(57)【要約】【課題】運転中の高電圧モータの絶縁劣化故障予兆に係わる部分放電起因の電流信号から、診断するために必要な情報を取得することができる回転機診断システムを提供する。【解決手段】回転機診断システム１００は、回転機の引出線に取り付けられる電流センサ２０６と、回転機の引出線を分岐し、結合コンデンサが挿入された接地線に取り付けた電流センサ２０７と、回転機の引出線に取り付けられる電圧センサ２０８と、前記電圧センサにより取得した電圧信号を、該電圧信号の波形情報から電圧位相へと変換し、前記第１の電流センサにより電流信号を取得した時点の電圧位相を出力する電圧値・電圧位相変換処理装置２１０と、第１の電流センサにより取得した電流信号と、該電流信号に同期した変換処理装置で変換された電圧位相を関連付けて記憶部に記憶するデータ処理装置２０９と、を備える。【選択図】図２
2018059848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転機の引出線に取り付けられる第１の電流センサと、
前記回転機の引出線に取り付けられる電圧センサと、
前記電圧センサにより取得した電圧信号を、該電圧信号の波形情報から電圧位相へと変換し、前記第１の電流センサにより電流信号を取得した時点の電圧位相を出力する変換処理装置と、
前記第１の電流センサにより取得した電流信号と、該電流信号に同期した前記変換処理装置で変換された電圧位相を関連付けて記憶部に記憶するデータ処理装置と、を備える
ことを特徴とする回転機診断システム。
【請求項２】
前記回転機診断システムは、さらに、前記回転機の引出線を分岐し、結合コンデンサが挿入された接地線に取り付けた第２の電流センサを備え、
前記データ処理装置は、前記第１の電流センサから取得した電流信号の極性と、前記第２の電流センサから取得した電流信号の極性とを比較して、前記第１の電流センサの電流信号が部分放電によるものか否かを判定する部分放電判定部を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の回転機診断システム。
【請求項３】
前記データ処理装置は、前記第１の電流センサの電流信号の周波数が、所定の設定値以上である場合に、該電流信号が部分放電によるものと判定する部分放電判定部を備える
ことを特徴とする請求項1に記載の回転機診断システム。
【請求項４】
前記データ処理装置は、前記第１の電流センサの電流信号の周波数が、所定の設定値以上である場合に、予め設定した任意の時間だけ電流信号の波形を記録する
ことを特徴とする請求項３に記載の回転機診断システム。
【請求項５】
前記データ処理装置は、前記部分放電と判定された電流信号の部分放電電荷量と、前記部分放電の電圧位相とを関連付けて出力する
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の回転機診断システム。
【請求項６】
前記データ処理装置は、前記部分放電と判定された電流信号の部分放電電荷量を、前記電圧位相に対する分布図として出力する
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の回転機診断システム。
【請求項７】
回転機の引出線に取り付けられる第１の電流センサと、前記回転機の引出線を分岐し、結合コンデンサが挿入された接地線に取り付けた第２の電流センサと、前記回転機の引出線に取り付けられる電圧センサと、前記電圧センサにより取得した電圧信号を、該電圧信号の波形情報から電圧位相へと変換し、前記第１の電流センサにより電流信号を取得した時点の電圧位相を出力する変換処理装置と、データ処理装置と、を備える回転機診断システムのデータ処理方法であって、
前記データ処理装置は、前記第１の電流センサから取得した電流信号の極性と、前記第２の電流センサから取得した電流信号の極性とを比較して、前記第１の電流センサの電流信号が部分放電によるものか否かを判定し、
前記第１の電流センサの電流信号が部分放電によるものである場合、前記第１の電流センサにより取得した電流信号と、該電流信号に同期した前記変換処理装置で変換された電圧位相を関連付けて記憶部に記憶する
ことを特徴とする回転機診断システムのデータ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転機の絶縁劣化診断に係る回転機診断システムおよびそのデータ処理方法に関する。  
【背景技術】
【０００２】
生産設備や産業用機械を駆動するために組み込まれたモータが突発故障を起こすと計画外の修理や部品交換作業が必要となり、生産設備が稼動中止に陥ることも考えられる。生産設備を停止させる計画的な診断によって、モータの劣化具合をある程度把握することは可能であるが、モータを停止させることで生産設備の稼働率低下が生じる。運転中診断であれば、設備稼働率低下を防ぐことが可能となるため、運転中のモータ診断技術のニーズが高まっている。ここで、高電圧モータ故障の約２５％が絶縁劣化に起因していることから、絶縁劣化を診断する技術の開発が進められている。高電圧モータでは、部分放電計測によって得られる部分放電パターンと呼ばれる印加電圧位相に対する放電電荷量分布からモータ内部の局所的な絶縁劣化を診断している。
【０００３】
このため、運転中の高電圧モータの絶縁劣化故障予兆に係わる部分放電起因の電流信号に基づいて、診断するために必要な部分放電パターンを取得する必要がある。
【０００４】
しかし、部分放電は確率的な要素を含んで発生する瞬間的な現象であるため、高サンプリング周波数（数十から数百ＭＨｚ）で長時間の計測が必要となり、取得した電流波形を全て保存すると膨大なデータ量となる。特許文献１では絶縁劣化状態を診断するために必要となる部分放電信号の取得においてデータ量を低減する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−３９６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の方法では、あらかじめ電圧周期を等分割した時間内に出現する信号波形のピーク値のみを保存することで、データ量を低減している。ただし、信号波形のピークが設定した閾値を超えることで部分放電信号として記録するため、部分放電信号とノイズが区別なく保存される。また、ピーク値のみを保存するため、保存したデータから部分放電信号とノイズを判別することができない。そこで、部分放電とノイズを判別するためには、電流信号波形の情報を少ないデータ量で取得する必要があるという課題があった。
【０００７】
本発明は、前記の課題を解決するための発明であって、運転中の高電圧モータの絶縁劣化故障予兆に係わる部分放電起因の電流信号に基づいて、診断するために必要な情報を取得することができる回転機診断システムおよびそのデータ処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明の回転機診断システムは、回転機の引出線に取り付けられる第１の電流センサ（例えば、電流センサ２０６）と、回転機の引出線に取り付けられる電圧センサ（例えば、電圧センサ２０８）と、電圧センサにより取得した電圧信号を、電圧信号の波形情報から電圧位相へと変換し、第１の電流センサにより電流信号を取得した時点の電圧位相を出力する変換処理装置（例えば、電圧値・電圧位相変換処理装置２１０）と、第１の電流センサにより取得した電流信号と、該電流信号に同期した変換処理装置で変換された電圧位相を関連付けて記憶部に記憶するデータ処理装置（例えば、データ処理装置２０９）と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
回転機診断システムは、さらに、回転機の引出線を分岐し、結合コンデンサが挿入された接地線に取り付けた第２の電流センサ（例えば、電流センサ２０７）を備え、データ処理装置は、第１の電流センサから取得した電流信号の極性と、第２の電流センサから取得した電流信号の極性とを比較して、第１の電流センサの電流信号が部分放電によるものか否かを判定する部分放電判定部を備えることを特徴とする。本発明のその他の態様については、後記する実施形態において説明する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、運転中の高電圧モータの絶縁劣化故障予兆に係わる部分放電起因の電流信号に基づいて、診断するために必要な情報を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係る回転機診断システムを示す概略図である。
【図２】第１の実施形態に係る回転機診断システムの構成を示す説明図である。
【図３】第１の実施形態に係る電圧値・電圧位相変換処理装置の処理を示す波形図であり、（ａ）は電圧波形、（ｂ）〜（ｄ）は処理波形、（ｅ）は（ａ）の電圧位相波形、（ｆ）は電源周波数が徐々に高くなる場合の電圧波形、（ｇ）は（ｆ）の電圧位相波形である。
【図４】第１の実施形態に係る電流・電圧信号取得部から取得される波形であり、（ａ）は電流・電圧信号波形であり、（ｂ）は電流信号波形の拡大である。
【図５】第１の実施形態に係る部分放電信号として取得する波形である。
【図６】印加電圧位相と部分放電電荷量との関係を示すデータの例である
【図７】印加電圧波形と放電電荷量分布との関係を示す部分放電パターンの画像例である。
【図８】第１の実施形態に係る部分放電信号の検出を示す説明図であり、（ａ）（ｂ）は第１のセンサ、第２のセンサでそれぞれ計測された部分放電信号の電流波形、（ｃ）は（ａ）（ｂ）の乗算波形、（ｄ）（ｅ）は第１の電流センサ、第２の電流センサでそれぞれ計測されたノイズ信号の電流波形である。
【図９】第２の実施形態に係る電圧値・電圧位相変換処理装置の処理を示す波形図であり、（ａ）は印加電圧波形、（ｂ）は電圧微分値波形、（ｃ）は電圧微分値を印加電圧で除算した波形、（ｄ）は印加電圧を電圧微分値で除算した波形である。
【図１０】第３の実施形態に係る電圧値・電圧位相変換処理装置での処理を示す波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明を実施するための実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る回転機診断システムを示す概略図である。本発明の回転機診断システム１００は、３つの部分に分かれており、（１）回転機の状態を診断するために必要な電流、電圧信号を取得する電流・電圧信号取得部２１１（例えば、電流センサ２０６，２０７、電圧センサ２０８）、（２）電圧センサにより取得した電圧信号を、電圧信号の波形情報から電圧位相へと変換し、電流センサにより電流信号を取得した時点の電圧位相を出力する電圧値・電圧位相変換処理装置２１０、（３）取得した電流信号、電圧位相信号から回転機の診断に必要な情報を処理するデータ処理装置２０９である。以下、それぞれについて説明する。
【００１３】
≪（１）電流、電圧信号取得部≫
図２は、第１の実施形態に係る回転機診断システムの構成を示す説明図である。電源２０１からモータである回転機２０２へ給電線２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃを介して電力が供給されている。給電線２０３ａからは引出線２０４が引き出され、結合コンデンサ２０５を介して接地されている。電流センサ２０６（第１の電流センサ）により給電線２０３ａを流れる電流信号波形を計測し、電流センサ２０７（第２の電流センサ）により引出線２０４を流れる電流の変動を計測する。給電線２０３ａを介してモータに印加される電圧波形を電圧センサ２０８により計測する。
【００１４】
ここで、電流センサ２０６と電圧センサ２０８は給電線２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃのうちのいずれにおいても設置が可能であり、また、唯一つの給電線に限定されるものではない。同様に引出線２０４、結合コンデンサ２０５、電流センサ２０７は給電線２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃのうちのいずれにも接続が可能であり、また、唯一つの引出線に限定されるものではない。また、本実施形態では電流センサ２０７を給電線２０３と結合コンデンサ２０５の間に設置しているが、設置スペースに応じて電流センサ２０７は結合コンデンサ２０５と接地線の間に設置してもよい。さらに、特に電流センサの種類について限定しないが、貫通型電流センサ、クランプ型電流センサ、分割型電流センサ、磁気光学効果を用いた光ファイバセンサ等を使用することができる。電圧センサの種類についても限定しない。プローブ型センサ、非接触型センサ等を使用することができる。
【００１５】
≪（２）電圧値・電圧位相変換処理装置≫
図３は、第１の実施形態に係る電圧値・電圧位相変換処理装置の処理を示す波形図であり、（ａ）は電圧波形、（ｂ）〜（ｄ）は処理波形、（ｅ）は（ａ）の電圧位相波形、（ｆ）は電源周波数が徐々に高くなる場合の電圧波形、（ｇ）は（ｆ）の電圧位相波形である。図３にて、電圧値・電圧位相変換処理装置２１０を説明する。電圧値・電圧位相変換処理装置２１０では、電圧センサ２０８の波形を、電圧センサ２０８の位相を一意に判別可能な波形に変換する。以下、積分回路を用いて、電圧値・電圧位相変換処理装置２１０を構成した内容について説明する。
【００１６】
電圧センサ２０８で計測される電圧信号波形は、図３（ａ）で示すような時間と電圧値の関係で出力される。この信号波形の絶対値は図３（ｂ）で示すような波形となる。この、波形を積分すると、単調増加の波形となる。単調増加する値を電圧位相と対応させ、図３（ｃ）に示すような印加電圧一周期分の値となるところで、積分値をリセットすると、図３（ｄ）に示す電圧位相一周期における積分値と時刻が対応する関係を得られる。この積分値と電圧位相、積分値と時刻の関係から図３（ｅ）に示すような時間と電圧位相の関係が得られる。電源周波数が一定であれば、時間と位相の関係は線形となる。図３（ｆ）で示すような電源周波数が徐々に高くなる場合は、図３（ｇ）で示されるような時間と位相の関係となる。この電圧値・電圧位相変換処理装置２１０は、アナログ回路を使用することもできるし、ソフトウェアを作成し実装することもできる。
【００１７】
電圧信号を電圧位相に変換する変換装置は、アナログ、デジタルいずれの処理を行うものでもよい。電圧信号を取得するとともに電圧位相に変換することで、処理装置で電圧位相に変換する場合に比して、処理単位のデータ蓄積を実施する記憶装置が不要となるとともに、処理速度が向上する。また、電圧位相にデータを変換することで、時間情報がなくとも測定タイミングが特定できるため、同期が不要であって、時間情報を削減できる。各センサでは、モータが運転している間のデータを継続的に取得するため、データ量が多くなり、時間と電圧の関係を位相と電圧の関係に変換する処理の際には、これらのデータをもう一度読み込むか、一時的なメモリへと保存する必要が生じるが、このような構成として変換処理を同時に行うことで、一時的に保存するデータ量や変換処理にかかる負担の軽減につながる。
【００１８】
≪（３）データ処理装置≫
図２を参照して、実際にモータ駆動中に測定したデータを基にデータ処理装置の構成を説明する。データ処理装置２０９は、電流センサ２０６，２０７から電流信号を取得するデータ取得部２１、取得した電流信号から部分放電によるものか否かを判定する部分放電判定部２２、部分放電である場合、電流信号（電流波形）に同期したゲート信号を発生するゲート信号発生部２３、ゲート信号に同期した電圧位相を電圧値・電圧位相変換処理装置２１０から取得する電圧位相取得部２４、電流信号に同期した電圧位相を含めて部分放電データを記憶部２９に記録する部分放電データ記録部２５、記憶部２９に記憶されている部分放電データを、例えば、部分放電と判定された電流信号の部分放電電荷量と、部分放電の電圧位相とを関連付けて出力する機能（図７参照）、部分放電と判定された電流信号の部分放電電荷量を、前記電圧位相に対する分布図として出力する機能（図８参照）を有するデータ処理部２６を備える。
【００１９】
図４は、第１の実施形態に係る電流・電圧信号取得部から取得される波形であり、（ａ）は電流・電圧信号波形であり、（ｂ）は電流信号波形の拡大である。図４（ａ）には、電圧センサ２０８の電圧信号波形４０１と、電流センサ２０６または２０７の電流信号波形４０２とを示している。電流信号波形４０２の一部を切り出して時間軸を拡大すると、図４（ｂ）のような波形となる。この波形には周波数成分が異なる２つの信号が含まれており、高い周波数成分を持つ信号が部分放電計測中にのみ現れる部分放電信号であり、もう一方は、バックグラウンドノイズにも含まれるためノイズである。
【００２０】
図５は、第１の実施形態に係る部分放電信号として取得する波形である。データ処理装置２０９の部分放電データ記録部２５（図２参照）は、図５に示すように部分放電信号を検出したタイミング５０１から任意に設定した時間だけ電流信号波形を記録し、電圧値・電圧位相変換処理装置２１０から出力された印加電圧位相の値を同期することで、部分放電発生時の放電電荷量と部分放電発生時の印加電圧位相を出力することができる。
【００２１】
任意に設定した時間は、部分放電信号のうち、取得したいデータの長さに応じて、電源信号の周波数に対して十分小さい値を設定すればよい。部分放電信号波形の形状を得るため、望ましくは、部分放電信号波形の１周期分、さらに望ましくは、部分放電信号波形の４周期分の時間としてもよい。また、任意に設定した時間の計測が終了した後も、部分放電信号のリンギングが起きていることがあるため、その場合は、部分放電波形を測定した後に、任意に定めた時間の測定休止時間を設けることで対応できる。
【００２２】
得られた電流信号波形は、メモリ（例えば、記憶部２９）に保存してもよいし、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）に保存することもできる。データ処理部２６は、部分放電計測中にメモリ上に保存した部分放電データに基づいて、部分放電パターンを作成することもできるし、ＨＤＤに保存した波形を後処理によって部分放電信号とノイズを分離することもできる。また、閾値を超えた部分放電信号を最初に出現するピーク値のみを記録することもできる。
【００２３】
図６は、印加電圧位相と部分放電電荷量との関係を示すデータの例である。前記では部分放電の電流信号のピーク値を評価の指標としていたが、部分放電の分野では、電流から換算した電荷量で評価することもあるため、電流信号から求めた電荷量を評価の指標としてもよい。電荷量に換算する方法としては、取得した電流波形を時間積分する方法が挙げられる。データ処理部２６（図２参照）は、図６に示すように、印加電圧位相と部分放電電荷量との関係を示す一覧を出力する。この電荷量の値を計測後にも使用できるように、テキストデータのようにデジタルデータとしても保存できる。
【００２４】
図７は、印加電圧波形と放電電荷量分布との関係を示す部分放電パターンの画像例である。データ処理部２６（図２参照）は、図７に示すような部分放電パターンの画像として出力することもできる。データ処理装置２０９においては、汎用のデータロガーを使用してデータを処理することもできるが、リングバッファ機能を実装することで、部分放電信号の検出の閾値を超える前の立ち上がりの信号波形を含めて記録することもできる。
【００２５】
データ処理装置２０９では、例えば、２０ＭＨｚの周波数成分を持つ部分放電信号の電流波形を４周期分保存する場合であれば、電流信号取得部から出力される信号を全て保存する場合と比較して、データ量が１０万分の一となる。さらに、信号の大きさのみで部分放電信号かを判別する従来の方法では、図４（ｂ）に示すようなノイズの方が大きい信号である場合に、ノイズも部分放電信号として記録してしまう。一方、本実施形態によると、電流信号波形を取得することが可能となるので、信号波形の情報から部分放電とノイズを判別することができる。ノイズ判別の手法は特に定めないが、その一例として、以下、信号波形の情報として、電流信号の伝搬方向によって部分放電とノイズの信号を判別する手法を使用した場合について説明する。
【００２６】
図８は、第１の実施形態に係る部分放電信号の検出を示す説明図であり、（ａ）（ｂ）は電流センサ２０６（第１のセンサ）、電流センサ２０７（第２のセンサ）でそれぞれ計測された部分放電信号の電流波形、（ｃ）は（ａ）（ｂ）の乗算波形、（ｄ）（ｅ）は電流センサ２０６、電流センサ２０７でそれぞれ計測されたノイズ信号の電流波形である。
【００２７】
部分放電信号の電流波形の場合、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、２つの電流センサで計測される電流波形は逆極性になる。一方、部分放電信号ではなく電源からの雑音（ノイズ）信号は、図８（ｄ）、（ｅ）に示すように同極性の波形となる。そこで、２つのセンサで計測した波形の値を掛け合わせると図８（ｃ）に示すような波形となる。部分放電判定部２２は、この波形の値が閾値を超えたときに部分放電信号であると判別することができる。部分放電信号であると判別した波形のみ保存してもよいし、部分放電信号であると判別した波形のピーク値のみを保存してもよい。
【００２８】
図８では、２つの電流センサで計測される電流波形の極性から部分放電であるか否かを判定しているが、これに限定されるわけではない。例えば、ノイズ信号があらかじめ部分放電信号の周波数成分と異なっていることが明らかであるときは、電流センサの数は１つでもよい。電流センサを１つにすると、センサのコストを下げることができる。この１つの電流センサは、図１に示す給電線２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃを分岐させてカップリングコンデンサを挿入した接地線上に取り付けることもできるし、モータの端子台などモータに近いところにも設置できる。モータの端子台に近いところに設置できるときは、給電線２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃを分岐させてカップリングコンデンサを設置する必要もなくなる。
【００２９】
（第２の実施形態）
図９は、第２の実施形態に係る電圧値・電圧位相変換処理装置の処理を示す波形図であり、（ａ）は印加電圧波形、（ｂ）は電圧微分値波形、（ｃ）は電圧微分値を印加電圧で除算した波形、（ｄ）は印加電圧を電圧微分値で除算した波形である。第１の実施形態と第２の実施形態とは、電圧値・電圧位相変換処理装置の処理方法が異なる。本実施形態は、部分放電パターンの位相の精度が高くなくてもよい場合において、図９に示すように、印加電圧信号波形を微分した波形を使用する。そのために、図９（ａ）に示した電圧信号取得部で取得した電圧信号を分岐して一方はそのまま、もう一方を微分回路へ通す。図９（ｂ）で示した印加電圧信号波形を微分した波形を印加電圧波形で割ることで、その波形は図９（ｃ）で示した印加電圧半周期の間、単調減少する波形となる。この単調減少の波形から時間と印加電圧位の関係が得られる。第１の実施形態と第２の実施形態の方法と比較して、単調増加の関数を周期関数へと変換する工程が減り、計算負荷を減らすことができる。
【００３０】
また、印加電圧波形を、印加電圧信号波形を微分した波形で割ることで、その波形は図９（ｄ）で示すような波形となり、印加電圧の極大値と極小値を境に正負が異なる。この波形の正負と図９（ａ）に示す印加電圧値とを合わせることによっても、電圧位相の判別が可能となる。
【００３１】
（第３の実施形態）
図１０は、第３の実施形態に係る電圧値・電圧位相変換処理装置での処理を示す波形図である。実施形態１又は実施形態２では１相ごとの電圧信号から、電圧値を電圧位相へと変換したが、各相の印加電圧を取得している場合であれば、各相の電圧波形の関係から、各相の印加電圧位相を取得することができる。
【００３２】
図１０に示すように、１１０１はＵ相の電圧波形、１１０２はｖ相の電圧波形、１１０３はＷ相の電圧波形である。あるＵ相の電圧値だけをみると、１周期の中で２つの電圧位相においてその電圧を取りうる。そこで、Ｖ相、Ｗ相の値をみる。電圧位相ｍの時の電圧値であれば、Ｖ相の電圧値がＷ相の電圧値よりも小さく、電圧位相ｎの時の電圧値であればＷ相の電圧値がＶ相の電圧値よりも小さいということで判別することができる。もしくは、Ｖ相、Ｗ相の信号に相当する波形を、Ｕ相の波形を１２０°、２４０°遅らせた波形を遅延回路で生成し対応することもできる。上記説明では、Ｕ相を基準に説明したが、Ｖ相を基準にしてもよいし、Ｗ相を基準にしてもよい。
【００３３】
（第４の実施形態）
第１から第３の実施形態では、電圧値の情報を電圧信号波形から得ていた。本実施形態では、電流信号取得部で得られる負荷電流から電圧信号の情報を推定する点で異なる。回転機２０２（図２参照）のインピーダンスは、運転条件によって大きく変化しないと考えられることから、回転機２０２を流れる負荷電流の変動が印加電圧の変動を反映する。そこで、電流センサ２０６で取得した負荷電流から、おおよその印加電圧位相の情報を推定することができる。もし、モータインピーダンスの測定が困難な場合、同型のモータや定格出力や寸法が近いモータの値を使っておおよその値を得ることができる。これによって、電圧信号取得部がなくても電流センサだけで電圧位相の情報を得ることができるため、電圧センサを設置できない場所でも診断システムの設置が可能となる。
【００３４】
（その他）
第１から第４実施形態では、常に電圧値を電圧位相へと変換していたが、回転機を駆動する際に印加電圧一定周波数で連続運転する場合について説明する。まず、回転機の運転開始から定常運転へと移行直後までは、印加電圧の周波数が変動する可能性があるので、電圧値を電圧位相へ変換処理し、印加電圧位相を取得する。定常運転へ移行した後は、変換して得られた電圧位相と時刻を同期させることで、定常運転時の印加電圧周波数と時間から印加電圧位相を計算できるになるため、電圧値・電圧位相変換処理装置２１０の計算負荷を減らすことができる。
【００３５】
本実施形態の回転機診断システム１００では、回転機に流れる電流の変動を測定する電流センサ２０６と、回転機の相電圧を測定する電圧センサ２０８と、それらを処理するデータ処理装置２０９と、電圧センサ２０８で測定した電圧値を印加電圧位相へと変換する変換処理装置（例えば、電圧値・電圧位相変換処理装置２１０）を備えている。また、データ処理装置２０９は、回転機の絶縁劣化診断に必要な電流波形の情報と印加電圧位相を同時に取得することができる。また、データ処理装置２０９は、高電圧モータの部分放電信号計測において、ノイズと部分放電を判別するための信号波形の情報を得ることができるとともに、部分放電であるか否かを判別でき、保存する部分放電計測データ量を低減することができる。
【００３６】
なお、電圧値・電圧位相変換処理装置２１０では、電圧センサ２０８により取得した電圧信号を、該電圧信号の波形情報から電圧位相へと変換し、電流センサ２０６（第1の電流センサ）により電流信号を取得した時点の電圧位相を出力することを説明した。この具体例として、例えば、電圧値・電圧位相変換処理装置２１０は、常時、電圧位相波形（図３（ｅ））を得ており、１周期検出処理が行われている。電圧位相取得部２４が、ゲート信号発生部２３のゲート信号で、電圧位相波形のゲート信号時の値を得て、１周期検出処理での最大値と比較し、電圧位相を算出してもよい。
【符号の説明】
【００３７】
２１    データ取得部
２２    部分放電判別部
２３    ゲート信号発生部
２４    電圧位相取得部
２５    部分放電データ記録部
２６    データ処理部
２９    記憶部
１００    回転機診断システム
２０１    電源
２０２    回転機
２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃ    給電線
２０４    引出線
２０５    結合コンデンサ
２０６    電流センサ（第１の電流センサ）
２０７    電流センサ（第２の電流センサ）
２０８    電圧センサ
２０９    データ処理装置
２１０    電圧値・電圧位相変換処理装置（変換処理装置）
２１１    電流・電圧信号取得部
４０１    電圧信号波形
４０２    電流信号波形
４０３    ノイズの波形
４０４    部分放電の波形
５０１    部分放電信号検出タイミング
５０２    部分放電信号によるピーク値
５０３    任意に設定した波形記録時間
７０１    印加電圧波形
７０２    放電電荷量分布
１１０１    Ｕ相の電圧波形
１１０２    Ｖ相の電圧波形
１１０３    Ｗ相の電圧波形
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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