(57)【要約】  機械（１０）における摩耗を検出するための方法は、本発明によれば、機械運転中に機械（１０）の少なくとも１つの第１サブシステム（１４）の入力電流および／または入力電圧が検出（２０）され、そこから、機械（１０）の１つの第２サブシステム（１８）の場合によって存在する摩耗が推定（２２）されることを特徴としている。
2007523414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械（１０）における摩耗を検出するための方法において、機械の運転中に機械の少なくとも１つの第１サブシステム（１４）の入力電流および／または入力電圧が検出され、そこから、機械の少なくとも１つの第２サブシステム（１８）の場合によって存在する摩耗が推定される（２０）ことを特徴とする方法。
【請求項２】
機械の駆動装置（１４）で入力電流および／または入力電圧が検出され、そこから、この駆動装置（１４）によって駆動される集成装置（１８）に存在する摩耗が推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】
機械の駆動装置（１４）と駆動される集成装置（１８）が動力および／またはトルク伝達部（１６）を介して特に互いに剛性に連結されていることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
機械の電流信号および／または電圧信号が、好ましくは約５〜約２０ｋＨｚの周波数でサンプリングされることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
機械（１０）もしくは駆動装置（１４）の瞬時値、および／または平均値、および／または電流信号および／または電圧信号の少なくとも１つの周波数スペクトルが、摩耗を検出するのに利用されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
機械（１０）の他の運転データが摩耗を検出するのに利用される（２６）ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記他の運転データが負荷状態および／または回転数および／または運転温度および／または運転圧力を含むことを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
機械の運転中の機械（１０）の入力電流および／または入力電圧から、この機械（１０）で加工される材料の品質および／または種類が推定されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
駆動装置（１４）とこの駆動装置によって駆動される石炭ミル（１８）とを有する微粉炭機（１０）において、運転中に駆動装置（１４）の入力電流および／または入力電圧を検出するための装置（２０）と、検出された入力電流および／または入力電圧に基づいて石炭ミル（１８）の場合によって存在する摩耗を推定するための装置（２０）が設けられていることを特徴とする微粉炭機。
【請求項１０】
駆動装置（１４）とこの駆動装置によって駆動される石炭ミル（１８）とを有する微粉炭機（１０）において、運転中に駆動装置（１４）の入力電流および／または入力電圧を検出するための装置（２０）と、検出された入力電流および／または入力電圧に基づいて石炭ミルで加工された石炭の品質および／または種類を推定するための装置（２４）が設けられていることを特徴とする微粉炭機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば発電所の選炭等の機械もしくはシステムにおける摩耗を検出するための方法に関する。このような機械もしくはシステムは、特に、互いに連結されたサブシステムで構成され、サブシステム自体がさまざまな構成要素で構成されていることを特徴としている。
【背景技術】
【０００２】
産業分野、発電所分野のこのようなシステムもしくは設備において診断、摩耗検出および早期誤り検知は重要な役割を演じる。従来サブシステムもしくは構成要素にこのために用いられた測定システム、例えば温度測定、サーモグラフィー、振動監視、そしてさまざまな他の方法が付属するサブシステムおよび構成要素の摩耗を検出するために利用されていた。測定システムは一般に測定機器並びに評価ユニットで構成され、これらはしばしば特殊に設計され、適合され、取付けられねばならない。例えば、発電所分野の選炭設備のサブシステムはセンサを装備されねばならず、これにより確かに特殊な比較的正確な診断が達成されるが、しかし同時にこれらの診断は比較的手間がかかり高価である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、機械、特に発電所用の微粉炭機もしくは選炭設備において摩耗を検出するための比較的安価に実現することのできる方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題は、本発明によれば、機械における摩耗を検出するための方法において、機械の運転中に機械の少なくとも１つの第１サブシステムの入力電流および／または入力電圧が検出され、そこから、機械の少なくとも１つの第２サブシステムの場合によって存在する摩耗が推定されることによって解決される。
【０００５】
さらに本発明に係る課題は、駆動装置とこの駆動装置によって駆動される石炭ミルとを有する微粉炭機において、運転中に駆動装置の入力電流および／または入力電圧を検出するための装置と、石炭ミルの場合によって存在する摩耗を推定するための装置が設けられていることによって解決される。
【０００６】
本発明に係る解決は、第１サブシステムの入力電流および／または入力電圧の評価によって或るサブシステムから別のサブシステムへのリアクションを診断することに依拠している。公知の機械もしくはシステムでは一般に個々のサブシステムの入力電流および／または入力電圧が運転中に既に検出されるので、本発明に係る診断は一般に単に機械の制御に相応する適合と付属するソフトウェア手段とによって達成することができる。それゆえに、本発明に係る解決のための費用は比較的僅かである。
【０００７】
本発明に係る解決の有利な構成では、例えば電動機等の機械の駆動装置における入力電流および／または入力電圧が検出され、そこから、この駆動装置によって駆動される機械の集成装置に存在する摩耗が推定される。集成装置は有利には例えば石炭ミルである。
【０００８】
各サブシステム間のリアクションの本発明に係る診断を比較的厳密に、なおかつ特別安価に実現できるように、機械の駆動装置と駆動される集成装置が動力および／またはトルク伝達部を介して互いに強固もしくは剛性に、すなわちこの動力および／またはトルク伝達部の内部でほぼ弾性要素なしに連結されていると有利である。
【０００９】
機械の電流信号および／または電圧信号の本発明に係るサンプリングは有利には定期的に、好ましくは５〜２０ｋＨｚの周波数で行われる。
【００１０】
有利には、瞬時値（例えば所定の時点における）、および／または平均値（例えば時間信号と高周波信号との実効値（ＲＭＳ））、および／または（例えば周波数分析、例えば高周波範囲内の特徴的周波数応答による高速フーリエ変換（ＦＦＴ）による）電流信号および／または電圧信号の少なくとも１つの周波数スペクトルが、機械もしくは第２サブシステムの摩耗を検出するのに利用される。
【００１１】
有利には、他の運転データもしくはプロセスデータが本発明により摩耗を検出するのに利用することができる。
【００１２】
これらの運転データは、例えば負荷の変化および外部温度の変動を本来の機械的摩耗から区別できるようにするために有利には機械の負荷状態および／または回転数および／または運転温度および／または運転圧力に関係している。
【００１３】
本発明に係る診断を補足して、あるいはそれとは無関係に、検出された入力電流および／または入力電圧から、機械で加工される材料の品質および／または種類について推断を下すことができる。例えば微粉炭機では、特に、使用される石炭の品質および種類について推断を下すことができる。例えば、石炭が多くの不純物成分を含有するときそれを検出することができ、世界各地からの石炭の原産地を推定することもできる。
【００１４】
本発明に係る解決は、かご形誘導モータの軸を介して石炭ミルが直接駆動される発電所用の微粉炭機もしくは選炭に特別良好に適している。測定結果により、機械的摩耗および発生した欠陥はモータの電流信号および／または電圧信号中で検出することができる。例えば、特定の特徴的周波数において電流信号および／または電圧信号の周波数スペクトル中に著しい変化が観察されることによって、石炭ミルのミルボールの摩耗を検出することができる。
【００１５】
さらに、周波数スペクトルと平均値および時間信号の変化とにおけるさまざまな傾向から石炭ミルの摩耗について推定を導き出すことができる。
【００１６】
本発明に係る解決の他の補助的利用として、各駆動集成装置の実際の状態を導き出し、損害を検出することができる。
【００１７】
機械における摩耗を検出するための本発明に係る方法の１実施例が、以下、添付された略図面に基づいて微粉炭機を例に詳しく説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図の上半分には本発明の対象となる技術的機器、下半分には付属する本発明に係る方法が示してある。
【００１９】
微粉炭機１０の態様の機械もしくは設備システムは特に３つのサブシステム１２、つまりかご形誘導モータ１４の態様の駆動装置と、場合によっては他の図示しない変速機、クラッチおよび／またはブレーキ等の構成要素と結合しておくことのできる軸１６の態様の動力および／またはトルク伝達部と、石炭ミル１８の態様の集成装置とを有する。
【００２０】
かご形誘導モータ１４は軸１６によって、弾性要素を介装することなく、相対回転不能に集成装置１８と連結されている。
【００２１】
石炭ミル１８を運転するためにかご形誘導モータ１４に電流が入力され、この入力電流から電流信号および／または電圧信号が導き出される。
【００２２】
この電流信号および／または電圧信号は駆動装置の入力電流および／または入力電圧を検出するための装置２０に供給される。電流信号および／または電圧信号の周波数スペクトルを分析することによって特定の特徴的周波数における諸変化を観察することができる。確認された諸変化から次に装置２２によって石炭ミル１８の場合によって存在する摩耗が推定される。場合によって存在する摩耗を推定するための装置２２は特に周波数スペクトルとかご形誘導モータ１４の電流信号および／または電圧信号の平均値および時間信号の推移とにおける傾向を評価する。この診断を補足してさらに、石炭ミル１８によって加工される材料の品質および／または種類を推定するための装置２４が設けられている。
【００２３】
さらに設けられている装置２６によって他の運転データが検出され、かつそこからかご形誘導モータ１８の実際の状態が導き出される。運転データは装置２０で検出されたデータを検証するのに利用される。
【００２４】
装置２２、２４、２６を用いて実施される診断方法は従来の方法に比べて以下の諸利点を提供する。
【００２５】
駆動集成装置もしくはかご形誘導モータ１４の後段に設けられたサブシステム１６、１８に付加的にセンサを取付けておく必要はない。その代わりに、例えば単に１つの信号加工ユニットをかご形誘導モータ１４の電気端子結線または付属する開閉装置に直接取付けておく必要がある。
【００２６】
さらに、故障し易いセンサ装置および配線が本発明においては省略されることによって診断の一層高い信頼性が保証されている。厳しい産業環境のなかで付加的センサの投入はしばしばきわめて困難である。例えば振動測定用のセンサおよび／またはケーブル結線はしばしば石炭ミルの測定技術上重要な個所に配置することができない。
【００２７】
それゆえに、公知の技術とは異なり、本発明に係る解決でもってかなりの費用上および競争上の諸利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】微粉炭機と付属する本発明に係る診断装置との略図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  微粉炭機
１２  サブシステム
１４  かご形誘導モータ
１６  軸
１８  石炭ミル、集成装置
２０  入力電流／電圧検出装置
２２  摩耗推定装置
２４  材料品質／種類の推定装置
２６  運転データ検出装置
【図１】
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【国際調査報告】
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