JP2001324395A - 回転する機械の試験を行う方法およびシステム - Google Patents
回転する機械の試験を行う方法およびシステムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シャフトの角度的な回転を測定する。
【解決手段】 ディジタル回転エンコーダによって生成
される連続した各論理状態に関連したそれぞれの時間的
な周期を別々に測定し、連続した各論理状態に関連した
それぞれの該時間周期を加え合わせ、ディジタル回転エ
ンコーダによって生成した論理状態の連続した対の累積
された経過時間間隔を導き、これによってシャフトの角
度的な回転またはその関数を導き得るようにする。
される連続した各論理状態に関連したそれぞれの時間的
な周期を別々に測定し、連続した各論理状態に関連した
それぞれの該時間周期を加え合わせ、ディジタル回転エ
ンコーダによって生成した論理状態の連続した対の累積
された経過時間間隔を導き、これによってシャフトの角
度的な回転またはその関数を導き得るようにする。
Description
【０００１】
【本発明の分野】本発明は一般に角度的な回転を正確に
測定する方法、特に回転する機械の試験を実施する方法
に関する。
測定する方法、特に回転する機械の試験を実施する方法
に関する。
【０００２】
【本発明の背景】電動モータの試験を行う通常の方法
は、一般に過渡的な効果を除去した後モータの定常状態
での挙動を測定する方法である。この目的に対しては、
時間の関数としてモータの速度のデータを集め、このデ
ータにフィルターをかけて変動を除去し、例えば適当な
ＩＥＥＥ標準に設定されたような標準的なモータの挙動
特性を導く。このような特性は常に負荷がかけられてい
ないモータのトルク−速度の挙動に関連しているが、こ
の場合負荷をかけない状態でモータを静止状態から加速
し、ニュートンの運動の法則に従って速度曲線の時間微
分の関数としてトルクを導き出す。さらにいわゆる「署
名（ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）」試験並びに負荷試験を行う
が、すべての場合において変動の効果を除去する。
は、一般に過渡的な効果を除去した後モータの定常状態
での挙動を測定する方法である。この目的に対しては、
時間の関数としてモータの速度のデータを集め、このデ
ータにフィルターをかけて変動を除去し、例えば適当な
ＩＥＥＥ標準に設定されたような標準的なモータの挙動
特性を導く。このような特性は常に負荷がかけられてい
ないモータのトルク−速度の挙動に関連しているが、こ
の場合負荷をかけない状態でモータを静止状態から加速
し、ニュートンの運動の法則に従って速度曲線の時間微
分の関数としてトルクを導き出す。さらにいわゆる「署
名（ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）」試験並びに負荷試験を行う
が、すべての場合において変動の効果を除去する。
【０００３】署名試験は負荷をかけない試験の延長であ
り、特定のモータの負荷をかけない場合の挙動を予め較
正された「マスター」モータの挙動と比較するための迅
速な測定技術と測定法が用いられる。ここでマスター・
モータは生産ラインにあるモータを評価する基準として
の役目をする。負荷試験では動作条件下でのモータの挙
動を測定するが、この場合試験するモータを動かしてこ
れに特定のトルクをかけ、得られる速度、電流および動
力を測定する。
り、特定のモータの負荷をかけない場合の挙動を予め較
正された「マスター」モータの挙動と比較するための迅
速な測定技術と測定法が用いられる。ここでマスター・
モータは生産ラインにあるモータを評価する基準として
の役目をする。負荷試験では動作条件下でのモータの挙
動を測定するが、この場合試験するモータを動かしてこ
れに特定のトルクをかけ、得られる速度、電流および動
力を測定する。
【０００４】典型的には、モータの速度はモータの軸に
連結した回転計を用いて測定される。これによってアナ
ログの形でモータの速度が得られるが、これは分解能が
低く雑音による妨害を著しく受ける。この理由のためデ
ィジタル的な方法が好適であり、ここ２０年ないし３０
年の間、モータの回転シャフトの回転速度等をより正確
にディジタル的ににサンプリングできるようにすること
に著しい努力が費やされて来た。このような多くの方法
では速度の信号を導くのに依然として実質的にはアナロ
グ変換器が使用されており、その後Ａ／Ｄ変換器を用い
て速度の信号をディジタル化し、以後の処理をディジタ
ル的に行えるようにしている。
連結した回転計を用いて測定される。これによってアナ
ログの形でモータの速度が得られるが、これは分解能が
低く雑音による妨害を著しく受ける。この理由のためデ
ィジタル的な方法が好適であり、ここ２０年ないし３０
年の間、モータの回転シャフトの回転速度等をより正確
にディジタル的ににサンプリングできるようにすること
に著しい努力が費やされて来た。このような多くの方法
では速度の信号を導くのに依然として実質的にはアナロ
グ変換器が使用されており、その後Ａ／Ｄ変換器を用い
て速度の信号をディジタル化し、以後の処理をディジタ
ル的に行えるようにしている。
【０００５】Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｏｎ Ｅｎｅｒ
ｇｙ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ誌、第５巻、３号、１９９
０年９月所載の「改善された新規のディジタル的な方法
を使用する誘導モータのトルク−速度特性の測定」と題
するＲ．Ｓｚａｂａｄｏｓ等の論文には、このような方
法が記載されている。彼等の方法は直流の回転計の出力
並びに供給電力の電流および電圧のような他の関連する
パラメータをサンプリングするために速いデータ取得シ
ステムを使用している。測定したデータを次にディジタ
ル的に処理して雑音を除去し、動的な平均化のフィルタ
ーをかけて余分に結合した振動を除き、ニュートンの法
則を使用して速度曲線の時間微分から相対的なトルクの
曲線を決定している。雑音を除去すると変動も除去され
るから、未処理の速度データにフィルターをかけて変動
を除去することが、この論文に提案された方法の固有の
特徴である。
ｇｙ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ誌、第５巻、３号、１９９
０年９月所載の「改善された新規のディジタル的な方法
を使用する誘導モータのトルク−速度特性の測定」と題
するＲ．Ｓｚａｂａｄｏｓ等の論文には、このような方
法が記載されている。彼等の方法は直流の回転計の出力
並びに供給電力の電流および電圧のような他の関連する
パラメータをサンプリングするために速いデータ取得シ
ステムを使用している。測定したデータを次にディジタ
ル的に処理して雑音を除去し、動的な平均化のフィルタ
ーをかけて余分に結合した振動を除き、ニュートンの法
則を使用して速度曲線の時間微分から相対的なトルクの
曲線を決定している。雑音を除去すると変動も除去され
るから、未処理の速度データにフィルターをかけて変動
を除去することが、この論文に提案された方法の固有の
特徴である。
【０００６】実際には未処理の速度データは雑音で汚染
されており、データ処理を行う際の第１の仕事は速度曲
線を歪ませないで余分な信号を除去することであること
が示されている。上記の論文の主な寄与は改善されたフ
ィルターをかけるためのアルゴリズムを提供したことで
ある。
されており、データ処理を行う際の第１の仕事は速度曲
線を歪ませないで余分な信号を除去することであること
が示されている。上記の論文の主な寄与は改善されたフ
ィルターをかけるためのアルゴリズムを提供したことで
ある。
【０００７】Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏ
ｇｙ，Ｉｎｃ．に帰属する米国特許５，２１８，８６０
号（Ｓｔｏｒａｒ）には別の方法が記載されている。こ
の方法ではアナログ・トランスデューサを用いて速度を
測定するのではなく、ディジタル的なグレースケール
（ｇｒｅｙ ｓｃａｌｅ）の（増分的な）エンコーダを
使用する。図１にモータ試験用のベッド１０の模式図を
示す。この場合モータ１１は高品質の軸受け１３に支え
られた回転シャフト１２から成る取り付け具を介して米
国特許５，２１８，８６０号による試験システムに機械
的に連結されている。シャフト１２には知られた値の慣
性をもったフライホイール１４および高分解能の回転デ
ィジタル・エンコーダ１５が取り付けられている。フラ
イホイール１４は慣性をもった負荷として作用し、この
場合トルクは次式によって決定される。
ｇｙ，Ｉｎｃ．に帰属する米国特許５，２１８，８６０
号（Ｓｔｏｒａｒ）には別の方法が記載されている。こ
の方法ではアナログ・トランスデューサを用いて速度を
測定するのではなく、ディジタル的なグレースケール
（ｇｒｅｙ ｓｃａｌｅ）の（増分的な）エンコーダを
使用する。図１にモータ試験用のベッド１０の模式図を
示す。この場合モータ１１は高品質の軸受け１３に支え
られた回転シャフト１２から成る取り付け具を介して米
国特許５，２１８，８６０号による試験システムに機械
的に連結されている。シャフト１２には知られた値の慣
性をもったフライホイール１４および高分解能の回転デ
ィジタル・エンコーダ１５が取り付けられている。フラ
イホイール１４は慣性をもった負荷として作用し、この
場合トルクは次式によって決定される。
【０００８】
【数１】
【０００９】ここでＴ＝トルク、 Ｉ＝フライホイールの慣性、 ｖ＝速度、および ｔ＝時間である。
【００１０】米国特許５，２１８，８６０号に説明され
ているように、モータが静止状態から全速力に達するま
でに要する時間の間、知られた値の規則的な時間間隔で
トルク−速度特性のサンプリングを行う。測定の時間間
隔は結晶発振器によって固定され、通常は１６．６７ｍ
秒であり、これは６０Ｈｚの電源ラインのサイクルの周
期に相当する。速度の変化は回転エンコーダによって決
定されるが、その分解能は最小０．００７２°の角度的
な変位に相当する。各１６．６７ｍ秒の周期に対し動力
をかけた時間から負荷をかけない場合の全速力に達する
までトルクと速度を計算する。モータに取り付けられた
フライホイールの慣性は、約４秒でモータが全速力に達
するように選ばれる。これは２４０個程度のトルクと速
度の結果をサンプリングするのに要する時間であり、静
止状態から全速力までの全トルク−速度曲線を記述する
のに十分なサンプリング数である。
ているように、モータが静止状態から全速力に達するま
でに要する時間の間、知られた値の規則的な時間間隔で
トルク−速度特性のサンプリングを行う。測定の時間間
隔は結晶発振器によって固定され、通常は１６．６７ｍ
秒であり、これは６０Ｈｚの電源ラインのサイクルの周
期に相当する。速度の変化は回転エンコーダによって決
定されるが、その分解能は最小０．００７２°の角度的
な変位に相当する。各１６．６７ｍ秒の周期に対し動力
をかけた時間から負荷をかけない場合の全速力に達する
までトルクと速度を計算する。モータに取り付けられた
フライホイールの慣性は、約４秒でモータが全速力に達
するように選ばれる。これは２４０個程度のトルクと速
度の結果をサンプリングするのに要する時間であり、静
止状態から全速力までの全トルク−速度曲線を記述する
のに十分なサンプリング数である。
【００１１】米国特許５，２１８，８６０号記載のよう
なディジタル回転エンコーダはアナログ・トランスデュ
ーサに比べ著しい改善であり、従来容易に得られなかっ
た或る種のモータの特性の測定を可能にする。しかしこ
の装置の分解能は依然として比較的悪い。何故なら実際
上各サンプリングの時間の間において非常に多数のパル
スが平均化されるからである。特に米国特許５，２１
８，８６０号には、この増分型のエンコーダはモータの
シャフトが完全に１回転する間に２５，０００個のパル
スを生成すると述べられている。モータの平均速度が１
０，０００ｒｐｍと仮定すれば、このことは１６．６７
ｍ秒の時間間隔毎に生成されるパルスの数は殆ど７０，
０００であることを意味する。パルスの実際の数はバイ
ナリー・カウンタで数えられ、モータの各速度の正確な
指標が得られるようにする。しかし１６．６７ｍ秒程度
の大きさのサンプリング期間の間では変動は測定できな
い。従って平滑化された特性が決定できるだけである。
さらにこのような粗いサンプリング間隔を用いる場合、
コストから考えてもこのような高い分解能をもった回転
エンコーダを用いることに特別な利点はないように思わ
れる。理論的には、分解能は小さい時間間隔でサンプリ
ングを行うだけで改善できる。しかし実際上は現在の技
術を用いてこのことを正確且つ廉価に達成することは困
難である。
なディジタル回転エンコーダはアナログ・トランスデュ
ーサに比べ著しい改善であり、従来容易に得られなかっ
た或る種のモータの特性の測定を可能にする。しかしこ
の装置の分解能は依然として比較的悪い。何故なら実際
上各サンプリングの時間の間において非常に多数のパル
スが平均化されるからである。特に米国特許５，２１
８，８６０号には、この増分型のエンコーダはモータの
シャフトが完全に１回転する間に２５，０００個のパル
スを生成すると述べられている。モータの平均速度が１
０，０００ｒｐｍと仮定すれば、このことは１６．６７
ｍ秒の時間間隔毎に生成されるパルスの数は殆ど７０，
０００であることを意味する。パルスの実際の数はバイ
ナリー・カウンタで数えられ、モータの各速度の正確な
指標が得られるようにする。しかし１６．６７ｍ秒程度
の大きさのサンプリング期間の間では変動は測定できな
い。従って平滑化された特性が決定できるだけである。
さらにこのような粗いサンプリング間隔を用いる場合、
コストから考えてもこのような高い分解能をもった回転
エンコーダを用いることに特別な利点はないように思わ
れる。理論的には、分解能は小さい時間間隔でサンプリ
ングを行うだけで改善できる。しかし実際上は現在の技
術を用いてこのことを正確且つ廉価に達成することは困
難である。
【００１２】さらに、モータのシャフトにフライホイー
ルを取り付けると、モータに負荷がかかる。これによっ
てモータの静的挙動が低下することはないが、過渡的な
効果が関与する変動が実質的に除去される。従って米国
特許５，２１８，８６０号記載のようにモータに負荷を
かけると、モータの動的挙動が測定できなくなる。
ルを取り付けると、モータに負荷がかかる。これによっ
てモータの静的挙動が低下することはないが、過渡的な
効果が関与する変動が実質的に除去される。従って米国
特許５，２１８，８６０号記載のようにモータに負荷を
かけると、モータの動的挙動が測定できなくなる。
【００１３】本発明においては、モータの動的挙動はモ
ータに関する極めて貴重な情報を与え、モータの動的挙
動の知識なしにモータの基本的な挙動を導き出すことは
不可能であることが見出された。しかし上記に述べた理
由により、１６ｍ秒程度の長いサンプリング期間中にお
いて動的挙動のデータを得ることはできない。何故なら
この期間の間に曲線の過渡的部分に関する変動が失われ
るからである。このサンプリング期間の実際の大きさに
無関係に、また現行の技術および価格による制約を考え
てサンプリング期間を短縮することにより或る程度の改
善が得られることに留意しても、改善の範囲は限られて
いる。このことは、一定の時間の間の計数用のパルスは
それがいかに小さくとも最適の結果を得ることはできな
いという事実によって起こる。即ちサンプリング時間を
無限に縮小できたとしても（勿論これは不可能であ
る）、１個のパルスの時間よりも短くすることはできな
い。何故ならばこのような場合このサンプリング時間中
にはデータは何も得られないからである。他方、サンプ
リング時間を長くするとサンプルのデータが得られる
が、それは１サンプル当たり多数のデータを生成すると
いう犠牲を払って初めて可能である。このことは、得ら
れる分解能が理論的な最高値よりも常に低いことを意味
する。
ータに関する極めて貴重な情報を与え、モータの動的挙
動の知識なしにモータの基本的な挙動を導き出すことは
不可能であることが見出された。しかし上記に述べた理
由により、１６ｍ秒程度の長いサンプリング期間中にお
いて動的挙動のデータを得ることはできない。何故なら
この期間の間に曲線の過渡的部分に関する変動が失われ
るからである。このサンプリング期間の実際の大きさに
無関係に、また現行の技術および価格による制約を考え
てサンプリング期間を短縮することにより或る程度の改
善が得られることに留意しても、改善の範囲は限られて
いる。このことは、一定の時間の間の計数用のパルスは
それがいかに小さくとも最適の結果を得ることはできな
いという事実によって起こる。即ちサンプリング時間を
無限に縮小できたとしても（勿論これは不可能であ
る）、１個のパルスの時間よりも短くすることはできな
い。何故ならばこのような場合このサンプリング時間中
にはデータは何も得られないからである。他方、サンプ
リング時間を長くするとサンプルのデータが得られる
が、それは１サンプル当たり多数のデータを生成すると
いう犠牲を払って初めて可能である。このことは、得ら
れる分解能が理論的な最高値よりも常に低いことを意味
する。
【００１４】さらに、米国特許５，２１８，８６０号記
載の方法を用いて十分なサンプリング点の数を得るため
には、モータが全速力に達するまでに要する時間を数秒
に延長できることが必要である。これはモータの定常的
な応答を遅らせるのに十分な慣性をもったフライホイー
ルによって達成される。勿論、サンプリング点の数に関
する妥協をせずにこれよりも短時間で関連する速度特性
を導くことができ、また同時にモータに負荷をかけた際
に消失する過渡的な挙動に関する変動の詳細が得られる
ことは、明らかに好適である。
載の方法を用いて十分なサンプリング点の数を得るため
には、モータが全速力に達するまでに要する時間を数秒
に延長できることが必要である。これはモータの定常的
な応答を遅らせるのに十分な慣性をもったフライホイー
ルによって達成される。勿論、サンプリング点の数に関
する妥協をせずにこれよりも短時間で関連する速度特性
を導くことができ、また同時にモータに負荷をかけた際
に消失する過渡的な挙動に関する変動の詳細が得られる
ことは、明らかに好適である。
【００１５】Ｊｏｓｅｐｈ Ｌ．Ｖｉｔｕｒｉ，Ｊｒ．
に対する米国特許４，５３５，２８８号には、空間的に
制約された環境の中でシャフトを動かす回転速度を決定
する方法が記載されている。ここでは、連続した対のエ
ンコーダ（トランスデューサ）のパルス間の時間間隔を
使用して速度を決定する。即ち前のパルスの必然的な結
果ではない（ｎｏｎ−ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ）さらに他
の連続したパルスの対から、更新された回転速度を計算
する。Ｖｉｔｕｒｉによって記載された回転エンコーダ
は６０個の等間隔の歯を有する歯車に似ており、それぞ
れの歯はピックアップを過ぎて回転する際に第１の電圧
レベルを有する出力信号を与える。隣接した歯の間の空
間をピックアップが通過すると、第２の電圧レベルをも
った出力信号が生じる。典型的には第１および第２の電
圧レベルはそれぞれ論理的な「高」および「低」のレベ
ルを有するディジタル信号に翻訳され、パルス列が生成
される。即ち「高」および「低」のレベルに対し同じ角
度を与える６０個の等間隔の歯が存在することを仮定す
れば、各々の論理的な「高」に対応する回転角は２π／
１２０ ラジアンである。各々の論理的な「高」のレベ
ルの間の時間を測定することにより角速度を計算するこ
とができる。
に対する米国特許４，５３５，２８８号には、空間的に
制約された環境の中でシャフトを動かす回転速度を決定
する方法が記載されている。ここでは、連続した対のエ
ンコーダ（トランスデューサ）のパルス間の時間間隔を
使用して速度を決定する。即ち前のパルスの必然的な結
果ではない（ｎｏｎ−ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ）さらに他
の連続したパルスの対から、更新された回転速度を計算
する。Ｖｉｔｕｒｉによって記載された回転エンコーダ
は６０個の等間隔の歯を有する歯車に似ており、それぞ
れの歯はピックアップを過ぎて回転する際に第１の電圧
レベルを有する出力信号を与える。隣接した歯の間の空
間をピックアップが通過すると、第２の電圧レベルをも
った出力信号が生じる。典型的には第１および第２の電
圧レベルはそれぞれ論理的な「高」および「低」のレベ
ルを有するディジタル信号に翻訳され、パルス列が生成
される。即ち「高」および「低」のレベルに対し同じ角
度を与える６０個の等間隔の歯が存在することを仮定す
れば、各々の論理的な「高」に対応する回転角は２π／
１２０ ラジアンである。各々の論理的な「高」のレベ
ルの間の時間を測定することにより角速度を計算するこ
とができる。
【００１６】しかし実際には最良の回転エンコーダでさ
えもデューティ・サイクル（ｄｕｔｙ ｃｙｃｌｅ）の
精度は±１０％にしか過ぎず、このことは、隣接した歯
の開始部分の間の距離（パルス列の間隔に対応する）は
一定であるが、各々の歯の幅は精度が±１０％であるこ
とを意味する。角速度はピックアップを通過する各々の
歯に対して測定された時間に基づいて計算されるから、
これは各々の歯の実際の幅に依存し、従って最大誤差は
２０％になることは明らかである。
えもデューティ・サイクル（ｄｕｔｙ ｃｙｃｌｅ）の
精度は±１０％にしか過ぎず、このことは、隣接した歯
の開始部分の間の距離（パルス列の間隔に対応する）は
一定であるが、各々の歯の幅は精度が±１０％であるこ
とを意味する。角速度はピックアップを通過する各々の
歯に対して測定された時間に基づいて計算されるから、
これは各々の歯の実際の幅に依存し、従って最大誤差は
２０％になることは明らかである。
【００１７】日本特許５９ １６０７６６号（Ｆａｎｕ
ｃ）には、米国特許４，５３５，２８８号記載の方法と
同様な方法で、従って同じデューティ・サイクルに基づ
く不正確さの問題をもった回転エンコーダを使用するサ
ーボモータの速度検出装置が記載されている。この特許
には負荷をかけないで機械を試験することについては全
く示唆されていない。
ｃ）には、米国特許４，５３５，２８８号記載の方法と
同様な方法で、従って同じデューティ・サイクルに基づ
く不正確さの問題をもった回転エンコーダを使用するサ
ーボモータの速度検出装置が記載されている。この特許
には負荷をかけないで機械を試験することについては全
く示唆されていない。
【００１８】英国特許２ １２７ ５４９号には、モー
タのトルクの測定中にモータを支持する試験ベッドが記
載されている。ここに記載されたシステムは上記に或る
程度詳細に論じた米国特許５，２１８，８６０号に似て
いるように思え、同じ欠点をもっている。具体的に述べ
れば、英国特許２ １２７ ５４９号によって定常状態
および過渡期におけるトルクが測定されたモータには、
モータの加速を減少させるために負荷がかけられている
（モータに負荷をかけると本明細書で述べられているよ
うなすべての動的な現象は消失する）。英国特許２ １
２７ ５４９号の１頁、４８〜５３行から明らかなよう
に、速度０から全速力に達するまでのモータの過渡的な
トルク−速度特性を記録するためにはこのような負荷が
必要である。英国特許２ １２７ ５４９号で示唆され
ているように加速を減少させると、モータの過渡特性を
導くのに悪影響がある。このような過渡特性を正しく決
定することが本発明の実質的な特徴である。
タのトルクの測定中にモータを支持する試験ベッドが記
載されている。ここに記載されたシステムは上記に或る
程度詳細に論じた米国特許５，２１８，８６０号に似て
いるように思え、同じ欠点をもっている。具体的に述べ
れば、英国特許２ １２７ ５４９号によって定常状態
および過渡期におけるトルクが測定されたモータには、
モータの加速を減少させるために負荷がかけられている
（モータに負荷をかけると本明細書で述べられているよ
うなすべての動的な現象は消失する）。英国特許２ １
２７ ５４９号の１頁、４８〜５３行から明らかなよう
に、速度０から全速力に達するまでのモータの過渡的な
トルク−速度特性を記録するためにはこのような負荷が
必要である。英国特許２ １２７ ５４９号で示唆され
ているように加速を減少させると、モータの過渡特性を
導くのに悪影響がある。このような過渡特性を正しく決
定することが本発明の実質的な特徴である。
【００１９】米国特許４，１６９，３７１号（Ｗｉｔｓ
ｃｈｉ等）には、加速度を決定するために駆動システム
の速度を時間で微分することに基づいた、動的に動作し
ている駆動系のトルクおよび／または動力を測定する方
法および装置が記載されている。このシステムでは負荷
をかけるので、それを決定することが本発明の主目的で
ある動的な特性は失われることは明らかである。
ｃｈｉ等）には、加速度を決定するために駆動システム
の速度を時間で微分することに基づいた、動的に動作し
ている駆動系のトルクおよび／または動力を測定する方
法および装置が記載されている。このシステムでは負荷
をかけるので、それを決定することが本発明の主目的で
ある動的な特性は失われることは明らかである。
【００２０】米国特許５，６３１，４１１号（Ｈａｒｍ
ｓ等）には、モータの速度を計算するエンジン監視装置
が記載されている。図１から明らかなように、慣性負荷
（即ちフライホイール）をモータに連結するために、こ
の場合もその決定が本発明の目的である動的な特性は失
われる。
ｓ等）には、モータの速度を計算するエンジン監視装置
が記載されている。図１から明らかなように、慣性負荷
（即ちフライホイール）をモータに連結するために、こ
の場合もその決定が本発明の目的である動的な特性は失
われる。
【００２１】ヨーロッパ特許４５７ ０８６号には、ウ
オーム機械における局所的な引きずりトルク（ｄｒａｇ
−ｉｎ ｔｏｒｑｕｅ）を無接触的に測定する装置が記
載されている。ウオームのケースに少なくとも２個の位
置センサーまたは近接スイッチを配置する。ウオームの
胴が回転する間センサーはウオームの胴の表面を走査
し、検出した特性に基づき測定用のパルスを発生させ
る。このパルスは速度信号と一緒に解析用の電子回路に
供給すことができ、これによりウオーム機械のプロダク
ト空間（ｐｒｏｄｕｃｔ ｓｐａｃｅ）においてウオー
ムの胴の区域の中の局所的な引きずりトルクが計算され
る。この場合負荷がかかっていない機械のトルクを測定
することは示唆されていない。
オーム機械における局所的な引きずりトルク（ｄｒａｇ
−ｉｎ ｔｏｒｑｕｅ）を無接触的に測定する装置が記
載されている。ウオームのケースに少なくとも２個の位
置センサーまたは近接スイッチを配置する。ウオームの
胴が回転する間センサーはウオームの胴の表面を走査
し、検出した特性に基づき測定用のパルスを発生させ
る。このパルスは速度信号と一緒に解析用の電子回路に
供給すことができ、これによりウオーム機械のプロダク
ト空間（ｐｒｏｄｕｃｔ ｓｐａｃｅ）においてウオー
ムの胴の区域の中の局所的な引きずりトルクが計算され
る。この場合負荷がかかっていない機械のトルクを測定
することは示唆されていない。
【００２２】米国特許５，３９０，５４５（Ｄｏａｎ）
には回転する機械の捩れ振動を測定する装置が記載され
ている。この場合多数の間隔を置いて配置された歯を有
する車を、回転する機械に連結する。センサーが車の回
転速度を検出し、それに応じて回転する車の速度に比例
した周波数をもつ速度信号を生成する。タイミング装置
がこの速度信号を受け取り、速度信号の時間的に最も近
いパルスの周期を決定し、それに応じて決定された周期
の価値ある表現である瞬間的な周期信号を生成する。
には回転する機械の捩れ振動を測定する装置が記載され
ている。この場合多数の間隔を置いて配置された歯を有
する車を、回転する機械に連結する。センサーが車の回
転速度を検出し、それに応じて回転する車の速度に比例
した周波数をもつ速度信号を生成する。タイミング装置
がこの速度信号を受け取り、速度信号の時間的に最も近
いパルスの周期を決定し、それに応じて決定された周期
の価値ある表現である瞬間的な周期信号を生成する。
【００２３】米国特許４，９９２，７３０号（Ｈａｇｉ
ｙａ）には、回転する速度センサーの出力から得られる
パルス列の信号に関して速度計算用の基準になる時間周
期を設定し、前の速度計算用の基準時間周期から現在の
速度計算用の基準時間周期の最後のパルスの縁までの時
間的な長さを測定し、この時間の長さの測定に基づき回
転する物体の回転速度を計算する、回転している物体の
回転速度を計算する装置が記載されている。
ｙａ）には、回転する速度センサーの出力から得られる
パルス列の信号に関して速度計算用の基準になる時間周
期を設定し、前の速度計算用の基準時間周期から現在の
速度計算用の基準時間周期の最後のパルスの縁までの時
間的な長さを測定し、この時間の長さの測定に基づき回
転する物体の回転速度を計算する、回転している物体の
回転速度を計算する装置が記載されている。
【００２４】
【本発明の概要】従って本発明の目的は従来提案された
方法の欠点が実質的に改善され除去されている回転速度
を測定する方法およびシステムを提供することである。
方法の欠点が実質的に改善され除去されている回転速度
を測定する方法およびシステムを提供することである。
【００２５】このような目的は、本発明の広義の態様に
従い、（ａ）反対向きのバイナリーの論理状態を逐次生
成させて連続した論理状態の対をシャフトの知られた値
をもつ角度的な回転に対応させるディジタル回転エンコ
ーダをシャフトに取り付け、（ｂ）シャフトを回転さ
せ、（ｃ）ディジタル回転エンコーダによって生成され
る連続した各論理状態に関連したそれぞれの時間的な周
期を別々に測定し、（ｄ）連続した各論理状態に関連し
たそれぞれの該時間周期を加え合わせ、ディジタル回転
エンコーダによって生成した論理状態の連続した対の累
積された経過時間間隔を導き、これによってシャフトの
角度的な回転またはその関数を導き得るようにする過程
から成ることを特徴とする回転するシャフトの角度的な
回転を測定する方法を提供することによって達成され
る。
従い、（ａ）反対向きのバイナリーの論理状態を逐次生
成させて連続した論理状態の対をシャフトの知られた値
をもつ角度的な回転に対応させるディジタル回転エンコ
ーダをシャフトに取り付け、（ｂ）シャフトを回転さ
せ、（ｃ）ディジタル回転エンコーダによって生成され
る連続した各論理状態に関連したそれぞれの時間的な周
期を別々に測定し、（ｄ）連続した各論理状態に関連し
たそれぞれの該時間周期を加え合わせ、ディジタル回転
エンコーダによって生成した論理状態の連続した対の累
積された経過時間間隔を導き、これによってシャフトの
角度的な回転またはその関数を導き得るようにする過程
から成ることを特徴とする回転するシャフトの角度的な
回転を測定する方法を提供することによって達成され
る。
【００２６】従って本発明によれば、シャフトが知られ
た値の角度的な回転を行なう間に経過した時間に従って
モータまたはエンジンの速度を試験する改善された方法
が得られる。このような方法に従えば、「低」から
「高」へそしてまた「低」へ戻る論理状態の変化または
その逆に対し経過時間を測定する。論理状態が「低」ま
たは「高」のいずれかに留まっている間の時間間隔はデ
ューティ・サイクルの誤差の影響を受け易いが、連続し
た論理状態に対する加え合わされた時間間隔は既知の角
度的な回転の正確な反映である。従って連続した対の論
理状態の間の累積した経過時間間隔を測定すれば、速度
の結果に影響するデューティ・サイクルの誤差を避け、
一方フライホイールの速度の変化を反映できる。例えば
１回転で６０個のパルスを生じる回転エンコーダを考え
よう。米国特許４，５３５，２８８号の場合には、１分
間当たりのシャフトの回転数（ｒｐｍ）は１秒間におけ
る角度（°）間隔で決定され、非常に高い品質のエンコ
ーダ（デューティ・サイクルの誤差が±１０％程度）の
場合測定された速度の不正確度は±１０％になるであろ
う。
た値の角度的な回転を行なう間に経過した時間に従って
モータまたはエンジンの速度を試験する改善された方法
が得られる。このような方法に従えば、「低」から
「高」へそしてまた「低」へ戻る論理状態の変化または
その逆に対し経過時間を測定する。論理状態が「低」ま
たは「高」のいずれかに留まっている間の時間間隔はデ
ューティ・サイクルの誤差の影響を受け易いが、連続し
た論理状態に対する加え合わされた時間間隔は既知の角
度的な回転の正確な反映である。従って連続した対の論
理状態の間の累積した経過時間間隔を測定すれば、速度
の結果に影響するデューティ・サイクルの誤差を避け、
一方フライホイールの速度の変化を反映できる。例えば
１回転で６０個のパルスを生じる回転エンコーダを考え
よう。米国特許４，５３５，２８８号の場合には、１分
間当たりのシャフトの回転数（ｒｐｍ）は１秒間におけ
る角度（°）間隔で決定され、非常に高い品質のエンコ
ーダ（デューティ・サイクルの誤差が±１０％程度）の
場合測定された速度の不正確度は±１０％になるであろ
う。
【００２７】本発明方法は、電気モータまたはその構成
成分の挙動の試験において、（ａ）連続した論理状態の
任意の対を回転する電気モータの知られた値をもつ角度
的な回転に対応させるように反対向きのバイナリーの論
理状態を生成するディジタル回転エンコーダに電気モー
タの負荷がかけられていないシャフトを取り付け、
（ｂ）電気モータが回転する際にディジタル回転エンコ
ーダによって生成した論理状態の連続した対の累積され
た経過時間周期を測定して回転する電気モータの動的な
速度−時間特性またはその関数を導き得るようにし、
（ｃ）負荷がかけられていない回転している電気モータ
のこの動的な速度−時間特性を使用して、負荷がかけら
れていない回転している電気モータの静的なトルク−速
度特性または動的なトルク−速度特性、或いは定常状態
の間の振動するトルクまたは定常状態の間の速度および
トルク・スペクトルを導き、（ｄ）そのロータの予め定
められた慣性能率および回転する機械の測定された速度
特性を参照して回転するトルクを計算する過程から成る
ことを特徴とする試験方法に特に用途が見出されてい
る。
成分の挙動の試験において、（ａ）連続した論理状態の
任意の対を回転する電気モータの知られた値をもつ角度
的な回転に対応させるように反対向きのバイナリーの論
理状態を生成するディジタル回転エンコーダに電気モー
タの負荷がかけられていないシャフトを取り付け、
（ｂ）電気モータが回転する際にディジタル回転エンコ
ーダによって生成した論理状態の連続した対の累積され
た経過時間周期を測定して回転する電気モータの動的な
速度−時間特性またはその関数を導き得るようにし、
（ｃ）負荷がかけられていない回転している電気モータ
のこの動的な速度−時間特性を使用して、負荷がかけら
れていない回転している電気モータの静的なトルク−速
度特性または動的なトルク−速度特性、或いは定常状態
の間の振動するトルクまたは定常状態の間の速度および
トルク・スペクトルを導き、（ｄ）そのロータの予め定
められた慣性能率および回転する機械の測定された速度
特性を参照して回転するトルクを計算する過程から成る
ことを特徴とする試験方法に特に用途が見出されてい
る。
【００２８】本発明はまた回転する機械またはその構成
部品の動的および静的な速度−時間、トルク−時間およ
び速度−トルク特性を決定する装置に関する。予め較正
されたロータを使用することにより異なったステータを
使って同一の機械に対し試験を行い、異なったステータ
の相対的な挙動データ（静的および動的の両方）を与え
ることができる。同様に予め較正されたステータを使用
し、異なったロータを用いて同一の機械に対し試験を行
い、異なったロータの相対的な挙動データ（静的および
動的の両方）を与えることができる。
部品の動的および静的な速度−時間、トルク−時間およ
び速度−トルク特性を決定する装置に関する。予め較正
されたロータを使用することにより異なったステータを
使って同一の機械に対し試験を行い、異なったステータ
の相対的な挙動データ（静的および動的の両方）を与え
ることができる。同様に予め較正されたステータを使用
し、異なったロータを用いて同一の機械に対し試験を行
い、異なったロータの相対的な挙動データ（静的および
動的の両方）を与えることができる。
【００２９】このようして本発明の方法および装置で
は、機械の軸に対する外部の慣性負荷を必要とせずに動
的および静的な挙動データを導くことができることが理
解できよう。これによって機械は定常的な（即ち過渡的
でない状態の）動作に一層迅速に到達し、一層迅速に機
械の較正を行うことができる。このことは、小さい機械
を大量生産して生産ライン上で試験しなければならない
時に特に重要である。さらに従来測定から見逃された変
動の測定を行うことができる。
は、機械の軸に対する外部の慣性負荷を必要とせずに動
的および静的な挙動データを導くことができることが理
解できよう。これによって機械は定常的な（即ち過渡的
でない状態の）動作に一層迅速に到達し、一層迅速に機
械の較正を行うことができる。このことは、小さい機械
を大量生産して生産ライン上で試験しなければならない
時に特に重要である。さらに従来測定から見逃された変
動の測定を行うことができる。
【００３０】実際のところ米国特許５，２１８，８６０
号においては（第１欄２９行）、大きなモータに対して
は電機子の重さは適切な慣性負荷を与えるのに十分な重
さであることが記載されている。即ち米国特許５，２１
８，８６０号では外部の慣性負荷を付けずに大きなモー
タだけですますことができる。しかしこのことは固有の
慣性をもつ大きなモータだからその場合にだけ行うこと
ができる。いずれの場合にも定常状態の速度に達する時
間は比較的長く、従って十分なサンプリング点を得るこ
とができる。慣性の低い小さいモータに対してはそうで
はなく、この場合には定常状態の速度に達するまでの時
間を故意に遅らせ、十分なサンプリング点が得られるよ
うにするためには、米国特許５，２１８，８６０号にお
いては外部の慣性負荷が必須である。従って米国特許
５，２１８，８６０号は、小さいモータに対してもフラ
イホイールを用いないですませる本発明へと繋がるもの
ではない。何故ならば本発明の目的は定常状態の速度に
達する時間を増加させるのではなく短縮させることだか
らである。
号においては（第１欄２９行）、大きなモータに対して
は電機子の重さは適切な慣性負荷を与えるのに十分な重
さであることが記載されている。即ち米国特許５，２１
８，８６０号では外部の慣性負荷を付けずに大きなモー
タだけですますことができる。しかしこのことは固有の
慣性をもつ大きなモータだからその場合にだけ行うこと
ができる。いずれの場合にも定常状態の速度に達する時
間は比較的長く、従って十分なサンプリング点を得るこ
とができる。慣性の低い小さいモータに対してはそうで
はなく、この場合には定常状態の速度に達するまでの時
間を故意に遅らせ、十分なサンプリング点が得られるよ
うにするためには、米国特許５，２１８，８６０号にお
いては外部の慣性負荷が必須である。従って米国特許
５，２１８，８６０号は、小さいモータに対してもフラ
イホイールを用いないですませる本発明へと繋がるもの
ではない。何故ならば本発明の目的は定常状態の速度に
達する時間を増加させるのではなく短縮させることだか
らである。
【００３１】また本発明においては、定常状態の条件で
振動するトルクおよび速度を測定し、時間領域および周
波数領域の両方において速度−時間およびトルク−時間
特性を導くことができる。このような場合機械が定常状
態に達する時間を遅らせるためにフライホイールを使用
し、加速中に定常状態でトルクおよび速度が振動する現
象をつくり出すことができる。これによって、そうでな
ければ明らかにならない機械の欠陥を強調することがで
きる。
振動するトルクおよび速度を測定し、時間領域および周
波数領域の両方において速度−時間およびトルク−時間
特性を導くことができる。このような場合機械が定常状
態に達する時間を遅らせるためにフライホイールを使用
し、加速中に定常状態でトルクおよび速度が振動する現
象をつくり出すことができる。これによって、そうでな
ければ明らかにならない機械の欠陥を強調することがで
きる。
【００３２】また本発明は回転する機械を試験する際の
融通性を増加させることができる。使用者はサンプリン
グ時間、およびサンプリングを開始する時間を制御する
ことができる。同様に使用者はｘ軸（時間および周波
数）およびｙ軸（トルクおよび速度）を制御し、回転す
る機械の解析器としてこの装置を使用することができ
る。
融通性を増加させることができる。使用者はサンプリン
グ時間、およびサンプリングを開始する時間を制御する
ことができる。同様に使用者はｘ軸（時間および周波
数）およびｙ軸（トルクおよび速度）を制御し、回転す
る機械の解析器としてこの装置を使用することができ
る。
【００３３】本発明を理解し、実際に本発明をどのよう
に実施するかを見るために、添付図面を参照し例示のみ
を目的とする実施例を用いて下記に好適具体化例の説明
を行う。
に実施するかを見るために、添付図面を参照し例示のみ
を目的とする実施例を用いて下記に好適具体化例の説明
を行う。
【００３４】
【好適具体化例の詳細な説明】図２は、シャフト２２が
公知の型のディジタル・シャフト・エンコーダ２３と連
結された誘導モーター２０を含むものとして一般的示さ
れたモータ試験システムの機能を示す。シャフト・エン
コーダ２３は非常に高い分解能を必要とせず、実際には
モータ・シャフト１回転当たり５，０００個のパルスを
発生することができる。モータ２１が回転すると、シャ
フト・エンコーダ２３は論理レベルを生成し、これはサ
ンプリング・ユニット２４によってサンプリングされ
る。サンプリング・ユニットは論理状態が「低」から
「高」へ変化しまた「低」へ戻る、或いはその逆の際の
経過時間を測定する。この継時的に連続した時間間隔は
コンピュータ２５に供給され、コンピュータは時間デー
タを処理してモータ２１の動的速度特性を該経過時間の
関数として導き、記憶装置に格納する。モータ２１は制
御ユニット２６によって作動され、この制御ユニットは
コンピュータ２５と緊密に連結され、例えばモータ２１
が完全な定常速度に達した際モータ２１への電力を遮断
し、試験操作を完了させる。コンピュータ２５には表示
装置２７、例えば表示用モニタまたはプロッタが連結さ
れている。モータ２１は電源２８によって作動され、こ
れは知られた値の時間に正確に始動させることができ
る。
公知の型のディジタル・シャフト・エンコーダ２３と連
結された誘導モーター２０を含むものとして一般的示さ
れたモータ試験システムの機能を示す。シャフト・エン
コーダ２３は非常に高い分解能を必要とせず、実際には
モータ・シャフト１回転当たり５，０００個のパルスを
発生することができる。モータ２１が回転すると、シャ
フト・エンコーダ２３は論理レベルを生成し、これはサ
ンプリング・ユニット２４によってサンプリングされ
る。サンプリング・ユニットは論理状態が「低」から
「高」へ変化しまた「低」へ戻る、或いはその逆の際の
経過時間を測定する。この継時的に連続した時間間隔は
コンピュータ２５に供給され、コンピュータは時間デー
タを処理してモータ２１の動的速度特性を該経過時間の
関数として導き、記憶装置に格納する。モータ２１は制
御ユニット２６によって作動され、この制御ユニットは
コンピュータ２５と緊密に連結され、例えばモータ２１
が完全な定常速度に達した際モータ２１への電力を遮断
し、試験操作を完了させる。コンピュータ２５には表示
装置２７、例えば表示用モニタまたはプロッタが連結さ
れている。モータ２１は電源２８によって作動され、こ
れは知られた値の時間に正確に始動させることができ
る。
【００３５】図３は、サンプリング・ユニット２４の内
部のタイミング回路３０を示し、これは第１のカウンタ
３２および第２のカウンタ３３のクロック入力（ＣＬ
Ｋ）に供給される発振器３１を含んでいる。シャフト・
エンコーダ２２の出力は第１のカウンタ３２のイネーブ
ル（ＥＮＡＢＬＥ）入力に供給され、その出力はコンピ
ュータ２５へ供給される。またシャフト・エンコーダ２
２の出力はインバータ３４によって反転され、第２のカ
ウンタ３３のイネーブル（ＥＮＡＢＬＥ）入力に供給さ
れ、その出力はやはりコンピュータ２５に供給される。
同様に第１のカウンタ３２のリセット端末（ＲＳＴ）は
それに対応してコンピュータ２５に連結され、また最２
のカウンタ３３のリセット端末（ＲＳＴ）もそれに対応
してコンピュータ２５に連結され、下記に説明するよう
に第１のカウンタ３２および第２のカウンタ３３をリセ
ットできるようになっている。
部のタイミング回路３０を示し、これは第１のカウンタ
３２および第２のカウンタ３３のクロック入力（ＣＬ
Ｋ）に供給される発振器３１を含んでいる。シャフト・
エンコーダ２２の出力は第１のカウンタ３２のイネーブ
ル（ＥＮＡＢＬＥ）入力に供給され、その出力はコンピ
ュータ２５へ供給される。またシャフト・エンコーダ２
２の出力はインバータ３４によって反転され、第２のカ
ウンタ３３のイネーブル（ＥＮＡＢＬＥ）入力に供給さ
れ、その出力はやはりコンピュータ２５に供給される。
同様に第１のカウンタ３２のリセット端末（ＲＳＴ）は
それに対応してコンピュータ２５に連結され、また最２
のカウンタ３３のリセット端末（ＲＳＴ）もそれに対応
してコンピュータ２５に連結され、下記に説明するよう
に第１のカウンタ３２および第２のカウンタ３３をリセ
ットできるようになっている。
【００３６】タイミング回路の動作は次の通りである。
石英の結晶をベースにした発振器３１は知られた値の安
定な周波数をもつ高周波パルスを発生する。シャフト・
エンコーダ２３がモータのシャフトと一緒に回転する
と、これによって発振器３１の周波数よりも低い周波数
をもつ連続した反対向きのバイナリーの論理状態である
「低」および「高」の状態が生じる。シャフト・エンコ
ーダ２３によって発生したこの相対的に低い周波数をも
つ論理レベルは第１のカウンタ３２のイネーブル入力に
供給され、また反転させられた後、第２のカウンタ３３
のイネーブル入力に供給される。従ってこの継時的に連
続したＥＮＡＢＬＥ信号の間に、第１のカウンタ３２は
エンコーダが論理的に「高」の状態にある時に発振器３
１によって生じた相対的に高い周波数のパルスの数を測
定し、第２のカウンタ３３はエンコーダが論理的に
「低」の状態にある時に発振器３１によって生じた相対
的に高い周波数のパルスの数を測定し、両方の結果がコ
ンピュータ２５に供給される。コンピュータ２５は第１
のカウンタの状態の変化に応答し第１のカウンタ３２お
よび第２のカウンタ３３のそれぞれの出力に関するデー
タを捕捉し、リセット信号をそれぞれのＲＳＴ入力に供
給する。これによって、エンコーダが「低」の論理状態
にある時には第１のカウンタ３２がクリアされ、エンコ
ーダが「高」の論理状態にある時には第２のカウンタ３
３がクリアされる。従って連続したＥＮＡＢＬＥ信号の
間の第１のカウンタ３２の出力は、シャフト・エンコー
ダ２３が「高」の論理状態に留まっている時間を正確に
表している。同様に連続したＥＮＡＢＬＥ信号の間の第
２のカウンタ３２の出力は、シャフト・エンコーダ２３
が「低」の論理状態に留まっている時間を正確に表して
いる。
石英の結晶をベースにした発振器３１は知られた値の安
定な周波数をもつ高周波パルスを発生する。シャフト・
エンコーダ２３がモータのシャフトと一緒に回転する
と、これによって発振器３１の周波数よりも低い周波数
をもつ連続した反対向きのバイナリーの論理状態である
「低」および「高」の状態が生じる。シャフト・エンコ
ーダ２３によって発生したこの相対的に低い周波数をも
つ論理レベルは第１のカウンタ３２のイネーブル入力に
供給され、また反転させられた後、第２のカウンタ３３
のイネーブル入力に供給される。従ってこの継時的に連
続したＥＮＡＢＬＥ信号の間に、第１のカウンタ３２は
エンコーダが論理的に「高」の状態にある時に発振器３
１によって生じた相対的に高い周波数のパルスの数を測
定し、第２のカウンタ３３はエンコーダが論理的に
「低」の状態にある時に発振器３１によって生じた相対
的に高い周波数のパルスの数を測定し、両方の結果がコ
ンピュータ２５に供給される。コンピュータ２５は第１
のカウンタの状態の変化に応答し第１のカウンタ３２お
よび第２のカウンタ３３のそれぞれの出力に関するデー
タを捕捉し、リセット信号をそれぞれのＲＳＴ入力に供
給する。これによって、エンコーダが「低」の論理状態
にある時には第１のカウンタ３２がクリアされ、エンコ
ーダが「高」の論理状態にある時には第２のカウンタ３
３がクリアされる。従って連続したＥＮＡＢＬＥ信号の
間の第１のカウンタ３２の出力は、シャフト・エンコー
ダ２３が「高」の論理状態に留まっている時間を正確に
表している。同様に連続したＥＮＡＢＬＥ信号の間の第
２のカウンタ３２の出力は、シャフト・エンコーダ２３
が「低」の論理状態に留まっている時間を正確に表して
いる。
【００３７】シャフト・エンコーダ２３は１回転当たり
僅かに５，０００個のパルスを発生する分解能しかもた
ず、モータ２１の速度は１，０００ｒｐｍ程度に低いこ
とを仮定したとしても、シャフト・エンコーダ２３は毎
分５，０００，０００個のパルスを出力するであろう。
従って各パルスは約１０μ秒の周期をもち、これはカウ
ンタ３２が正確な測定を行える能力の範囲に十分入って
いる。さらに、上記の米国特許５，２１８，８６０号に
記載されたシステムと比較すると、１６．６７ｍ秒の時
間間隔内でシャフト・エンコーダ２３は約１，６６７個
のパルスを出力し、米国特許５，２１８，８６０号では
サンプリング点は一つであったのとは反対に、この場合
ではパルスの各々が一つのサンプリング点になってい
る。
僅かに５，０００個のパルスを発生する分解能しかもた
ず、モータ２１の速度は１，０００ｒｐｍ程度に低いこ
とを仮定したとしても、シャフト・エンコーダ２３は毎
分５，０００，０００個のパルスを出力するであろう。
従って各パルスは約１０μ秒の周期をもち、これはカウ
ンタ３２が正確な測定を行える能力の範囲に十分入って
いる。さらに、上記の米国特許５，２１８，８６０号に
記載されたシステムと比較すると、１６．６７ｍ秒の時
間間隔内でシャフト・エンコーダ２３は約１，６６７個
のパルスを出力し、米国特許５，２１８，８６０号では
サンプリング点は一つであったのとは反対に、この場合
ではパルスの各々が一つのサンプリング点になってい
る。
【００３８】米国特許５，２１８，８６０号は数百個の
パルスの測定に関する方法であるので、シャフトの回転
角度を累積的に測定する遥かに長い時間を必要とすると
いう犠牲を払って始めて、各パルスに関連したデューテ
ィ・サイクルの誤差を効果的になくすことができる。上
記に説明したように、これによって機械の動的な応答の
決定が妨げられる。
パルスの測定に関する方法であるので、シャフトの回転
角度を累積的に測定する遥かに長い時間を必要とすると
いう犠牲を払って始めて、各パルスに関連したデューテ
ィ・サイクルの誤差を効果的になくすことができる。上
記に説明したように、これによって機械の動的な応答の
決定が妨げられる。
【００３９】これに対し、Ｊｏｓｅｐｈ Ｌ．Ｖｉｔｕ
ｌｉ１，Ｊｒ．に対する米国特許４，５３５，２８８号
には、唯１個のパルスしか時間測定を行わず、従って一
見したところでは動的な応答の決定が可能な方法が示唆
されている。しかしそこに記載されているように、該特
許の方法はデューティ・サイクルの誤差を受け易い。こ
れを一層明確にするために、ここでもっと詳しく検討し
よう。回転エンコーダの製造業者は回転エンコーダの１
回転当たりのパルスの数を指定し、またデューティ・サ
イクルを指定する。デューティ・サイクルが５０％と指
定された場合、Ｖｉｔｕｌｉ，Ｊｒ．によって測定され
た各パルスに対する時間は実際にはエンコーダの各パル
ス中の公称の角度増分の半分に相当する。例えば１回転
当たり３，６００個のパルスがある場合、これはエンコ
ーダが１°回転する毎に１０個のパルスが生じることに
相当する。Ｖｉｔｕｌｉ，Ｊｒ．は１個のパルスの公称
の半サイクルに対してこの時間を測定し、これから製造
業者によって指定されたデューティ・サイクルに基づき
各エンコーダのパルスの公称の周期の時間を計算してい
る。しかしこれは製造業者によって指定されるデューテ
ィ・サイクルには避けられない誤差があるために不正確
な結果を与える。この誤差は現在の段階で±１０％程度
である。
ｌｉ１，Ｊｒ．に対する米国特許４，５３５，２８８号
には、唯１個のパルスしか時間測定を行わず、従って一
見したところでは動的な応答の決定が可能な方法が示唆
されている。しかしそこに記載されているように、該特
許の方法はデューティ・サイクルの誤差を受け易い。こ
れを一層明確にするために、ここでもっと詳しく検討し
よう。回転エンコーダの製造業者は回転エンコーダの１
回転当たりのパルスの数を指定し、またデューティ・サ
イクルを指定する。デューティ・サイクルが５０％と指
定された場合、Ｖｉｔｕｌｉ，Ｊｒ．によって測定され
た各パルスに対する時間は実際にはエンコーダの各パル
ス中の公称の角度増分の半分に相当する。例えば１回転
当たり３，６００個のパルスがある場合、これはエンコ
ーダが１°回転する毎に１０個のパルスが生じることに
相当する。Ｖｉｔｕｌｉ，Ｊｒ．は１個のパルスの公称
の半サイクルに対してこの時間を測定し、これから製造
業者によって指定されたデューティ・サイクルに基づき
各エンコーダのパルスの公称の周期の時間を計算してい
る。しかしこれは製造業者によって指定されるデューテ
ィ・サイクルには避けられない誤差があるために不正確
な結果を与える。この誤差は現在の段階で±１０％程度
である。
【００４０】従って、Ｖｉｔｕｌｉ，Ｊｒ．は回転エン
コーダの単一のパルスの回転角度を与え、これによって
１個のパルスがかかっている間の角速度を計算できると
しているが、実際に結果は不正確である。
コーダの単一のパルスの回転角度を与え、これによって
１個のパルスがかかっている間の角速度を計算できると
しているが、実際に結果は不正確である。
【００４１】図４はモータの試験システムの操作を示す
流れ図である。即ち最初にモータ２１を動かし、シャフ
ト・エンコーダ２３の出力を上記の方法でサンプリング
する。サンプリングされたデータを集め、コンピュータ
２５で処理し、処理したデータを表示装置２６に表示す
る。許容される動作範囲からのずれを計算し、欠陥のあ
るモータに対する警告を警告信号としてコンピュータ２
５から出力することができる。このような警告信号は勿
論公知方法で音響的または視覚的に発生させることがで
きる。下記に詳細に説明するように、モータ２１を加速
する際に生じる過渡的な効果に関する変動を随時除去
し、通常の定常状態の速度特性をつくることができる。
流れ図である。即ち最初にモータ２１を動かし、シャフ
ト・エンコーダ２３の出力を上記の方法でサンプリング
する。サンプリングされたデータを集め、コンピュータ
２５で処理し、処理したデータを表示装置２６に表示す
る。許容される動作範囲からのずれを計算し、欠陥のあ
るモータに対する警告を警告信号としてコンピュータ２
５から出力することができる。このような警告信号は勿
論公知方法で音響的または視覚的に発生させることがで
きる。下記に詳細に説明するように、モータ２１を加速
する際に生じる過渡的な効果に関する変動を随時除去
し、通常の定常状態の速度特性をつくることができる。
【００４２】図５はシャフト・エンコーダ２３によって
つくられた連続したパルスの時間間隔の測定値から計算
された、交流ＰＳＣ誘導モータに対するモータの動的な
速度特性を示すグラフである。即ち各パルスに応じた角
度的な回転が知られているから、連続したパルスの間に
おけるモータの速度の増分を計算することができる。モ
ータの速度、従ってトルクは時間と共に連続的には増加
せず、短時間の間上昇したり下降したりすることに注目
されたい。約０．０４秒後にこの効果はなくなり、定常
状態に達するまでモータの速度およびトルクは時間と共
に増加する。特にモータが定常状態に達した後でも速度
になお連続的な変動があることに注目すべきである。こ
れらの変動は回転エンコーダのパルスの周期の関数とし
てモータの角度的な回転を測定することによってだけ明
らかになり、多数のパルスに亙って平均化されたデータ
に基づく従来までに提案された方法では全く見過ごされ
て来た。
つくられた連続したパルスの時間間隔の測定値から計算
された、交流ＰＳＣ誘導モータに対するモータの動的な
速度特性を示すグラフである。即ち各パルスに応じた角
度的な回転が知られているから、連続したパルスの間に
おけるモータの速度の増分を計算することができる。モ
ータの速度、従ってトルクは時間と共に連続的には増加
せず、短時間の間上昇したり下降したりすることに注目
されたい。約０．０４秒後にこの効果はなくなり、定常
状態に達するまでモータの速度およびトルクは時間と共
に増加する。特にモータが定常状態に達した後でも速度
になお連続的な変動があることに注目すべきである。こ
れらの変動は回転エンコーダのパルスの周期の関数とし
てモータの角度的な回転を測定することによってだけ明
らかになり、多数のパルスに亙って平均化されたデータ
に基づく従来までに提案された方法では全く見過ごされ
て来た。
【００４３】既に述べたように、モータ２１にはフライ
ホイールを連結する必要はない。その代わり下記のよう
にニュートンの法則に従って回転子の慣性能率の知識か
らモータのトルクを計算することができる。
ホイールを連結する必要はない。その代わり下記のよう
にニュートンの法則に従って回転子の慣性能率の知識か
らモータのトルクを計算することができる。
【００４４】
【数２】
【００４５】ここでＭ（ｔ）＝時間ｔにおける瞬間的な
トルク、 Ｑ＝回転子の慣性能率、 ω＝モータの角速度、 Ｌ（ｔ）＝時間ｔにおける瞬間的な外部の負荷である。
トルク、 Ｑ＝回転子の慣性能率、 ω＝モータの角速度、 Ｌ（ｔ）＝時間ｔにおける瞬間的な外部の負荷である。
【００４６】モータ２１には負荷は連結されていないか
ら、Ｌ（ｔ）＝０であり、式（２）は簡単化されて次の
ようになる。
ら、Ｌ（ｔ）＝０であり、式（２）は簡単化されて次の
ようになる。
【００４７】
【数３】
【００４８】図６は下記のようにしてモータ２１の速度
特性から導かれる助走時（ｒｕｎ−ｕｐ）のトルクであ
る。外部の負荷をかけずにモータ２１を動作させ、動的
速度特性を導きこれをコンピュータ２５に格納する。次
に動的速度特性の時間微分を計算し、その結果にロータ
の知られた値の慣性能率を乗じる。速度はｒｐｍ単位で
決定されることを考慮すれば、負荷のないモータを回転
させ始めてからその全速力に到達するまでの動的なトル
クに関連させるためには、この結果にさらに因子２π／
６０を乗じてラジアン／秒単位の対応する角速度に変換
しなければならない。この特性は、供給電圧の交流サイ
クルの中の予め定められた点で常にモータを回転し始め
るように注意すれば再現可能である。例えば実際問題に
帰着できる特定のシステムにおいては、電圧が０ボルト
を通って上昇する点でモータを始動させる。
特性から導かれる助走時（ｒｕｎ−ｕｐ）のトルクであ
る。外部の負荷をかけずにモータ２１を動作させ、動的
速度特性を導きこれをコンピュータ２５に格納する。次
に動的速度特性の時間微分を計算し、その結果にロータ
の知られた値の慣性能率を乗じる。速度はｒｐｍ単位で
決定されることを考慮すれば、負荷のないモータを回転
させ始めてからその全速力に到達するまでの動的なトル
クに関連させるためには、この結果にさらに因子２π／
６０を乗じてラジアン／秒単位の対応する角速度に変換
しなければならない。この特性は、供給電圧の交流サイ
クルの中の予め定められた点で常にモータを回転し始め
るように注意すれば再現可能である。例えば実際問題に
帰着できる特定のシステムにおいては、電圧が０ボルト
を通って上昇する点でモータを始動させる。
【００４９】図６に示された負荷がない場合の助走時の
トルクの特性により、静的な速度およびトルクの特性だ
けでは得られない動的なモータの特性を決定することが
できる。この動的な特性により静的なデータだけでは検
出できないモータの欠陥を識別し、またモータの特性を
分類することができる。さらに次のことが見出された。
トルクの特性により、静的な速度およびトルクの特性だ
けでは得られない動的なモータの特性を決定することが
できる。この動的な特性により静的なデータだけでは検
出できないモータの欠陥を識別し、またモータの特性を
分類することができる。さらに次のことが見出された。
【００５０】（１）動的なトルクの特性はモータの加速
時におけるモータのトルクの雑音振幅の指標を与え、同
様に加速中におけるトルクの変化によって生じるモータ
の機械的な雑音の強さの指標を与える。
時におけるモータのトルクの雑音振幅の指標を与え、同
様に加速中におけるトルクの変化によって生じるモータ
の機械的な雑音の強さの指標を与える。
【００５１】（２）動的なトルクの特性はモータの回転
する部材が非平衡である指標を与える。
する部材が非平衡である指標を与える。
【００５２】（３）動的なトルクの特性はモータの欠陥
を識別する特に感度の良い診断方法である。
を識別する特に感度の良い診断方法である。
【００５３】上記の議論は、これまでは助走時における
モータの動的特性に集中されて来た。しかし必要に応じ
過渡的な効果における変動を取り除き、図７にグラフに
よって示されているような円滑な速度−時間特性を得る
ことができる。図７のグラフから通常のトルク−速度特
性を導くことができる（図１１に示されている）。過渡
的な効果に関する変動を除去するにはいくつかの方法を
用いることができる。モータのシャフトを機械的に固定
し、ステータの電流が定常値に達した場合に限り固定を
解除することができる。別法として、モータ２１がＰｅ
ｒｍａｎｅｎｔＳｐｌｉｔ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ（ＰＳ
Ｃ）型の誘導モータであり、ステータが主コイルと補助
コイルから成り、補助コイルを主コイルと並列に切り替
えることができる場合には、ロータは両方のコイルに電
流が供給される場合だけ回転することができる。この場
合もステータの主コイルおよび補助コイルの両方は、交
流の電圧が上昇しながら０に等しくなった時にだけ、回
路の中で切り替えられる。もっと一般的に述べれば、交
流電圧の供給サイクルの中で任意の他の角度で電力を供
給することによって再現性が保証される。
モータの動的特性に集中されて来た。しかし必要に応じ
過渡的な効果における変動を取り除き、図７にグラフに
よって示されているような円滑な速度−時間特性を得る
ことができる。図７のグラフから通常のトルク−速度特
性を導くことができる（図１１に示されている）。過渡
的な効果に関する変動を除去するにはいくつかの方法を
用いることができる。モータのシャフトを機械的に固定
し、ステータの電流が定常値に達した場合に限り固定を
解除することができる。別法として、モータ２１がＰｅ
ｒｍａｎｅｎｔＳｐｌｉｔ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ（ＰＳ
Ｃ）型の誘導モータであり、ステータが主コイルと補助
コイルから成り、補助コイルを主コイルと並列に切り替
えることができる場合には、ロータは両方のコイルに電
流が供給される場合だけ回転することができる。この場
合もステータの主コイルおよび補助コイルの両方は、交
流の電圧が上昇しながら０に等しくなった時にだけ、回
路の中で切り替えられる。もっと一般的に述べれば、交
流電圧の供給サイクルの中で任意の他の角度で電力を供
給することによって再現性が保証される。
【００５４】過渡時における変動を相殺するさらに他の
方法は、適当なアルゴリズムを用いてモータの動的速度
特性を処理する方法である。この目的に対しては、モー
タの加速中に時間の関数として速度の変化を決定するよ
うに図５に示される動的速度特性をサンプリングする。
得られた信号を時間領域から周波数領域へフーリェ変換
して周波数スペクトルを導く。この周波数スペクトルに
フィルターをかけ、高い周波数の高調波を除去し、得ら
れたスペクトルを再び時間領域に変換して戻す。この点
に関連し、時間領域において時間的な分解能が十分に高
いという事実によって周波数スペクトルを得ることが可
能になることに注目しなければならない。粗い時間的な
分解能を用いるこれまでに提案された方法は周波数スペ
クトルを分解することはできない。
方法は、適当なアルゴリズムを用いてモータの動的速度
特性を処理する方法である。この目的に対しては、モー
タの加速中に時間の関数として速度の変化を決定するよ
うに図５に示される動的速度特性をサンプリングする。
得られた信号を時間領域から周波数領域へフーリェ変換
して周波数スペクトルを導く。この周波数スペクトルに
フィルターをかけ、高い周波数の高調波を除去し、得ら
れたスペクトルを再び時間領域に変換して戻す。この点
に関連し、時間領域において時間的な分解能が十分に高
いという事実によって周波数スペクトルを得ることが可
能になることに注目しなければならない。粗い時間的な
分解能を用いるこれまでに提案された方法は周波数スペ
クトルを分解することはできない。
【００５５】過渡時におけるステータの電流の変動を相
殺するさらに他の方法は、シャフトを正常な回転方向に
対し反対方向に回転させ、次いでモータが方向を変える
時間の間に加速（即ち速度−時間）特性のサンプリング
を始める方法である。このような方法は公知であり、例
えばＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉ
ｎｃ．に帰属する、表題が「摩擦トルクを測定する方法
および装置」の米国特許５，２１８，８６０号および同
５，４４０，９１５号に記載されている。以後の処理は
動的な速度特性を導く上記の方法と同様であるが、もは
や過渡的な成分が存在しないから静的な速度特性が得ら
れる。
殺するさらに他の方法は、シャフトを正常な回転方向に
対し反対方向に回転させ、次いでモータが方向を変える
時間の間に加速（即ち速度−時間）特性のサンプリング
を始める方法である。このような方法は公知であり、例
えばＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉ
ｎｃ．に帰属する、表題が「摩擦トルクを測定する方法
および装置」の米国特許５，２１８，８６０号および同
５，４４０，９１５号に記載されている。以後の処理は
動的な速度特性を導く上記の方法と同様であるが、もは
や過渡的な成分が存在しないから静的な速度特性が得ら
れる。
【００５６】図８は定常状態における負荷のない４極Ｐ
ＳＣ誘導モータのアイドリングに対する速度の変化をグ
ラフ的に示す。図９はモータの速度特性を周波数領域に
変換した結果を示す。図９に示された周波数スペクトル
はモータに関し時間領域において分解できるよりも明瞭
な情報を与える。特にトルクおよび速度の変動に関し明
瞭な情報が得られる。
ＳＣ誘導モータのアイドリングに対する速度の変化をグ
ラフ的に示す。図９はモータの速度特性を周波数領域に
変換した結果を示す。図９に示された周波数スペクトル
はモータに関し時間領域において分解できるよりも明瞭
な情報を与える。特にトルクおよび速度の変動に関し明
瞭な情報が得られる。
【００５７】ロータの慣性能率は二つの別の速度特性、
即ち負荷のないモータの速度特性、および既知の慣性負
荷をモータのシャフトにかけた場合の速度特性によって
決定することができる。即ち下記の過程を実行する。
即ち負荷のないモータの速度特性、および既知の慣性負
荷をモータのシャフトにかけた場合の速度特性によって
決定することができる。即ち下記の過程を実行する。
【００５８】（ｉ）負荷のないモータの速度−時間特性
を決定し、過渡時における変動の効果を除去する。
を決定し、過渡時における変動の効果を除去する。
【００５９】（ｉｉ）モータに知られた値の慣性能率を
有する慣性的な負荷を連結する。
有する慣性的な負荷を連結する。
【００６０】（ｉｉｉ）負荷をかけたモータの速度−時
間特性を決定し、過渡時における変動の効果を除去す
る。
間特性を決定し、過渡時における変動の効果を除去す
る。
【００６１】（ｉｖ）（ｉ）および（ｉｉｉ）から誘導
されたそれぞれの速度を処理し、ロータに関し能率を決
定する。
されたそれぞれの速度を処理し、ロータに関し能率を決
定する。
【００６２】計算は下記の式に基づいて行う。
【００６３】負荷をかけないモータに対し
【００６４】
【数４】
【００６５】ここでＭｍａｘはモータの最大トルク、 Ｑはモータのロータの慣性能率（計算すべき値）、 ωはモータの角速度である。
【００６６】知られた値の慣性的な負荷θＩがかけられ
たモータに対し
たモータに対し
【００６７】
【数５】
【００６８】モータの最大トルク（Ｍｍａｘ）は一定で
あり、それにかけられた負荷に依存しない。従って
あり、それにかけられた負荷に依存しない。従って
【００６９】
【数６】
【００７０】これから次式が得られる。
【００７１】
【数７】
【００７２】またモータの試験システム１０は、アイド
リングの際の、即ち負荷がかからない定常状態における
モータの脈動のトルクを導くことができる。例えばアイ
ドリングの場合、交流のＰＳＣ誘導モータによって生じ
る磁気的な雑音の強度の指標をこのようにして決定する
ことができる。アイドリング中、モータは変動する回転
磁場によってつくられる変動するトルクのために、僅か
な脈動が重畳した基本的に一定の速度で回転する。
リングの際の、即ち負荷がかからない定常状態における
モータの脈動のトルクを導くことができる。例えばアイ
ドリングの場合、交流のＰＳＣ誘導モータによって生じ
る磁気的な雑音の強度の指標をこのようにして決定する
ことができる。アイドリング中、モータは変動する回転
磁場によってつくられる変動するトルクのために、僅か
な脈動が重畳した基本的に一定の速度で回転する。
【００７３】図１０は速度−時間特性の時間微分とロー
タの慣性能率との積のグラフであり、これは定常状態下
にあってアイドリングした場合のモータによって生じる
変動するトルクの指標である。
タの慣性能率との積のグラフであり、これは定常状態下
にあってアイドリングした場合のモータによって生じる
変動するトルクの指標である。
【００７４】このモータ試験システム１０はまた作業速
度における負荷のかかったモータの変動するトルクを導
き、例えば作業速度で回転している場合のモータによっ
て生じる磁気的な雑音の強度の大きさの指標を与えるこ
とができる。同様に、モータのトルクの変動により生じ
る、負荷と衝突した際の機械的な雑音の強度の大きさの
指標になる。モータの速度およびかけた負荷は下記の因
子によって生じるトルクの変動によって変動する。
度における負荷のかかったモータの変動するトルクを導
き、例えば作業速度で回転している場合のモータによっ
て生じる磁気的な雑音の強度の大きさの指標を与えるこ
とができる。同様に、モータのトルクの変動により生じ
る、負荷と衝突した際の機械的な雑音の強度の大きさの
指標になる。モータの速度およびかけた負荷は下記の因
子によって生じるトルクの変動によって変動する。
【００７５】（ｉ）モータ、（ｉｉ）負荷、および（ｉ
ｉｉ）二つの間の弱い連結。
ｉｉ）二つの間の弱い連結。
【００７６】速度特性の時間微分とロータの慣性能率お
よび外部の負荷の慣性能率の和との積は、作業速度で回
転する際の負荷をかけられたモータによって生じる変動
するトルクの強さの指標を与える。この変動するトルク
はまた負荷をかけられたモータの作業速度における電気
的および機械的雑音の大きさの指標を与える。
よび外部の負荷の慣性能率の和との積は、作業速度で回
転する際の負荷をかけられたモータによって生じる変動
するトルクの強さの指標を与える。この変動するトルク
はまた負荷をかけられたモータの作業速度における電気
的および機械的雑音の大きさの指標を与える。
【００７７】図１１は負荷をかけられたモータの静的な
トルク−速度特性をグラフ的に示す。いずれの生産サイ
クルの終りにおいても、外部の負荷がモータに連結さ
れ、負荷がかけられたモータの速度−時間特性が決定さ
れる。過渡的な効果を除去した後にこの曲線の時間微分
をとり、それにロータと外部の負荷を一緒にした全慣性
能率を乗じると、負荷のない場合のモータの静的なトル
ク−速度特性が得られる。これは次式で表される。
トルク−速度特性をグラフ的に示す。いずれの生産サイ
クルの終りにおいても、外部の負荷がモータに連結さ
れ、負荷がかけられたモータの速度−時間特性が決定さ
れる。過渡的な効果を除去した後にこの曲線の時間微分
をとり、それにロータと外部の負荷を一緒にした全慣性
能率を乗じると、負荷のない場合のモータの静的なトル
ク−速度特性が得られる。これは次式で表される。
【００７８】
【数８】
【００７９】ここでＭは負荷をかけないモータのトル
ク、ＱＩはロータの慣性能率、ＱＬは外部の負荷の慣性
能率、ＭＬは負荷のトルクである。
ク、ＱＩはロータの慣性能率、ＱＬは外部の負荷の慣性
能率、ＭＬは負荷のトルクである。
【００８０】図１２は図１１に示した静的なトルク−速
度特性を負荷の速度−トルク特性ＭＬと一緒に示す。こ
の場合負荷は空調用のファンである。このような負荷に
対しては、この速度−トルク特性は一般に抛物線の形を
しており、原点を通り、モータの実際の作業速度の所で
モータのトルク−速度曲線と交叉している。図１３は図
１１に示すモータのトルク−速度特性と図１２に示す負
荷のトルク−速度特性との間の差のプロットであり、こ
れから次式が導かれる。
度特性を負荷の速度−トルク特性ＭＬと一緒に示す。こ
の場合負荷は空調用のファンである。このような負荷に
対しては、この速度−トルク特性は一般に抛物線の形を
しており、原点を通り、モータの実際の作業速度の所で
モータのトルク−速度曲線と交叉している。図１３は図
１１に示すモータのトルク−速度特性と図１２に示す負
荷のトルク−速度特性との間の差のプロットであり、こ
れから次式が導かれる。
【００８１】
【数９】
【００８２】図１３に示されたグラフは負荷をかけて始
動させてから全作業速度に至るまでの加速中に得られた
グラフである。この特性は、モータを供給電圧の交流サ
イクルの同じ点から始動させる限り再現可能である。例
えば実際に帰着できる特定のシステムにおいて、電圧が
０ボルトを通って上昇する交流サイクルの点においてモ
ータを始動させる。従って図１３に示された特性は、同
様な負荷をかけた一組のモータのＧＯ−ＮＯＧＯ試験を
行い、どのモータと負荷（空調機、水圧ポンプ、等）と
の組が設計の仕様に合っているかを示す優れた手段にな
る。負荷がかけられたモータの機能性を決定するために
図１３に示されたような特性を使用することは、従来は
知られていなかったことに注目されたい。
動させてから全作業速度に至るまでの加速中に得られた
グラフである。この特性は、モータを供給電圧の交流サ
イクルの同じ点から始動させる限り再現可能である。例
えば実際に帰着できる特定のシステムにおいて、電圧が
０ボルトを通って上昇する交流サイクルの点においてモ
ータを始動させる。従って図１３に示された特性は、同
様な負荷をかけた一組のモータのＧＯ−ＮＯＧＯ試験を
行い、どのモータと負荷（空調機、水圧ポンプ、等）と
の組が設計の仕様に合っているかを示す優れた手段にな
る。負荷がかけられたモータの機能性を決定するために
図１３に示されたような特性を使用することは、従来は
知られていなかったことに注目されたい。
【００８３】図１３に示されたような負荷がかけられた
モータのトルク−速度特性を計算した後、図１１および
図１２に示すモータの静的トルク−速度特性を差し引
き、図１２にグラフ的に示した負荷のトルク−速度特性
を導く。
モータのトルク−速度特性を計算した後、図１１および
図１２に示すモータの静的トルク−速度特性を差し引
き、図１２にグラフ的に示した負荷のトルク−速度特性
を導く。
【００８４】特性の過渡的な部分による変動を取り去っ
た後の負荷をかけたモータの助走時の静的なトルク−速
度特性は、一般に図６に示された負荷をかけないモータ
の特性と形が似ており、次のようにして導かれる。動的
な速度特性を上記のようにして直接導き、その時間微分
を計算する。ロータと外部負荷とを一緒にした全慣性能
率をこの時間微分に乗じると、式（９）から明らかなよ
うに負荷のないモータの動的なトルク−速度特性が得ら
れる。即ちこの特性は一組の同様なモータの動的挙動を
比較する優れた手段として役立つ。
た後の負荷をかけたモータの助走時の静的なトルク−速
度特性は、一般に図６に示された負荷をかけないモータ
の特性と形が似ており、次のようにして導かれる。動的
な速度特性を上記のようにして直接導き、その時間微分
を計算する。ロータと外部負荷とを一緒にした全慣性能
率をこの時間微分に乗じると、式（９）から明らかなよ
うに負荷のないモータの動的なトルク−速度特性が得ら
れる。即ちこの特性は一組の同様なモータの動的挙動を
比較する優れた手段として役立つ。
【００８５】負荷をかけたモータの機能性を確立し、始
動させてから加速する間のモータ＋負荷の磁気的な雑音
の指標を得るために、この特性を使用することは従来知
られてはいなかったことに注目すべきである。同様に始
動させてからトルクを加速する際に生じる機械的な雑音
の指標を得るためにこの特性を使用することも従来は知
られていなかった。
動させてから加速する間のモータ＋負荷の磁気的な雑音
の指標を得るために、この特性を使用することは従来知
られてはいなかったことに注目すべきである。同様に始
動させてからトルクを加速する際に生じる機械的な雑音
の指標を得るためにこの特性を使用することも従来は知
られていなかった。
【００８６】負荷をかけたモータの通常の作業条件の
間、モータと負荷は次のような因子から生じるトルクの
変動により僅かに変動する速度で稼働される。
間、モータと負荷は次のような因子から生じるトルクの
変動により僅かに変動する速度で稼働される。
【００８７】（ｉ）モータ。
【００８８】（ｉｉ）負荷、および（ｉｉｉ）二つの間
の弱い連結。
の弱い連結。
【００８９】速度特性の時間微分とロータと外部の負荷
との慣性能率の和との積は、作業速度で回転させた場合
の負荷がかかったモータによって生じる変動するトルク
の指標を与える。変動するトルクは負荷がかけられたモ
ータの作業速度における電気的および機械的雑音の強度
の大きさの指標を与える。
との慣性能率の和との積は、作業速度で回転させた場合
の負荷がかかったモータによって生じる変動するトルク
の指標を与える。変動するトルクは負荷がかけられたモ
ータの作業速度における電気的および機械的雑音の強度
の大きさの指標を与える。
【００９０】上記の試験の大部分は負荷がかけられた或
いはかけられていない完成したモータに関するものであ
る。しかし本発明にはまた、名目上の「理想的な」機械
と比較することにより機械の部品を試験することも含ま
れる。例えば異なったロータを試験するために、予め較
正された高性能のステータを使用し、上記試験を行って
モータの動的および静的特性の両方を導き出すことがで
きる。異なったロータをもつ同じモータに関してこれら
の試験を繰り返すことにより、ロータの性能を比較する
ことができる。同様に予め較正された高性能のロータを
用い、異なったステータを置き換えてゆくことにより、
ステータの性能を比較することができる。
いはかけられていない完成したモータに関するものであ
る。しかし本発明にはまた、名目上の「理想的な」機械
と比較することにより機械の部品を試験することも含ま
れる。例えば異なったロータを試験するために、予め較
正された高性能のステータを使用し、上記試験を行って
モータの動的および静的特性の両方を導き出すことがで
きる。異なったロータをもつ同じモータに関してこれら
の試験を繰り返すことにより、ロータの性能を比較する
ことができる。同様に予め較正された高性能のロータを
用い、異なったステータを置き換えてゆくことにより、
ステータの性能を比較することができる。
【００９１】これまでに説明された方法は機械を始動さ
せてから定常状態に達するまでの速度−時間または速度
−トルクの特性の過渡時の部分の測定に関する方法であ
った。即ち各パルスの実際の時間を測定することによ
り、固定された時間間隔の平均の回転を測定することに
よって分解し得るよりも遥かに細かい分解能で速度−時
間または速度−トルクの特性を決定できることが例示さ
れた。その結果モータの特性の過渡期の部分の間に起こ
る変動も分解することができ、従って従来提案された方
法では見過ごされてきたモータの性能に関する情報を与
えることができる。
せてから定常状態に達するまでの速度−時間または速度
−トルクの特性の過渡時の部分の測定に関する方法であ
った。即ち各パルスの実際の時間を測定することによ
り、固定された時間間隔の平均の回転を測定することに
よって分解し得るよりも遥かに細かい分解能で速度−時
間または速度−トルクの特性を決定できることが例示さ
れた。その結果モータの特性の過渡期の部分の間に起こ
る変動も分解することができ、従って従来提案された方
法では見過ごされてきたモータの性能に関する情報を与
えることができる。
【００９２】負荷をかけられていない機械が定常状態に
達した場合でも、名目上一定の速度またはトルクはま
た、本発明に従って特性を測定する場合に測定可能にな
る摂動または脈動を受けることも説明されている。
達した場合でも、名目上一定の速度またはトルクはま
た、本発明に従って特性を測定する場合に測定可能にな
る摂動または脈動を受けることも説明されている。
【００９３】しかし、本発明によれば、負荷をかけられ
た機械が実際の作業条件下で定常状態に達した場合で
も、名目上一定の速度またはトルクは本発明により特性
を決定する場合に測定可能になる摂動または脈動を受け
ることが見出された。このことはまた、通常の方法を用
いて速度−時間または速度−トルク特性を導く場合に完
全に失われる極めて貴重な情報を与える。勿論この場合
始動時からの機械の速度を測定する必要はなく、また或
る交流の機械に対し何時交流電圧のサイクルの電力がそ
の機械に加えられたかを知ることはもはや適切なことで
はない。名目上一定の速度は動的な脈動成分をもつこと
が見出されており、これはモータおよびかけられた負荷
の挙動の貴重な指標として役立つ。具体的に述べれば、
脈動が大きすぎるのは作動しているモータの機能が不適
切であることの指標であり、従って脈動の量は作動して
いるモータが許容できるかどうかを示す尺度としての役
目をする。従って負荷がかけられたモータの挙動を作動
状態で常に監視し、脈動成分の大きさを予め定められた
閾値と比較することにより、負荷がかけられたモータま
たはその任意の構成成分が設計上の仕様に合わない場合
には警告を行うことができる。
た機械が実際の作業条件下で定常状態に達した場合で
も、名目上一定の速度またはトルクは本発明により特性
を決定する場合に測定可能になる摂動または脈動を受け
ることが見出された。このことはまた、通常の方法を用
いて速度−時間または速度−トルク特性を導く場合に完
全に失われる極めて貴重な情報を与える。勿論この場合
始動時からの機械の速度を測定する必要はなく、また或
る交流の機械に対し何時交流電圧のサイクルの電力がそ
の機械に加えられたかを知ることはもはや適切なことで
はない。名目上一定の速度は動的な脈動成分をもつこと
が見出されており、これはモータおよびかけられた負荷
の挙動の貴重な指標として役立つ。具体的に述べれば、
脈動が大きすぎるのは作動しているモータの機能が不適
切であることの指標であり、従って脈動の量は作動して
いるモータが許容できるかどうかを示す尺度としての役
目をする。従って負荷がかけられたモータの挙動を作動
状態で常に監視し、脈動成分の大きさを予め定められた
閾値と比較することにより、負荷がかけられたモータま
たはその任意の構成成分が設計上の仕様に合わない場合
には警告を行うことができる。
【００９４】また本発明においては、定常状態の間に振
動するトルクと速度を測定し、時間領域および周波数領
域の両方において速度−時間およびトルク−時間特性を
導くことができる。このような場合、回転するシャフト
が定常状態の速度に達するまで待つか、或いは高い慣性
をもったフライホイールを回転するシャフトに結合し、
定常状態に達する時間を故意に遅らせることができる。
このような場合、加速する間において定常状態のトルク
および速度が振動する現象が現れるが、これは従来提案
されている試験ベッドに比べ多くのサンプリング点が得
られるという事実によって認めることができる。動的な
脈動によりそうでなければ明らかにならない機械の欠陥
が強調される。
動するトルクと速度を測定し、時間領域および周波数領
域の両方において速度−時間およびトルク−時間特性を
導くことができる。このような場合、回転するシャフト
が定常状態の速度に達するまで待つか、或いは高い慣性
をもったフライホイールを回転するシャフトに結合し、
定常状態に達する時間を故意に遅らせることができる。
このような場合、加速する間において定常状態のトルク
および速度が振動する現象が現れるが、これは従来提案
されている試験ベッドに比べ多くのサンプリング点が得
られるという事実によって認めることができる。動的な
脈動によりそうでなければ明らかにならない機械の欠陥
が強調される。
【００９５】図１４は大きな慣性能率をもったフライホ
イールをシャフトに連結した場合のモータの速度−時間
特性を示す。モータの速度は０から徐々に増加し、フラ
イホイールがない場合の０．１秒に対し、約０．３５秒
後にアイドリング速度に達する。この定常状態の速度−
時間特性の上にモータの定常状態の速度の小さい変化を
表す振動が重ね合わさっていることに注目されたい。こ
れは常に存在するが、モータの速度が迅速に定常状態の
速度に達する場合には認められない。
イールをシャフトに連結した場合のモータの速度−時間
特性を示す。モータの速度は０から徐々に増加し、フラ
イホイールがない場合の０．１秒に対し、約０．３５秒
後にアイドリング速度に達する。この定常状態の速度−
時間特性の上にモータの定常状態の速度の小さい変化を
表す振動が重ね合わさっていることに注目されたい。こ
れは常に存在するが、モータの速度が迅速に定常状態の
速度に達する場合には認められない。
【００９６】図１５は、１，２６０ｒｐｍの所に中心を
置いて図１４に示したモータの速度−時間特性を拡大し
た効果を示し、定常状態のモータの速度が周期的に増加
および減少する様子が一層はっきりと示されている。こ
の曲線は負荷がかかったモータの１，２６０ｒｐｍにお
ける定常状態の挙動を分類する尺度としての役目をす
る。
置いて図１４に示したモータの速度−時間特性を拡大し
た効果を示し、定常状態のモータの速度が周期的に増加
および減少する様子が一層はっきりと示されている。こ
の曲線は負荷がかかったモータの１，２６０ｒｐｍにお
ける定常状態の挙動を分類する尺度としての役目をす
る。
【００９７】図１６は速度１，２６０ｒｐｍの所に中心
を置いた図１５に示された速度−時間特性から導かれた
速度スペクトルを示す。この速度スペクトルは１００Ｈ
ｚの基本周波数を示し、これは交流供給電源の周波数の
２倍に相当することに注目されたい。
を置いた図１５に示された速度−時間特性から導かれた
速度スペクトルを示す。この速度スペクトルは１００Ｈ
ｚの基本周波数を示し、これは交流供給電源の周波数の
２倍に相当することに注目されたい。
【００９８】図１７は図１４に示した速度−時間特性を
時間で微分し、フライホイールとモータとの一緒にした
慣性能率を乗じて導かれたトルク−時間特性である。こ
の図では図１４の速度−時間曲線で観測されるのと同様
な振動がトルクについても見られる。
時間で微分し、フライホイールとモータとの一緒にした
慣性能率を乗じて導かれたトルク−時間特性である。こ
の図では図１４の速度−時間曲線で観測されるのと同様
な振動がトルクについても見られる。
【００９９】図１８は図１７に示したモータのトルク−
時間特性を１，２６０ｒｐｍに中心を置いて拡大した効
果を示し、定常状態のモータのトルクの周期的な上昇お
よび下降が一層はっきりと示されている。図１４から分
かるように、時間ｔ＝０．３秒でモータは１，２６０ｒ
ｐｍの速度に達する。従って図１８は約ｔ＝０．３秒に
中心を置いてモータのトルク−時間特性を拡大すること
によって導かれる。この曲線は１，２６０ｒｐｍの所で
負荷がかかったモータの定常状態の挙動を分類する役目
をする。
時間特性を１，２６０ｒｐｍに中心を置いて拡大した効
果を示し、定常状態のモータのトルクの周期的な上昇お
よび下降が一層はっきりと示されている。図１４から分
かるように、時間ｔ＝０．３秒でモータは１，２６０ｒ
ｐｍの速度に達する。従って図１８は約ｔ＝０．３秒に
中心を置いてモータのトルク−時間特性を拡大すること
によって導かれる。この曲線は１，２６０ｒｐｍの所で
負荷がかかったモータの定常状態の挙動を分類する役目
をする。
【０１００】図１９は１，２６０ｒｐｍの速度の所に中
心を置いて図１８に示したトルク−時間特性から導かれ
たトルク・スペクトルを示す。この場合もトルク・スペ
クトルは１００Ｈｚの基本周波数を示し、これは交流供
給電源の周波数の２倍に相当することに注目されたい。
心を置いて図１８に示したトルク−時間特性から導かれ
たトルク・スペクトルを示す。この場合もトルク・スペ
クトルは１００Ｈｚの基本周波数を示し、これは交流供
給電源の周波数の２倍に相当することに注目されたい。
【０１０１】図２０は突風（ｇｕｓｔ）の問題を表す空
調機に対する定常状態の速度の周波数スペクトル曲線を
示す。このスペクトルは大きな３Ｈｚの成分をもつもの
として示されている。
調機に対する定常状態の速度の周波数スペクトル曲線を
示す。このスペクトルは大きな３Ｈｚの成分をもつもの
として示されている。
【０１０２】図２１は小さい３Ｈｚの成分を示す良好な
空調機に対する定常状態の周波数速度速度スペクトルを
示す。
空調機に対する定常状態の周波数速度速度スペクトルを
示す。
【０１０３】図２２は、シャッターを繰り返し調節し異
なったシャッターの位置に対しファンの速度−時間特性
を導き表示した正常な定常状態の速度−時間特性を示
す。この図ではファンの速度の変動が小さく、それは空
調機の高性能の挙動の指標となっている。
なったシャッターの位置に対しファンの速度−時間特性
を導き表示した正常な定常状態の速度−時間特性を示
す。この図ではファンの速度の変動が小さく、それは空
調機の高性能の挙動の指標となっている。
【０１０４】図２３はシャッターを繰り返し調節し異な
ったシャッターの位置に対しファンの速度−時間特性を
導き表示した欠陥のある空調機に対する速度−時間特性
を示す。この場合にはファンの速度の鋭い変動が示さ
れ、これは空調機の低品質の性能の指標となっている。
ったシャッターの位置に対しファンの速度−時間特性を
導き表示した欠陥のある空調機に対する速度−時間特性
を示す。この場合にはファンの速度の鋭い変動が示さ
れ、これは空調機の低品質の性能の指標となっている。
【０１０５】図２４は、本発明に従って導かれるような
回転シャフトの速度またはトルクの特性を表示する動的
なトルクまたは速度の解析器４０の機能を示す図であ
る。この動的なトルクまたは速度の解析器４０は、両方
とも使用者によって選ばれた或る時間間隔に亙り或る開
始時間から測定された速度またはトルクをサンプリング
するサンプリング・ユニット４１を含んでいる。表示装
置４２がサンプリング・ユニット４１に連結され、サン
プリングした速度および／またはトルクを表示する。制
御パネル４３は時間または周波数に関して第１のｘ軸の
スケールを制御し、またトルクまたは速度に関し第２の
直交するｙ軸のスケールを制御する。典型的にはｘ軸は
水平であり、ｙ軸は垂直であるが、これは便宜上の問題
であり、必要に応じ軸を入れ替えることができる。制御
パネル４３によって使用者はサンプリング・ユニット４
１のサンプリングの時間間隔を調節し、従って大きな融
通性を得ることができる。サンプリングの時間間隔が長
いと多くのサンプルが得られるからである。
回転シャフトの速度またはトルクの特性を表示する動的
なトルクまたは速度の解析器４０の機能を示す図であ
る。この動的なトルクまたは速度の解析器４０は、両方
とも使用者によって選ばれた或る時間間隔に亙り或る開
始時間から測定された速度またはトルクをサンプリング
するサンプリング・ユニット４１を含んでいる。表示装
置４２がサンプリング・ユニット４１に連結され、サン
プリングした速度および／またはトルクを表示する。制
御パネル４３は時間または周波数に関して第１のｘ軸の
スケールを制御し、またトルクまたは速度に関し第２の
直交するｙ軸のスケールを制御する。典型的にはｘ軸は
水平であり、ｙ軸は垂直であるが、これは便宜上の問題
であり、必要に応じ軸を入れ替えることができる。制御
パネル４３によって使用者はサンプリング・ユニット４
１のサンプリングの時間間隔を調節し、従って大きな融
通性を得ることができる。サンプリングの時間間隔が長
いと多くのサンプルが得られるからである。
【０１０６】これらの好適具体化例に対しては特許請求
の範囲に記載された本発明の範囲を逸脱することなく変
更を行い得ることは明らかである。従って、これらの好
適具体化例では特に交流のＰＳＣ誘導モータに関して説
明が行われているが、本発明は同様に他の型の交流モー
タおよび直流モータについて使用するのにも適してい
る。明らかに異なったタイプの機械に対し実際の速度−
時間および速度−トルク特性は異なっているであろう
が、或る与えられたタイプの機械の特性は製造業者の設
計の仕様から許容できないほど逸脱したことを示す良好
な指標となる。
の範囲に記載された本発明の範囲を逸脱することなく変
更を行い得ることは明らかである。従って、これらの好
適具体化例では特に交流のＰＳＣ誘導モータに関して説
明が行われているが、本発明は同様に他の型の交流モー
タおよび直流モータについて使用するのにも適してい
る。明らかに異なったタイプの機械に対し実際の速度−
時間および速度−トルク特性は異なっているであろう
が、或る与えられたタイプの機械の特性は製造業者の設
計の仕様から許容できないほど逸脱したことを示す良好
な指標となる。
【０１０７】同様に、好適具体化例においては回転シャ
フト・エンコーダによって生成される連続したパルスの
時間周期が測定される。しかし本発明は、速度またはト
ルクの特性の動的な効果の分解能において通常の方法に
比べ典型的には数千倍の改善がなされていることを考え
れば、単に１秒毎に或いは第３のパルスの周期だけを測
定する場合でも著しい改善が得られることは明らかであ
る。
フト・エンコーダによって生成される連続したパルスの
時間周期が測定される。しかし本発明は、速度またはト
ルクの特性の動的な効果の分解能において通常の方法に
比べ典型的には数千倍の改善がなされていることを考え
れば、単に１秒毎に或いは第３のパルスの周期だけを測
定する場合でも著しい改善が得られることは明らかであ
る。
【０１０８】最後に、本発明では特定の例として回転す
る機械の挙動に関して説明がなされているが、本発明に
おいては本発明の特定の用途には無関係に角度的な回転
の測定に関し一層良好な分解能が得られることを了解さ
れたい。
る機械の挙動に関して説明がなされているが、本発明に
おいては本発明の特定の用途には無関係に角度的な回転
の測定に関し一層良好な分解能が得られることを了解さ
れたい。
【０１０９】方法に関する請求項において、過程を示す
のに使用されるアルファベットの文字は単に便宜的に与
えられたものであり、これらの過程を実施する特定の順
序を意味するものではない。
のに使用されるアルファベットの文字は単に便宜的に与
えられたものであり、これらの過程を実施する特定の順
序を意味するものではない。
【図１】従来法のモータ試験用のベッドの模式図。
【図２】本発明のモータ試験システムを機能的に示すブ
ロック図。
ロック図。
【図３】図２に示したモータ試験システムの詳細を示す
ブロック図。
ブロック図。
【図４】図２に示すモータ試験システムを操作する主要
な過程を示す流れ図。
な過程を示す流れ図。
【図５】本発明のモータ試験システムで測定し比較した
典型的な交流ＰＳＣ誘導モータの特性を示すグラフ。
典型的な交流ＰＳＣ誘導モータの特性を示すグラフ。
【図６】本発明のモータ試験システムで測定し比較した
典型的な交流ＰＳＣ誘導モータの特性を示すグラフ。
典型的な交流ＰＳＣ誘導モータの特性を示すグラフ。
【図７】本発明のモータ試験システムで測定し比較した
典型的な交流ＰＳＣ誘導モータの特性を示すグラフ。
典型的な交流ＰＳＣ誘導モータの特性を示すグラフ。
【図８】本発明のモータ試験システムで測定し比較した
典型的な交流ＰＳＣ誘導モータの特性を示すグラフ。
典型的な交流ＰＳＣ誘導モータの特性を示すグラフ。
【図９】本発明のモータ試験システムで測定し比較した
典型的な交流ＰＳＣ誘導モータの特性を示すグラフ。
典型的な交流ＰＳＣ誘導モータの特性を示すグラフ。
【図１０】本発明のモータ試験システムで測定し比較し
た典型的な交流ＰＳＣ誘導モータの特性を示すグラフ。
た典型的な交流ＰＳＣ誘導モータの特性を示すグラフ。
【図１１】本発明のモータ試験システムで測定し比較し
た典型的な交流ＰＳＣ誘導モータの特性を示すグラフ。
た典型的な交流ＰＳＣ誘導モータの特性を示すグラフ。
【図１２】本発明のモータ試験システムで測定し比較し
た典型的な交流ＰＳＣ誘導モータの特性を示すグラフ。
た典型的な交流ＰＳＣ誘導モータの特性を示すグラフ。
【図１３】本発明のモータ試験システムで測定し比較し
た典型的な交流ＰＳＣ誘導モータの特性を示すグラフ。
た典型的な交流ＰＳＣ誘導モータの特性を示すグラフ。
【図１４】定常状態における欠陥を強調するために本発
明をさらに適用したグラフ。
明をさらに適用したグラフ。
【図１５】定常状態における欠陥を強調するために本発
明をさらに適用したグラフ。
明をさらに適用したグラフ。
【図１６】定常状態における欠陥を強調するために本発
明をさらに適用したグラフ。
明をさらに適用したグラフ。
【図１７】定常状態における欠陥を強調するために本発
明をさらに適用したグラフ。
明をさらに適用したグラフ。
【図１８】定常状態における欠陥を強調するために本発
明をさらに適用したグラフ。
明をさらに適用したグラフ。
【図１９】定常状態における欠陥を強調するために本発
明をさらに適用したグラフ。
明をさらに適用したグラフ。
【図２０】空調用のファンを用い欠陥を強調するために
本発明をさらに適用したグラフ。
本発明をさらに適用したグラフ。
【図２１】空調用のファンを用い欠陥を強調するために
本発明をさらに適用したグラフ。
本発明をさらに適用したグラフ。
【図２２】空調用のファンを用い欠陥を強調するために
本発明をさらに適用したグラフ。
本発明をさらに適用したグラフ。
【図２３】空調用のファンを用い欠陥を強調するために
本発明をさらに適用したグラフ。
本発明をさらに適用したグラフ。
【図２４】本発明に従って導かれた回転するシャフトの
速度またはトルクの特性を表示する動的なトルクおよび
速度の解析器の機能を示すブロック図。
速度またはトルクの特性を表示する動的なトルクおよび
速度の解析器の機能を示すブロック図。
Claims (45)
- 【請求項１】 （ａ）連続した論理状態の任意の対をシ
ャフトの知られた値をもつ角度的な回転に対応させるよ
うに反対向きのバイナリーの論理状態を逐次生成させる
ディジタル回転エンコーダ（２３）をシャフトに取り付
け、 （ｂ）シャフトを回転させ、 （ｃ）ディジタル回転エンコーダによって生成される連
続した各論理状態に関連したそれぞれの時間的な周期を
別々に測定し、 （ｄ）連続した各論理状態に関連したそれぞれの該時間
周期を加え合わせ、ディジタル回転エンコーダによって
生成した論理状態の連続した対の累積された経過時間間
隔を導き、これによってシャフトの角度的な回転または
その関数を導き得るようにする過程から成ることを特徴
とする回転するシャフト（２３）の角度的な回転を測定
する方法。 - 【請求項２】 （ａ）連続した論理状態の任意の対を回
転する電気モータの知られた値をもつ角度的な回転に対
応させるように反対向きのバイナリーの論理状態を生成
させるディジタル回転エンコーダ（２３）に、電気モー
タ（２１）の負荷がかけられていないシャフト（２２）
を取り付け、 （ｂ）電気モータが回転する際にディジタル回転エンコ
ーダによって生成した論理状態の連続した対の累積され
た経過時間周期を測定して回転する電気モータの動的な
速度−時間特性（図５）またはその関数を導き得るよう
にし、 （ｃ）負荷がかけられていない回転している電気モータ
のこの動的な速度−時間特性を使用して負荷がかけられ
ていない回転している電気モータの静的なトルク−速度
特性（図１１）または動的なトルク−速度特性（図
６）、或いは定常状態の間の振動するトルク（図１０）
または定常状態の間の速度およびトルク・スペクトル
（図９）を導く過程から成ることを特徴とする電気モー
タ（２１）またはその構成成分の試験方法。 - 【請求項３】 （ａ）連続した論理状態の任意の対を回
転する電気モータ＋負荷の知られた値をもつ角度的な回
転に対応させるように反対向きのバイナリーの論理状態
を生成するディジタル回転エンコーダ（２３）に、電気
モータ（２１）＋負荷のシャフト（２２）を取り付け、 （ｂ）電気モータ＋負荷が回転する際にディジタル回転
エンコーダによって生成した論理状態の連続した対の累
積された経過時間間隔を測定して回転する電気モータと
負荷との動的な速度−時間特性またはその関数を導こと
ができるようにし、 （ｃ）回転している電気モータ＋負荷のこの動的な速度
−時間特性を使用して組み合わされた静的なトルク−速
度特性（図１２）または定常状態の組み合わされた振動
するトルク−速度特性または定常状態の速度スペクトル
（図２０および２１）、或いは電気モータと負荷との組
み合わされたトルクが電気モータのトルクから負荷のト
ルクを差し引いた値に等しいような回転している電気モ
ータ＋負荷の定常状態の組み合わされたトルク・スペク
トルを導く過程から成ることを特徴とする電気モータ
（２１）と取り付けられた負荷とから構成された電気機
械の試験方法。 - 【請求項４】 過程（ｃ）は （ｉ）動的な速度−時間特性（図５）の時間微分を計算
し、 （ｉｉ）（ｉ）で得られた時間微分に負荷がかけられて
いない電気モータの慣性能率を乗じて負荷がかけられて
いない電気モータの動的な速度−トルク特性（図６）を
導く過程を含むことを特徴とする請求項２記載の方法。 - 【請求項５】 過程（ｃ）は （ｉ）電気モータの定常状態の間の動的な速度−時間特
性（図８）の時間微分を計算し、 （ｉｉ）（ｉ）で得られた時間微分に負荷がかけられて
いない電気モータの慣性能率を乗じて定常状態における
負荷がかけられていない電気モータの動的な速度−トル
ク特性（図１０）を導く過程を含むことを特徴とする電
気モータが定常状態に達した後に電気モータの定常状態
の間の振動するトルクを決定する請求項２記載の方法。 - 【請求項６】 過程（ｃ）は （ｉ）電気モータを加速してそれが定常状態の速度に達
するまでの間の動的な速度−時間特性（図５）の過渡的
な部分に関する変動を除去して静的な速度−時間特性
（図７）を導き、 （ｉｉ）静的な速度−時間特性（図７）の時間微分を計
算し、 （ｉｉｉ）（ｉｉ）で得られた時間微分に負荷がかけら
れていない電気モータの慣性能率を乗じて負荷がかけら
れていない電気モータの静的な速度−トルク特性（図１
１）を導く過程を含むことを特徴とする請求項２記載の
方法。 - 【請求項７】 過程（ｃ）は （ｉ）電気モータ＋負荷を加速してそれが定常状態の速
度に達するまでの間の動的な速度−時間特性の過渡的な
部分に関する変動を除去して電気モータ＋負荷の静的な
速度−時間特性を導き、 （ｉｉ）電気モータ＋負荷の静的な速度−時間特性の時
間微分を計算し、 （ｉｉｉ）（ｉｉ）で得られた時間微分に組み合わされ
た電気モータ＋負荷の慣性能率を乗じて電気モータ＋負
荷の組み合わされた静的な速度−トルク特性（図１２）
を導く過程を含むことを特徴とする請求項３記載の方
法。 - 【請求項８】 電気モータを加速してそれが定常状態の
速度に達するまでの間の過渡的な部分に関する変動を除
去する過程（ｉ）は （１）電気モータのシャフトを固定し、 （２）電気モータのステータの電流を監視し、 （３）ステータの電流が定常状態の値に達した時に電気
モータのシャフトを解除する過程を含むことを特徴とす
る請求項６記載の方法。 - 【請求項９】 主コイルおよび補助コイルを含み、補助
コイルを主コイルと並列に切り替え得るステータをもっ
たＰＳＣ型の交流誘導モータと共に使用する請求項６記
載の方法において、電気モータを加速してそれが定常状
態の速度に達するまでの間の過渡的な部分に関する変動
を除去する過程（ｉ）は （１）最初に交流供給電圧のサイクルの知られた値の角
度の所においてのみ主コイルに電流を供給し、 （２）主コイルの中のステータの電流を監視し、 （３）交流供給電圧のサイクルの同じ知られた値の角度
の所において主コイルの中のステータの電流が定常状態
の値に達した時に回路の補助コイルを切り替える過程を
含むことを特徴とする方法。 - 【請求項１０】 電気モータを加速してそれが定常状態
の速度に達するまでの間の過渡的な部分に関する変動を
除去する過程（ｉ）は （１）シャフトを通常の回転方向に対して反対の方向に
回転させ、 （２）回転する電気モータが方向を変える時間の間に、
速度−時間特性のサンプリングを開始する過程を含むこ
とを特徴とする請求項６記載の方法。 - 【請求項１１】 電気モータを加速してそれが定常状態
の速度に達するまでの間の過渡的な部分に関する変動を
除去する過程（ｉ）は （１）加速中の回転する電気モータの速度−時間特性を
フーリェ変換し、 （２）周波数スペクトルにフィルターをかけて高周波数
成分を除去し、 （３）得られたスペクトルをフーリェ変換して時間領域
に戻す過程を含むことを特徴とする請求項６記載の方
法。 - 【請求項１２】 さらに（ｉｖ）請求項２で導かれた電
気モータの速度−トルク特性から回転する電気モータ＋
負荷の組み合わされた静的な速度−トルク特性を差し引
き、負荷のトルク−速度特性を導く過程を含むことを特
徴とする請求項７記載の方法。 - 【請求項１３】 さらに（ｖ）組み合わされた静的な速
度−トルク特性（図１２）の関数として電気モータ＋負
荷のＧＯ−ＮＯＧＯを行う過程を含むことを特徴とする
請求項７記載の方法。 - 【請求項１４】 さらに（ｄ）該電気モータに対する予
め較正されたロータをつくり、 （ｅ）順次性能が連続したステータをつくり、該ステー
タに関し過程（ａ）〜（ｃ）を繰り返し、個々のステー
タに依存したモータの特性を得る過程を含むことを特徴
とする電気モータに使用するためにステータの相対的な
挙動特性を試験する請求項２または６記載の方法。 - 【請求項１５】 さらに（ｄ）該電気モータに対する予
め較正されたステータをつくり、 （ｅ）順次性能が連続したロータをつくり、該ステータ
に関し過程（ａ）〜（ｃ）を繰り返し、個々のロータに
依存したモータの特性を得る過程を含むことを特徴とす
る電気モータに使用するためにロータの相対的な挙動特
性を試験する請求項２または６記載の方法。 - 【請求項１６】 さらに（ｄ）モータのシャフトに連結
された知られた値の慣性能率を有する慣性負荷（１４）
がかけられた回転する電気モータの静的トルク−速度特
性を導き、 （ｅ）負荷がかかっていない電気モータおよび電気モー
タ＋負荷のそれぞれのトルク−速度特性を処理して電気
モータのロータの慣性能率を決定する過程を含むことを
特徴とする請求項２または６記載の方法。 - 【請求項１７】 速度またはトルクの変動を電気モータ
の雑音の目安として使用することを特徴とする請求項４
および５記載の方法。 - 【請求項１８】 速度またはトルクの変動を電気モータ
の非平衡または振動の目安として使用することを特徴と
する請求項４および５記載の方法。 - 【請求項１９】 さらに（ｆ）回転する電気モータまた
は電気機械の速度−時間特性をフーリェ変換して速度の
周波数スペクトルを導き、 （ｇ）電気モータまたは電気モータ＋負荷の振動、非平
衡、空気雑音、および振動するトルクを決定するため
に、電気モータまたは電気モータ＋負荷の速度の周波数
スペクトルを解析する過程を含むことを特徴とする請求
項２〜１８記載の方法。 - 【請求項２０】 さらに（ｆ）回転する電気モータまた
は電気モータ＋負荷のトルク−時間特性をフーリェ変換
してトルクの周波数スペクトルを導き、 （ｇ）電気モータまたは電気モータ＋負荷の振動、非平
衡、空気雑音、および振動するトルクを決定するため
に、電気モータまたは電気モータ＋負荷のトルクの周波
数スペクトルを解析する過程を含むことを特徴とする請
求項２〜１８記載の方法。 - 【請求項２１】 過程（ｃ）は （ｉ）電気モータ＋負荷の定常状態の間の動的な速度−
時間特性の時間微分を計算し、 （ｉｉ）（ｉ）で得られた時間微分に、電気モータ＋負
荷の慣性能率を乗じて定常状態における電気モータ＋負
荷の動的な速度−トルク特性を導く過程を含むことを特
徴とする電気モータ＋負荷が定常状態の速度に達した後
に電気モータ＋負荷の定常状態の間の振動するトルクを
決定する請求項３記載の方法。 - 【請求項２２】 （ｄ）高い慣性をもつフライホイール
を回転するシャフトに連結して定常状態に達するまでの
時間を故意に遅らせ、 （ｅ）定常状態の現象に到達した後回転する電気モータ
の変動する速度の定常状態の速度−時間特性を導き、 （ｆ）回転する電気モータの速度を所望の範囲に拡大し
て限られた時間枠の間で該振動する速度特性が重畳して
いる速度−時間特性を導く過程を含むことを特徴とする
定常状態の速度に到達する間の振動する速度特性を導く
請求項２、４または５記載の方法。 - 【請求項２３】 さらに（ｇ）速度−時間特性を時間で
微分し、回転する電気モータの慣性能率を乗じて時間の
関数として変動するトルクを導く過程を含むことを特徴
とする回転する電気モータの定常状態の速度における振
動するトルクの特性を導く請求項２または５記載の方
法。 - 【請求項２４】 （ｉ）所望の時間の間該シャフトをデ
ィジタル回転エンコーダに連結したままにし、 （ｉｉ）電気モータ＋負荷が回転している間ディジタル
回転エンコーダによって生成するパルスの該それぞれの
時間周期を該所望の時間の間実時間で絶えず測定し、 （ｉｉｉ）定常状態の組み合わされた振動するトルク−
速度特性、または定常状態の速度スペクトル（図２０お
よび２１）、または回転する電気モータ＋負荷の定常状
態の組み合わされたトルク・スペクトルを絶えず導き、 （ｉｖ）公称の評価値からの（ｉｉｉ）で導かれた特性
のずれを決定する過程を含むことを特徴とする回転する
電気モータ＋負荷の定常状態での振動、非平衡、雑音ま
たは振動するトルクを実時間で試験するための請求項３
記載の方法の使用。 - 【請求項２５】 電気モータを空調機のファンに連結
し、 （ａ）ファンを定常状態の速度に到達させ、 （ｂ）ファンの速度−時間特性を導き、 （ｃ）振動、非平衡または空気雑音で振動するトルクを
試験するために、回転する電気モータ＋ファンの速度−
時間またはトルク−時間特性をフーリェ変換してその速
度の周波数スペクトルまたはトルクの周波数スペクトル
を導き、 これによって低性能の挙動を示す高い振幅をもった空調
機の速度またはトルクの周波数高調波（図２０）を強調
させる過程を含むことを特徴とする空調機の動作挙動を
試験するための請求項３記載の方法。 - 【請求項２６】 電気モータを空調機のファンに連結
し、 （ｅ）ファンを定常状態の速度に到達させ、 （ｆ）シャッターを繰り返し調節し、異なったシャッタ
ーの位置に対しファンの速度−時間特性を導いて表示
し、 これによって低性能の挙動を示すファンの速度の鋭い変
動（図２３）を強調させる過程を含むことを特徴とする
空気流の方向を調節するために調節可能なシャッターを
もつ空調機の動作挙動を試験するための請求項３記載の
方法。 - 【請求項２７】 さらに（ｇ）知られた値のサンプリン
グ開始時間から測定された速度またはトルクを規則的な
時間間隔でサンプリングし、 （ｈ）オッシロスコープまたは電圧に対するスペクトル
解析器を用いるのと同様な方法で、測定された速度また
はトルクのサンプルを時間または周波数に対して該規則
正しい時間間隔で表示し、 （ｉ）オッシロスコープまたは電圧に対するスペクトル
解析器を用いるのと同様な方法で速度またはトルクをサ
ンプリングしながら、時間または周波数に関し第１のｘ
軸のスケールを制御し、 （ｊ）オッシロスコープまたは電圧に対するスペクトル
解析器を用いるのと同様な方法で、トルクまたは速度の
振幅に関し第２の直交するｙ軸のスケールを制御する過
程を含むことを特徴とする請求項２〜２６記載の方法に
より導かれた回転するシャフトの速度またはトルク特性
を表示する方法。 - 【請求項２８】 任意の対の連続した論理状態をシャフ
トの知られた値の角度的な回転に対応させるように、反
対向きのバイナリーの論理状態をシャフトの知られた値
の角度的な回転に対して生成するディジタル回転エンコ
ーダ（２３）をシャフトに取り付けるための連結ユニッ
ト、 ディジタル回転エンコーダによって生成される連続した
反対向きのバイナリーの論理状態の個々の時間周期を測
定するための１対のタイマー（３１、３２）、および該
タイマーに連結され、それぞれの連続した論理状態に関
連する該個々の時間周期を加え合わせディジタル回転エ
ンコーダによって生成される連続した対の論理状態の累
積された経過時間を導き、これによってシャフトの角度
的な回転またはその関数を導き得るようにするコンピュ
ータ（２５）を含むことを特徴とする回転するシャフト
（２２）の角度的な回転を測定する装置（２０）。 - 【請求項２９】 回転する電気モータのシャフト（２
２）ををディジタル回転エンコーダ（２３）に取り付け
る連結ユニット、および指定された時間において回転す
る電気モータに動力を供給する電源（２８）を含む回転
する電気モータ（２１）またはその構成部分を試験する
装置（２０）において、 任意の対の連続した論理状態を電気モータの知られた値
の角度的な回転に対応させるように、反対向きのバイナ
リーの論理状態を電気モータの知られた値の角度的な回
転に対して生成するディジタル回転エンコーダ（２
３）、 電気モータが回転する間ディジタル回転エンコーダによ
って生成される連続した対の論理状態のそれぞれの経過
時間の周期を測定する１対のタイマー（３１、３２）、
および該タイマーに連結され、第１のタイマーから個々
の時間周期を逐次受け取り、関連する時間周期を計算
し、第２のタイマーを始動させ、ディジタル回転エンコ
ーダによって生成された連続した反対向きのバイナリー
の論理状態の個々の時間周期を累積して回転する電気モ
ータの動的な速度特性を導き得るようにし、また負荷を
かけられていない回転する電気モータの動的な速度−時
間特性を使用して静的なトルク−速度特性（図１１）ま
たは動的なトルク−速度特性（図６）、或いは定常状態
の間の振動するトルク（図１０）または負荷をかけられ
ていない回転する電気モータの定常状態の間の速度およ
びトルク・スペクトル（図９）を導くためのコンピュー
タ（２５）を含むことを特徴とする装置。 - 【請求項３０】 回転する電気モータ＋負荷のシャフト
（２２）ををディジタル回転エンコーダ（２３）に取り
付ける連結ユニット、および指定された時間において回
転する電気モータに動力を供給する電源（２８）を含む
回転する電気モータ（２１）＋負荷を試験する装置（２
０）において、 任意の対の連続した論理状態を電気モータの知られた値
の角度的な回転に対応させるように、反対向きのバイナ
リーの論理状態を電気モータの一知られた値の角度的な
回転に対して生成するディジタル回転エンコーダ（２
３）、 電気モータ＋負荷が回転する間ディジタル回転エンコー
ダによって生成される連続した対の論理状態のそれぞれ
の経過時間の周期を測定する１対のタイマー（３１、３
２）、および該タイマーに連結され、第１のタイマーか
ら個々の時間周期を逐次受け取り、関連する時間周期を
計算し、第２のタイマーを始動させ、ディジタル回転エ
ンコーダによって生成された連続した反対向きのバイナ
リーの論理状態の個々の時間周期を累積して回転する電
気モータ＋負荷の動的な速度特性を導き得るようにし、
また回転する電気モータ＋負荷の動的な速度−時間特性
を使用して組み合わされた静的なトルク−速度特性（図
１２）または定常状態の組み合わされた振動するトルク
−速度特性、或いは定常状態の速度スペクトル（図２０
および２１）、または電気モータ＋負荷の組み合わされ
たトルクが電気モータのトルクから負荷のトルクを差し
引いた値に等しいような回転する電気モータ＋負荷の定
常状態の組み合わされたトルク・スペクトルを導くため
のコンピュータ（２５）を含むことを特徴とする装置。 - 【請求項３１】 さらに、コンピュータに連結され、そ
れによって計算された特性をグラフ的に表示する表示装
置（２７）を含んでいることを特徴とする請求項２９ま
たは３０記載の装置。 - 【請求項３２】 過渡的な効果を除去し、電気モータの
静的なトルク−速度特性を導くようにつくられているこ
とを特徴とする請求項２９記載の装置。 - 【請求項３３】 過渡的な効果を除去し、電気モータ＋
負荷の組み合わされた静的なトルク−速度特性を導くよ
うにつくられていることを特徴とする請求項３０記載の
装置。 - 【請求項３４】 該タイマーは、 出力の所で知られた値の周波数の高周波クロック・パル
スを発生する発振器（３１）、および第１および第２の
カウンタ（３２、３３）を含み、該カウンタはそれぞれ
該発振器の出力に連結されたクロック入力（ＣＬＫ）を
有し、またそれぞれシャフト・エンコーダ（２３）に連
結され且つシャフト・エンコーダのそれぞれの論理状態
をそれに連結されたコンピュータに供給するために互い
に反対向きの論理状態に対応したイネーブル入力（ＥＮ
ＡＢＬＥ）を有し、これによってコンピュータが反対向
きの論理状態の累積された時間周期を計算できるように
しており、さらに該カウンタはそれぞれ第１および第２
のカウンタをリセットできるようにコンピュータに連結
されたリセット端子（ＲＳＴ）をもっていることを特徴
とする請求項２９〜３３記載の装置。 - 【請求項３５】 さらに、知られた値のサンプリング開
始時間から測定された速度またはトルクを規則的な時間
間隔でサンプリングするサンプリング・ユニット（４
１）、 オッシロスコープまたは電圧に対するスペクトル解析器
を用いるのと同様な方法で測定された速度またはトルク
のサンプルを時間または周波数に対して該規則正しい時
間間隔で表示する表示装置（４２）、およびオッシロス
コープまたは電圧に対するスペクトル解析器を用いるの
と同様な方法で速度またはトルクをサンプリングしなが
ら、時間または周波数に関しては第１のｘ軸のスケール
を、トルクまたは速度の振幅に関しては第２の直交する
ｙ軸のスケールを制御する制御パネル（４３）を含むこ
とを特徴とする回転するシャフトの速度またはトルクの
特性を表示する請求項２９〜３４記載の装置。 - 【請求項３６】 制御パネルは該時間間隔を調節する制
御装置を含むことを特徴とする制御装置を３５記載の装
置。 - 【請求項３７】 制御パネルは該サンプリング開始時間
を調節する制御装置を含むことを特徴とする３５記載の
装置。 - 【請求項３８】 シャフトの角度的な回転を正確に測定
するために電気モータのシャフト（２２）ををディジタ
ル回転エンコーダ（２３）に取り付ける連結ユニット、 指定された時間において回転する電気モータに動力を供
給する電源（２８）、および回転する電気モータの速度
特性を導くためにディジタル回転エンコーダ（２３）に
連結されたコンピュータ（２５）を含む回転する電気モ
ータ（２１）またはその構成成分（２２）の角度的な回
転を測定する装置（２０）において、 該コンピュータは負荷がかけられていない回転する電気
モータの動的な速度−時間特性（図５）を測定し、負荷
がかけられていない電気モータのこの動的な速度−時間
特性を使用して静的な速度特性（図１１）または動的な
トルク−速度特性（図６）、或いは定常状態の間に振動
するトルク（図１０）または負荷がかけられていない回
転する電気モータの定常状態の間の速度およびトルク・
スペクトル（図９）を測定することを特徴とする装置。 - 【請求項３９】 電気モータのシャフト（２２）を回転
する電気モータ（２１）＋負荷に取り付ける連結ユニッ
ト、 指定された時間において回転する電気モータに動力を供
給する電源（２８）、および回転する電気モータの速度
特性を導くためにディジタル回転エンコーダ（２３）に
連結されたコンピュータ（２５）を含む回転する電気モ
ータ（２１）＋負荷を試験する装置（２０）において、 該コンピュータは回転する電気モータ＋負荷の動的な速
度−時間特性（図５）を測定し、回転する電気モータ＋
負荷のこの動的な速度−時間特性を使用して組み合わさ
れた静的なトルク−速度特性（図１２）または定常状態
の組み合わされた振動するトルク−速度特性、或いは定
常状態の速度スペクトル（図２０および２１）、または
電気モータ＋負荷の組み合わされたトルクが電気モータ
のトルクから負荷のトルクを差し引いた値に等しいよう
な回転する電気モータ＋負荷の定常状態の組み合わされ
たトルク・スペクトルを導くことを特徴とする装置。 - 【請求項４０】 さらに、コンピュータに連結され、そ
れによって計算された特性をグラフ的に表示する表示装
置（２７）を含んでいることを特徴とする請求項３８ま
たは３９記載の装置。 - 【請求項４１】 過渡的な効果を除去し、電気モータの
静的なトルク−速度特性を導くようにつくられているこ
とを特徴とする請求項３８記載の装置。 - 【請求項４２】 過渡的な効果を除去し、電気モータ＋
負荷の組み合わされた静的なトルク−速度特性を導くよ
うにつくられていることを特徴とする請求項３９記載の
装置。 - 【請求項４３】 さらに、知られた値のサンプリング開
始時間から測定された速度またはトルクを規則的な時間
間隔でサンプリングするサンプリング・ユニット（４
１）、 オッシロスコープまたは電圧に対するスペクトル解析器
を用いるのと同様な方法で測定された速度またはトルク
のサンプルを時間または周波数に対して該規則正しい時
間間隔で表示する表示装置（４２）、およびオッシロス
コープまたは電圧に対するスペクトル解析器を用いるの
と同様な方法で速度またはトルクをサンプリングしなが
ら、時間または周波数に関しては第１のｘ軸のスケール
を、トルクまたは速度の振幅に関しては第２の直交する
ｙ軸のスケールを制御する制御パネル（４３）を含むこ
とを特徴とする回転するシャフトの速度またはトルクの
特性を表示する請求項３８または３９記載の装置。 - 【請求項４４】 制御パネルは該時間間隔を調節する制
御装置を含むことを特徴とする制御装置を請求項４３記
載の装置。 - 【請求項４５】 制御パネルは該サンプリング開始時間
を調節する制御装置を含むことを特徴とする制御装置を
請求項４３記載の装置。
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