(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子鉄芯歯の長手方向中央より偏位した位置に設けた切欠溝において交叉し、前記鉄心歯の両端面を巻回するようにして設置した８字状の大ループコイルと小ループコイルとからなる第１の検出コイルと、該第１の検出コイルと１８０度対向した鉄心歯に、第１の検出コイルの大ループコイルと小ループコイルの設置位置と相対的に逆な態様で設置した大ループコイルと小ループコイルとからなる第２の検出コイルとの各出力の差動合成出力が出力されるように結線され、該差動出力結線回路に出力表示器を接続したことを特徴とするキャンドモータの軸受摩耗監視装置。
【請求項２】
第１の検出コイルと第２の検出コイルとの各大ループコイルと小ループコイルの長さの調整により、回転子の軸方向変位及び半径方向変位の検知感度の調整を可能とした請求項１に記載のキャンドモータの軸受摩耗監視装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャンドモータの軸受摩耗に伴う回転子の変位から軸受の摩耗を監視する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
キャンドモータはポンプ用モータとしてプラントの一部品に適用され、高い信頼性が要求される。したがって、その回転子を支承する軸受の摩耗状態を外部から監視する装置は不可欠のものとなっている。
従来の軸受摩耗監視装置の一例を図６，図７に示す。
固定子１の１８０度対向した鉄心歯の長手方向に巻回した検出コイル２ａ，２ｂを、その差動出力が出力されるように接続し、その出力を電圧計３により読取るようにしている。
【０００３】
この場合、回転子４の回転により検出コイル２ａ，２ｂに誘起する電圧は、電源周波数に同期した基本波電圧に回転子溝４ａの影響による高調波電圧が重畳したものとなるが、１８０度間隔で設置された検出コイル２ａ，２ｂの出力が差動となるように接続されているので、電圧計３には基本波電圧が消されて高周波電圧の瞬時値の差が出力電圧として表示される。そして、この高調波電圧は図７に示すように、軸受が摩耗して固定子１と回転子４との間隙ｄ１が大きく、間隙ｄ２が小さくなると（回転子４が半径方向に変位）、検出コイル２ｂの高調波電圧が増加した差動出力が電圧計３に表示される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の軸受摩耗監視装置にあっては、回転子４が半径方向に変位する原因となった軸受の半径方向の摩耗状態のみを監視することが可能であって、軸受の軸方向の摩耗状態の監視はできないという不都合があった。
キャンドモータポンプは、輸送流体の性状、流体圧等によって回転子軸に加わる負荷の方向が変化するので、軸受の詳細な摩耗状況を把握する必要が望まれていた。
【０００５】
本発明は、前記事情によりなされたもので、回転子の半径方向変位及び軸方向変位を招来した軸受の摩耗監視を可能とするキャンドモータの軸受摩耗監視装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願の発明は、固定子鉄心歯の長手方向中央より偏位した位置に設けた切欠溝において交叉し、前記鉄心歯の両端面を巻回するようにして設置した８字状の大ループコイルと小ループコイルとからなる第１の検出コイルと、該第１の検出コイルと１８０度対向した鉄心歯に、第１の検出コイルの大ループコイルと小ループコイルの設置位置と相対的に逆な態様で設置した大ループコイルと小ループコイルとからなる第２の検出コイルとの各出力の差動合成出力が出力されるように結線され、該差動出力結線回路に出力表示器を接続したことにより、前記目的が達成される（請求項１に係る発明）。
【０００７】また、本願の発明は、前記第１の検出コイルと第２の検出コイルとの各大ループコイルと小ループコイルの長さの調整により、回転子の軸方向変位及び半径方向変位の検知感度の調整を可能とすることにより、前記目的が達成される（請求項２に係る発明）。
【０００８】
【作用】
請求項１に係る発明は、回転子の軸方向変位及び半径方向変位に伴う第１の検出コイルの８字状の大ループコイルと小ループコイルとの差出力と、第２の検出コイルの８字状の大ループコイルと小ループコイルとの差出力との差動合成出力の検出により、軸受の軸方向及び半径方向の摩耗がそれぞれ監視される。
請求項２に係る発明は、軸受の軸方向及び半径方向の摩耗が精度よく監視される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
まず、固定子の鉄心歯に検出コイルを設置する方法について図１を参照して説明する。図１（Ａ）に示すように、固定子１の鉄心歯２ａの長手方向中央より偏位した点Ｐ２（図では左方に偏位した点）に切欠溝２ｂを形成し、この切欠溝２ｂ内で交叉し、鉄心歯２ａの両端面を巻回するようにして８字状に捩った大ループコイルＣ２Ｌと小ループコイルＣ２Ｓとからなる第２の検出コイルＣ２を設置する（切欠溝２ｂ内で交叉する大小の各ループコイルＣ２ＬとＣ２Ｓを例えば樹脂等で固定）。
【００１０】
そして、図１（Ｂ）に示すように、前記第２の検出コイルＣ２を設置した鉄心歯２ａと１８０度対向した鉄心歯１ａに、前記点Ｐ２の設置位置と相対的に逆の位置Ｐ１に設けた切欠溝１ｂに、前記第２の検出コイルＣ２と同じ態様で８字状に捩った大ループコイルＣ１Ｌと小ループコイルＣ１Ｓとからなる第１の検出コイルＣ１を設置する。
【００１１】
図２は第１，第２の各検出コイルＣ１，Ｃ２の結線図を示し、誘導電動機側において第１の検出コイルＣ１（大ループコイルＣ１Ｌと小ループコイルＣ１Ｓとの間の合成出力は差動出力）と第２の検出コイルＣ２（大ループコイルＣ２Ｌと小ループコイルＣ２Ｓとの間の合成出力は差動出力）とを差動出力が出力されるように結線し（第１の検出コイルＣ１と極性を変えて第２の検出コイルＣ２を接続）、この結線回路に出力表示器Ｖを接続してある。
【００１２】
次に、回転子が正常位置より軸方向に変位した場合（軸受の軸方向変位による）の検出について説明する。
図３に示すように、回転子が正常位置０より＋方向（左方）に変位すると、第１の検出コイルＣ１の大ループコイルコイルＣ１Ｌの誘起電圧に変化なく、小ループコイルコイルＣ１Ｓの誘起電圧は減少するので、その差のコイルＣ１の出力は図４に示すように増大する。
また、第２の検出コイルＣ２の大ループコイルＣ２Ｌの誘起電圧は減少し、小ループコイルＣ２Ｓの誘起電圧に変化がないので、その差のコイルＣ２の出力は図４に示すように減少する。
よって、第１、第２の各検出コイルＣ１とＣ２との差動合成出力が図４の出力特性として示され、この出力が出力表示器Ｖに表示され、回転子の軸方向変位を検知し、軸受の軸方向摩耗を監視することができる。
また、回転子が図３の−方向（右方）に変位した場合にも、第１，第２の各検出コイルＣ１，Ｃ２の出力の増減に伴う差動合成出力を示す図４の出力特性により検出することができる。
【００１３】
回転子が正常位置より半径方向に変位した場合（軸受の半径方向変位による）の検出について説明する。
図３に示すように、回転子が正常位置０より＋方向（上方）に変位すると、第１の検出コイルＣ１の大ループコイルＣ１Ｌと小ループコイルＣ１Ｓの誘起電圧はともに増加し、その差のコイルＣ１の出力は図５に示すように増大する。
また、第２の検出コイルＣ２の大ループコイルＣ２Ｌと小ループコイルＣ２Ｓの誘起電圧はともに減少し、その差のＣ２の出力は図５に示すように減少する。よって、第１，第２の各検出コイルＣ１とＣ２との差動合成出力が図５の出力特性として示され、この出力が出力表示器Ｖに表示され、回転子の半径方向変位を検知し、軸受の半径方向摩耗と監視することができる。
また、回転子が図３の−方向（下方）に変位した場合にも、第１，第２の各検出コイルＣ１，Ｃ２の出力増減に伴う差動合成出力を示す図５の出力特性により検出することができる。
【００１４】
【実施例】
回転子の軸方向変位と半径方向変位の検出感度は第１，第２の各検出コイルの大ループコイルと小ループコイルの長さの比で調節することが可能であり、例えば、小ループコイルを２重に巻回して誘起電圧を増加し、両コイルの出力差を大きくすることにより感度よく検出することができる。
また、固定子の鉄心歯の中央に切欠溝を設け、この切欠溝で交叉する同一長のループコイルを有する検出コイルを鉄心歯の１８０度対向する位置に設置することにより、回転子の軸方向変位のみを検出することできる。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１に係る発明は、回転子の軸方向変位及び半径方向変位の原因となる軸受の軸方向摩耗及び半径方向摩耗を２つの検出コイルのセットにより効率よく監視することができる。
請求項２に係る発明は、回転子の軸方向変位及び半径方向変位を精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】固定子の鉄心歯に検出コイルを設置する方法を示し、図１（Ａ）は斜視図、図１（Ｂ）は側面断面図である。
【図２】検出コイルの結線図である。
【図３】回転子の軸方向変位と半径方向変位の検出を説明する図である。
【図４】回転子の軸方向変位と検出コイルの出力特性図である。
【図５】回転子の半径方向変位と検出コイルの出力特性図である。
【図６】従来の軸受摩耗検出の固定子への検出コイルの設置を示す説明図である。
【図７】検出回路の説明図である。
【符号の説明】
１  固定子
１ａ  固定子鉄心歯
１ｂ，２ｂ  切欠溝
ｃ１  第１の検出コイル
Ｃ１Ｌ  大ループコイル
Ｃ１Ｓ  小ループコイル
ｃ２  第２の検出コイル
Ｃ２Ｌ  大ループコイル
Ｃ２Ｓ  小ループコイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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