(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機械および／またはこれを駆動する非同期電動機の運転点を判定する方法であって、前記作業機械によって消費される動力および／または前記作業機械の吐出し流量が前記運転点を特徴付け、前記作業機械の運転点に依存した単数または複数の測定量が単数または複数のセンサによって把握され、測定値が前記作業機械の運転中に評価および／または記憶されるものにおいて、駆動する前記非同期電動機の電気的測定量を用いることなく前記運転点を判定し、機械的測定量の圧力、差圧、力、振動、固体伝播音または空気伝播音から信号分析または周波数分析によって、前記作業機械の回転音響に線形に比例した周波数を求め、前記周波数から前記作業機械の回転数（ｎ）を求め、前記非同期電動機（５２）の滑りに起因した回転数‐トルク依存性から前記運転点を判定することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記作業機械の前記消費動力（Ｐ２）が、
−所定電動機パラメータの少なくとも公称動力（Ｐ２Ｎ）と公称回転数（ｎＮ）とによって前記電動機（５２）の回転数‐トルク特性曲線（Ｍ（ｎ））を判定するステップ、
−前記電動機（５２）の求めた前記回転数（ｎ）と回転数‐トルク特性曲線（Ｍ（ｎ））とから前記電動機（５２）の前記消費動力（Ｐ２）またはトルク（Ｍ）を判定するステップによって判定されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
ポンプまたは回転ポンプ（５１）を作業機械とした場合、前記回転数（ｎ）から前記吐出し流量（Ｑ）を求めることが行われることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記回転数（ｎ）から求めた前記消費動力（Ｐ２）から前記吐出し流量（Ｑ）を判定することを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記電動機（５２）の前記回転数‐トルク特性曲線（Ｍ（ｎ））を記述する前記電動機（５２）のパラメータと流量‐動力特性曲線（１０）を記述するポンプパラメータと前記回転数（ｎ）とから前記吐出し流量（Ｑ）を判定することを特徴とする請求項３または４記載の方法。
【請求項６】
負荷に依存した回転数変化を前記吐出し流量（Ｑ）にわたって表す特性曲線から前記回転ポンプ（５１）の前記吐出し流量（Ｑ）を判定することを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項７】
前記ポンプまたは前記回転ポンプ（５１）の前記運転点を判定するための前記回転数（ｎ）が単数または複数の圧力センサ（５７）の測定値から求められることを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記作業機械および／またはこれを駆動する前記非同期電動機（５２）の前記運転点を判定するための前記回転数（ｎ）が単数または複数の圧力センサおよび／または単数または複数の空気伝播音センサの測定値から求められることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
作業機械および／またはこれを駆動する非同期電動機の請求項１〜８のいずれか１項に従って求めた運転点を監視する方法であって、所定範囲の外側にある運転点に基づいて前記作業機械および／または前記非同期電動機（５２）の間違った運転状態である過大負荷または過小負荷が検知されることを特徴とする方法。
【請求項１０】
作業機械および／またはこれを駆動する非同期電動機の運転点を判定および／または監視する装置であって、前記作業機械によって消費される動力および／または前記作業機械の吐出し流量が前記運転点を特徴付け、運転点に依存した測定量を把握する単数または複数の入力端を備えているものにおいて、前記装置（６１）は前記作業機械および／またはこれを駆動する前記非同期電動機の技術データ用データ記憶装置（３０、３３）を有し、機械的測定量の圧力、差圧、力、振動、固体伝播音または空気伝播音から信号分析または周波数分析によって、前記作業機械の回転音響に線形に比例した周波数を求め、前記周波数から前記作業機械の回転数（ｎ）を求め、前記非同期電動機（５２）の滑りに起因した回転数‐トルク依存性を利用して非電気的測定量から前記運転点を判定および／または監視することを特徴とする装置。
【請求項１１】
前記作業機械の前記消費動力が：
−所定電動機パラメータの少なくとも公称動力（Ｐ２Ｎ）と公称回転数（ｎＮ）とによって前記電動機（５２）の回転数‐トルク特性曲線（Ｍ（ｎ））を判定するステップ、
−前記回転数（ｎ）と前記回転数‐トルク特性曲線（Ｍ（ｎ））とから前記電動機（５２）の消費動力（Ｐ２）またはトルク（Ｍ）を判定するステップ
によって判定されていることを特徴とする請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
前記作業機械がポンプまたは回転ポンプ（５１）であり、前記運転点判定が前記回転数（ｎ）から前記吐出し流量（Ｑ）を求めることを含むことを特徴とする請求項１０または１１記載の装置。
【請求項１３】
前記装置（６１）が、前記回転数（ｎ）から求めた前記消費動力（Ｐ２）から前記吐出し流量（Ｑ）を判定することを特徴とする請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
前記装置（６１）が、前記電動機（５２）の前記回転数‐トルク特性曲線（Ｍ（ｎ））を記述する前記電動機（５２）のパラメータと流量‐動力特性曲線（１０）を記述するポンプパラメータと前記回転数（ｎ）とから前記吐出し流量（Ｑ）を判定することを特徴とする請求項１２または１３記載の装置。
【請求項１５】
前記装置（６１）が、負荷に依存した回転数変化を前記吐出し流量（Ｑ）にわたって表す特性曲線から前記吐出し流量（Ｑ）を判定することを特徴とする請求項１２記載の装置。
【請求項１６】
前記装置（６１）が、圧力センサ（５７）用の少なくとも１つの信号入力端（６２）を有し、接続された前記圧力センサ（５７）の測定値から、前記作業機械の前記運転点を判定するための前記回転数（ｎ）を求めることを特徴とする請求項１０〜１５のいずれか１項記載の装置。
【請求項１７】
前記装置（６１）が圧力センサおよび／または空気伝播音センサ用の少なくとも１つの信号入力端を有し、接続された前記圧力センサおよび／または前記空気伝播音センサの測定値から、前記作業機械および／またはこれを駆動する前記非同期電動機（５２）の前記運転点を判定するための前記回転数（ｎ）を求めることを特徴とする請求項１０〜１５のいずれか１項記載の装置。
【請求項１８】
運転点に依存した測定量を把握する前記装置がマイクロホン（７２）と接続可能であり、または一体なマイクロホン（７２）を有することを特徴とする請求項１０〜１５または１７のいずれか１項記載の装置。
【請求項１９】
前記装置が、前記作業機械の運転騒音を把握しかつ運転点を判定および／または監視する電話または移動電話（７１）であることを特徴とする請求項１８記載の装置。
【請求項２０】
前記装置（６１）が、前記作業機械の運転箇所（７８）とは別の箇所（７９）で運転点判定を実施するために通信手段または電話または移動電話（７１）と、通信網（７７）とを利用することを特徴とする請求項１８記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械および／またはこれを駆動する非同期電動機の運転点を判定する方法であって、作業機械によって消費される動力および／または作業機械の吐出し流量が運転点を特徴付け、作業機械の運転点に依存した単数または複数の測定量が単数または複数のセンサによって把握され、測定値が作業機械の運転中に評価および／または記憶されるものに関する。本発明はさらに運転点を監視する方法に関する。本発明はさらにこの方法を実施する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
作業機械の確実で効率的な運転を補償するために作業機械の運転点は既知でなければならない。
【０００３】
ポンプとこれを駆動する非同期機とから成るポンプ装置、特に回転ポンプ装置の運転時、その運転点について求めることがしばしば必要である。流体作業機械、特に回転ポンプの流量‐揚程特性曲線またはＱ−Ｈ特性曲線上の運転点は、以下で吐出し流量とも称するその流量によって特徴付けられている。運転点を求めるにはさまざまな可能性がある。運転点は流量の測定を介してまたは圧力測定によって判定することができる。圧力測定では普通、ポンプの吐出し側と吸込み側との間の圧力差が測定される。揚程は圧力差と密度と重力加速度との商として推定される。水が移送流体の場合、１バールの圧力差が約１０メートルの揚程に相当する。さらに、回転ポンプの運転点は電気的測定によって判定され、出力される電動機動力は電動機の効率を考慮して電流測定と電圧測定とから計算される。
【０００４】
吐出し流量の直接的測定は通例、磁気誘導流量測定装置を必要とする。計算法での吐出し流量の間接的判定は付加的困難と結び付いている。例えば、揚程Ｈが流量にわたってプロットされた流量‐揚程特性曲線、Ｑ−Ｈ特性曲線の値、または動力Ｐが流量Ｑにわたってプロットされた流量−動力特性曲線、Ｑ−Ｐ特性曲線の値から吐出し流量を導き出すとき、これは、Ｑ−Ｈ特性曲線またはＱ−Ｐ特性曲線が平坦でありまたは恒常的に上昇していない場合困難でありまたは不可能でさえある。圧力を測定して回転ポンプのＱ−Ｈ特性曲線から吐出し流量を判定すべきとき、Ｑ−Ｈ特性曲線は一意的でなければならない。つまり各Ｈ値にＱ値が厳密に割当て可能でなければならない。実務においてこの条件はしばしば満たされていない。Ｑ−Ｈ特性曲線は過度に平坦であるかまたは一意的でないかのいずれかである。測定した動力消費量によって流量−動力特性曲線、Ｑ−Ｐ特性曲線から流量Ｑを判定すべきときにも同じ問題が生じる。Ｑ−Ｐ特性曲線の推移もしばしば平坦であり、または一意的でないことさえある。
【０００５】
特許文献１により上記方法を組合せたものが公知である。これは、ポンプの差圧も電力も測定しなければならないのでかなりの測定技術上の支出を必要とする。
【０００６】
電動機ポンプ組立体の電力消費量の測定は実務において若干の支出と結び付いている。有効電力の測定は配電盤内で行われ、特に変流器で電動機電流を測定するために配電盤内にスペースを必要とし、電気専門家によって果たされねばならない組立支出を前提とする。
【０００７】
誘導電動機の動力および／またはトルクを判定する装置および方法が特許文献２に述べられている。電動機軸の回転毎に単数または複数のパルスを把握するために非接触スイッチが誘導電動機のロータに配置されており、電源周波数から同期回転数を把握するパルス整形段が電源とマイクロコンピュータとの間に接続されている。付加的にこの装置は電動機温度把握装置とマイクロコンピュータとを有し、このマイクロコンピュータ内ですべての測定データが把握され、他のプロセス経過を制御するために評価される。誘導電動機の動力および／またはトルクは電動機回転数の単数または複数の周期の時間と同期回転数の単数または複数の周期の時間とから求められる。誘導電動機の動力および／またはトルクは、同期回転数の単数または複数の周期によって確定されるいわゆるゲート時間内に電動機軸のパルスを計数することによって求められる。動力および／またはトルクを求めるために「クロス（Ｋｌｏｓｓ）方程式」が応用される。この方法は複数の入力量を必要とし、そのなかには電気的測定量から判定される同期回転数も含まれる。付加的に結果は電動機の動作温度に依存して補正されねばならず、この補正は電動機型式毎に必要な補正係数を事前に測定技術で求めて記憶することを前提とする。この装置は手間をかけて構成されている。産業実務においてこの方法は適していないと実証された。有効電力測定装置と変流器とによって非同期電動機の有効電力消費量を従来の如く測定する場合と同様に、特別な欠点としてこのような装置の設置は電気専門家を必ず必要とする。
【０００８】
ポンプ設備内のポンプ、特に遠心ポンプまたは容積式ポンプの運転状態を検知する方法が特許文献３により公知である。この方法およびその装置は、記憶された標準状態と比較して、ポンプ、ポンプ設備および油圧設備の間違った運転状態を検知するのに役立つ。圧力センサが移送媒体内の時間的圧力推移を把握する。計算した特性値が計算‐時間間隔内で圧力推移および／または流れ推移の脈動を特徴付ける。計算した特性値と少なくとも１つの所定の特性値またはこの特性値によって限定された特性値範囲とを比較することによって、運転状態が求められて出力され、所定の特性値またはこの特性値によって限定された特性値範囲は関心を寄せるポンプ運転状態に一致している。接続された圧力センサと付加的振動センサとを有する診断装置において、圧力センサ信号からポンプ回転数が求められ、振動センサに提供される。その理由は開示されていない。回転数情報も、何らか別の量も、Ｑ−Ｈ特性曲線もしくはＱ−Ｐ特性曲線上のいかなる運転点でおよび／またはいかなる消費動力でポンプが運転されるのかについての推断を提供しない。この方法では、事前に求めて記憶した基準値からの偏差のみが表示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第２００５／０６４１６７号パンフレット
【特許文献２】東独国特許第２５８  ４６７号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１０  ２００６  ０４９  ４４０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は、作業機械および／またはこれを駆動する非同期電動機の実際の運転点を僅かな支出で確実に判定し、かつ場合によっては、監視することを可能とする方法および装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この課題は、本発明によれば、駆動する非同期電動機の電気的測定量を用いることなく運転点を判定し、機械的測定量の圧力、差圧、力、振動、固体伝播音または空気伝播音から信号分析、特に周波数分析によって、作業機械の回転音響に線形に比例した周波数を求め、この周波数から作業機械の回転数を求め、非同期電動機の滑りに起因した回転数‐トルク依存性から運転点を判定することによって解決される。
【００１２】
運転点は、本発明によれば電気的測定量を用いることなく判定される。その代わりに、測定した機械的測定量の信号推移から、作業機械の回転音響に線形に比例した周波数、特に作業機械の回転音響周波数が求められる。以下では簡略して回転音響周波数に言及する。回転音響周波数は、振動部材または回転部材の振動励起構造体の回転数と数、特にポンプ羽根車の羽根数との積から得られる。回転音響周波数から作業機械の回転数が求められ、記憶したデータを頼りに、作業機械によって消費される以下で軸動力と称する動力および／または作業機械の吐出し流量が判定される。機械的測定量として適しているのは圧力、特に回転ポンプ吐出し側の圧力、差圧、特に回転ポンプ吸込み側と吐出し側との間の差圧、力、振動、固体伝播音または空気伝播音、特に回転ポンプによって引き起こされたもの、等である。作業機械の運転点は単一の非電気的測定量から求めることができる。電気的測定量を省くことによって、運転点を判定する本発明に係る方法は比較的安価に、ごく僅かな据付支出で実施することができる。
【００１３】
本発明の一構成において作業機械の消費動力は：
−特に所定電動機パラメータの公称動力と公称回転数、場合によっては同期回転数、脱出トルク、脱出回転数または脱出滑りによって電動機の回転数‐トルク特性曲線を判定するステップ、
−電動機の求めた駆動回転数と回転数‐トルク特性曲線とから電動機の消費動力またはトルクを判定するステップによって判定される。
【００１４】
電動機の回転数‐トルク特性曲線を判定するための必須のパラメータは非同期電動機の定格銘板データから導き出され、例えば公称トルクまたは定格トルクＭＮは非同期電動機の公称動力Ｐ２Ｎと定格回転数ｎＮとの商から得られる：
【数１】
0005868846.tif 000002
【００１５】
非同期電動機の脱出トルクＭｋおよび／または脱出滑りｓｋが既知のとき、クロス方程式
【数２】
0005868846.tif 000003
で、非同期電動機の回転数‐トルク特性曲線、ｎ−Ｍ特性曲線が表現される。非同期電動機の滑りｓ
【数３】
0005868846.tif 000004
でｎ−Ｍ特性曲線の推移が得られる。
【数４】
0005868846.tif 000005
式中、脱出回転数ｎｋは
【数５】
0005868846.tif 000006
【００１６】
選択的に作業機械の運転範囲内で非同期電動機の回転数‐トルク特性曲線は、定格回転数ｎＮにおける定格トルクＭＮによって与えられた点（ＭＮ；ｎＮ）と同期回転数ｎ０において零に等しいトルクＭによって与えられた点（Ｍ＝０；ｎ０）とを通る直線として近似することができる。次に、非同期電動機の以下の近似または簡略した回転数‐トルク特性曲線、ｎ−Ｍ特性曲線が得られ、その推移は次式で記述される：
【数６】
0005868846.tif 000007
【００１７】
作業機械によって消費される動力の判定は、以下で軸回転数とも称される事前に求めた駆動回転数と電動機の回転数‐トルク特性曲線、ｎ−Ｍ特性曲線とから得られる。軸動力Ｐ２とトルクＭおよび回転数ｎとのこの関係は方程式
Ｐ２＝ω・Ｍ＝２・π・ｎ・Ｍ          （７）
によって与えられている。その消費動力によって特徴付けられる作業機械、特にポンプの運転点が本発明により求められる。これはポンプに配置された既存のセンサで行われる。
【００１８】
有利な一構成では、作業機械としてのポンプ、特に回転ポンプにおいてポンプの駆動回転数からポンプの吐出し流量が求められる。非電気的測定量の信号推移から、回転音響周波数は信号分析、特に周波数分析を頼りに例えば高速フーリエ変換（ＦＦＴ）または自己相関によって求められる。回転音響周波数から駆動回転数が求められる。回転ポンプを作業機械とした例において回転数は回転音響周波数ｆＤと羽根車の羽根数ｚとの商として得られる：
【数７】
0005868846.tif 000008
【００１９】
回転数‐トルク依存性によって軸動力および／または吐出し流量は回転数から判定することができる。電気的量の測定が省かれ、これにより運転点判定を実施するための支出は有効電力測定に基づく従来の運転点判定と比べて著しく減少する。同様に、例えば超音波流量測定技術または磁気誘導流量測定技術によって吐出し流量を直接測定するのに比べて著しい費用利点がある。というのも、用いる機械的測定量の圧力、差圧、力、振動、固体伝播音または空気伝播音は一層好適に把握され処理されるからである。
【００２０】
駆動回転数から求めた消費動力または軸動力からポンプの吐出し流量を判定すると望ましいと実証された。駆動回転数または軸回転数からまず、上記の如くに既知のｎ−Ｍ特性曲線またはこれから導き出したｎ−Ｐ特性曲線を頼りに式（７）により、ポンプの軸動力が求められる。次のステップにおいて軸動力から、記憶されたＱ−Ｐ特性曲線によってポンプの吐出し流量Ｑが求められる。
【００２１】
ポンプの吐出し流量は、電動機の回転数‐トルク特性曲線を記述する電動機パラメータと流量‐動力特性曲線を記述するポンプパラメータと駆動回転数とから判定することができる。Ｑ−Ｐ特性曲線は例えば複数の支点（添字＿１〜＿ｉ）を有するパラメータ表の態様で記述することができる。本方法は運転点判定中、軸動力から吐出し流量を判定するために、予め記憶したこのような表を利用する：
【００２２】
【表１】
0005868846.tif 000009
【００２３】
この表は、求めた回転数から直接的流量判定が可能となるように、各回転数用の支点を付加的に含むことができる。
【００２４】
特にＱ−Ｐ特性曲線の一意的でない諸領域において、本方法をさらに改善するために付加的に揚程または差圧をポンプ吐出し流量の判定に援用することができる。さらに、運転点の判定時にＱ−Ｐ特性曲線の考慮もＱ−Ｈ特性曲線の考慮も行うことができる。このため例えば商値Ｐ２／Ｈを記憶することができる。
【００２５】
【表２】
0005868846.tif 000010
【００２６】
同様に、負荷に依存した回転数変化をポンプ吐出し流量にわたって表す特性曲線から、回転ポンプの吐出し流量が判定される。このような回転数−流量特性曲線は、流量‐動力特性曲線と合せて電動機の回転数‐トルク特性曲線から計算することができる。
【００２７】
【表３】
0005868846.tif 000011
【００２８】
選択的に、Ｑ−Ｐ特性曲線とＱ−Ｈ特性曲線を承知しなくとも、吐出し流量を判定するための特性曲線は負荷依存回転数変化から判定することができる。このため、例えば運転開始時に行われるポンプテストランにおいて吐出し流量が既知の複数の運転点で各運転回転数を求めて記憶することができ、既知の吐出し流量には例えばＱ０、すなわち零に等しい流量とＱｍａｘ、すなわち最大許容流量が含まれる。そのことから以下の一般的に表したパラメータ表が得られる：
【００２９】
【表４】
0005868846.tif 000012
【００３０】
選択的に、ポンプの正常運転中に「学習的に」回転数を求めて記憶することが可能である。例えば半径流インペラを有する大抵のポンプにおけると同様にＰがＱに比例して強く単調に上昇するＱ−Ｐ特性曲線を有する回転ポンプでは、場合によっては閉弁時、つまり零流量時に、最大発生回転数が最小発生動力消費量および最小流量に割り当てられる。運転時に回転数が再び低下すると、流量が増加したと推定される。こうして、試験した運転期間中に現れた（Ｑｍｉｎ’；ｎｍａｘ’）、（Ｑｍａｘ’；ｎｍｉｎ’）の限界内で運転範囲が回転ポンプの運転時間にわたって学習され、このためにＱの具体的値が測定されまたは求められることはない。学習された限界値は、試験した運転期間中に現れた最小流量Ｑｍｉｎ’と最大流量Ｑｍａｘ’との間で回転ポンプのその都度の実流量を分類するのに利用される。
【００３１】
この構成によれば非同期電動機の回転数‐トルク依存性がやはり利用される。その際、本発明はこの依存性が評価可能な回転数変化を流量範囲にわたって引き起こすとの認識を利用する。ポンプについて普通文書化されていないこのような特性曲線でもって回転ポンプの吐出し流量は回転数から直接求めることができる。
【００３２】
特別信頼できる方法によれば、ポンプ、特に回転ポンプの運転点を判定するための駆動回転数または軸回転数は単数または複数の圧力センサの測定値から求められる。その際、圧力センサが圧力、特に脈動圧力を動的に測定するのに適していると望ましい。つまり、ポンプ、特に回転ポンプの軸動力および／または吐出し流量によって特徴付けられる運転点は単数または複数の圧力センサの測定値のみから求められる。回転ポンプの吸込み圧力および／または到達圧力を把握するために単数または複数の圧力センサが回転ポンプで利用される。圧力センサは、静的圧力を測定するために設けられているのではあるが、大抵やはり圧力の動的測定にも適している。試験が示したように、標準圧力センサは圧力を動的に、減衰することなく約１ｋＨｚの周波数範囲まで把握する。このような圧力センサは、回転ポンプの内部に現れる脈動圧力を把握することができる。本発明に係る方法は、多くの応用にとってポンプ吐出し側に単一の圧力センサを使用して十分な精度を達成する。付加的にポンプ吸込み側に１つの圧力センサを設けることができる。同様に、ポンプの吐出し側と吸込み側との間で差圧センサによって得られるポンプ差圧が評価される。本発明に係る方法によって運転点は付加的センサを用いることなく単数または複数の圧力センサ信号のみから安価に判定することができる。
【００３３】
別の一構成では、作業機械および／またはこれを駆動する非同期電動機の運転点を判定するための駆動回転数が単数または複数の固体伝播音センサおよび／または空気伝播音センサの測定値から求められる。その際、固体伝播音センサおよび／または空気伝播音センサは作業機械および／またはこれを駆動する非同期電動機に配置しておくことができる。センサは作業機械の周辺に配置しておくこともできる。いずれにしても、機械的測定量を把握するセンサの信号から、作業機械の回転音響に線形に比例した周波数が把握され、この周波数から作業機械の回転数が求められる。そしてこの回転数から非同期電動機の回転数‐トルク依存性を用いて運転点が求められる。
【００３４】
求めた運転点は、本発明によれば、運転点が所定の許容範囲の内側または外側にあるか否かの点で監視することができる。運転点が所定範囲の外側にあることで作業機械および／または非同期電動機の間違った運転状態、特に過大負荷または過小負荷が検知される。回転ポンプの動力消費量を監視または評価することによって、例えば部分負荷時の運転または最適時の運転を推定することができる。固体伝播音または空気伝播音を測定量として利用する場合、回転ポンプのドライランも検出することができる。実験で判明したように、非同期電動機の過大負荷の本発明に係る検出は確実かつ堅牢に機能する。文書化されパラメータ化された動力消費量と比較して動力消費量が高まると、ポンプまたは電動機の過大負荷を推定することができる。動力消費量の高まりが推定される原因は確かに供給側不足電圧であることもあり、そのことから滑りが強まる。そのような場合、ポンプと電動機とから成る組立体の過大負荷診断は、不足電圧のとき、従って滑り増加時に電動機の電流消費量が高まるのでなお適切である。この影響が顕著となるのは、電源電圧が公差外にあり、例えば１０％以上定格電圧の下であるときである。そのような場合、実際の消費動力が定格動力よりも下ではあるが、定格回転数ｎ＝ｎＮにおいて定格動力Ｐ２＝Ｐ２Ｎが推定されよう。回転数がさらに低下し、ｎ＜ｎＮとなると、ポンプまたは電動機の過大負荷が推定される。これは正しい。というのも、電流に比例した損失、特に非同期電動機のロータ損失が上昇し、電動機の過熱を促進するからである。
【００３５】
作業機械および／またはこれを駆動する非同期電動機の運転点を判定する装置が運転点に依存した測定量を把握する単数または複数の入力端を備えている場合、本発明によれば、本装置は作業機械および／またはこれを駆動する非同期電動機の技術データ用データ記憶装置を有し、機械的測定量の圧力、差圧、力、振動、固体伝播音または空気伝播音から信号分析、特に周波数分析によって、作業機械の回転音響に線形に比例した周波数を求め、この周波数から駆動機械の回転数を求め、この回転数から、非同期電動機の滑りに起因した回転数‐トルク依存性を用いて、駆動する非同期電動機の電気的測定量を用いることなく非電気的測定量から運転点を判定し、場合によっては監視するようになっている。
【００３６】
非同期電動機の回転数‐トルク依存性を記述する電動機パラメータ、および／または作業機械装置の別の技術的データは、データ記憶装置に記憶しておくことができる。作業機械の運転中、運転点を判定する目的でデータ記憶装置にアクセスすることができる。装置による電気的測定量の把握は必須でない。装置は単一の測定信号、例えば圧力センサ信号から作業機械の運転点を判定することができる。
【００３７】
本発明の一構成によれば本装置は：
−特に所定電動機パラメータの公称動力と公称回転数、場合によっては同期回転数、脱出トルク、脱出回転数または脱出滑りによって電動機の回転数‐トルク特性曲線を判定するステップ、
−電動機の駆動回転数と回転数‐トルク特性曲線とから電動機の消費動力またはトルクを判定するステップ
によって作業機械の消費動力を判定する。
【００３８】
ポンプ、特に回転ポンプを作業機械とする場合、駆動回転数からポンプの吐出し流量を求めることが行われる。ポンプでは機械的測定量のみ把握される。求めた回転音響周波数からポンプの駆動回転数または軸回転数が求められる。
【００３９】
例えば超音波流量測定技術または磁気誘導型流量測定技術による吐出し流量の直接的測定と比べて顕著な費用利点がある。有効電力測定に基づいて吐出し流量を求めるのに比べても支出と費用は最小となる。
【００４０】
装置はポンプ、その駆動電動機またはその周辺に配置しておくことができ、および／またはポンプまたはその駆動電動機と一体に実施しておくことができる。
【００４１】
装置は、駆動回転数または軸回転数から求めた消費動力または軸動力からポンプ、特に回転ポンプの吐出し流量を判定することができる。
【００４２】
電動機の回転数‐トルク特性曲線を記述する電動機パラメータと流量‐動力特性曲線を記述するポンプパラメータと駆動回転数または軸回転数とからポンプ、特に回転ポンプの吐出し流量を装置が判定すると望ましいと実証された。
【００４３】
同様に良好には、負荷に依存した回転数変化をポンプ吐出し流量にわたって表す特性曲線から装置はポンプ、特に回転ポンプの吐出し流量を判定する。このような特性曲線はテストランによって求めてデータ記憶装置に記憶しておくことができ、この特性曲線は回転ポンプの運転中呼び出すことができる。それにもかかわらずここでは非同期電動機の回転数‐トルク依存性が使用され、この依存性は流量範囲にわたって回転数の変化をもたらす。この回転数‐トルク依存性から、作業機械によって消費される動力および／またはその吐出し流量によって特徴付けられる運転点は、特別簡単に判定することができる。
【００４４】
装置が圧力センサ用の少なくとも１つの接続部を有し、接続された圧力センサの測定値から、作業機械の運転点を判定するための駆動回転数または軸回転数を求めると理想的である。静的圧力を把握する圧力センサは同様に動的圧力変動を把握することができる。このような圧力センサは元々、特にポンプ到達圧力を把握するために多くのポンプに取り付けられている。例えばプログラマブルコントローラまたは周波数変換器のアナログ入力端によって圧力センサの信号を把握する通常の装置は一般に、濾波された測定値、すなわち動特性を減衰された測定値の利用を可能とする。本発明により関心を寄せる動的圧力信号成分を把握するには、このような入力端は過度に緩慢、鈍感である。
【００４５】
数キロヘルツの周波数範囲内の信号成分を把握することのできる測定装置の高動的入力端は、産業実務において大抵の場合十分に堅牢でなく、さらに高価である。
【００４６】
本発明に係る装置が上記産業上一般的なものと相違する点として、本装置は圧力信号の脈動成分の把握を、同時に高い動特性において可能とする。これにより、関心を寄せる周波数範囲内で脈動圧力成分の周波数を正確に判定することが保証されている。望ましくは本装置は約５００Ｈｚまでの信号成分用の入力端を有し、入力フィルタ用の限界周波数は相応に高い。
【００４７】
特定ポンプにとって興味ある周波数範囲が、測定された全周波数範囲の、下側回転音響周波数ｆＤ＿ｍｉｎと上側回転音響周波数ｆＤ＿ｍａｘとによって限定された小さな部分であると有利であると実証された。こうして評価は相応に選択的に正確に行うことができる。回転ポンプの例において関心を寄せる周波数範囲は、既知の羽根数ｚにおいて下側回転音響周波数ｆＤ＿ｍｉｎと上側回転音響周波数ｆＤ＿ｍａｘとの限界によって設定されている。
ｆＤ＿ｍｉｎ ＝ ｎｍｉｎ・ｚ  および  ｆＤ＿ｍａｘ＝ ｎｍａｘ・ｚ    （９，１０）
【００４８】
その際、最小回転数ｎｍｉｎと最大回転数ｎｍａｘは回転ポンプを駆動する非同期電動機のパラメータから既知である。簡略して最小回転数はｎＮから計算することができる。例えば
ｎｍｉｎ ＝ ０，９５・ｎＮ      （１１）
および／または、最大回転数は
ｎｍａｘ ＝ ｎ０      （１２）
と仮定することができる。
【００４９】
非同期電動機の効率最適化と並行して、同期回転数からの軸回転数の偏差としての滑りが最小になる。定格動力２２ｋＷ以上のＩＥＣ規格電動機は普通、定格滑りが２％以下であり、動力が大きくなると滑りは一層低下し、１％以下となることさえある。そのことから帰結するように、最小回転数と最大回転数、最小回転音響周波数と最大回転音響周波数はごく密に隣接していることがある。回転音響周波数から運転点を判定できるようにするために回転音響周波数は極めて精確に判定されねばならない。それゆえに本装置は、本発明によれば、回転音響周波数の正確な判定を主に１／１０ヘルツまたは百分の数ヘルツ以下の精度で実施する信号処理ユニットを備えている。これはごく高いサンプリング周波数および／または相応に長いサンプリング間隔によって達成される。
【００５０】
脈動圧力成分の振幅は比較的僅かである。具体的例において脈動信号成分の振幅は圧力の１％未満である。本装置は圧力信号の測定範囲を相応に高く分解し、圧力脈動は振幅が僅かであるにもかかわらずアナログ‐ディジタル変換によって完璧に評価することができ、すなわち回転音響周波数を求めることができる。本発明に係る装置はこうしてポンプの確実な運転点判定を可能とする。
【００５１】
選択的におよび／または付加的に、本装置は固体伝播音センサおよび／または空気伝播音センサ用の少なくとも１つの接続部を有し、接続された固体伝播音センサおよび／または空気伝播音センサの測定値から、作業機械および／またはこれを駆動する非同期電動機の運転点を判定するための駆動回転数を求めることができる。
【００５２】
運転点に依存した音測定量を把握するために本装置は望ましくはマイクロホンと接続することができ、または一体化されたマイクロホンを有する。
【００５３】
作業機械の運転騒音を把握しかつ運転点を判定および／または監視するための電話、特に移動電話を本装置が有すると有利である。このような装置が本発明に係る方法を利用する。このため本装置のデータ記憶装置内にプログラム経過を記憶しておくことができ、このプログラム経過は装置内にある演算ユニットによって処理することができる。
【００５４】
本装置は作業機械とは空間的に分離して作業機械の運転点を判定し、場合によっては監視することもできる。その際、運転点の判定および／または監視を作業機械の運転箇所とは別の箇所で実行するために本装置は通信手段、特に電話または移動電話と通信網とを利用する。通信手段は信号把握手段および／または信号伝送手段として役立つ。例えば移動電話は内蔵マイクロホンで作業機械の固体伝播音および／または空気伝播音を把握し、通信網によって、作業機械とは空間的に分離された運転点判定および／または監視装置へと転送することができる。
【００５５】
本発明は有利には、軸とこの軸を駆動する非同期電動機と運転点に依存した測定量を把握する単数または複数のセンサとを備えた少なくとも１つの回転ポンプから成る回転ポンプ装置において応用することができる。本装置は回転ポンプに配置しておくことができ、および／または回転ポンプおよび／または非同期電動機に一体化しておくことができる。回転ポンプ装置の周辺に配置しまたは空間的に分離して配置することも予定されている。
【００５６】
本発明の実施例が図面に示してあり、以下で詳しく説明される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１ａ】回転ポンプのＱ−Ｈ特性曲線を示す。
【図１ｂ】回転ポンプのＱ−Ｐ特性曲線を示す。
【図２】本発明に係る方法の全体的略図である。
【図３】第１運転点判定方法の処理ステップの略図である。
【図４ａ】回転ポンプ出口の圧力推移を示す。
【図４ｂ】圧力推移の詳細図である。
【図５ａ】非同期電動機の回転数‐トルク特性曲線を示す。
【図５ｂ】非同期電動機の運転範囲における簡略した回転数‐トルク特性曲線を示す。
【図６ａ．６ｂ】それから導き出した非同期電動機のｎ−Ｐ特性曲線を示す。
【図７】負荷に依存した回転数‐流量特性曲線を用いた選択的方法の略図である。
【図８】負荷に依存した回転数‐流量特性曲線を示す。
【図９】運転点を判定する複合方法の略図である。
【図１０】測定した圧力脈動から運転点を判定する本発明に係る装置を備えた回転ポンプ装置を示す。
【図１１】移動電話の態様の本発明に係る運転点判定装置を備えた回転ポンプ装置を示す。
【図１２】回転ポンプの運転箇所とは別の箇所で運転点判定を実施するのに移動電話と通信網とを利用する装置を備えた他の配置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
図１ａは回転ポンプの流量‐揚程特性曲線２、いわゆるＱ−Ｈ特性曲線を示す。先行技術によれば回転ポンプの吐出し側と吸込み側との間で測定した圧力差からポンプの揚程Ｈを求め、回転ポンプの運転点は流量‐揚程特性曲線２を介して判定することができる。しかしこのような運転点判定は、流量‐揚程特性曲線２が一意的でなくまたは不安定である小流量の領域では不十分である。このような不安定な特性曲線により、測定された特定圧力差のとき１つの特定揚程Ｈについて２つの流量値３、４が存在することになる。こうして回転ポンプの吐出し流量Ｑ（Ｈ）は一意的には推定できない。
【００５９】
図１ｂは回転ポンプの流量‐動力特性曲線１０、いわゆるＱ−Ｐ特性曲線を示す。ここに示した流量‐動力特性曲線１０は一意的であり、ポンプの動力消費量に関する情報でもってポンプ吐出し流量Ｑ（Ｐ）に関する推断、従ってポンプ運転点に関する推断が可能である。回転ポンプ組立体の電力消費量の測定は実務において配電盤内で行われ、電気専門家によって行わねばならない組立支出を前提とするので、若干の支出と結び付いている。Ｑ−Ｈ特性曲線２もＱ−Ｐ特性曲線１０も代表的には１つの特定回転ポンプについて文書化されている。
【００６０】
図２が全体的略図で示す本発明に係る方法２１では、駆動する非同期電動機の電気的測定量を用いることなく作業機械および／またはこれを駆動する非同期電動機の運転点が判定される。機械的測定量の把握２２後、ステップ２３において測定量から信号分析、特に周波数分析によって、作業機械の回転音響に線形に比例した周波数、回転音響周波数ｆＤが求められる。この周波数から次のステップ２４において駆動機械の回転数ｎが求められる。そして他のステップ２５において作業機械によって消費された動力、ここでＰ２とした動力および／またはその吐出し流量Ｑによって特徴付けられる運転点が判定される。本発明によれば、作業機械を駆動する非同期電動機の滑りに起因した回転数‐トルク依存性がこのために用いられる。こうして判定された運転点はステップ２９において他の処理および／または表示のために利用可能である。
【００６１】
図３は運転点判定方法２１の処理ステップを図２と比較して一層詳細化して概略示す。記憶された電動機モデルおよびポンプ特性曲線にわたって測定した圧力脈動または測定した固体伝播音または空気伝播音から流量または吐出し流量Ｑを判定する方法２１が示してある。個々の処理ステップを実行するのに不可欠なパラメータはデータ記憶装置３０に記憶もしくは格納しておくことができ、個々の処理ステップを実行するために利用することができる。所要電動機パラメータの、出力される公称動力または定格動力Ｐ２Ｎと定格回転数ｎＮ、そして選択的電動機パラメータの電源周波数ｆ、極対数ｐまたは同期回転数ｎ０が電動機モデルを形成し、この電動機モデルは望ましくはデータ記憶装置３０の第１部分３１に格納されている。同期回転数ｎ０は電源周波数ｆと極対数ｐとから、または定格回転数ｎＮから、この定格回転数よりも次に大きな理論的に可能な同期回転数（例えば３６００ｍｉｎ−１、３０００ｍｉｎ−１、１８００ｍｉｎ−１、１５００ｍｉｎ−１、１２００ｍｉｎ−１、１０００ｍｉｎ−１、９００ｍｉｎ−１、７５０ｍｉｎ−１、６００ｍｉｎ−１または５００ｍｉｎ−１）として、導き出すこともできる。既知である限りで、選択的に電動機の脱出トルクＭｋを記憶することができる。さらに、最小回転数ｎｍｉｎと最大回転数ｎｍａｘを記憶することができる。回転ポンプの流量‐動力特性曲線、Ｑ−Ｐ特性曲線はデータ記憶装置３０の第２部分３２に記憶することができる。この特性曲線は、複数（ｉ）の支持値（Ｐ２＿１；Ｑ＿１）、（Ｐ２＿１；Ｑ＿２）、…（Ｐ２＿ｉ；Ｑ＿ｉ）によって与えられている。同様に、回転ポンプ羽根車の羽根数ｚが利用可能である。作業機械の運転中、ステップ２２において機械的測定量の測定値が把握される。処理ステップ２３において次に例えば式（９）によるｆＤｍｉｎ＝ｎｍｉｎ・ｚと式（１０）によるｆＤｍａｘ＝ｎｍａｘ・ｚとの限界内で信号分析によって信号脈動から回転音響周波数ｆＤが求められる。他の処理ステップ２４において回転音響周波数ｆＤと羽根数ｚとからポンプの瞬時駆動回転数が求められる。次式が成り立つ：
【数８】
0005868846.tif 000013
【００６２】
こうして求めた駆動回転数ｎから次の処理ステップ２５において電動機から出力される動力Ｐ２が求められる。次式が成り立つ：
Ｐ２ ＝ ω・Ｍ ＝ ２・π・ｎ・Ｍ      （７）
式中、
【数９】
0005868846.tif 000014
【００６３】
電動機から出力される動力Ｐ２はポンプの軸動力に一致している。こうして次の処理ステップ２６においてポンプのＱ−Ｐ特性曲線を頼りにポンプ吐出し流量Ｑを判定することができる。測定量とその信号脈動とから本方法によって、作業機械、ここでは回転ポンプの運転点は、電気的測定量を測定することなく判定される。
【００６４】
図４ａには時間ｔに依存した圧力信号推移ｐ（ｔ）が示してあり、この信号推移は回転ポンプの運転中に回転ポンプの出口で測定したものである。圧力は概ね同一に留まる一定レベルを動くことを認めることができる。
【００６５】
図４ｂはこの圧力推移ｐ（ｔ）を詳細図で示す。ｐ（ｔ）の信号推移中に圧力脈動が存在することを認めることができる。本発明により認められたように、これらの圧力脈動は静的圧力を測定する市販の圧力センサによって把握することができる。このような圧力センサは元々、特にポンプ到達圧力を把握するために多くのポンプに取り付けられている。このような圧力センサは圧力信号の脈動成分を把握する。脈動圧力成分の周波数、回転音響周波数ｆＤは周期時間Ｔの逆値から得られる。本発明に係る方法は関心を寄せる周波数範囲内で脈動圧力成分の周波数を判定する。関心を寄せる周波数範囲は羽根数ｚが既知の場合下側および上側回転音響周波数ｆＤ＿ｍｉｎ、ｆＤ＿ｍａｘの限界によって予め与えられている。次式が成り立つ：
ｆＤ＿ｍｉｎ ＝ ｎｍｉｎ・ｚ  および  ｆＤ＿ｍａｘ＝ ｎｍａｘ・ｚ    （９，１０）
【００６６】
式中ｎｍｉｎは回転ポンプを駆動する非同期電動機の最小回転数、ｎｍａｘは最大回転数である。これらは既知であるか、または例えば次式によって簡単に計算することができる：
ｎｍｉｎ ＝ ０，９５・ｎＮ      （１１）
もしくは
ｎｍａｘ ＝ ｎ０      （１２）
式中ｎ０は同期回転数である。関心を寄せる周波数範囲の内部で回転音響周波数を正確に判定するために本発明に係る方法では、回転音響周波数の正確な判定は主に１０分の１ヘルツの精度で実施され、または百分の数ヘルツの精度でさえ実施される。これはきわめて高いサンプリング周波数および／または相応に長いサンプリング間隔のいずれかによって達成される。回転音響周波数ｆＤは信号分析、特に周波数分析を頼りに例えば高速フーリエ変換（ＦＦＴ）または自己相関分析によって求められる。回転音響周波数ｆＤから、既に述べたように回転ポンプまたはこれを駆動する駆動電動機の駆動回転数を求めることができる。
【００６７】
図５ａと図５ｂは処理ステップ２５を説明するのに役立つ。図５ａは非同期電動機の以下でｎ−Ｍ特性曲線と称する回転数‐トルク特性曲線Ｍ（ｎ）を示す。このような回転数‐トルク特性曲線Ｍ（ｎ）ではトルクＭが非同期電動機の回転数ｎにわたってプロットされている。非同期電動機に関してそれ自体知られたこのような代表的特性曲線は、ここで丸で囲んだ定格トルクＭＮおよび定格回転数ｎＮの点（ＭＮ；ｎＮ）における非同期電動機の公称運転点または定格運転点を示す。同期回転数ｎ０では非同期電動機のトルクが０に等しい。このトルクＭ（ｎ）は次式で得られる：
【数１０】
0005868846.tif 000015
【００６８】
図６ａはこのトルクから導き出した非同期電動機の回転数−動力特性曲線またはｎ−Ｐ特性曲線を次式で示す：
【数１１】
0005868846.tif 000016
【００６９】
特性曲線Ｍ（ｎ）もしくはＰ２（ｎ）を計算するのに必要な電動機パラメータは非同期電動機の定格銘板データから導き出すことができる。定格銘板データの公称動力Ｐ２Ｎと公称回転数ｎＮのみからｎ−Ｐ特性曲線の推移が判定されると特別有利である。普通各非同期電動機の銘板に見られるこれら両方のパラメータから同期回転数ｎ０は導き出すことができる。脱出トルクＭｋは普通、製造業者の文書から知られており、またはおおよそ定格トルクの好適な数倍、例えば３倍に設定することができる。脱出トルクｎｋは式（５）により計算することができる。
【００７０】
作業機械の運転範囲内で、図５ａの非同期電動機の回転数‐トルク特性曲線は、定格回転数ｎＮにおれる定格トルクＭＮによって与えられた点（ＭＮ；ｎＮ）と同期回転数ｎ０におけるトルクＭ＝０によって与えられた点（Ｍ＝０；ｎ０）とを通る直線として近似することができる。非同期電動機の以下の簡略した回転数‐トルク特性曲線、ｎ−Ｍ特性曲線が得られる：
【数１２】
0005868846.tif 000017
【００７１】
この近似または簡略した回転数‐トルク特性曲線が図５ｂに、またそれから導き出された簡略した回転数‐動力特性曲線が図６ｂに示してある。
【数１３】
0005868846.tif 000018
【００７２】
式（１５）による簡略した線形ｎ−Ｐ特性曲線を使った事例、またはクロス式を用いて導き出した式（１３）によるｎ−Ｐ特性曲線を使った事例の両方では、作業機械によって消費される動力Ｐ２（ｎ）は処理ステップ２５において駆動回転数ｎから判定することができる。
【００７３】
作業機械の消費動力Ｐ２を認識し、Ｑ−Ｐ特性曲線を用いて、吐出し流量Ｑは処理ステップ２６において判定することができる。
【００７４】
図７は、負荷に依存した回転数‐流量特性曲線またはｎ−Ｑ特性曲線を用いた本発明に係る選択的方法２１の略図である。この方法においてデータ記憶装置３３に記憶されているのは羽根数ｚと、複数（ｉ）の支持値（ｎ＿１；Ｑ＿１）、（ｎ＿２；Ｑ＿２）、…（ｎ＿ｉ；Ｑ＿ｉ）によって与えられ負荷依存回転数‐流量特性曲線ｎ（Ｑ）である。本発明により認識されたように、評価可能な回転数変化が流量範囲にわたって存在する。このような負荷依存回転数‐トルク特性曲線はポンプの正常運転中、学習的に求めて記憶することができる。選択的に、例えばポンプ運転開始時に行われるポンプテストランにおいて、例えばＱ０、Ｑｍａｘを含む吐出し流量が既知の複数の運転点について各運転回転数を求めて記憶することができる。図７に示す方法においてやはり測定量の把握２２が行われ、処理ステップ２３、２４を介して作業機械の駆動回転数ｎが求められる。図７に示す方法では次に処理ステップ２７において支持値（ｎ＿１；Ｑ＿１）、（ｎ＿２；Ｑ＿２）、…（ｎ＿ｉ；Ｑ＿ｉ）を頼りに瞬時吐出し流量Ｑが求められる。こうして回転ポンプの吐出し流量Ｑは回転数ｎから直接求めることができる。普通１つのポンプについて文書化されていないこのような負荷依存回転数‐流量特性曲線が図８に示してある。
【００７５】
図９が示すＱを判定する複合方法では、運転点判定が揚程Ｈからも動力Ｐ２からも実行される。この方法でも吐出し側圧力ｐ２の圧力脈動は軸動力Ｐ２および吐出し流量Ｑの判定に利用される。この方法はやはり図３で既に述べた処理ステップ２３、２４、２５を含む。データ記憶装置３０にやはり図３で既に述べたパラメータとＱ−Ｐ特性曲線が記憶されている。付加的に回転ポンプの流量‐揚程特性曲線、Ｑ−Ｈ特性曲線が格納されている。このためＱ−Ｐ特性曲線用支持表が当該揚程値Ｈ＿１、Ｈ＿２…Ｈ＿ｉだけ補充される。
【００７６】
複合方法によれば、吐出し流量Ｑを判定するために処理ステップ２８において回転ポンプの流量‐揚程特性曲線および流量‐動力特性曲線から吐出し流量が判定される。こうして運転点判定は一層正確、一層確実に実施することができる。所要の揚程Ｈは処理ステップ１５において到達圧力ｐ２と吸込み圧力ｐ１とから計算される。
【００７７】
図１０が示す回転ポンプ装置５０では回転ポンプ５１が軸５３を介して非同期電動機５２と結合されており、この非同期電動機が回転ポンプ５１を駆動する。このため非同期電動機５２は電源ケーブル５４から給電される。非同期電動機５２は非同期電動機５２の特徴的特性量を記した定格銘板５５を有する。回転ポンプ５１の吐出し側圧力または到達圧力を測定する圧力センサ５７が回転ポンプ５１の吐出しノズル５６に配置されている。圧力センサ５７は線路５８を介して本発明に係る装置６１と接続されている。本発明に係る装置６１は圧力センサ５７の測定信号を評価し、作業機械５１の運転点を判定し、このため本発明に係る方法を利用する。本方法を実施するには非同期電動機の特徴的特性量として定格銘板データの定格動力Ｐ２Ｎと定格回転数ｎＮで間に合う。別の電動機パラメータはすべてそれらから導出可能または計算可能である。装置６１は圧力信号を把握するのに適した接続部または信号入力端６２を有する。この信号入力端６２を５００Ｈｚまでの信号成分用に設計すると望ましいと実証された。このような入力端は、数キロヘルツの周波数範囲内の信号を把握することのできる高動的入力端よりも安価であり、信号を十分迅速かつ敏感に把握する可能性を提供する。装置６１はさらに、回転音響周波数ｆＤを十分な精度で求める信号処理ユニット６４を有する。この信号処理ユニット６４は１０分の１ヘルツまたは百分の数ヘルツの精度で回転音響周波数を判定することができ、高いサンプリング周波数および／または相応に長いサンプリング間隔を備えている。装置６１内で経過する方法は演算ユニット６５によって制御され調整される。装置６１はさらに表示および／または操作ユニット６６を有する。例えばポンプ吸込み圧力を把握するのに役立つここに図示しない他の圧力センサ接続部を装置に設けておくことができる。装置はさらに、例えばパラメータを読込みまたは読み出すためのここに図示しない他の信号入力端および／または直列バスインタフェースを有することができる。
【００７８】
図１１は回転ポンプ５１と非同期電動機５２とから成る回転ポンプ装置と移動電話７１の態様の運転点判定装置とを示している。この運転点判定装置は回転ポンプ５１から伝達される空気伝播音から回転ポンプ５１の運転点を判定する。このため移動電話７１が一体なマイクロホン７２を有する。この実施例において移動電話７１は本発明に係る方法を利用する。このため移動電話７１の‐ここに図示しない‐データ記憶装置内に当該プログラム経過を記憶しておくことができ、このプログラム経過は移動電話内にある‐ここに図示しない‐演算ユニットによって処理される。
【００７９】
本装置は、図１２に示したように作業機械から空間的に分離されて作業機械の運転点を判定することもできる。回転ポンプ５１と非同期電動機５２とから成る図１１と同じ回転ポンプ装置が図１２に示してある。マイクロホン７２を一体化した移動電話７１は回転ポンプ５１および非同期電動機５２の破線で明確にした運転箇所７８で作業機械５１の運転騒音を把握する。移動電話７１はこのため作業機械５１の空気伝播音信号を把握する。運転点判定装置６１は作業機械５１から空間的に分離されて、運転点判定が実行される箇所７９に配置されている。装置６１は、作業機械５１から空間的に分離されて運転点判定を実行するために信号伝送手段として役立つ通信手段を利用する。移動電話７１によって把握された回転ポンプ５１の空気伝播音信号は通信網７７によって装置６１に伝送または転送される。
【図１ａ】
0005868846.tif 000019
【図１ｂ】
0005868846.tif 000020
【図２】
0005868846.tif 000021
【図３】
0005868846.tif 000022
【図４ａ】
0005868846.tif 000023
【図４ｂ】
0005868846.tif 000024
【図５ａ】
0005868846.tif 000025
【図５ｂ】
0005868846.tif 000026
【図６ａ】
0005868846.tif 000027
【図６ｂ】
0005868846.tif 000028
【図７】
0005868846.tif 000029
【図８】
0005868846.tif 000030
【図９】
0005868846.tif 000031
【図１０】
0005868846.tif 000032
【図１１】
0005868846.tif 000033
【図１２】
0005868846.tif 000034