(57)【要約】【課題】電動機のエアギャップの偏心状態（偏心量および偏心方向）を精度良く測定でき、かつ安価に実施することができるエアギャップ偏心測定装置、およびエアギャップ偏心測定方法を提供する。【解決手段】電動機２をロータ４の主軸１２が水平になるように設置し、ロータ４を回転駆動した状態で電動機２に生じる鉛直方向の振動の大きさを測定する。電動機２全体が１周するまで、電動機２を９０度ずつ周方向に回転させて測定位置を変更しながら、上記の測定を繰り返す。そして、各測定位置で得られる振動の大きさからエアギャップ６の偏心状態を計算する。【選択図】図３
2008017622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機のロータとステータ間のエアギャップの偏心を測定するための装置であって、上記ロータの主軸が水平な向きに上記電動機を設置する設置台と、上記ロータを回転させた状態における電動機の鉛直方向の振動量を測定する振動測定手段と、を備えることを特徴とするエアギャップ偏心測定装置。
【請求項２】
上記電動機をロータの主軸が水平な向きに把持した状態で電動機全体を主軸を中心として回転してこの電動機に対する上記振動測定手段による振動測定位置を変更する自動測定位置変更手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のエアギャップ偏心測定装置。
【請求項３】
電動機のロータとステータ間のエアギャップの偏心状態を測定するための方法であって、ロータの主軸が水平になるように電動機を設置して位置決めする位置決め工程と、位置決め後にロータを回転駆動させた状態で電動機の鉛直方向の振動量を測定する振動量測定工程と、ロータの主軸を中心として互いに直交する仮想上の２軸上の各位置が振動量の測定位置として設定されるように、前記電動機全体を回転させて測定位置を順次変更する測定位置変更工程とを含み、上記の各工程を電動機全体がロータの主軸を中心にして１周するまで順次繰り返し、これにより各測定位置で得られる鉛直方向の各振動量に基づいて上記電動機のエアギャップの偏心量と偏心方向とを求めることを特徴とするエアギャップ偏心測定方法。
【請求項４】
上記測定位置変更工程において、ロータの主軸を中心として互いに直交する仮想上の２軸上の各位置が測定位置として設定されるように前記電動機全体を回転させて測定位置を順次変更する代わりに、ロータの主軸を中心にして互いに直交する仮想上の２軸が９０度よりも小さい角度刻みで周方向に沿って回転されるときの各軸上の位置が振動量の測定位置として設定されるように、前記電動機全体を回転させて測定位置を変更することを特徴とする請求項３記載のエアギャップ偏心測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機のエアギャップ偏心測定装置、およびエアギャップ偏心測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電動機においては、ロータとステータ間にエアギャップが存在するが、このエアギャップに偏りが生じると、電動機の運転中にその偏心量によってロータに作用する磁気吸引力が変化してロータが振動するので、効率やトルクの特性劣化、振動や雑音発生、軸受け劣化などの要因となる。特に、この電動機を圧縮機に使用する場合には、圧縮機の機能低下をもたらし製品不良となるなどの不具合を生じる。したがって、電動機のエアギャップにどの程度の偏心が生じているか否かを常にチェックする必要がある。
【０００３】
そこで、従来は、電動機を運転し、その運転中に圧電性ピックアップにより振動を検出し、その振動検出により特定の周波数成分を抽出してその成分レベルを測定することにより、エアギャップの偏心量を決定するようにした技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、他の従来技術では、誘導電動機に交流電源から電力を供給した際、圧縮機の起動トルクよりも誘導電動機の発生トルクが小さい場合には、誘導電動機は回転を始めず、ロータがロックされて通電交流の周波数に対応する振動数の振動を発生するので、この事実に着目し、誘導電動機の主巻線による最大吸引方向と、この最大吸引方向に対して９０度の位相角方向とにそれぞれ振動検出用センサを装着し、これらの各振動検出用センサによって得られる誘導電動機の回転開始前のロック状態で発生する振動信号の立ち上がりを観察することにより、振動の強さと方向とを決定し、これによって誘導電動機のロータ部のエアギャップの偏心量と方向とを測定するようにしたものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開昭４７−１９３０１号公報
【特許文献２】特開平６−２８４６５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前者の特許文献１記載の従来技術では、エアギャップの偏心量を測定することができるものの、エアギャップの偏心方向を測定する機構がないため、エアギャップの偏心方向を求めることができない。
【０００７】
一方、後者の特許文献２記載の従来技術では、エアギャップの偏心量とともに、エアギャップの偏心方向も測定することができるが、エアギャップ偏心方向を測定する際、加速度センサにより検出された振動波形の立ち上がりを観察することで振動方向を決定しているので、実際に測定される波形は、外部からの機械的振動や電気的ノイズなどの外乱の影響によって波形が乱れ易く、振動方向の判定が難しい。そのため、外乱の影響を除去するための高精度な振動波形測定システムを必要としており、装置全体が高価になっている。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、電動機のエアギャップの偏心状態（偏心量および偏心方向）を高精度な振動波形測定システムを必要とせず、精度良く測定することができる電動機のエアギャップ偏心測定装置、およびエアギャップ偏心測定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】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明のエアギャップ偏心測定装置は、電動機のロータの主軸が水平な向きに上記電動機を設置する設置台と、上記ロータを回転させた状態における電動機の鉛直方向の振動量を測定する振動測定手段と、を備えることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明のエアギャップ偏心測定方法は、ロータの主軸が水平になるように電動機を設置して位置決めする位置決め工程と、位置決め後にロータを回転駆動させた状態で電動機の鉛直方向の振動量を測定する振動量測定工程と、ロータの主軸を中心として互いに直交する仮想上の２軸上の各位置が振動量の測定位置として設定されるように、前記電動機全体を回転させて測定位置を順次変更する測定位置変更工程とを含み、上記の各工程を電動機全体がロータの主軸を中心にして１周するまで順次繰り返し、これにより各測定位置で得られる鉛直方向の各振動量に基づいて上記電動機のエアギャップの偏心量と偏心方向とを求めることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ロータの主軸を水平に設置したとき、エアギャップが偏心しているときには、これに起因した不平衡磁気吸引力だけでなく、重力を加えた加振力がロータに働く。したがって、ロータの主軸を中心として互いに直交する仮想上の２軸上の各位置が振動量の測定位置として設定されるように、電動機全体をロータの主軸を中心にして１回転するまで順次回転させて振動量の測定位置を変更し、各測定位置で電動機の運転中の鉛直方向の振動の大きさをそれぞれ測定することにより、エアギャップの偏心量および偏心方向を共に精度良く求めることができる。したがって、従来のような高精度な振動波形測定システムを必要とせず、安価に実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１はエアギャップ偏心測定対象となる単相誘導電動機を搭載した圧縮機の縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【００１３】
この圧縮機１は単相誘導電動機（以下、単に電動機という）２を備え、この電動機２は、圧力容器であるシェル３内に配置されている。そして、この電動機２を構成するロータ４とステータ５との間には円筒状の空間であるエアギャップ６が形成されている。
【００１４】
ステータ５には主巻線１０および補助巻線１１が設けられている。そして、このステータ５がシェル３の内壁に焼嵌め固定されている。また、ロータ４は主軸１２に焼嵌めにより一体的に固定されており、主軸１２はフレーム１３およびシリンダヘッド１４内に内在するすべり軸受け（図示せず）に回転自在に支持されている。フレーム１３およびシリンダヘッド１４はシリンダ１５にボルト（図示せず）で固定されており、シリンダ１５はシェル３の周方向に沿う３カ所に溶接固定されている（１箇所だけ図示している）。
【００１５】
シェル３の上部にはステータ５の主巻線１０および補助巻線１１へ電流を供給する接続端子１６が溶接固定されるとともに、圧縮した気体を外部へ排出する吐出パイプ１７がろう付けにより固定されている。また、シェル３の周側部には圧縮前の気体の吸入口であるマフラ１８がろう付けにより固定されている。さらに、シェル３の底部には周方向に沿って３箇所に足部が径方向外方に突出して設けられており、各足部１９には基準穴２０が形成されている。
【００１６】
この圧縮機１において、圧縮前の気体はマフラ１８より吸入された後、シリンダ１５内に導かれてここで圧縮され、次に、フレーム１３からシェル３内に吐出された後、吐出パイプ１７を通ってシェル３の外部に吐出される。
【００１７】
図３は本発明の実施の形態１におけるエアギャップ偏心測定装置の概略構成を示す正面断面図、図４は同装置の側面断面図である。
【００１８】
この実施の形態１のエアギャップ偏心測定装置３０は、基台３１の上面に電動機２のロータ４の主軸１２が水平になるように圧縮機１を設置する左右一対の載置台３２が固定され、また、基台３１の下面の４隅には水平度調整器３３が取付けられている。各載置台３２は、圧縮機１のシェル３が安定して載置できるようにその上面がＶ字状に切り欠かれており、この上面に載置台３２と圧縮機１との間の振動の伝達を防止するためのゴム等でできた防振材３４が固定されている。
【００１９】
また、基台３１の端部には支柱３５が垂直に立設され、この支柱３５に梁３６が載置台３２の上方に位置するように水平に固定されており、この梁３６の先端部に加速度ピックアップシリンダ３７が鉛直方向に沿って伸縮可能に固定されている。そして、この加速度ピックアップシリンダ３７の下端に防振材３８を介して振動検出用の加速度ピックアップ３９が取り付けられている。これにより、加速度ピックアップ３９は、加速度ピックアップシリンダ３７が伸縮されるのに伴って鉛直方向に上下動する。なお、上記の加速度ピックアップシリンダ３７、防振材３８、および加速度ピックアップ３９が特許請求の範囲における振動測定手段に対応している。
【００２０】
また、基台３１には、電動機２を載置台３２に載置した場合にロータ４の主軸１２と直交するように平板４０が垂直に立設されており、この平板４０には加速度ピックアップ３９による圧縮機１の振動の測定位置を決定するための複数の位置決め穴４１が形成されている。
【００２１】
すなわち、足部１９の基準穴２０を通して所定の位置決め穴４１に位置決めピン４２を挿入することにより、加速度ピックアップ３９による各測定位置を確実に決定できるようにしている。
【００２２】
次に、本装置３０を用いて電動機２のエアギャップ６の偏心状態（偏心量および偏心方向）を測定する方法について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。なお、符号Ｓは各処理ステップを意味する。
【００２３】
まず、交流電源（図示していない）を接続端子１６に接続する（Ｓ１）。次に、圧縮機１をロータ４の主軸１２が水平になるように防振材３４の上に設置した後、位置決めピン４２を足部１９の基準穴２０と位置決め穴４１とに挿入し、位置を合わせた後に位置決めピン４２を抜く（Ｓ２）。
【００２４】
次いで、圧縮機１の通電を開始してロータ４を回転させ、この状態で、加速度ピックアップシリンダ３７により加速度ピックアップ３９を下降させて圧縮機１のシェル３の外周部に押し当てる（Ｓ３）。そして、ロータ４の回転時のシェル３の外周部における鉛直方向の振動の大きさを加速度ピックアップ３９により測定する（Ｓ４）。このとき測定して得られた振動の大きさをδａ１とする。
【００２５】
次に、圧縮機１の通電を停止してロータ４の回転を停止させ、加速度ピックアップシリンダ３７により加速度ピックアップ３９を上昇させて圧縮機１のシェル３の外周部から離す（Ｓ５）。続いて、圧縮機１全体をロータ４の主軸１２を中心に周方向に１８０度回転した後、Ｓ２の場合とは別の位置決め穴４１により正確に方向を決定する（Ｓ６）。
【００２６】
次いで、圧縮機１の通電を開始してロータ４を回転させ、この状態で、加速度ピックアップシリンダ３７により加速度ピックアップ３９を下降させて圧縮機１のシェル３の外周部に押し当てる（Ｓ７）。そして、ロータ４の回転時のシェル３の外周部における鉛直方向の振動の大きさを加速度ピックアップ３９により測定する（Ｓ８）。このとき測定して得られた振動の大きさをδｂ１とする。
【００２７】
次に、振動の大きさを測定した回数ｎが予め設定された規定回数ｋ（この例ではｋ＝４）を満たしているかを判断し（Ｓ９）、測定回数ｎが規定回数ｋを満たしていないとき（ｎ＜ｋの場合）には、圧縮機１の通電を停止してロータ４の回転を停止させ、加速度ピックアップシリンダ３７により加速度ピックアップ３９を上昇させて圧縮機１のシェル３の外周部から離し、圧縮機１全体を所定の角度分（この実施の形態１では９０度）だけ回転する（Ｓ１０）。そして、Ｓ２に戻りＳ２〜Ｓ８を繰り返す。この測定を繰り返した場合にＳ４，Ｓ８で得られる振動の大きさをδａ２，δｂ２とする。
【００２８】
こうして、４つの振動の大きさの測定値δａ１，δｂ１、δａ２，δｂ２が得られると、Ｓ９において測定回数ｎ（＝４）が予め設定された規定回数ｋ（＝４）を満たすことになる（ｎ≧ｋ）ので、上記の４つの測定値δａ１，δｂ１、δａ２，δｂ２に基づいて２次元的なエアギャップ６の偏心状態（偏心量と偏心方向）を計算する（Ｓ１１）。
【００２９】
次に、Ｓ１１において４つの測定値δａ１，δｂ１、δａ２，δｂ２に基づいて２次元的なエアギャップ６の偏心状態（偏心量と偏心方向）を決定する方法について、図６〜図８に示す説明図を参照して説明する。
【００３０】
図６（ａ）は圧縮機１を設置して振動の大きさを測定する場合の初期状態を、図６（ｂ）は図６（ａ）の状態から圧縮機１全体を１８０度回転させて設置した後に振動の大きさを測定する場合の状態をそれぞれ示している。
【００３１】
ロータ４の主軸１２を水平な状態に設置して交流電流を流したとき、エアギャップ６が偏心していると、その偏心位置（ギャップの狭い箇所）に不平衡磁気吸引力Ｆｍが発生する。これと同時に、ロータ４には鉛直下向きに重力が働く。
【００３２】
いま、図６（ａ）において、エアギャップ６の偏心位置が電動機２の中心よりたまたま上方に存在した場合、ロータ４にはエアギャップ６の偏心に起因した不平衡磁気吸引力Ｆｍと重力Ｆｇとの差ΔＦａ（＝Ｆｍ−Ｆｇ）が加振力として鉛直上向きに働く。これに対して、図６（ｂ）においては、圧縮機１全体を１８０度回転させて設置した後の状態であるので、エアギャップ６の偏心位置が電動機２中心より下方に存在することになり、このため、ロータ４にはエアギャップ６の偏心に起因した不平衡磁気吸引力Ｆｍと重力Ｆｇの和ΔＦｂ（＝−Ｆｍ−Ｆｇ）が加振力として鉛直下向きに働く。
【００３３】
このように、圧縮機１全体を１８０度回転させる前後の状態において、重力の向きは変わらないのに対して、エアギャップ６の偏心位置は１８０度回転するため、圧縮機１に働く加振力は、上記のように不平衡磁気吸引力Ｆｍと重力Ｆｇとの差ΔＦａである場合と、不平衡磁気吸引力Ｆｍと重力Ｆｇとの和ΔＦｂである場合とになる。よって、加振力が大きい方が振動は大きくなるため、振動の大きい状態が図６（ｂ）の状態になる。
【００３４】
そして、例えば、図６（ａ）で示した状態の振動の大きさを上記の測定値δａ１とし、図６（ｂ）で示した状態で測定した振動の大きさを上記の測定値δｂ１とすると、δａ１は加振力ΔＦａが加わった場合に測定した振動の大きさであり、また、δｂ１は加振力ΔＦｂが加わった場合に測定した振動の大きさに対応している。
【００３５】
したがって、
ΔＦａ＝Ｆｍ−Ｆｇ                                    （１）
ΔＦｂ＝−Ｆｍ−Ｆｇ                                  （２）
でり、また、
ΔＦａ＝Ｋ・δａ１                                    （３）
ΔＦｂ＝Ｋ・δｂ１                                    （４）
ここで、Ｋは加振力と振動の大きさを表す比例定数であり、式（１）、（２）、（３）、（４）から、以下の式が成り立つ。
｜Ｆｍ｜＝｜ΔＦａ−ΔＦｂ｜／２
＝Ｋ・｜δａ１−δｂ１｜／２                  （５）
【００３６】
エアギャップ６の偏心に起因した不平衡磁気吸引力Ｆｍはエアギャップ６の偏心量に応じて大きくなり、また、これに伴って振動の大きさも大きくなる。したがって、測定方向におけるエアギャップ６の偏心量に応じた振動の大きさをδｙとすると、振動の大きさδｙは、下記の式で表される。
δｙ＝｜δａ１−δｂ１｜／２                          （６）
また、エアギャップ６の偏心の方向は、以下の２つの場合のどちらかにより決まる。
（ａ）δａ１＜δｂ１の場合
圧縮機を１８０゜回転後の測定結果δｂ１が回転前の測定結果δａ１より大きい場合、１８０゜回転後の圧縮機の置き方で鉛直下向き方向にエアギャップ６は偏心している。
（ｂ）δａ１＞δｂ１の場合
圧縮機を１８０゜回転後の測定結果δｂ１が回転前の測定結果δａ１より小さい場合、１８０゜回転後の圧縮機の置き方で鉛直上向き方向にエアギャップ６は偏心している。
【００３７】
上記の説明は、圧縮機１を基準位置（回転角０度）、および、この基準位置から周方向に１８０度回転させた位置においてそれぞれ振動の大きさδａ１，δｂ１を測定してエアギャップ６の偏心量に応じた振動の大きさδｙを決定した場合であるが、この実施の形態１では、さらに、圧縮機１を基準位置から９０度だけ回転した位置と、さらに基準位置から９０＋１８０度回転した位置においてそれぞれ振動の大きさδａ２，δｂ２を測定している。このときの、エアギャップ６の偏心量に応じた振動の大きさをδｘとすると、この振動の大きさδｘは、（６）式の場合と同様、下記の式で表される。
δｘ＝｜δａ２−δｂ２｜／２                          （７）
【００３８】
この場合、上記（６），（７）式で得られるエアギャップ６の偏心量に応じた振動の大きさδｘ，δｙは、図７に示すように、互いに直交する２軸（Ｘ軸，Ｙ軸）に沿った振動の大きさである。一方、交流電圧印加時の電動機２において、エアギャップ６の偏心量Δと電動機２の外周で測定される振動の大きさδとは、Ｘ軸，Ｙ軸ごとにそれぞれ図８に示すような直線関係にある。そこで、予め試験用ワークを用いて実験を行い、加速度ピックアップ３９によって測定される振動の大きさδｘ，δｙとエアギャップ６の偏心量Δｘ，Δｙとの直線関係を調べておくことにより、Ｘ軸についての振動の大きさδｘからその偏心量Δｘを、またＹ軸についての振動の大きさδyからその偏心量Δｙをそれぞれ求めることができる。
すなわち、以下の関係が成り立つ。
Δｘ＝ｈ１・δｘ                                      （８）
Δｙ＝ｈ２・δｙ                                      （９）
ここに、ｈ１，ｈ２は振動の大きさとエアギャップ偏心量との関係を示す比例定数である。
【００３９】
このようにして、Ｘ軸，Ｙ軸についての各偏心量Δｘ，Δｙが求まれば、エアギャップ６の実際の偏心量Δと偏心方向αとを、次式によって計算することができる。
Δ＝√（Δｘ２＋Δｙ２）                              （１０）
α＝ｔａｎ−１（Δｙ／Δｘ）                            （１１）
これにより、ロータ４の主軸１２に垂直な平面上の二次元座標によってエアギャップ６の偏心量Δと偏心方向αとを表すことができる。
【００４０】
以上のように、この実施の形態１によれば、加速度ピックアップ３９によって圧縮機１の鉛直方向の振動の大きさのみを測定することにより、ロータ４とステータ５の位置関係が直接目視で確認することができない製品の完成状態であっても、エアギャップ６の偏心状態（偏心量と偏心方向）を精度良く求めることができる。
【００４１】
実施の形態２．
上記の実施の形態１では、ロータ４の主軸１２を中心に圧縮機１全体を周方向に沿って回転して４つの振動位置における測定値δａ１，δｂ１、δａ２，δｂ２を得ることにより、互いに直交する２方向（Ｘ軸，Ｙ軸）に沿う振動の大きさδｘ，δｙを求めているが、この実施の形態２では、圧縮機１の振動を測定する位置をさらに細かく設定してエアギャップ６の偏心量と偏心方向の測定精度を高めるようにしたものである。
【００４２】
すなわち、この実施の形態２では、実施の形態１の場合と同様、図１および図２の圧縮機１を測定対象とし、図３および図４に示したものと同じ構成の装置３０を使用して電動機２のエアギャップ６の偏心量と偏心方向とを測定する。
【００４３】
この場合、実施の形態１と異なる点は、図９に示すフローチャートにおいて、Ｓ９での規定回数ｋを“２”の倍数でかつ“８”以上の数値に設定し、また、Ｓ１０では電動機２をロータ４の主軸１２を中心に周方向に沿ってθｉごとに測定位置を変更する。このとき、θｉは次式で与えられる。
θｉ＝ｉ×（３６０／ｋ）    （ｉ＝１，２，…，ｋ）    （１２）
【００４４】
そして、Ｓ２からＳ１０までの処理を繰り返して実行し、測定回数ｎが規定回数ｋを越えたところで処理を終了し、圧縮機１の周方向に沿って異なるｋ個の位置における振動の大きさを順次測定する。その場合、図１０に示すように、圧縮機１を載置台３２に設置した状態でロータ４の主軸１２に垂直な平面上に二次元座標をとり、鉛直上向きをＹ軸の正方向とし、右手座標系となるようにＸ軸をとる。また、角度θｉはＸ軸の正方向から反時計回りにとる。
【００４５】
このようにして各角度θｉ（ｉ＝１，２，…，ｋ）における振動の大きさの測定結果δｉが得られると、互いに対向する一対の測定点δａｊ，δｂｊ（ｊ＝１，２，…，ｋ／２）の測定結果ごとに、次式によって振動の大きさδｊを算出する。
δｊ＝|δａｊ−δｂｊ|／２  （ｊ＝１，２，…，ｋ／２）    （１３）
そして、図８に示した関係から、各振動の大きさδｊに対応した各偏心量Δｊを求める。また、互いに対向する各測定点δａｊ，δｂｊ（ｊ＝１，２，…，ｋ／２）の大小関係を調べて、数値の大きい方の測定値を与えるときの角度θｉを偏心方向γｊとして採用する。
【００４６】
こうして、ｋ／２個の偏心量の値Δｊと偏心方向の値γｊとが得られると、Ｘ軸に沿う振動の大きさΔｘの総和と、Ｙ軸に沿う振動の大きさΔｙの総和とを、次式によって求める。
（Δｘ，Δｙ）
＝(１／(ｋ／４)・Σｊ＝１，Ｋ／２Δｊ・ｃｏｓγｊ，
１／(ｋ／４)・Σｊ＝１，ｋ／２Δｊ・ｓｉｎγｊ）（１４）
【００４７】
（１４）式によりＸ軸、Ｙ軸の各方向の振動の大きさΔｙ，Δｘの総和がそれぞれ求まれば、前述の（１０），（１１）式によってエアギャップ６の実際の偏心量Δと偏心方向αとを、計算することができる。
【００４８】
以上のように、この実施の形態２によれば、実施の形態１の効果に加えて、圧縮機１の振動を測定する位置を実施の形態１の場合よりもさらに細かく設定することにより、エアギャップ６の偏心量と偏心方向の測定精度を一層高めることができる。
【００４９】
実施の形態３．
図１１は圧縮機の電動機を測定対象とした本発明の実施の形態３におけるエアギャップ偏心測定装置の概略構成を示す正面断面図、図１２は同装置の側面断面図であり、図３および図４に示した実施の形態１の構成と対応する部分には同一の符号を付す。
【００５０】
上記の実施の形態１，２では、圧縮機１の振動を測定する位置を変更する操作を全て手動により行っているが、この実施の形態３では、測定位置の変更操作を半自動化して測定操作の手間を省けるようにしたものである。
【００５１】
すなわち、この実施の形態３のエアギャップ偏心測定装置は、基台３１の上面に設けられた左右一対の載置台３２の間に加速度ピックアップシリンダ３７が鉛直方向に沿って伸縮可能に設けられている。そして、この加速度ピックアップシリンダ３７の上端に防振材３８を介して加速度ピックアップ３９が取付けられている。したがって、加速度ピックアップシリンダ３７の伸縮運動に伴って加速度ピックアップ３９が鉛直方向に上下動する。
【００５２】
また、基台３１上の一対の載置台３２の外方には、それぞれ圧縮機１のシェル３の端子側（図１２における右側）と足部１９側（図１２における左側）の周側部をクランプする左右一対のクランプ機構４５が互いに対向して配置されている。各クランプ機構４５は、基台３１から立設された支柱４６に摺動可能に設けられるとともに、各クランプ機構４５には、当該機構４５を支柱４６に沿って上下に摺動させる機構移動用シリンダ４７、および当該機構４５を回転する機構回転用モータ４８が設けられている。
【００５３】
各クランプ機構４５自体は、周知の構造であって、圧縮機１のシェル３の周方向に沿う３箇所にロータ４の主軸１２に沿って突出したクランプ爪４９を有している。また、一方（図１２の左側）のクランプ機構４５には鉛直方向に沿って平板５０が固定されており、この平板５０には加速度ピックアップ３９による圧縮機１の振動の測定位置を決定するための一つの位置決め穴５１が形成されている。
【００５４】
なお、上記のクランプ機構４５、機構移動用シリンダ４７、および機構回転用モータ４８が特許請求の範囲における自動測定位置変更手段に対応している。
その他の構成は実施の形態１の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。
【００５５】
この実施の形態３のエアギャップ偏心測定装置３０において、圧縮機１の振動を測定する位置を変更する場合には、図１３（ａ）に示すように、予め、圧縮機１をロータ４の主軸１２が水平になるように防振材３４の上に載置した後、位置決めピン４２により足部１９の基準穴２０と位置決め穴５１との位置を合わせて圧縮機１の位相を決めておく。
【００５６】
そして、図１３（ｂ）に示すように、両クランプ機構４５のクランプ爪４９で圧縮機１のシェル３の周側部をクランプしてから、機構移動用シリンダ４７を伸長させて圧縮機１を支柱４６に沿って上方へ移動する。次に、図１３（ｃ）に示すように、機構回転用モータ４８を回転させることにより、圧縮機１を所定の角度までロータ４の主軸１２を中心に回転させる。続いて、図１３（ｄ）に示すように、機構移動用シリンダ４７を縮退させて圧縮機１を下方へ移動し、圧縮機１を防振材３４の上に載置する。この一連の動作により、圧縮機１の振動測定位置を変更することができる。
【００５７】
この実施の形態３におけるエアギャップ６の偏心状態（偏心量と偏心方向）の測定手順を図１４のフローチャートに示す。この場合の測定手順は、実施の形態１あるいは実施の形態２と同様である。すなわち、実施の形態１のように、４つの測定値に基づいてエアギャップ６の偏心状態を算出してもよく、あるいは、実施の形態２のように、さらに多数の測定値に基づいてエアギャップ６の偏心状態を算出して測定精度を高めてもよい。なお、図１４のＳ５〜Ｓ７が図１３（ａ）〜（ｄ）に示した手順に相当している。
【００５８】
以上のように、この実施の形態３によれば、クランプ機構４５は、機構移動用シリンダ４７により昇降され、また、機構回転用モータ４８により回転されるので、クランプ機構４５でクランプされた圧縮機１の振動測定位置を容易に変更することができる。このため、加速度ピックアップ３９による振動の大きさの測定を半自動的に実行することが可能となり、測定時の手間と労力を省くことができる。
【００５９】
なお、上記の実施の形態１、２においては、加速度ピックアップ３９は圧縮機１の上方に位置して振動を測定しているが、圧縮機１の下方に取り付けて振動を測定するようにしてもよい。また、実施の形態３においても、加速度ピックアップ３９は圧縮機１の下方に位置して振動を測定しているが、圧縮機１の上方に取り付けて振動を測定することも可能である。
【００６０】
また、実施の形態１〜３において、圧縮機１の振動を測定するセンサとして加速度ピックアップ３９を用いたが、加速度を測定するタイプでなく、速度、あるいは変位を測定するものでもかまわない。
【００６１】
さらに、上記の実施の形態１〜３では、測定対象を単相誘導電動機２を搭載した圧縮機１としたが、単相誘導電動機だけでなく多相の誘導電動機を搭載した圧縮機であってもよく、さらに、圧縮機以外に、単に各種の電動機のエアギャップの偏心量と偏心方向とを測定する必要がある場合には、本発明を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】エアギャップ偏心測定対象となる単相誘導電動機を搭載した圧縮機の縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるエアギャップ偏心測定装置の概略構成を示す正面断面図である。
【図４】同装置の側面断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１におけるエアギャップ測定方法の説明に供するフローチャートである。
【図６】エアギャップ偏心状態と電動機の振動の大きさとの関係を示す模式図である。
【図７】二次元座標系で得られる振動の大きさからエアギャップの偏心量と偏心方向を求める場合の説明図である。
【図８】振動の大きさとエアギャップ偏心量との関係を示す特性図である。
【図９】本発明の実施の形態２におけるエアギャップ測定方法の説明に供するフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態２におけるエアギャップ偏心測定時に適用する二次元座標系の説明図である。
【図１１】圧縮機の電動機を測定対象とした本発明の実施の形態３におけるエアギャップ偏心測定装置の概略構成を示す正面断面図である。
【図１２】同装置の側面断面図である。
【図１３】同装置により圧縮機の振動を測定する位置を変更する場合の動作説明に供する説明図である。
【図１４】本発明の実施の形態３におけるエアギャップ測定方法の説明に供するフローチャートである。
【符号の説明】
【００６３】
１  圧縮機、２  電動機、４  ロータ、５  ステータ、６  エアギャップ、
１２  主軸、３０  エアギャップ偏心測定装置、３２  載置台、
３７  加速度ピックアップシリンダ、３８  防振材、３９  加速度ピックアップ、
４２  位置決めピン、４５  クランプ機構、４７  機構移動用シリンダ、
４８  機構回転用モータ。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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