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JP7596864B2 - Anomaly detection device and method - Google Patents
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Description

本発明は、例えばモータ等の回転機の異常状態を検出する異常検出装置及び方法に関する。 The present invention relates to an abnormality detection device and method for detecting an abnormal state of a rotating machine such as a motor.

モータの状態を診断する監視機器において、センサで取得した例えばモータ電流のデータを周波数分析したときに、常時現れるピーク以外にノイズ成分が見られた場合、それを異常状態と判断し、ノイズ成分を数値化して異常の度合いを示すことが行われている。 In monitoring equipment that diagnoses the condition of motors, when frequency analysis is performed on data obtained by a sensor, such as the motor current data, if noise components are found in addition to the peaks that always appear, this is determined to be an abnormal state, and the noise components are quantified to indicate the degree of abnormality.

例えば、特許文献1では、周期的な雑音が存在する場合でも、音声信号に基づいて回転が発する音の周期に相当する周波数を特定可能な異常検出装置が開示されている。この異常検出装置は、所定枚数の羽を有する回転体から発せられる周期的な音及び他の物体から発せられる周期的な音が表された音声信号の包絡線を検波し、包絡線からフレームごとに音声信号の周波数スペクトルを算出し、フレームごとに、そのフレームにおける回転体から発せられる音の周期に相当する周波数の候補を検出する。次いで、フレーム毎に、そのフレームについて検出された候補における周波数スペクトルの成分のパワーに対する、パワーの変動が一定以下となる継続時間を求め、継続時間が最長となる候補を回転体から発せられる音の周期に相当する周波数として特定する。 For example, Patent Document 1 discloses an anomaly detection device that can identify a frequency equivalent to the period of sound emitted by rotation based on an audio signal, even when periodic noise is present. This anomaly detection device detects the envelope of an audio signal that represents periodic sounds emitted from a rotating body with a predetermined number of blades and periodic sounds emitted from other objects, calculates the frequency spectrum of the audio signal from the envelope for each frame, and detects, for each frame, a candidate frequency that corresponds to the period of sound emitted from the rotating body in that frame. Next, for each frame, the device finds the duration during which the power fluctuation of the power of the frequency spectrum components in the candidates detected for that frame is below a certain level, and identifies the candidate with the longest duration as the frequency that corresponds to the period of sound emitted from the rotating body.

特開2019-100975号公報JP 2019-100975 A

しかし、上述の従来技術では、モータの回転速度が一定であることが前提となっており、仮に測定期間中にモータの駆動周波数が変動した場合、常時現れるピークとノイズ成分の切り分けが困難となる。その結果、常時現れるピークをノイズ成分として判断してしまい、診断結果の異常度合いが高くなってしまうという問題点があった。 However, the above-mentioned conventional technology is based on the assumption that the motor rotation speed is constant, and if the motor drive frequency fluctuates during the measurement period, it becomes difficult to distinguish between the peaks that appear constantly and the noise components. As a result, there is a problem in that the peaks that appear constantly are judged to be noise components, resulting in a high degree of abnormality in the diagnosis results.

ユーザは、正しい診断結果を得るためには、少なくとも診断のための測定を行っている間はモータの回転速度を一定に保たなければならない。また、診断結果の異常度合いが大きくなった場合、それが実際にモータの異常に起因するものか、モータの回転速度が変化したことによるものかをユーザ側で切り分けなければならない。 To obtain accurate diagnostic results, the user must keep the motor rotation speed constant at least while the diagnostic measurements are being made. Furthermore, if the diagnostic results indicate a significant degree of abnormality, the user must determine whether this is due to an actual motor abnormality or a change in the motor rotation speed.

本発明の目的は以上の問題点を解決し、従来技術に比較して高い精度でモータの異常状態を検出することができる異常検出装置及び方法を提供することにある。 The objective of the present invention is to solve the above problems and provide an abnormality detection device and method that can detect abnormal conditions in a motor with higher accuracy than conventional techniques.

本発明の一態様に係る異常検出装置は、
電源からモータに供給される電流又は電圧に基づいて、前記モータの回転速度が変化したか否かを検出する異常検出装置であって、
前記電流又は電圧のデータを周波数分析することで、前記周波数分析結果の最大ピーク値を有するピークの周波数幅を計算し、
前記計算された周波数幅が所定の周波数幅しきい値以上であるときに、前記モータの回転速度が変化したと判断する一方、前記計算された周波数幅が所定の周波数幅しきい値未満であるときに、前記モータの回転速度が変化していないと判断する信号処理部を、
備える。
An abnormality detection device according to one aspect of the present invention comprises:
1. An abnormality detection device that detects whether a rotation speed of a motor has changed based on a current or voltage supplied to the motor from a power source,
performing a frequency analysis on the current or voltage data to calculate a frequency width of a peak having a maximum peak value of the frequency analysis result;
a signal processing unit that determines that the rotation speed of the motor has changed when the calculated frequency width is equal to or greater than a predetermined frequency width threshold, and determines that the rotation speed of the motor has not changed when the calculated frequency width is less than the predetermined frequency width threshold;
Prepare.

本発明の別の一態様に係る異常検出装置は、
電源からモータに供給される電流又は電圧に基づいて、前記モータの回転速度が変化したか否かを検出する異常検出装置であって、
前記電流又は電圧のデータの時間期間を複数分割して周波数分析することで、各周波数分析結果の最大ピーク値を有する周波数のうちの最高周波数と最低周波数の差周波数を計算し、
前記計算された差周波数が所定の差周波数しきい値以上であるときに、前記モータの回転速度が変化したと判断する一方、前記計算された周波数幅が所定の周波数幅しきい値未満であるときに、前記モータの回転速度が変化していないと判断する信号処理部を、
備える。
An abnormality detection device according to another aspect of the present invention includes:
1. An abnormality detection device that detects whether a rotation speed of a motor has changed based on a current or voltage supplied to the motor from a power source,
a time period of the current or voltage data is divided into a plurality of periods and frequency-analyzed to calculate a difference frequency between a maximum frequency and a minimum frequency among the frequencies having maximum peak values in each frequency analysis result;
a signal processing unit that determines that the rotation speed of the motor has changed when the calculated difference frequency is equal to or greater than a predetermined difference frequency threshold, and determines that the rotation speed of the motor has not changed when the calculated frequency width is less than a predetermined frequency width threshold;
Prepare.

従って、本発明に係る異常検出装置等によれば、前記モータの回転速度が変化したか否かを検出することで、従来技術に比較して高い精度でモータの異常状態を検出することができる。 Therefore, the abnormality detection device according to the present invention can detect an abnormal state of the motor with higher accuracy than the conventional technology by detecting whether the rotation speed of the motor has changed.

実施形態1に係るモータの異常検出装置4の構成例を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an example of the configuration of a motor abnormality detection device 4 according to a first embodiment. FIG. 図1のプロセッサ10により実行される異常検出処理を示すフローチャートである。2 is a flowchart showing an abnormality detection process executed by the processor 10 of FIG. 1 . 図1の異常検出装置4により計算されるモータ電流のスペクトルの一例を示すグラフである。2 is a graph showing an example of a spectrum of a motor current calculated by the abnormality detection device 4 of FIG. 1 . 図2の異常検出処理において設定される周波数幅しきい値を設定する考え方を説明するためのモータ電流のスペクトルの一例を示すグラフである。3 is a graph showing an example of a spectrum of a motor current for explaining a concept of setting a frequency width threshold value in the abnormality detection process of FIG. 2 . 実施形態2に係る異常検出装置4のプロセッサ10により実行される異常検出処理を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing an abnormality detection process executed by a processor 10 of an abnormality detection device 4 according to a second embodiment. 実施形態2に係る異常検出装置4により計算されるモータ電流のスペクトルの一例を示すグラフである。10 is a graph showing an example of a spectrum of a motor current calculated by an abnormality detection device 4 according to a second embodiment. 実施形態3に係る異常検出装置4のプロセッサ10により実行される異常検出処理を示すフローチャートである。11 is a flowchart showing an abnormality detection process executed by a processor 10 of an abnormality detection device 4 according to a third embodiment. 実施形態3に係る異常検出装置4により計算されるモータ電流のスペクトルの一例を示すグラフである。13 is a graph showing an example of a spectrum of a motor current calculated by an abnormality detection device 4 according to a third embodiment. 実施形態4に係る異常検出装置4のプロセッサ10により実行される異常検出処理を示すフローチャートである。13 is a flowchart showing an abnormality detection process executed by a processor 10 of an abnormality detection device 4 according to a fourth embodiment. 実施形態4に係る異常検出装置4により計算されるモータ電流のスペクトルの一例を示すグラフである。13 is a graph showing an example of a spectrum of a motor current calculated by an abnormality detection device 4 according to a fourth embodiment.

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、同一又は同様の構成要素については同一の符号を付している。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that identical or similar components are given the same reference numerals.

(実施形態1)
図1は実施形態1に係るモータの異常検出装置4の構成例を示すブロック図である。図1は異常検出装置4及びその周辺回路を示しており、交流電源1からの交流電力は電流センサ3を介してモータ2に供給される。図1において、異常検出装置4は、AD変換器11と、周波数分析部12及び異常検出部13を有して「信号処理部」を構成するプロセッサ10と、表示部14とを備えて構成される。ここで、周波数分析部12及び異常検出部13はそれぞれメモリ12m,13mを有する。
(Embodiment 1)
Fig. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a motor abnormality detection device 4 according to embodiment 1. Fig. 1 shows the abnormality detection device 4 and its peripheral circuits, in which AC power from an AC power source 1 is supplied to a motor 2 via a current sensor 3. In Fig. 1, the abnormality detection device 4 is configured to include an AD converter 11, a processor 10 having a frequency analysis unit 12 and an abnormality detection unit 13 to configure a "signal processing unit", and a display unit 14. Here, the frequency analysis unit 12 and the abnormality detection unit 13 have memories 12m and 13m, respectively.

図1において、電流センサ3は、交流電源1からモータ2に供給される電流の電流値を検出して、電流値を示す検出信号をAD変換器11に出力する。AD変換器11は、入力される検出信号を、電流値を示す電流データにAD変換した後、周波数分析部12に出力する。周波数分析部12は、所定の時間期間T1の電流データのAD変換値に対して高速フーリエ変換(FFT)処理を実行し、スペクトルのFFT値(パワー)を計算してメモリ12mに格納する。異常検出部13は、計算されたスペクトルのFFT値において、最大ピーク値の周波数幅(例えば半値幅)を検索してメモリ13mに格納し、検索された最大ピーク値の周波数幅が所定の周波数幅しきい値以上であるか否かを判断し、周波数幅しきい値以上であるときに、駆動周波数が変動しており、モータ1の回転速度が変化したと判断して判断結果を表示部14に表示する。一方、異常検出部13は、検索された最大ピーク値の周波数幅が所定の周波数幅しきい値を超えないときに、駆動周波数が安定しており、モータ1の回転速度が変化していないと判断して判断結果を表示部14に表示する。 In FIG. 1, the current sensor 3 detects the current value of the current supplied from the AC power source 1 to the motor 2, and outputs a detection signal indicating the current value to the AD converter 11. The AD converter 11 converts the input detection signal into current data indicating the current value, and then outputs the signal to the frequency analysis unit 12. The frequency analysis unit 12 performs a fast Fourier transform (FFT) process on the AD converted value of the current data for a predetermined time period T1, calculates the FFT value (power) of the spectrum, and stores it in the memory 12m. The abnormality detection unit 13 searches for the frequency width (e.g., half-width) of the maximum peak value in the calculated FFT value of the spectrum, stores it in the memory 13m, and determines whether the frequency width of the searched maximum peak value is equal to or greater than a predetermined frequency width threshold value. When the frequency width threshold value is equal to or greater than the frequency width threshold value, it determines that the drive frequency has fluctuated and that the rotation speed of the motor 1 has changed, and displays the determination result on the display unit 14. On the other hand, when the frequency width of the searched maximum peak value does not exceed a predetermined frequency width threshold, the abnormality detection unit 13 determines that the drive frequency is stable and that the rotation speed of the motor 1 is not changing, and displays the determination result on the display unit 14.

図2は、図1のプロセッサ10により実行される異常検出処理を示すフローチャートである。 Figure 2 is a flowchart showing the anomaly detection process executed by the processor 10 in Figure 1.

図2のステップS1において、電流センサ3により検出された所定時間期間T1の電流値のAD変換値を入力し、ステップS2において、周波数分析部12は、所定期間期間T1の電流値のAD変換値に対して、メモリ12mを用いてFFT処理を実行してスペクトルとのFFT値(パワー)のスペクトルを計算する。次いで、ステップS3において、異常検出部13は、計算されたスペクトルのFFT値において、最大ピーク値の周波数幅(例えば半値幅)を計算し、ステップS4において計算された周波数幅≧所定の周波数幅しきい値であるか否かがを判断する。なお、異常検出部13は、ステップS3~S6の処理を実行する。ステップS4において、YESのときはステップS5に進む一方、NOのときはステップS6に進む。ステップS5において、駆動周波数が変動しており、モータ1の回転速度が変化したと判断し、判断結果を表示部14に表示して当該異常検出処理を終了する。一方、ステップS6において、駆動周波数が安定しており、モータ1の回転速度が変化していないと判断し、判断結果を表示部14に表示して当該異常検出処理を終了する。 2, the AD conversion value of the current value for a predetermined time period T1 detected by the current sensor 3 is input, and in step S2, the frequency analysis unit 12 performs FFT processing on the AD conversion value of the current value for the predetermined time period T1 using the memory 12m to calculate the spectrum of the FFT value (power) with respect to the spectrum. Next, in step S3, the abnormality detection unit 13 calculates the frequency width (e.g., half-width) of the maximum peak value in the FFT value of the calculated spectrum, and in step S4, determines whether the calculated frequency width is equal to or greater than a predetermined frequency width threshold value. The abnormality detection unit 13 executes the processing of steps S3 to S6. In step S4, if YES, the process proceeds to step S5, whereas if NO, the process proceeds to step S6. In step S5, it is determined that the drive frequency has fluctuated and the rotation speed of the motor 1 has changed, and the determination result is displayed on the display unit 14, and the abnormality detection process is terminated. On the other hand, in step S6, it is determined that the drive frequency is stable and the rotation speed of the motor 1 has not changed, and the determination result is displayed on the display unit 14, and the abnormality detection process is terminated.

次いで、実施形態1に係る異常検出装置4の実施例について以下に説明する。 Next, an example of the anomaly detection device 4 according to embodiment 1 will be described below.

図3は図1の異常検出装置4により計算されるモータ電流のスペクトルの一例を示すグラフである。 Figure 3 is a graph showing an example of the spectrum of the motor current calculated by the abnormality detection device 4 of Figure 1.

実施形態1では、図3に示すように、モータ1の駆動電流に対して周波数分析した最大ピーク値の周波数幅(例えば半値幅Fwp)があらかじめ設定した周波数幅しきい値を超えている場合に、駆動周波数が変動したと判定する。例えば4秒間の電流波形を周波数分析し、最大のピークに対して、例えば半値幅(-6dB下がる幅)Fwpを算出し、算出した半値幅が所定の周波数幅しきい値を超えるときに駆動周波数が変動したと判定する。 In the first embodiment, as shown in FIG. 3, if the frequency width (e.g., half-value width Fwp) of the maximum peak value obtained by frequency analysis of the drive current of the motor 1 exceeds a preset frequency width threshold value, it is determined that the drive frequency has fluctuated. For example, a current waveform over a period of 4 seconds is frequency analyzed, and for example, the half-value width (width of a drop of -6 dB) Fwp is calculated for the maximum peak, and it is determined that the drive frequency has fluctuated when the calculated half-value width exceeds a predetermined frequency width threshold value.

図4は図2の異常検出処理において設定される周波数幅しきい値を設定する考え方を説明するためのモータ電流のスペクトルの一例を示すグラフである。 Figure 4 is a graph showing an example of a motor current spectrum to explain the concept of setting the frequency width threshold in the anomaly detection process of Figure 2.

前記周波数幅しきい値は、モータ1のすべり周波数(通常は1Hz~2Hz程度)×2倍程度に設定することが好ましい。これは、駆動周波数±すべり周波数の周波数帯にモータの回転子異常の傾向が現れるので、すべり周波数分だけ駆動周波数が変動すると、回転子異常の成分がその駆動周波数成分に埋もれてしまって、その異常が捉えられなくなる。その異常が捉えられるかどうかを判断するために、周波数幅しきい値は上記の考え方で設定することが好ましい。 The frequency width threshold is preferably set to approximately twice the slip frequency of motor 1 (usually around 1 Hz to 2 Hz). This is because motor rotor abnormalities tend to appear in the frequency band of drive frequency ± slip frequency, so if the drive frequency fluctuates by the slip frequency, the rotor abnormality component will be buried in the drive frequency component and the abnormality will not be detected. In order to determine whether the abnormality can be detected, it is preferable to set the frequency width threshold based on the above idea.

以上説明したように、実施形態1によれば、電流データに対してFFT処理を実行して計算されたスペクトルの最大ピーク値を有するピークの周波数幅が所定の周波数幅しきい値以上であるか否かがを判断し、周波数幅しきい値以上であるときに、駆動周波数が変動しているか否かに応じてモータ1の回転速度が変化したか否かを判断している。従って、従来技術に比較して高い精度でモータの異常状態を検出することができる。 As described above, according to the first embodiment, it is determined whether the frequency width of the peak having the maximum peak value of the spectrum calculated by performing FFT processing on the current data is equal to or greater than a predetermined frequency width threshold, and if it is equal to or greater than the frequency width threshold, it is determined whether the rotation speed of the motor 1 has changed depending on whether the drive frequency is fluctuating. Therefore, it is possible to detect an abnormal state of the motor with higher accuracy than the conventional technology.

以上の実施形態1では、図4のステップS4で判断する周波数幅は例えば半値幅であるが、本発明はこれに限らず、最大ピーク値のピークに係る所定の周波数幅であってもよい。すなわち、最大ピーク値から所定の値(例えば-3dB、-8dBなど)だけ下がる周波数幅であってもよい。これは、後述する実施形態2~4においても同様である。 In the above embodiment 1, the frequency width determined in step S4 in FIG. 4 is, for example, a half-width, but the present invention is not limited to this, and may be a predetermined frequency width related to the peak of the maximum peak value. In other words, it may be a frequency width that is a predetermined value (e.g., -3 dB, -8 dB, etc.) below the maximum peak value. This is the same in embodiments 2 to 4 described below.

(実施形態2)
図5は実施形態2に係る異常検出装置4のプロセッサ10により実行される異常検出処理を示すフローチャートである。なお、実施形態2に係る異常検出装置4の装置構成は、図1と同様である。実施形態2に係る異常検出処理は、図2の実施形態1に係る異常検出処理と比較して、以下の相違点を有する。
(Embodiment 2)
Fig. 5 is a flowchart showing an abnormality detection process executed by the processor 10 of the abnormality detection device 4 according to the second embodiment. The device configuration of the abnormality detection device 4 according to the second embodiment is the same as that shown in Fig. 1. The abnormality detection process according to the second embodiment has the following differences compared to the abnormality detection process according to the first embodiment shown in Fig. 2.

(1)ステップS5の処理に代えて、ステップS5Aの処理を実行する。
(2)ステップS7~S11の処理を追加して実行する。
以下、相違点について説明する。
(1) Instead of the process of step S5, the process of step S5A is executed.
(2) Steps S7 to S11 are added and executed.
The differences will be explained below.

なお、ステップS4の周波数幅しきい値は、実施形態1と同様の周波数幅しきい値であるが、ステップS9の周波数幅しきい値は、実施形態1とは別の周波数幅しきい値を用いる。これについては、後述する実施形態3でも同様である。 The frequency width threshold in step S4 is the same as that in embodiment 1, but the frequency width threshold in step S9 is a different frequency width threshold from that in embodiment 1. This also applies to embodiment 3, which will be described later.

図5において、ステップS5Aにおいて、異常検出部13は、駆動周波数が変動していると判断した後、ステップS7に進む。なお、異常検出部13は、ステップS3~S11の処理を実行する。ステップS7では、所定期間期間T1の電流値のAD変換値を、複数の所定の時間期間T2(<T1)に分割して各時間期間T2毎に、メモリ12mを用いてFFT処理を実行してFFT値(パワー)を計算する。次いで、ステップS8において、各時間期間T2のFFT値に基づいて、各時間期間T2の最大ピーク値を検索し、最大ピーク値の半値幅を計算し、ステップS9において、計算された周波数幅≧所定の別の周波数幅しきい値であるか否かを判断する。ここで、別の周波数幅しきい値は、ステップS4の周波数幅しきい値よりも小さい値に設定され、例えばステップS7の時間期間の分割数をNdとすると、別の周波数幅しきい値は、ステップS4の周波数幅しきい値をNdで除算した値などに設定される。 In FIG. 5, in step S5A, the abnormality detection unit 13 determines that the drive frequency is fluctuating, and then proceeds to step S7. The abnormality detection unit 13 executes the processes of steps S3 to S11. In step S7, the AD conversion value of the current value of the predetermined period T1 is divided into a plurality of predetermined time periods T2 (<T1), and for each time period T2, FFT processing is performed using the memory 12m to calculate the FFT value (power). Next, in step S8, based on the FFT value of each time period T2, the maximum peak value of each time period T2 is searched for, and the half-width of the maximum peak value is calculated. In step S9, it is determined whether the calculated frequency width is equal to or greater than the predetermined another frequency width threshold value. Here, the another frequency width threshold value is set to a value smaller than the frequency width threshold value of step S4. For example, if the number of divisions of the time period of step S7 is Nd, the another frequency width threshold value is set to a value obtained by dividing the frequency width threshold value of step S4 by Nd.

ステップS9において、YESのときはステップS10に進む一方、NOのときはステップS11に進む。ステップS10において、駆動周波数が変動していると判断し、モータ1の回転速度が変化したと判断して、判断結果を表示部14に表示して当該異常検出処理を終了する。一方、ステップS11では、駆動周波数が安定しており、モータ1の回転速度が変化していないと判断し、また、最大のピーク値の周波数を駆動周波数と判断し、判断結果を表示部14に表示して当該異常検出処理を終了する。 In step S9, if the answer is YES, the process proceeds to step S10, whereas if the answer is NO, the process proceeds to step S11. In step S10, it is determined that the drive frequency is fluctuating, and that the rotation speed of motor 1 has changed, and the determination result is displayed on display unit 14, and the abnormality detection process is terminated. On the other hand, in step S11, it is determined that the drive frequency is stable, that the rotation speed of motor 1 has not changed, and also that the frequency of the maximum peak value is the drive frequency, and the determination result is displayed on display unit 14, and the abnormality detection process is terminated.

図6は実施形態2に係る異常検出装置4により計算されるモータ電流のスペクトルの一例を示すグラフである。 Figure 6 is a graph showing an example of the spectrum of the motor current calculated by the abnormality detection device 4 according to the second embodiment.

図6において、モータの電流データに対して周波数分析したスペクトルの最大ピーク値の周波数幅(半値幅Fpw)が所定の周波数幅しきい値以上である場合に、駆動周波数が変動していると判定する(図6(a))。次いで、周波数分析する時間期間T1を細かく分割して、再度周波数分析する。図6の例では、図6(b)~図6(e)に示すように、
(1)0~1秒の時間期間と、
(2)1~2秒の時間期間と、
(3)2~3秒の時間期間と、
(4)3~4秒の時間期間と、
の4個の時間期間に分割してFFTを行っている。ここで、前記分割して周波数分析した最大ピーク値の半値幅Fpwが所定の周波数幅しきい値以上である場合に、駆動周波数が変動したと判定し、所定の周波数幅しきい値未満である場合は、最大ピーク値に対応する周波数を駆動周波数と判定する。
In Fig. 6, if the frequency width (half-value width Fpw) of the maximum peak value of the spectrum obtained by frequency analysis of the motor current data is equal to or greater than a predetermined frequency width threshold value, it is determined that the drive frequency is fluctuating (Fig. 6(a)). Next, the time period T1 for frequency analysis is divided into smaller parts and frequency analysis is performed again. In the example of Fig. 6, as shown in Figs. 6(b) to 6(e),
(1) a time period between 0 and 1 second; and
(2) a time period of 1 to 2 seconds; and
(3) a time period of 2 to 3 seconds; and
(4) a time period of 3 to 4 seconds; and
Here, if the half-width Fpw of the maximum peak value obtained by the frequency analysis after dividing is equal to or greater than a predetermined frequency width threshold, it is determined that the drive frequency has fluctuated, and if it is less than the predetermined frequency width threshold, the frequency corresponding to the maximum peak value is determined to be the drive frequency.

以上説明したように、実施形態2によれば、電流データに対してFFT処理を実行して計算されたスペクトルの最大ピーク値を有するピークの周波数幅が所定の周波数幅しきい値以上であるか否かがを判断し、周波数幅しきい値以上であるときに、駆動周波数が変動していると判断した後、時間期間を分割して再度FFT処理を実行して別の周波数幅しきい値を用いて駆動周波数の変動を判断してモータ1の回転速度が変化したと判断している。従って、従来技術に比較して高い精度でモータの異常状態を検出することができる。 As described above, according to the second embodiment, the frequency width of the peak having the maximum peak value of the spectrum calculated by performing FFT processing on the current data is determined to be equal to or greater than a predetermined frequency width threshold, and if it is equal to or greater than the frequency width threshold, it is determined that the drive frequency is fluctuating. After that, the time period is divided and FFT processing is performed again to determine the fluctuation in the drive frequency using another frequency width threshold, and it is determined that the rotation speed of the motor 1 has changed. Therefore, it is possible to detect an abnormal state of the motor with higher accuracy than the conventional technology.

(実施形態3)
図7は、実施形態3に係る異常検出装置4のプロセッサ10により実行される異常検出処理を示すフローチャートである。なお、実施形態3に係る異常検出装置4の装置構成は、図1と同様である。実施形態3に係る異常検出処理は、図5の実施形態2に係る異常検出処理と比較して、以下の相違点を有する。
(Embodiment 3)
Fig. 7 is a flowchart showing an abnormality detection process executed by the processor 10 of the abnormality detection device 4 according to the third embodiment. The device configuration of the abnormality detection device 4 according to the third embodiment is the same as that shown in Fig. 1. The abnormality detection process according to the third embodiment has the following differences compared to the abnormality detection process according to the second embodiment shown in Fig. 5.

(1)ステップS6に代えて、ステップS6Aの処理を実行する。
(2)ステップS7に代えて、ステップS7Aの処理を実行する。
(3)ステップS10~S11に代えて、ステップS21~S22を実行し、ここで、ステップS9でYESのときは、ステップS21の時間期間T1,T2を変更した後、ステップS7Aに戻る。
以下、相違点について説明する。
(1) Instead of step S6, the process of step S6A is executed.
(2) Instead of step S7, the process of step S7A is executed.
(3) Steps S21 and S22 are executed instead of steps S10 and S11, and if the answer is YES in step S9, the time periods T1 and T2 in step S21 are changed, and then the process returns to step S7A.
The differences will be explained below.

図7のステップS6においてNOのときは、ステップS6Aにおいて、駆動周波数が安定しており、モータ1の回転速度が変化していないと判断し、また、最大のピーク値の周波数を駆動周波数と判断し、判断結果を表示部14に表示して当該異常検出処理を終了する。一方、ステップS6においてYESのときは、ステップS5Aにおいて、駆動周波数が変動していると判断して、ステップS7Aに進む。 If the answer is NO in step S6 in FIG. 7, then in step S6A it is determined that the drive frequency is stable and the rotation speed of the motor 1 is not changing, and the frequency of the maximum peak value is determined to be the drive frequency, and the determination result is displayed on the display unit 14, and the abnormality detection process is terminated. On the other hand, if the answer is YES in step S6, then in step S5A it is determined that the drive frequency is fluctuating, and the process proceeds to step S7A.

ステップS7Aにおいて、所定の時間期間T1の電流値のAD変換値を、2個の所定の時間期間T2に2分割して各時間期間T2毎に、メモリ12mを用いてFFT処理を実行してスペクトルのFFT値(パワー)を計算し、ステップS8において、各時間期間T2のFFT値に基づいて、各時間期間T2の最大ピーク値を検索し、最大ピーク値の周波数幅(例えば半値幅)を計算する。ステップS9では、計算された周波数幅≧所定の周波数幅しきい値であるか否かが判断され、YESのときはステップS21に進む一方、NOのときはステップS22に進む。 In step S7A, the AD conversion value of the current value for a predetermined time period T1 is divided into two predetermined time periods T2, and for each time period T2, FFT processing is performed using memory 12m to calculate the FFT value (power) of the spectrum. In step S8, the maximum peak value for each time period T2 is searched for based on the FFT value for each time period T2, and the frequency width (e.g., half-width) of the maximum peak value is calculated. In step S9, it is determined whether the calculated frequency width is greater than or equal to the predetermined frequency width threshold value, and if YES, the process proceeds to step S21, whereas if NO, the process proceeds to step S22.

ステップS22において、モータ1の駆動周波数が安定しており、モータ1の回転速度が変化していないと判断し、また、最大のピーク値の周波数を駆動周波数と判断し、判断結果を表示部14に表示して当該異常検出処理を終了する。ステップS21において、駆動周波数が変動していると判断し、時間期間T1/2(これは、現時点における時間期間T2に対応する)を時間期間T1に置き換えて代入し、時間期間T2/2を時間期間T2に置き換えて代入し、ステップS7Aに戻る。すなわち、周波数幅を計算するFFT処理の対象とする時間期間を前回の計算に比較して半分に設定することを意味する。 In step S22, it is determined that the drive frequency of motor 1 is stable and the rotation speed of motor 1 is not changing, and the frequency of the maximum peak value is determined to be the drive frequency. The determination result is displayed on display unit 14 and the abnormality detection process is terminated. In step S21, it is determined that the drive frequency is fluctuating, time period T1/2 (which corresponds to time period T2 at the current point in time) is substituted for time period T1, time period T2/2 is substituted for time period T2, and the process returns to step S7A. This means that the time period targeted by the FFT process to calculate the frequency width is set to half that of the previous calculation.

以上の実施形態3では、ステップS9の別の周波数幅しきい値を、例えばステップS3の周波数幅しきい値の半分としているが、本発明はこれに限らず、ステップS9の処理を2回目以降判断するときは、別の周波数幅しきい値をさらに半分にしてもよい。すなわち、ステップS21において、別の周波数幅しきい値を半分にして置き換えるようにしてもよい。この場合は、時間期間T1=2×T2である場合であり、時間T1=Nf×T2(N≧3の自然数)であるときは、別の周波数幅しきい値を1/Nfして置き換えてもよい。 In the above third embodiment, the other frequency width threshold in step S9 is set to, for example, half the frequency width threshold in step S3, but the present invention is not limited to this, and when judging the processing of step S9 for the second or subsequent times, the other frequency width threshold may be further halved. That is, in step S21, the other frequency width threshold may be halved and replaced. In this case, the time period T1=2×T2, and when the time T1=Nf×T2 (N≧3, a natural number), the other frequency width threshold may be replaced by 1/Nf.

図8は実施形態3に係る異常検出装置4により計算されるモータ電流のスペクトルの一例を示すグラフである。 Figure 8 is a graph showing an example of the spectrum of the motor current calculated by the abnormality detection device 4 according to the third embodiment.

実施形態3では、モータ1の電流データに対して周波数分析した最大ピーク値の周波数幅が所定の周波数幅しきい値以上であるときに、駆動周波数が変動していると判定し、このとき、周波数分析する時間期間を半分に分割して、再度、周波数分析する。その分割して周波数分析した最大ピーク値の周波数幅が前記別の周波数幅しきい値以上であるときに、駆動周波数が変動していると判定するが、周波数幅しきい値未満のときは最大ピーク値に対応する周波数が駆動周波数と判定する。これに対して、分割して周波数分析した最大ピーク値の周波数幅が前記別の周波数幅しきい値以上である場合には、さらに時間期間を半分にして周波数分析し、同じ判定を繰り返す。 In embodiment 3, when the frequency width of the maximum peak value obtained by frequency analysis of the current data of motor 1 is equal to or greater than a predetermined frequency width threshold, it is determined that the drive frequency is fluctuating, and in this case, the time period for frequency analysis is divided in half and frequency analysis is performed again. When the frequency width of the maximum peak value obtained by this division and frequency analysis is equal to or greater than the other frequency width threshold, it is determined that the drive frequency is fluctuating, but when it is less than the frequency width threshold, the frequency corresponding to the maximum peak value is determined to be the drive frequency. On the other hand, when the frequency width of the maximum peak value obtained by division and frequency analysis is equal to or greater than the other frequency width threshold, the time period is further halved and frequency analysis is performed, and the same determination is repeated.

図8に示すように、例えば4秒間の電流データを周波数分析し、最大ピーク値から例えば半値(-6dB)下がる半値幅Fpwを算出し(図8(a))、半値幅Fpwが所定の周波数幅しきい値以上のときに、駆動周波数が変動していると判定し(図8(b))、周波数幅しきい値未満のときに当該最大ピーク値を有するピークに対応する周波数を駆動周波数と判定する(図8(c))。一方、駆動周波数が変動していると判定した場合、例えば2秒毎で周波数分析を再度行う(図8(d),(e))。2秒毎の周波数分析結果であるスペクトルの最大ピーク値から例えば半値下がる半値幅Fpwを算出し、再度算出された半値幅Fpwが所定の別の周波数幅しきい値未満のときに、当該半値幅Fpwに係るピークは駆動周波数のピークと判定する。ここで、当該半値幅Fpwが前記別の周波数幅しきい値以上であるときに、駆動周波数が変動していると判定し、さらに1秒毎で周波数分析して、駆動周波数が変動している駆動周波数の最大ピークが判定できるまで繰り返す。 As shown in FIG. 8, for example, current data for 4 seconds is frequency analyzed, and a half-width Fpw, for example half-value (-6 dB) below the maximum peak value, is calculated (FIG. 8(a)). When the half-width Fpw is equal to or greater than a predetermined frequency width threshold, it is determined that the drive frequency is fluctuating (FIG. 8(b)). When the half-width Fpw is less than the frequency width threshold, the frequency corresponding to the peak having the maximum peak value is determined to be the drive frequency (FIG. 8(c)). On the other hand, if it is determined that the drive frequency is fluctuating, frequency analysis is performed again, for example, every 2 seconds (FIGS. 8(d) and (e)). A half-width Fpw, for example half-value below the maximum peak value of the spectrum, which is the frequency analysis result every 2 seconds, is calculated, and when the recalculated half-width Fpw is less than another predetermined frequency width threshold, the peak related to the half-width Fpw is determined to be the peak of the drive frequency. Here, when the half-width Fpw is equal to or greater than the other frequency width threshold, it is determined that the drive frequency is fluctuating, and frequency analysis is further performed every second, repeating this process until the maximum peak of the drive frequency at which the drive frequency is fluctuating can be determined.

以上説明したように、実施形態3によれば、電流データに対してFFT処理を実行して計算されたスペクトルの最大ピーク値を有するピークの周波数幅が所定の周波数幅しきい値以上であるか否かがを判断し、周波数幅しきい値以上であるときに、駆動周波数が変動していると判断する。次いで、時間期間を2分割して再度FFT処理を実行して別の周波数幅しきい値を用いて駆動周波数の変動を判断し、駆動周波数がいまだ変動していると判断されたときに、さらに時間期間を2分割して再度FFT処理を実行して別の周波数幅しきい値を用いて駆動周波数の変動を判断することでモータ1の回転速度が変化したか否かを検出している。従って、従来技術に比較して高い精度でモータの異常状態を検出することができる。 As described above, according to the third embodiment, it is determined whether the frequency width of the peak having the maximum peak value of the spectrum calculated by performing FFT processing on the current data is equal to or greater than a predetermined frequency width threshold, and if it is equal to or greater than the frequency width threshold, it is determined that the drive frequency is fluctuating. Next, the time period is divided into two and FFT processing is performed again to determine the fluctuation of the drive frequency using another frequency width threshold, and if it is determined that the drive frequency is still fluctuating, the time period is further divided into two and FFT processing is performed again to determine the fluctuation of the drive frequency using another frequency width threshold, thereby detecting whether the rotation speed of the motor 1 has changed. Therefore, it is possible to detect an abnormal state of the motor with higher accuracy than with conventional technology.

(実施形態4)
図9は実施形態4に係る異常検出装置4のプロセッサ10により実行される異常検出処理を示すフローチャートである。なお、実施形態4に係る異常検出装置4の装置構成は、図1と同様である。実施形態3に係る異常検出処理は、図2の実施形態1に係る異常検出処理と比較して、以下の相違点を有する。
(Embodiment 4)
Fig. 9 is a flowchart showing an abnormality detection process executed by the processor 10 of the abnormality detection device 4 according to the fourth embodiment. The device configuration of the abnormality detection device 4 according to the fourth embodiment is the same as that shown in Fig. 1. The abnormality detection process according to the third embodiment has the following differences compared to the abnormality detection process according to the first embodiment shown in Fig. 2.

(1)ステップS2,S3,S4の各処理をそれぞれ、ステップS2A,S3A,S4Aに置き換えて実行する。
以下、相違点について説明する。
(1) The processes of steps S2, S3, and S4 are replaced with steps S2A, S3A, and S4A, respectively.
The differences will be explained below.

図9のステップS2Aにおいて、周波数分析部12は、所定期間期間T1の電流値のAD変換値を、複数Ndaの所定の時間期間T2(<T1)にNda分割して各時間期間T2毎に、メモリ12mを用いてFFT処理を実行してFFT値(パワー)を計算する。ここで、Ndaは2以上の自然数である。次いで、ステップS3Aにおいて、異常検出部13は、各時間期間T2のFFT値に基づいて、各時間期間T2の最大ピーク値の周波数を検索し、検索された複数Nda個の周波数のうち、最高周波数と最低周波数との差周波数を計算する。ステップS4Aにおいて、計算された差周波数≧所定の差周波数しきい値であるか否かが判断され、YESのときはステップS5に進む一方、NOのときはステップS6に進む。ステップS5では、駆動周波数が変動しており、モータ1の回転速度が変化したと判断し、判断結果を表示部14に表示して当該異常検出処理を終了する。一方、ステップS6では、駆動周波数が安定しており、モータ1の回転速度が変化していないと判断し、判断結果を表示部14に表示する。 In step S2A of FIG. 9, the frequency analysis unit 12 divides the AD conversion value of the current value in the predetermined period T1 into a plurality of predetermined time periods T2 (<T1) of Nda, and performs FFT processing using the memory 12m for each time period T2 to calculate the FFT value (power). Here, Nda is a natural number of 2 or more. Next, in step S3A, the abnormality detection unit 13 searches for the frequency of the maximum peak value of each time period T2 based on the FFT value of each time period T2, and calculates the difference frequency between the highest frequency and the lowest frequency among the plurality of Nda frequencies found. In step S4A, it is determined whether the calculated difference frequency is greater than or equal to the predetermined difference frequency threshold value, and if YES, the process proceeds to step S5, while if NO, the process proceeds to step S6. In step S5, it is determined that the drive frequency has fluctuated and the rotation speed of the motor 1 has changed, and the determination result is displayed on the display unit 14 to end the abnormality detection process. On the other hand, in step S6, it is determined that the drive frequency is stable and the rotation speed of the motor 1 has not changed, and the result of this determination is displayed on the display unit 14.

図10は実施形態4に係る異常検出装置4により計算されるモータ電流のスペクトルの一例を示すグラフである。 Figure 10 is a graph showing an example of the spectrum of the motor current calculated by the abnormality detection device 4 according to the fourth embodiment.

実施形態4は、モータ1の駆動周波数が非連続的に変動している場合の対策について説明する。実施形態4では、図10に示すように、周波数分析する時間期間を分割して、周波数分析する。各周波数分析結果のスペクトルで最大ピーク値に対応する周波数を求める。その各周波数の最大値と最小値の差が、差周波数しきい値以上である場合は、モータ1の駆動周波数が変動していると判定する。 In the fourth embodiment, measures to be taken when the drive frequency of the motor 1 fluctuates discontinuously are described. In the fourth embodiment, as shown in FIG. 10, the time period for frequency analysis is divided and frequency analysis is performed. The frequency corresponding to the maximum peak value in the spectrum of each frequency analysis result is obtained. If the difference between the maximum and minimum values of each frequency is equal to or greater than the difference frequency threshold, it is determined that the drive frequency of the motor 1 is fluctuating.

具体的には、例えば4秒間の電流波形を1秒毎に分割して周波数分析し、各最大ピーク値に対応する周波数のうちの最高周波数と最低周波数の差が前記差周波数しきい値以上のときに駆動周波数が変動していると判定する。図10の例の場合において、最高周波数が52Hzで、最低周波数が49Hzで、前記差周波数しきい値を2Hzとすると、52-49=3Hzなので2Hz以上となり、モータ1の駆動周波数は変動していると判定する。 Specifically, for example, a four-second current waveform is divided into one-second intervals and frequency analysis is performed, and if the difference between the highest and lowest frequencies corresponding to each maximum peak value is equal to or greater than the difference frequency threshold, it is determined that the drive frequency is fluctuating. In the example of Figure 10, if the highest frequency is 52 Hz, the lowest frequency is 49 Hz, and the difference frequency threshold is 2 Hz, then 52 - 49 = 3 Hz, which is equal to or greater than 2 Hz, and it is determined that the drive frequency of motor 1 is fluctuating.

以上説明したように、実施形態4によれば、周波数分析する時間期間を分割して、周波数分析し、各周波数分析結果のスペクトルで最大ピーク値に対応する周波数を求め、各周波数の最大値と最小値の差、すなわち、最高周波数と最低周波数の差が前記差周波数しきい値以上である場合は、モータ1の駆動周波数が変動し、モータ1の回転速度が変化したと判定する。これにより、従来技術に比較して高い精度でモータの異常状態を検出することができる。 As described above, according to the fourth embodiment, the time period to be frequency analyzed is divided and frequency analysis is performed, the frequency corresponding to the maximum peak value in the spectrum of each frequency analysis result is obtained, and if the difference between the maximum and minimum values of each frequency, i.e., the difference between the maximum frequency and the minimum frequency, is equal to or greater than the difference frequency threshold value, it is determined that the drive frequency of motor 1 has fluctuated and the rotation speed of motor 1 has changed. This makes it possible to detect an abnormal state of the motor with higher accuracy than conventional techniques.

(変形例)
以上の各実施形態では、交流電源からモータに供給される電流の電流データを周波数分析して、前記モータの回転速度が変化したか否かを判断しているが、本発明はこれに限らず、交流電源からモータに供給される電圧の電圧データを周波数分析して、同様にモータの回転速度が変化したか否かを判断してもよい。
(Modification)
In each of the above embodiments, current data of the current supplied from the AC power supply to the motor is subjected to frequency analysis to determine whether or not the rotation speed of the motor has changed. However, the present invention is not limited to this, and it is also possible to similarly determine whether or not the rotation speed of the motor has changed by performing frequency analysis on voltage data of the voltage supplied from the AC power supply to the motor.

以上詳述したように、本発明によれば、例えば、モータの電流データを周波数分析して周波数分析結果のスペクトルの最大ピーク値の周波数幅が所定の周波数幅しきい値以上であるか、もしくは、モータの電流データを複数の時間期間に分割して周波数分析して各周波数分析結果のスペクトルの最大ピーク値の周波数のうちの最高周波数と最低周波数の差が所定の差周波数しきい値以上であるか否かに応じて、モータの駆動周波数が変動しているか否かを判定することで、モータの回転速度が変化したか否かを判断する。これにより、従来技術に比較して高い精度でモータの異常状態を検出することができる。 As described above in detail, according to the present invention, for example, the motor current data is frequency-analyzed, and the frequency width of the maximum peak value of the spectrum of the frequency analysis result is equal to or greater than a predetermined frequency width threshold value, or the motor current data is divided into a plurality of time periods and frequency-analyzed, and the difference between the highest and lowest frequencies among the frequencies of the maximum peak values of the spectrum of each frequency analysis result is equal to or greater than a predetermined difference frequency threshold value, thereby determining whether the motor drive frequency has fluctuated, thereby determining whether the motor rotation speed has changed. This makes it possible to detect an abnormal state of the motor with higher accuracy than conventional technology.

1 交流電源
2 モータ
3 電流センサ
4 異常検出装置
10 プロセッサ(信号処理部)
11 AD変換器
12 周波数分析部
12m メモリ
13 異常検出部
13m メモリ
14 表示部
1 AC power supply 2 Motor 3 Current sensor 4 Abnormality detection device 10 Processor (signal processing unit)
11 AD converter 12 Frequency analysis unit 12m Memory 13 Abnormality detection unit 13m Memory 14 Display unit

Claims (12)

電源からモータに供給される電流又は電圧に基づいて、前記モータの回転速度が変化したか否かを検出する異常検出装置であって、
前記電流又は電圧のデータを周波数分析することで、前記周波数分析結果の最大ピーク値を有するピークの周波数幅を計算し、
前記計算された周波数幅が所定の周波数幅しきい値以上であるときに、前記モータの回転速度が変化したと判断する一方、前記計算された周波数幅が所定の周波数幅しきい値未満であるときに、前記モータの回転速度が変化していないと判断する信号処理部を、
備える異常検出装置。
1. An abnormality detection device that detects whether a rotation speed of a motor has changed based on a current or voltage supplied to the motor from a power source,
performing a frequency analysis on the current or voltage data to calculate a frequency width of a peak having a maximum peak value of the frequency analysis result;
a signal processing unit that determines that the rotation speed of the motor has changed when the calculated frequency width is equal to or greater than a predetermined frequency width threshold, and determines that the rotation speed of the motor has not changed when the calculated frequency width is less than the predetermined frequency width threshold;
Equipped with an abnormality detection device.
前記周波数幅は前記最大ピーク値を有するピークの半値幅である、
請求項1に記載の異常検出装置。
The frequency width is a half-width of a peak having the maximum peak value.
The abnormality detection device according to claim 1 .
前記信号処理部は、前記計算された周波数幅が所定の周波数幅しきい値以上であるときに、
前記電流又は電圧のデータの時間期間を複数時間期間に分割して各周波数分析することで、前記各周波数分析結果のうちの最大ピーク値の周波数幅を計算し、
前記計算された周波数幅が所定の別の周波数幅しきい値以上であるときに、前記モータの回転速度が変化したと判断する一方、前記計算された周波数幅が所定の別の周波数幅しきい値未満であるときに、前記モータの回転速度が変化していないと判断する、
請求項1又は2に記載の異常検出装置。
When the calculated frequency width is equal to or greater than a predetermined frequency width threshold, the signal processing unit:
Dividing a time period of the current or voltage data into a plurality of time periods and performing frequency analysis for each of the time periods, thereby calculating a frequency width of a maximum peak value among the results of each of the frequency analysis;
determining that the rotation speed of the motor has changed when the calculated frequency width is equal to or greater than another predetermined frequency width threshold, and determining that the rotation speed of the motor has not changed when the calculated frequency width is less than another predetermined frequency width threshold;
The abnormality detection device according to claim 1 or 2.
前記信号処理部は、前記計算された周波数幅が所定の周波数幅しきい値以上であるときに、
前記電流又は電圧のデータの時間期間を2個の時間期間に分割して各周波数分析することで、前記各周波数分析結果のうちの最大ピーク値の周波数幅を計算し、
前記計算された周波数幅が所定の別の周波数幅しきい値未満であるときに、前記モータの回転速度が変化していないと判断する、
請求項1又は2に記載の異常検出装置。
When the calculated frequency width is equal to or greater than a predetermined frequency width threshold, the signal processing unit:
Dividing a time period of the current or voltage data into two time periods and performing a frequency analysis on each of the two time periods, thereby calculating a frequency width of a maximum peak value among the results of each of the frequency analysis;
determining that the rotation speed of the motor is not changing when the calculated frequency width is less than another predetermined frequency width threshold value;
The abnormality detection device according to claim 1 or 2.
前記信号処理部は、前記計算された周波数幅が所定の別の周波数幅しきい値以上であるときに、前記電流又は電圧のデータの2分割された時間期間をさらに2個の時間期間に分割して各周波数分析することで、前記各周波数分析結果のうちの最大ピーク値の周波数幅を計算し、
前記計算された周波数幅が所定のさらに別の周波数幅しきい値未満であるときに、前記モータの回転速度が変化していないと判断する、
請求項4に記載の異常検出装置。
when the calculated frequency width is equal to or greater than another predetermined frequency width threshold value, the signal processing unit further divides the two divided time periods of the current or voltage data into two time periods and performs frequency analysis on each of the two time periods to calculate a frequency width of a maximum peak value among the frequency analysis results;
determining that the rotational speed of the motor is not changing when the calculated frequency width is less than a further predetermined frequency width threshold value;
The abnormality detection device according to claim 4.
電源からモータに供給される電流又は電圧に基づいて、前記モータの回転速度が変化したか否かを検出する異常検出装置であって、
前記電流又は電圧のデータの時間期間を複数分割して周波数分析することで、各周波数分析結果の最大ピーク値を有する周波数のうちの最高周波数と最低周波数の差周波数を計算し、
前記計算された差周波数が所定の差周波数しきい値以上であるときに、前記モータの回転速度が変化したと判断する一方、前記計算された周波数幅が所定の周波数幅しきい値未満であるときに、前記モータの回転速度が変化していないと判断する信号処理部を、
備える異常検出装置。
1. An abnormality detection device that detects whether a rotation speed of a motor has changed based on a current or voltage supplied to the motor from a power source,
a time period of the current or voltage data is divided into a plurality of periods and frequency-analyzed to calculate a difference frequency between a maximum frequency and a minimum frequency among the frequencies having maximum peak values in each frequency analysis result;
a signal processing unit that determines that the rotation speed of the motor has changed when the calculated difference frequency is equal to or greater than a predetermined difference frequency threshold, and determines that the rotation speed of the motor has not changed when the calculated frequency width is less than a predetermined frequency width threshold;
Equipped with an abnormality detection device.
電源からモータに供給される電流又は電圧に基づいて、前記モータの回転速度が変化したか否かを検出する異常検出方法であって、
信号処理部が、前記電流又は電圧のデータを周波数分析することで、前記周波数分析結果の最大ピーク値を有するピークの周波数幅を計算ステップと、
前記信号処理部が、前記計算された周波数幅が所定の周波数幅しきい値以上であるときに、前記モータの回転速度が変化したと判断する一方、前記計算された周波数幅が所定の周波数幅しきい値未満であるときに、前記モータの回転速度が変化していないと判断するステップとを、
含む異常検出方法。
1. An abnormality detection method for detecting whether a rotation speed of a motor has changed based on a current or voltage supplied to the motor from a power supply, comprising:
A signal processing unit performs frequency analysis on the current or voltage data to calculate a frequency width of a peak having a maximum peak value of the frequency analysis result;
a step in which the signal processing unit determines that the rotation speed of the motor has changed when the calculated frequency width is equal to or greater than a predetermined frequency width threshold, and determines that the rotation speed of the motor has not changed when the calculated frequency width is less than the predetermined frequency width threshold;
Anomaly detection methods.
前記周波数幅は前記最大ピーク値を有するピークの半値幅である、
請求項7に記載の異常検出方法。
The frequency width is a half-width of a peak having the maximum peak value.
The anomaly detection method according to claim 7.
前記信号処理部が、前記計算された周波数幅が所定の周波数幅しきい値以上であるときに、
前記電流又は電圧のデータの時間期間を複数時間期間に分割して各周波数分析することで、前記各周波数分析結果のうちの最大ピーク値の周波数幅を計算するステップと、
前記信号処理部が、前記計算された周波数幅が所定の別の周波数幅しきい値以上であるときに、前記モータの回転速度が変化したと判断する一方、前記計算された周波数幅が所定の別の周波数幅しきい値未満であるときに、前記モータの回転速度が変化していないと判断するステップとを、
さらに含む請求項7又は8に記載の異常検出方法。
When the calculated frequency width is equal to or greater than a predetermined frequency width threshold,
A step of dividing a time period of the current or voltage data into a plurality of time periods and performing frequency analysis for each of the time periods, thereby calculating a frequency width of a maximum peak value among the results of the frequency analysis;
a step in which the signal processing unit determines that the rotation speed of the motor has changed when the calculated frequency width is equal to or greater than another predetermined frequency width threshold, and determines that the rotation speed of the motor has not changed when the calculated frequency width is less than another predetermined frequency width threshold;
The anomaly detection method according to claim 7 or 8, further comprising:
前記信号処理部が、前記計算された周波数幅が所定の周波数幅しきい値以上であるときに、
前記電流又は電圧のデータの時間期間を2個の時間期間に分割して各周波数分析することで、前記各周波数分析結果のうちの最大ピーク値の周波数幅を計算するステップと、
前記信号処理部が、前記計算された周波数幅が所定の別の周波数幅しきい値未満であるときに、前記モータの回転速度が変化していないと判断するステップとを、
さらに含む請求項7又は8に記載の異常検出方法。
When the calculated frequency width is equal to or greater than a predetermined frequency width threshold,
A step of dividing a time period of the current or voltage data into two time periods and performing a frequency analysis on each of the two time periods, thereby calculating a frequency width of a maximum peak value among the results of the frequency analysis;
and a step in which the signal processing unit determines that the rotation speed of the motor is not changing when the calculated frequency width is less than another predetermined frequency width threshold value.
The anomaly detection method according to claim 7 or 8, further comprising:
前記信号処理部が、前記計算された周波数幅が所定の別の周波数幅しきい値以上であるときに、前記電流又は電圧のデータの2分割された時間期間をさらに2個の時間期間に分割して各周波数分析することで、前記各周波数分析結果のうちの最大ピーク値の周波数幅を計算ステップと、
前記信号処理部が、前記計算された周波数幅が所定のさらに別の周波数幅しきい値未満であるときに、前記モータの回転速度が変化していないと判断するステップと、
をさらに含む請求項10に記載の異常検出方法。
a step of, when the calculated frequency width is equal to or larger than another predetermined frequency width threshold value, the signal processing unit further divides the two divided time periods of the current or voltage data into two time periods and performs frequency analysis on each of the two time periods, thereby calculating a frequency width of a maximum peak value among the frequency analysis results;
The signal processing unit determines that the rotation speed of the motor is not changing when the calculated frequency width is less than a predetermined further frequency width threshold value;
The method of claim 10 further comprising:
電源からモータに供給される電流又は電圧に基づいて、前記モータの回転速度が変化したか否かを検出する異常検出方法であって、
信号処理部が、前記電流又は電圧のデータの時間期間を複数分割して周波数分析することで、各周波数分析結果の最大ピーク値を有する周波数のうちの最高周波数と最低周波数の差周波数を計算するステップと、
前記信号処理部が、前記計算された差周波数が所定の差周波数しきい値以上であるときに、前記モータの回転速度が変化したと判断する一方、前記計算された周波数幅が所定の周波数幅しきい値未満であるときに、前記モータの回転速度が変化していないと判断するステップとを、
含む異常検出方法。
1. An abnormality detection method for detecting whether a rotation speed of a motor has changed based on a current or voltage supplied to the motor from a power supply, comprising:
A signal processing unit divides a time period of the current or voltage data into a plurality of periods and performs frequency analysis to calculate a difference frequency between a maximum frequency and a minimum frequency among the frequencies having maximum peak values in each frequency analysis result;
a step in which the signal processing unit determines that the rotation speed of the motor has changed when the calculated difference frequency is equal to or greater than a predetermined difference frequency threshold, and determines that the rotation speed of the motor has not changed when the calculated frequency width is less than a predetermined frequency width threshold;
Anomaly detection methods.
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