耐震評価のための励磁電流変動法による小型リレーの共振周波数測定; 新しい地震耐力試験方法の考案と実証試験

Resonance frequency measurement for small relay using magnetization current perturbation method; Invention and the demonstration of the new seismic test method

今本 信雄 ; 小磯 景一

Imamoto, Nobuo; Koiso, Keiichi

機械・電気設備の地震時の機能維持確認試験は、振動台を用いて行われている。振動台による機能維持確認試験では、被試験体に取り付けた加速度センサーからの応答より共振周波数を求め、求められた共振周波数に応じて試験条件を設定し、機能停止や誤動作が発生する限界の加速度を探索する。しかし、電気盤や制御系に使用される小型リレーは、加速度センサーの取り付けにより被試験体の振動特性に影響を与える。また、リレー誤動作の原因となる可動部は、ケース内に収まっており、振動を直接測定できない。このため、これまで共振周波数を把握することができなかった。そこで、外部から振動を与えるのではなく、リレーの励磁電流を変動させ、リレー可動部を電磁的に振動させるとともに、インピーダンス測定を行い、そのインピーダンス特性曲線からリレー可動部の共振周波数を測定する「励磁電流変動法」を考案、開発した。本報告書は、励磁電流変動法の原理、理論的インピーダンスの導出について述べるとともに、励磁電流変動法の実証のための電子回路設計及び製作した装置による試験の結果について述べる。

The shaking table tests have been employed to evaluate the seismic fragilities of the machine-electric equipments. Through the shaking table test, in ordinarily it is depending on resonance frequency, repetitive adjustments are needed to search a normal/malfunction boundary. However, a small relay used for the electric panel and the control system, can not be measured the resonance frequency because the acceleration sensor installation affects the vibration characteristic of the test body. And more, the moving parts leading to a relay malfunction is settled in the case, it can not be carried out direct measurement of the vibration. To improve the shaking table test methods, magnetization current perturbation method was invented and developed. Instead the mechanical shaking force, magnetization current perturbation method employs vibrating electromagnet force. Moreover, obtained impedance characteristic curve, the resonance frequency can be obtained by fitting to a theoretical curve. This paper deals with the principle of the magnetization current perturbation method, theoretical derivation of impedance, measurement electronics circuit, and system design and test results.