专利名称：封闭马达的轴承磨耗监视装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及封闭马达的轴承磨耗监视装置，该装置根据转子因轴承磨耗而产生的变位，监视轴承的磨耗。
封闭马达作为泵用马达是机械设备的一个部件，要求具有高可靠性。因此，从外部监视支承其转子的轴承磨耗的装置是不可缺少的。
图10、图11表示现有的轴承磨耗监视装置之一例。
在定子1铁心齿部的180度相向位置处，沿各齿部的长度方向全周安装检测线圈2a、2b，该检测线圈2a、2b的输出差动地连接，用电压计3读取监视该输出。
由于转子4的旋转，在检测线圈2a、2b感应的电压，在与电源频率同步的基本波电压上，固转子槽4a的影响而重叠了高谐波电压，以180度间隔设置的检测线圈2a、2b的输出呈差动地连接，所以，在电压计3上，基本波电压消失，高谐波电压的瞬间值差作为检测电压显示。
该高谐波电压如图11所示，轴承磨耗时，定子1与转子4之间的间隙d1增大、间隙d2减小时(转子4向半径方向变位)，检测线圈2b的高谐波电压增加了的差动输出由电压计3显示。
上述现有的轴承磨耗监视装置，只能监视引起转子4在半径方向变位的轴承半径方向磨耗状态，不能监视另一方向的轴承磨耗状态。
但是，在封闭电动泵中，因输送流体的性状、流体压等的不同，加在转子轴上的负荷方向也不同，所以，轴承的磨耗方向也不同。因此，需要无指向性的轴承磨耗检测。
本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种封闭马达的轴承磨耗监视装置，该检测装置能进行转子在半径方向变位、轴方向变位及倾斜状态变位(单侧轴承的半径方向变位)的轴承磨耗监视。
为了实现上述目的，本发明的轴承磨耗监视装置，备有检测回路，分别在定子铁心齿部的长度方向两端，以180度的间隔相向地各设置一对检测线圈，通过整流元件将该相向的各一对检测线圈的差动输出接线回路并联连接，在该并联回路中串联地连接输出显示器。
为了实现上述目的，本发明的轴承磨耗监视装置，备有检测回路，分别在定子铁心齿部长度方向两端，以180度间隔设置相向的一对检测线圈，用各一对检测线圈的铁心齿部长度方向两端，将相向的各检测线圈的差动输出接线回路串联连接，将输出显示器连接在该串联回路中。
为了实现上述目的，本发明的轴承磨耗监视装置，备有检测回路，分别在定子铁心齿部长度方向两端，以180度间隔设置相向的二对检测线圈，将在两端中的一方以180度间隔设置的各一对检测线圈的差动输出接线回路，通过整流元件并联连接成并联回路，用在两端中的另一方以180度间隔设置的各一对检测线圈的铁心齿部长度方向两端，将相向的各检测线圈的差动输出接线回路，通过整流元件串联成串联回路，将输出显示器连接在上述并联回路和串联回路中。
在本发明中，转子从正规旋转位置向半径方向变位或向倾斜状变位时，与各检测线圈的定子铁心齿部的磁通交叉而感应的差动电压由输出显示器监视，或者整流元件使感应差动电压大的一方的电压由输出显示器监视，检测两侧轴承的半径方向的磨耗或单侧轴承的半径方向的磨耗。
在本发明中，转子从正规旋转位置朝轴方向变位时，各检测线圈的感应差动电压之和电压由输出显示器监视，检测轴承的轴方向磨耗。
在本发明中，转子从正规旋转位置向半径方向或倾斜状变时，轴方向的变位由输出显示器监视，检测轴承的半径方向、单侧轴承的半径方向及轴方向的各磨耗状态。
因此本发明可检测引起转子半径方向变位和倾斜状变位的、轴承的半径方向磨耗及单侧轴承的半径方向磨耗；也可检测引起转子轴方向变位的、轴承的轴方向磨耗；还可检测引起转子半径方向变位、倾斜状变位、轴方向变位的、轴承的半径方向磨耗和轴方向磨耗，可干扰少(用分别的检测线圈检测)地进行高精度检测。
下面，参照
本发明的实施例。
图1是表示在定子铁心齿部设置检测线圈的方法的立体图。
图2是表示在定子长度方向两端根据转子变位状态设置的检测线圈的图。
图3是表示检测转子的半径方向变位及倾斜状变位的检测回路的图。
图4是转子在半径方向变位时的检测线圈的电压波形图。
图5是转子的半径方向变位和检测线圈的差动输出的特性图。
图6是表示检测转子的轴方向变位的检测回路的图。
图7是转子在轴方向变位时的检测线圈的电压波形图。
图8是转子的轴方向变位和检测线圈的差动输出的特性图。
图9是表示检测转子的半径方向变位、倾斜状变位、轴方向变位的检测回路的图。
图10是表示现有的轴承磨耗检测装置，在定子上设置检测线圈的说明图。
图11是检测回路的说明图。
先参照图1说明在隔着间隙与转子相向的定子铁心齿部的两端，设置检测线圈的方法。
分别在定子1的铁心齿部1a的长度方向两端(图中仅示出一端)的局部，形成切槽1b，把检测线圈C嵌入固定(例如用树脂固定)在该切槽1b与铁心齿部端面之间，将其端子放在外侧。
图2表示如上述地设置检测线圈时，如后所述地，为了检测转子的半径方向变位或倾斜状变位，分别在定子1的铁心齿部1a的长度方向两端，相隔180度地设置相向的检测线圈C1、C3和检测线圈C5、C7。为了检测转子的轴方向变位，分别在铁心齿部1a的长度方向两端，相隔180度地设置相向的检测线圈C2、C4和检测线圈C6、C8。为了检测转子的半径方向变位或倾斜状变位及轴方向变位，设置上述检测线圈C1～C8。
为了检测转子的半径方向变位，如图3所示，在感应电动机的定子1的铁心齿部1a长度方向的一端，设置检测线圈C1和检测线圈C3，备有使其输出成为差动而连接的输出端子T1、T2，还备有使设在铁心齿部1a长度方向另一端的检测线圈C5和检测线圈C7的输出成为差动而连接的输出端子T3、T4。
在检测侧，通过二极管D1、D2等整流元件，将检测线圈C1、C3和检测线圈C5、C7的各差动接线回路并联连接，并且通过放大器AM连接着输出显示器V(例如电压计)。
这样，检测线圈C1、C3和检测线圈C5、C7的各差动输出接线回路，与上述现有技术同样地，消除基本波，通过放大器AM把高谐波电压的瞬时值之差输出到输出显示器，检测出因轴承半径方向磨耗而引起的转子半径方向的变位量。
上述检测侧的二极管D1、D2等的整流元件，使检测线圈C1、C3的差动输出和检测线圈C5、C7的差动输出中的大的一方输出，由输出显示器V显示，这样，可检测出因一方轴承的半径方向磨耗而引起的转子的倾斜状变位。
图4表示转子向检测线圈C1、C5侧变位(转子的半径方向变位)时的各检测线圈的感应电压波形。(A)是检测线圈C1、C5的电压波形，(B)是检测线圈C3、C7的电压波形，(C)是检测线圈C1、C3和检测线圈C5、C7的合成(差动)输出波形，基本波(电源频率)被消去，涟波部分输出，检测轴承半径方向的磨耗。
在(C)的输出波形中，检测线圈C1、C5的差动输出波形与检测线圈C3、C7差动波形有差时，其中大的一方的输出通过二极管D1或D2等整流元件输出，检测轴承的单侧半径方向磨耗。
图5是转子半径方向变位和检测线圈的差动输出的特性图。
为了检测转子的轴方向变位，如图6所示，使设置在感应电动机定子1的铁心齿部1a长度方向一端的检测线图C2、C6的输出成为差动而接线的回路，以及使设置在铁心齿部1a长度方向另一端的检测线圈C4、C8的输出成为差动而接线的回路，备有将上述两个回路串联连接的输出端子T5、T6。
在检测侧，输出显示器V通过低通滤波器LF、放大器AM与输出端子T5、T6连接。
这样，因轴承的轴方向磨耗引起转子向轴方向变位时，检测线圈C2、C6及检测线圈C4、C8的差动输出之和经过低通滤波器LF、放大器AM被输出显示器显示。这时高谐波(涟波)被低通滤波器LF消除，灵敏度提高。
图7表示转子向轴方向变位(朝检测线圈C6、C8侧变位)时的各检测线圈的感应电压波形。(A)是检测线圈C2、C4的电压波形，(B)是检测线圈C6、C8的电压波形，(C)是检测线圈C2、C6及检测线圈C4、C8的各差动输出波形，(D)是差动输出的合成(之和)波形，(E)是涟波被低通滤波器LF除去后的波形。由(D)或(E)的合成波形的输出检测轴承的轴方向磨耗。
当负荷变动、电压变动时，上述波形的基本波(电源频率)虽然有增减，但由于采用各检测线圈的差动输出，所以，能抑制该增减，减小影响。另外，对于半径方向变位也采用差动输出，所以也有同样的效果。
图8是转子轴方向变位和检测线圈差动输出的特性图。
为了检测转子的半径方向变位、倾斜状变位和轴方向变位，如图9所示，分别在感应电动机定子的铁心齿部1a长度方向两端，相隔180度地设置二对相向的检测线圈C1、C3，C2、C4，和检测线圈C5、C7，C6、C8。在检测图3所示半径方向变位的检测线圈的差动输出并联回路、和检测图6所示轴向变位的检测线圈的差动输出串联回路中，连接二极管D3等整流元件形成一个回路，把显示器V连接在这样形成的回路中。
转子半径方向变位的检测和轴方向变位的检测，用分别的检测线圈检测，所以，能进行干扰少的检测。
实施例形成在定子铁心齿部1a两端的切槽1b与齿端面之间，嵌入检测线圈C，可使用树脂以外的电绝缘性粘接剂固定该检测线圈C。
上述的放大器AM不是必需的，低通滤波器LF也不是必需的，是为了消除涟波，提高检测精度而设置的。
权利要求
1.封闭马达的轴承磨耗监视装置，其特征在于，备有检测回路，分别在定子铁心齿部长度方向两端，以180度间隔设置相向的一对检测线圈，通过整流元件将该相向的各一对检测线圈的差动输出接线回路并联连接，将输出显示器与该并联回路串联连接。
2.封闭马达的轴承磨耗监视装置，其特征在于，备有检测回路，分别在定子铁心齿部长度方向两端，以180度间隔设置相向的一对检测线圈，用各一对检测线圈的铁心齿部长度方向两端，将相向的各检测线圈的差动输出接线回路串联连接，将输出显示器连接在该串联回路中。
3.封闭马达的轴承磨耗监视装置，其特征在于，备有检测回路， 分别在定子铁心齿部长度方向两端，以180度间隔设置相向的二对检测线圈，将在两端中的一方以180度间隔设置的各一对检测线圈的差动输出接线回路，通过整流元件并联连接成并联回路，用在两端中的另一方以180度间隔设置的各一对检测线圈的铁心齿部长度方向两端，将相向的各检测线圈的差动输出接线回路，通过整流元件串联成串联回路，将输出显示器连接在上述并联回路和串联回路中。
4.如权利要求1、2或3所述的封闭马达的轴承磨耗监视装置，其特征在于，分别在定子铁心齿部长度方向两端的局部，形成切槽，将检测线圈嵌入固定在该切槽与铁心齿部端面之间，将其端子放在外侧。
全文摘要
本发明提供的封闭马达轴承磨耗监视装置备有检测回路,分别在定子铁心齿部的长度方向两端,间隔180度地设置相向的二对检测线圈,通过整流元件将以180度间隔设置在该两端中的一方的各一对检测线圈的差动输出接线回路连接成并联回路,在以180度间隔设置在两端中另一方的各一对检测线圈的铁心齿部长度方向两端,通过整流元件将相向的各检测线圈的差动输出接线回路连接成串联回路,把输出显示器连接在上述并联回路和串联回路中。
文档编号G01M13/04GK1176518SQ97116268
公开日1998年3月18日 申请日期1997年9月5日 优先权日1996年9月6日
发明者江口真右 申请人:日机装株式会社