side mounted on the shaft is also mounted on the shaft and is slidably supported in the axial direction with respect to the bearing on the fixed side fixed to the housing.

ところで、モータは、自身の動作により発熱する。これにより、モータの内部の温度は、上昇する。シャフトは、温度の上昇により、軸方向に膨張する。このとき、筐体に対して自由側の軸受が軸方向に移動可能となっていることで、シャフトの膨張は、自由側の軸受の移動によって吸収される。 By the way, the motor generates heat due to its own operation. As a result, the temperature inside the motor rises. The shaft expands axially as the temperature rises. At this time, since the bearing on the free side can move in the axial direction with respect to the housing, the expansion of the shaft is absorbed by the movement of the bearing on the free side.

一方、モータの内部の温度がさらに上昇すると、シャフトの膨張も大きくなる。そのため、自由側の軸受の移動量もシャフトの膨張に合わせて大きくなる。自由側の軸受が移動限界まで移動することで、シャフトに装着された自由側の軸受は、それ以上摺動することができない。または、筐体と自由側の軸受との摺動部に不具合が生じることにより、自由側の軸受が筐体の摺動部と固着することでも、シャフトに装着された自由側の軸受は、それ以上摺動することができない。その結果、モータの焼き付きが発生する。そこで、モータの焼き付きを抑制することができれば好ましい。 On the other hand, when the temperature inside the motor rises further, the expansion of the shaft also increases. Therefore, the amount of movement of the bearing on the free side also increases as the shaft expands. When the bearing on the free side moves to the movement limit, the bearing on the free side mounted on the shaft cannot slide any more. Alternatively, even if the free side bearing is fixed to the free side bearing due to a defect in the sliding part between the housing and the free side bearing, the free side bearing mounted on the shaft can be used. It cannot slide above. As a result, seizure of the motor occurs. Therefore, it is preferable if the seizure of the motor can be suppressed.

モータの焼き付きを抑制する装置として、モータの発熱に応じて作用する過熱保護用素子を備えるモータが提案されている（例えば、特許文献１参照）。 As a device for suppressing seizure of a motor, a motor including an overheat protection element that acts in response to heat generation of the motor has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特開平４−１５０７５４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-150754

特許文献１では、モータがロック状態等の異常を起こして発熱した場合に、過熱保護素子は、ステータコイルへの通電を断つことができる。これにより、特許文献１では、モータのロック状態を検出して、モータを保護することができる。これに対し、モータの動作からロック状態の前兆を検出することができればさらに好適である。 In Patent Document 1, when the motor generates heat due to an abnormality such as a locked state, the overheat protection element can cut off the energization of the stator coil. Thereby, in Patent Document 1, it is possible to detect the locked state of the motor and protect the motor. On the other hand, it is more preferable if a sign of a locked state can be detected from the operation of the motor.

（１）本開示の一態様は、シャフトを有する回転子と、前記回転子が挿入される固定子とからなるモータの焼き付きの検出装置であって、前記モータの温度を検出する温度センサと、前記シャフトの変位を検出する変位センサと、検出された前記モータの温度と検出された前記シャフトの変位とに基づいて、前記シャフトの焼き付きを検出する検出部と、
を備える検出装置に関する。 (1) One aspect of the present disclosure is a motor seizure detection device including a rotor having a shaft and a stator into which the rotor is inserted, and a temperature sensor for detecting the temperature of the motor. A displacement sensor that detects the displacement of the shaft, and a detection unit that detects seizure of the shaft based on the detected temperature of the motor and the detected displacement of the shaft.
The present invention relates to a detection device comprising.

（２）また、本開示の一態様は、焼き付きを検出可能なモータであって、シャフト付き回転子と、前記回転子が挿入される固定子と、モータの温度を検出する温度センサと、前記シャフトの変位を検出する変位センサと、検出されたモータの温度と検出された前記シャフトの変位とに基づいて、前記シャフトの焼き付きを検出する検出部と、を備えるモータに関する。 (2) Further, one aspect of the present disclosure is a motor capable of detecting seizure, the rotor with a shaft, a stator into which the rotor is inserted, a temperature sensor for detecting the temperature of the motor, and the above. The present invention relates to a motor including a displacement sensor that detects the displacement of the shaft, and a detection unit that detects seizure of the shaft based on the detected temperature of the motor and the detected displacement of the shaft.

本開示によれば、モータの動作からロック状態の前兆を検出することが可能な検出装置及びモータを提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a detection device and a motor capable of detecting a sign of a locked state from the operation of the motor.

一実施形態に係る検出装置によってロック状態を検出されるモータの構成を示す概略断面図である。It is schematic cross-sectional view which shows the structure of the motor which detects the locked state by the detection device which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る検出装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the detection apparatus which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る検出装置の動作の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation flow of the detection apparatus which concerns on one Embodiment. 一実施形態のモータにおける時刻に対する温度と変位との関係の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the relationship between temperature and displacement with respect to time in the motor of one embodiment.

以下、本開示の一実施形態に係る検出装置１及びモータ１０について、図１から図４を参照して説明する。
まず、一実施形態の検出装置１及びモータ１０を説明する前に、一般的なモータ１０の構成とロック状態とについて図１を参照して説明する。なお、図１において、紙面左側は、「前方」として説明される。また、紙面右側は、「後方」として説明される。
モータ１０は、主な構成として、回転子２０と、固定子３０と、前軸受１１と、後軸受１２と、前部ハウジング４１と、後部ハウジング４２と、皿バネ５０と、を備える。 Hereinafter, the detection device 1 and the motor 10 according to the embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
First, before explaining the detection device 1 and the motor 10 of one embodiment, a general configuration of the motor 10 and a locked state will be described with reference to FIG. In FIG. 1, the left side of the paper is described as "front". Also, the right side of the page is described as "rear".
The motor 10 mainly includes a rotor 20, a stator 30, a front bearing 11, a rear bearing 12, a front housing 41, a rear housing 42, and a disc spring 50.

回転子２０は、磁界を発生させる界磁である。本実施形態において、回転子２０は、巻き回しされた回転子側巻線２１を有する。また、回転子２０は、回転軸線Ｘに軸方向を向けて配置される金属製（例えば鉄製）のシャフト１３（回転軸）を有する。回転子２０は、回転軸線Ｘ周りに自転可能に配置される。 The rotor 20 is a field that generates a magnetic field. In this embodiment, the rotor 20 has a rotated rotor side winding 21. Further, the rotor 20 has a metal (for example, iron) shaft 13 (rotation shaft) arranged so as to be oriented in the axial direction with respect to the rotation axis X. The rotor 20 is arranged so as to rotate around the rotation axis X.

固定子３０は、回転子２０を囲う部材である。具体的には、固定子３０は、回転子２０を包囲するように回転軸線Ｘに沿って延在する略円筒形状又は円筒形状の部材である。これにより、固定子３０には、回転子２０が挿入されて配置される。固定子３０は、積層された多数の電磁鋼板からなるステータコアに巻き回しされる固定子側巻線３１を有する。 The stator 30 is a member that surrounds the rotor 20. Specifically, the stator 30 is a substantially cylindrical or cylindrical member extending along the rotation axis X so as to surround the rotor 20. As a result, the rotor 20 is inserted and arranged in the stator 30. The stator 30 has a stator-side winding 31 that is wound around a stator core made of a large number of laminated electromagnetic steel sheets.

固定子側巻線３１は、回転軸線Ｘに沿って延在する。巻線には、リード線（図示せず）が接続される。巻線には、リード線を介して電流が供給される。 The stator-side winding 31 extends along the rotation axis X. A lead wire (not shown) is connected to the winding. A current is supplied to the winding through the lead wire.

前軸受１１は、一対の軸受１００の一方であり、シャフト１３の前方端１３ａに配置される。前軸受１１は、シャフト１３の前方端１３ａを回転軸線Ｘ周りに自転可能に支持する。 The front bearing 11 is one of the pair of bearings 100 and is arranged at the front end 13a of the shaft 13. The front bearing 11 supports the front end 13a of the shaft 13 so as to rotate around the rotation axis X.

後軸受１２は、一対の軸受１００の他方であり、シャフト１３の後方端１３ｂに配置される。後軸受１２は、シャフト１３の後方端１３ｂを回転軸線Ｘ周りに自転可能に支持する。 The rear bearing 12 is the other of the pair of bearings 100 and is arranged at the rear end 13b of the shaft 13. The rear bearing 12 supports the rear end 13b of the shaft 13 so as to rotate around the rotation axis X.

前部ハウジング４１は、固定子３０の前方側に配置される。前部ハウジング４１は、固定子３０に固定される。また、前部ハウジング４１は、前軸受１１を支持する。前部ハウジング４１には、前軸受１１に支持されるシャフト１３の前方端１３ａが貫通する。 The front housing 41 is arranged on the front side of the stator 30. The front housing 41 is fixed to the stator 30. Further, the front housing 41 supports the front bearing 11. The front end 13a of the shaft 13 supported by the front bearing 11 penetrates the front housing 41.

後部ハウジング４２は、固定子３０の後方側に配置される。後部ハウジング４２は、固定子３０に固定される。また、後部ハウジング４２は、後軸受１２を支持する。後部ハウジング４２には、後軸受１２に支持されるシャフト１３の後方端１３ｂが貫通する。 The rear housing 42 is arranged on the rear side of the stator 30. The rear housing 42 is fixed to the stator 30. Further, the rear housing 42 supports the rear bearing 12. The rear end 13b of the shaft 13 supported by the rear bearing 12 penetrates the rear housing 42.

皿バネ５０は、後軸受１２の後方側の面と、後部ハウジング４２との間に配置される。これにより、皿バネ５０は、後軸受１２を後部ハウジング４２から前方側へと付勢する。また、皿バネ５０は、後部ハウジング４２側への後軸受１２の移動を許容する。即ち、皿バネ５０は、後部ハウジング４２内におけるシャフト１３の軸方向への摺動を許容する。 The disc spring 50 is arranged between the rear surface of the rear bearing 12 and the rear housing 42. As a result, the disc spring 50 urges the rear bearing 12 from the rear housing 42 to the front side. Further, the disc spring 50 allows the rear bearing 12 to move toward the rear housing 42 side. That is, the disc spring 50 allows the shaft 13 to slide in the rear housing 42 in the axial direction.

以上のモータ１０によれば、電流がリード線を介して固定子３０に供給されることで、固定子３０の固定子側巻線３１周りに回転磁界が発生する。回転子２０は、発生した回転磁界に従って、シャフト１３と一体的に回転する。 According to the above motor 10, a rotating magnetic field is generated around the stator-side winding 31 of the stator 30 by supplying an electric current to the stator 30 via a lead wire. The rotor 20 rotates integrally with the shaft 13 according to the generated rotating magnetic field.

回転子２０が固定子３０に対して回転することで、モータ１０は、固定子３０の負荷等に応じて発熱する。シャフト１３は、発生した熱によって、熱膨張係数に従って軸方向に沿って膨張する。後軸受１２は、シャフト１３の膨張に従って後部ハウジング４２に向けて移動する。このとき、後軸受１２は、皿バネ５０の付勢に抗して移動する。 When the rotor 20 rotates with respect to the stator 30, the motor 10 generates heat according to the load of the stator 30 and the like. The shaft 13 expands along the axial direction according to the coefficient of thermal expansion due to the generated heat. The rear bearing 12 moves toward the rear housing 42 as the shaft 13 expands. At this time, the rear bearing 12 moves against the bias of the disc spring 50.

モータ１０における発熱がより大きくなり、シャフト１３の膨張がより進行すると、後軸受１２の移動は、許容限界に達する。すると、シャフト１３の摺動が許容されなくなり、シャフト１３は、前軸受１１及び後軸受１２に過大な与圧を与えることになる。過大な与圧の負荷により、軸受は異常昇温する。そして、モータ１０は、焼き付いた状態に至る。 As the heat generated by the motor 10 becomes larger and the shaft 13 expands more, the movement of the rear bearing 12 reaches the permissible limit. Then, the sliding of the shaft 13 becomes unacceptable, and the shaft 13 applies an excessive pressurization to the front bearing 11 and the rear bearing 12. Due to an excessively pressurized load, the bearing heats up abnormally. Then, the motor 10 reaches a seized state.

本実施形態に係る検出装置１及びモータ１０は、このような焼き付きを事前に検出することで、モータ１０の焼き付きを抑制する。なお、本実施形態において、「焼き付きを検出する」とは、焼き付きに至る前兆を検出することを含む意味で用いられる。 The detection device 1 and the motor 10 according to the present embodiment suppress the seizure of the motor 10 by detecting such seizure in advance. In the present embodiment, "detecting burn-in" is used to include detecting a precursor leading to burn-in.

次に、本実施形態に係る検出装置１及びモータ１０について説明する。なお、本実施形態に係るモータ１０は、一般的なモータ１０の上記構成に、検出装置１を内包する構成を有するものである。すなわち、本実施形態に係るモータ１０は、単体で焼き付きを検出可能なモータ１０である。
検出装置１は、図１及び図２に示すように、温度センサ６０と、変位センサ７０と、検出部８０と、を備える。 Next, the detection device 1 and the motor 10 according to the present embodiment will be described. The motor 10 according to the present embodiment has a configuration in which the detection device 1 is included in the above configuration of a general motor 10. That is, the motor 10 according to the present embodiment is a motor 10 capable of detecting seizure by itself.
As shown in FIGS. 1 and 2, the detection device 1 includes a temperature sensor 60, a displacement sensor 70, and a detection unit 80.

温度センサ６０は、例えば、モータ１０の内部の動作温度を測定する装置である。本実施形態において、温度センサ６０は、固定子３０の固定子側巻線３１の側方に配置される。 The temperature sensor 60 is, for example, a device that measures the operating temperature inside the motor 10. In the present embodiment, the temperature sensor 60 is arranged on the side of the stator-side winding 31 of the stator 30.

変位センサ７０は、例えば、シャフト１３の軸方向の変位を計測する装置である。本実施形態において、変位センサ７０は、後部ハウジング４２に固定されるとともに、シャフト１３に接触して配置される。具体的には、変位センサ７０は、後部ハウジング４２のうち、シャフト１３を貫通する位置に配置される。すなわち、変位センサ７０は、回転子２０の軸受位置よりも軸方向外側に配置される。また、変位センサ７０は、回転子２０の軸受位置の近傍に配置される。変位センサ７０は、軸受位置の近傍として、後軸受１２と後部ハウジング４２との間に配置される。 The displacement sensor 70 is, for example, a device that measures the axial displacement of the shaft 13. In this embodiment, the displacement sensor 70 is fixed to the rear housing 42 and is arranged in contact with the shaft 13. Specifically, the displacement sensor 70 is arranged at a position in the rear housing 42 that penetrates the shaft 13. That is, the displacement sensor 70 is arranged axially outside the bearing position of the rotor 20. Further, the displacement sensor 70 is arranged near the bearing position of the rotor 20. The displacement sensor 70 is arranged between the rear bearing 12 and the rear housing 42 in the vicinity of the bearing position.

検出部８０は、例えば、ＣＰＵが動作することで構成される。検出部８０は、検出された動作温度と検出されたシャフト１３の変位とに基づいて、シャフト１３の焼き付きを検出する。検出部８０は、モータ情報取得部８１と、温度取得部８２と、変位取得部８３と、しきい値取得部８４と、判断部８５と、出力部８６と、を備える。 The detection unit 80 is configured by, for example, operating a CPU. The detection unit 80 detects the seizure of the shaft 13 based on the detected operating temperature and the detected displacement of the shaft 13. The detection unit 80 includes a motor information acquisition unit 81, a temperature acquisition unit 82, a displacement acquisition unit 83, a threshold value acquisition unit 84, a determination unit 85, and an output unit 86.

モータ情報取得部８１は、モータ１０の種類を示すモータ情報を取得する。モータ情報取得部８１は、例えば、モータ１０のシャフト１３の長さをモータ１０の種類として取得する。 The motor information acquisition unit 81 acquires motor information indicating the type of the motor 10. The motor information acquisition unit 81 acquires, for example, the length of the shaft 13 of the motor 10 as the type of the motor 10.

温度取得部８２は、温度センサ６０によって計測されるモータ１０の温度を取得する。本実施形態において、温度取得部８２は、固定子側巻線３１の温度を取得する。 The temperature acquisition unit 82 acquires the temperature of the motor 10 measured by the temperature sensor 60. In the present embodiment, the temperature acquisition unit 82 acquires the temperature of the stator-side winding 31.

変位取得部８３は、シャフト１３の変位を取得する。本実施形態において、変位取得部８３は、シャフト１３の基準位置からのずれ量をシャフト１３の変位として取得する。 The displacement acquisition unit 83 acquires the displacement of the shaft 13. In the present embodiment, the displacement acquisition unit 83 acquires the amount of deviation of the shaft 13 from the reference position as the displacement of the shaft 13.

しきい値取得部８４は、温度及び変位のしきい値を取得する。しきい値取得部８４は、例えば、外部に設けられるデータベースであるしきい値格納部（図示せず）から温度のしきい値Ｒ１及び変位のしきい値Ｒ２を取得する。 The threshold value acquisition unit 84 acquires the temperature and displacement threshold values. The threshold value acquisition unit 84 acquires the temperature threshold value R1 and the displacement threshold value R2 from, for example, a threshold value storage unit (not shown) which is an external database.

判断部８５は、取得された温度と、取得された変位と、取得されたしきい値Ｒ１，Ｒ２とに基づいて、モータ１０の焼き付きを判断する。判断部８５は、例えば、取得されたしきい値Ｒ１，Ｒ２に対して、取得された温度と、取得された変位とを比較する。判断部８５は、取得されたしきい値Ｒ１，Ｒ２に対して、取得された温度と、取得された変位とが上回っている場合に、モータ１０の焼き付き発生と判断する。 The determination unit 85 determines the seizure of the motor 10 based on the acquired temperature, the acquired displacement, and the acquired threshold values R1 and R2. The determination unit 85 compares, for example, the acquired temperature with the acquired displacement with respect to the acquired threshold values R1 and R2. The determination unit 85 determines that seizure of the motor 10 has occurred when the acquired temperature and the acquired displacement are higher than the acquired threshold values R1 and R2.

出力部８６は、モータ１０の焼き付きの発生を示す信号を出力する。出力部８６は、例えば、モータ１０の焼き付きの発生を示す信号を表示可能な信号として出力する。 The output unit 86 outputs a signal indicating the occurrence of seizure of the motor 10. The output unit 86 outputs, for example, a signal indicating the occurrence of burn-in of the motor 10 as a displayable signal.

次に、検出装置１及びモータ１０の動作について、図３を参照して説明する。
まず、モータ１０の動作開始前に、モータ情報取得部８１は、検出対象となるモータ１０のモータ情報を取得して、しきい値取得部８４に送る（ステップＳ１）。しきい値取得部８４は、モータ情報に含まれるモータ１０の種類に応じた温度のしきい値Ｒ１及び変位のしきい値Ｒ２を取得する（ステップＳ２）。しきい値取得部８４は、取得したしきい値Ｒ１，Ｒ２を判断部８５に送る。 Next, the operations of the detection device 1 and the motor 10 will be described with reference to FIG.
First, before the operation of the motor 10 starts, the motor information acquisition unit 81 acquires the motor information of the motor 10 to be detected and sends it to the threshold value acquisition unit 84 (step S1). The threshold value acquisition unit 84 acquires the temperature threshold value R1 and the displacement threshold value R2 according to the type of the motor 10 included in the motor information (step S2). The threshold value acquisition unit 84 sends the acquired threshold values R1 and R2 to the determination unit 85.

モータ１０の動作が開始されると、温度取得部８２は、温度センサ６０から温度を取得する（ステップＳ３）。温度取得部８２は、所定の取得タイミングで温度を取得し、取得した温度を判断部８５に送る。また、変位取得部８３は、変位センサ７０からシャフト１３の変位を取得する（ステップＳ４）。変位取得部８３は、所定の取得タイミングで変位を取得し、取得した変位を判断部８５に送る。 When the operation of the motor 10 is started, the temperature acquisition unit 82 acquires the temperature from the temperature sensor 60 (step S3). The temperature acquisition unit 82 acquires the temperature at a predetermined acquisition timing, and sends the acquired temperature to the determination unit 85. Further, the displacement acquisition unit 83 acquires the displacement of the shaft 13 from the displacement sensor 70 (step S4). The displacement acquisition unit 83 acquires the displacement at a predetermined acquisition timing, and sends the acquired displacement to the determination unit 85.

判断部８５は、取得したしきい値Ｒ１，Ｒ２に対して、取得した温度及び変位を比較する（ステップＳ５）。取得した温度及び変位が取得したしきい値Ｒ１，Ｒ２を超える場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、判断部８５は、しきい値Ｒ１，Ｒ２を超えたことを示す信号を出力部８６に送る。出力部８６は、判断部８５からの信号の受信に基づいて、外部に焼き付きの発生を示す信号を出力する（ステップＳ６）。これにより、本フローは終了する。一方、取得した温度及び変位が取得したしきい値Ｒ１，Ｒ２を超えない場合（ステップＳ５：ＮＯ）、処理は、ステップＳ３に戻る。 The determination unit 85 compares the acquired temperature and displacement with respect to the acquired threshold values R1 and R2 (step S5). When the acquired temperature and displacement exceed the acquired threshold values R1 and R2 (step S5: YES), the determination unit 85 sends a signal indicating that the acquired threshold values R1 and R2 have been exceeded to the output unit 86. The output unit 86 outputs a signal indicating the occurrence of burn-in to the outside based on the reception of the signal from the determination unit 85 (step S6). This ends this flow. On the other hand, when the acquired temperature and displacement do not exceed the acquired threshold values R1 and R2 (step S5: NO), the process returns to step S3.

次に、判断部８５による焼き付きの判断の一例について、図４を参照して説明する。なお、図４では、モータ１０の温度の参考として、室温を併せて示している。
まず、時刻Ａにおいて、モータ１０が動作し始めると、モータ１０の温度は、上昇を開始する。また、モータ１０の温度の上昇に伴って、シャフト１３の変位が発生し始める。判断部８５は、焼き付きの判断を開始する。 Next, an example of the burn-in determination by the determination unit 85 will be described with reference to FIG. In FIG. 4, the room temperature is also shown as a reference for the temperature of the motor 10.
First, at time A, when the motor 10 starts to operate, the temperature of the motor 10 starts to rise. Further, as the temperature of the motor 10 rises, the shaft 13 begins to be displaced. The determination unit 85 starts the determination of burn-in.

時刻Ｂにおいて、モータ１０の負荷の上昇に伴って、温度及び変位が上昇する。判断部８５は、温度及び変位がしきい値Ｒ１，Ｒ２をともに超えないことで、焼き付きの発生とは判断しない。 At time B, the temperature and displacement increase as the load on the motor 10 increases. The determination unit 85 does not determine that seizure has occurred because the temperature and the displacement do not exceed the threshold values R1 and R2.

時刻Ｃにおいて、後軸受１２の移動が許容限界になると、温度及び変位が急上昇する。すなわち、温度及び変位がしきい値Ｒ１，Ｒ２の両方に到達する。判断部８５は、温度及び変位がしきい値Ｒ１，Ｒ２の両方を超えることで、焼き付きの発生と判断する。そして、時刻Ｄにおいて、モータ１０のシャフトロックが発生する。 At time C, when the movement of the rear bearing 12 reaches the permissible limit, the temperature and displacement rise sharply. That is, the temperature and the displacement reach both the threshold values R1 and R2. The determination unit 85 determines that seizure has occurred when the temperature and displacement exceed both the threshold values R1 and R2. Then, at time D, the shaft lock of the motor 10 occurs.

以上、一実施形態に係る検出装置１及びモータ１０によれば、以下の効果を奏する。
（１）本実施形態は、シャフト１３を有する回転子２０と、回転子２０が挿入される固定子３０とからなるモータ１０の焼き付きの検出装置１であって、モータ１０の動作温度を検出する温度センサ６０と、シャフト１３の変位を検出する変位センサ７０と、検出された動作温度と検出されたシャフト１３の変位とに基づいて、シャフト１３の焼き付きを検出する検出部８０と、を備える。 As described above, according to the detection device 1 and the motor 10 according to the embodiment, the following effects are obtained.
(1) The present embodiment is a seizure detection device 1 for a motor 10 including a rotor 20 having a shaft 13 and a stator 30 into which the rotor 20 is inserted, and detects the operating temperature of the motor 10. It includes a temperature sensor 60, a displacement sensor 70 that detects the displacement of the shaft 13, and a detection unit 80 that detects seizure of the shaft 13 based on the detected operating temperature and the detected displacement of the shaft 13.

（２）また、本実施形態は、焼き付きを検出可能なモータ１０であって、シャフト１３付き回転子２０と、回転子２０が挿入される固定子３０と、動作温度を検出する温度センサ６０と、シャフト１３の変位を検出する変位センサ７０と、検出された動作温度と検出されたシャフト１３の変位とに基づいて、シャフト１３の焼き付きを検出する検出部８０と、を備える。 (2) Further, the present embodiment is a motor 10 capable of detecting seizure, and includes a rotor 20 with a shaft 13, a stator 30 into which the rotor 20 is inserted, and a temperature sensor 60 that detects an operating temperature. A displacement sensor 70 that detects the displacement of the shaft 13 and a detection unit 80 that detects the seizure of the shaft 13 based on the detected operating temperature and the detected displacement of the shaft 13 are provided.

本実施形態によれば、温度及び変位の両方を組み合わせてモータ１０の状態を判断することができる。モータ１０の温度と、シャフト１３の変位との両方を用いて焼き付きを判断するので、モータ１０の焼き付きを事前に判断することができる。例えば、温度及び変位の一方のみを用いて焼き付きを判断する場合に比べ、より正確に焼き付きを判断することができる。 According to this embodiment, the state of the motor 10 can be determined by combining both the temperature and the displacement. Since the seizure is determined using both the temperature of the motor 10 and the displacement of the shaft 13, the seizure of the motor 10 can be determined in advance. For example, the seizure can be determined more accurately than the case where the seizure is determined using only one of the temperature and the displacement.

（３）検出装置１は、モータ１０の種類を示すモータ情報を取得するモータ情報取得部８１をさらに備え、検出部８０は、取得されたモータ情報に基づいて、シャフト１３の焼き付きを検出する。これにより、モータ情報によって示される、モータ１０のそれぞれの特性に基づいて焼き付きの発生を判断することができる。したがって、モータ１０の種類ごとに、より正確に焼き付きの発生を判断することができる。 (3) The detection device 1 further includes a motor information acquisition unit 81 that acquires motor information indicating the type of the motor 10, and the detection unit 80 detects seizure of the shaft 13 based on the acquired motor information. Thereby, the occurrence of burn-in can be determined based on the respective characteristics of the motor 10 indicated by the motor information. Therefore, it is possible to more accurately determine the occurrence of burn-in for each type of motor 10.

（４）変位センサ７０は、固定子３０における回転子２０の軸受位置よりも外側に配置される。軸受の移動が限界に達すると、軸受１００よりも外部に位置するシャフト１３の延伸が大きくなる。したがって、変位センサ７０が軸受位置よりも外側に配置されることで、より正確に焼き付きの発生を判断することができる。 (4) The displacement sensor 70 is arranged outside the bearing position of the rotor 20 in the stator 30. When the movement of the bearing reaches the limit, the extension of the shaft 13 located outside the bearing 100 becomes larger. Therefore, by arranging the displacement sensor 70 outside the bearing position, it is possible to more accurately determine the occurrence of seizure.

（５）変位センサ７０は、固定子３０における回転子２０の軸受位置の近傍に配置される。これにより、軸受１００の移動の許容限界となる変位が正確に取得されやすくなる。したがって、焼き付きの発生をより正確に判断することができる。 (5) The displacement sensor 70 is arranged near the bearing position of the rotor 20 in the stator 30. As a result, it becomes easy to accurately acquire the displacement that is the allowable limit of movement of the bearing 100. Therefore, the occurrence of burn-in can be determined more accurately.

（６）温度センサ６０は、固定子３０の固定子側巻線３１の温度を取得する。これにより、負荷に応じて変化する固定子側巻線３１の温度がより正確に取得される。したがって、焼き付きの発生をより正確に判断することができる。 (6) The temperature sensor 60 acquires the temperature of the stator-side winding 31 of the stator 30. As a result, the temperature of the stator-side winding 31 that changes according to the load is acquired more accurately. Therefore, the occurrence of burn-in can be determined more accurately.

以上、本開示の検出装置及びモータの好ましい各実施形態につき説明したが、本開示は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the detection device and the motor of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above-described embodiment and can be changed as appropriate.

例えば、上記実施形態において、後軸受１２が移動可能に構成されたが、これに制限されない。例えば、前軸受１１が移動可能に構成されてもよい。この場合、変位センサ７０は、前軸受１１側に配置されてもよい。 For example, in the above embodiment, the rear bearing 12 is configured to be movable, but the present invention is not limited thereto. For example, the front bearing 11 may be configured to be movable. In this case, the displacement sensor 70 may be arranged on the front bearing 11 side.

また、上記実施形態において、温度センサ６０が固定子巻線の温度を取得するとしたがこれに制限されない。例えば、温度センサ６０は、シャフト１３の温度を取得するようにしてもよい。 Further, in the above embodiment, the temperature sensor 60 acquires the temperature of the stator winding, but the temperature sensor 60 is not limited to this. For example, the temperature sensor 60 may acquire the temperature of the shaft 13.

また、上記実施形態において、変位センサ７０は、シャフト１３とは非接触に配置されてもよい。例えば、変位センサ７０は、シャフト１３の後端と、シャフト１３の後方端１３ｂの延伸位置に配置される後部ハウジング４２の外部カバー（図示せず）との間の距離を計測することで、シャフト１３の変位を計測してもよい。これにより、シャフト１３の膨張に影響されず、シャフト１３の変位を正確に取得することができる。また、「前方」及び「後方」は、逆であってもよい。 Further, in the above embodiment, the displacement sensor 70 may be arranged in non-contact with the shaft 13. For example, the displacement sensor 70 measures the distance between the rear end of the shaft 13 and the outer cover (not shown) of the rear housing 42 arranged at the extension position of the rear end 13b of the shaft 13 to measure the shaft. The displacement of 13 may be measured. As a result, the displacement of the shaft 13 can be accurately obtained without being affected by the expansion of the shaft 13. Further, "forward" and "backward" may be reversed.

また、上記実施形態において、判断部８５によって、温度及び変位の両方がしきい値を超えたと判断された場合に、出力部８６が信号を出力するとしたが、これに制限されない。これに代えて、判断部８５によって、温度及び変位のいずれか一方がしきい値を超えた場合に、出力部８６が信号を出力するようにしてもよい。これにより、焼き付き発生をより早期に検出することができる。 Further, in the above embodiment, when the determination unit 85 determines that both the temperature and the displacement exceed the threshold value, the output unit 86 outputs a signal, but the present invention is not limited to this. Instead of this, the determination unit 85 may cause the output unit 86 to output a signal when either the temperature or the displacement exceeds the threshold value. As a result, the occurrence of burn-in can be detected earlier.

また、上記実施形態において、判断部８５によって、温度の上昇の変化率と比較して変位の上昇の変化率がより急峻な場合に、出力部８６が信号を出力するようにしてもよい。または、温度と変位の変化率を同等の値として比較できるように、判断部８５によって、同定処理後に変化率を比較するようにしてもよい。これにより、焼き付き発生をより正確に検出することができる。 Further, in the above embodiment, the determination unit 85 may cause the output unit 86 to output a signal when the rate of change in the increase in displacement is steeper than the rate of change in the increase in temperature. Alternatively, the determination unit 85 may compare the rate of change after the identification process so that the rate of change of temperature and displacement can be compared as equivalent values. As a result, the occurrence of burn-in can be detected more accurately.

１検出装置
１０モータ
１３シャフト
２０回転子
３０固定子
６０温度センサ
７０変位センサ
８０検出部
８１モータ情報取得部
１００軸受

1 Detection device 10 Motor 13 Shaft 20 Rotor 30 Stator 60 Temperature sensor 70 Displacement sensor 80 Detection unit 81 Motor information acquisition unit 100 Bearing

Claims

A motor seizure detection device consisting of a rotor having a shaft and a stator into which the rotor is inserted.
A temperature sensor that detects the temperature of the motor and
A displacement sensor that detects the displacement of the shaft and
A detection unit that detects seizure of the shaft based on the detected temperature of the motor and the detected displacement of the shaft.
A detection device comprising.

A motor information acquisition unit that acquires motor information indicating the type of the motor is further provided.
The detection device according to claim 1, wherein the detection unit detects seizure of the shaft based on the acquired motor information.

The detection device according to claim 1 or 2, wherein the displacement sensor is arranged outside the bearing position of the rotor.

The detection device according to claim 3, wherein the displacement sensor is arranged in the vicinity of the bearing position of the rotor.

The detection device according to any one of claims 1 to 4, wherein the displacement sensor is arranged in a non-contact manner with the shaft.

The detection device according to any one of claims 1 to 5, wherein the temperature sensor acquires the temperature of the stator-side winding of the stator.

A motor that can detect seizure
Rotor with shaft and
The stator into which the rotor is inserted and the stator
A temperature sensor that detects the temperature of the motor and
A displacement sensor that detects the displacement of the shaft and
A detection unit that detects seizure of the shaft based on the detected temperature of the motor and the detected displacement of the shaft.
A motor equipped with.