JP2017033546A - Machine learning device that learns cooling device operating condition, motor control device having machine learning device, motor control system, and machine learning method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、機械学習装置、電動機制御装置、電動機制御システム、及び機械学習方法に関し、特に、冷却装置の稼働条件を学習する機械学習装置、機械学習装置を備えた電動機制御装置及び電動機制御システム並びに機械学習方法に関する。 The present invention relates to a machine learning device, an electric motor control device, an electric motor control system, and a machine learning method, and in particular, a machine learning device that learns operating conditions of a cooling device, an electric motor control device and an electric motor control system that include the machine learning device, and It relates to a machine learning method.
電動機(モータ)は、駆動に伴って、ステータコアの鉄損や巻線の銅損による発熱により、電動機の温度が上昇し、電動機の損失が増加したり、電動機が損傷する恐れがある。そこで、生じる熱を吸収冷却するために、電動機を冷却する方法が提案されている(例えば、特許文献1)。 As the motor (motor) is driven, the temperature of the motor rises due to the heat generated by the iron loss of the stator core and the copper loss of the winding, and the motor loss may increase or the motor may be damaged. Therefore, a method of cooling the electric motor has been proposed in order to absorb and cool the generated heat (for example, Patent Document 1).
また、電動機を駆動する制御装置は、電動機の駆動に伴って、制御装置内部のパワー素子が発熱して温度が上昇し、パワー素子が損傷する恐れがある。そこで、制御装置の寿命を維持する為に、制御装置を冷却する方法が提案されている。 Further, in the control device that drives the electric motor, the power element inside the control device generates heat and the temperature rises as the electric motor is driven, and the power element may be damaged. Therefore, a method for cooling the control device has been proposed in order to maintain the life of the control device.
特許文献1に記載されたモータ冷却装置は、モータの回転軸内に軸方向に沿って設けられた冷却用冷媒供給路と、ステータコアに巻着されている巻線によって形成されている巻線耳部に対向し、冷却用冷媒を冷却用冷媒供給路より巻線耳部に噴出させるように設けられた冷却用冷媒噴出孔と、冷却用冷媒供給路に冷却用冷媒を供給するポンプと、このポンプの吐出する冷却用冷媒量をモータの駆動状態に応じて可変とするポンプ制御手段と、を設けている。特許文献1に記載されたモータ冷却装置によれば、効率よくステータコアを冷却することができ、これにより、モータ全体を効率的に冷却することが可能となるというものである。 The motor cooling device described in Patent Document 1 is a winding ear formed by a cooling coolant supply path provided along the axial direction in a rotating shaft of a motor, and a winding wound around a stator core. A cooling refrigerant jet hole provided so as to be opposed to the cooling section and to eject the cooling refrigerant from the cooling refrigerant supply path to the winding ear, a pump for supplying the cooling refrigerant to the cooling refrigerant supply path, Pump control means is provided for varying the amount of cooling refrigerant discharged from the pump in accordance with the driving state of the motor. According to the motor cooling device described in Patent Document 1, it is possible to efficiently cool the stator core, which makes it possible to efficiently cool the entire motor.
しかしながら、従来のモータ制御装置は、電動機の温度に合わせて冷却装置の稼働率を変化させるだけであったため、電動機及び電動機制御装置の温度を規定された温度以下になるように制御しつつ、電動機、電動機制御装置及び冷却装置の損失を低減させることが難しいという問題があった。 However, since the conventional motor control device only changes the operating rate of the cooling device in accordance with the temperature of the electric motor, the electric motor and the electric motor control device are controlled to be equal to or lower than the specified temperature while the electric motor is controlled. There is a problem that it is difficult to reduce the loss of the motor control device and the cooling device.
本発明は、機械学習によって、電動機及び電動機制御装置の温度を規定された温度以下になるように制御しつつ、電動機、電動機制御装置、及び冷却装置の損失を減らすことが可能な機械学習装置、機械学習装置を備えた電動機制御装置及び電動機制御システム並びに機械学習方法を提供することを目的とする。 The present invention provides a machine learning device capable of reducing the loss of the electric motor, the electric motor control device, and the cooling device while controlling the temperature of the electric motor and the electric motor control device to be equal to or lower than a prescribed temperature by machine learning. An object of the present invention is to provide an electric motor control device, an electric motor control system, and a machine learning method provided with a machine learning device.
本発明の一実施例に係る機械学習装置は、電動機又は電動機制御装置を冷却するための冷却装置の稼働条件を学習する機械学習装置であって、電動機及び電動機制御装置のそれぞれの特定箇所の温度データのうちの少なくとも1つを含む状態変数を冷却装置の動作中に観測する状態観測部と、電動機、電動機制御装置、及び冷却装置のそれぞれの損失の合計並びに電動機及び電動機制御装置のそれぞれの特定箇所の温度の許容値に対する余裕を判定する判定データを取得する判定データ取得部と、状態変数及び判定データの組合せによって構成される訓練データセットに従って、冷却装置の稼働条件を学習する学習部と、を備えることを特徴とする。 A machine learning device according to an embodiment of the present invention is a machine learning device that learns operating conditions of a cooling device for cooling an electric motor or an electric motor control device, and is a temperature at each specific location of the electric motor and the electric motor control device. A state observation unit for observing a state variable including at least one of the data during operation of the cooling device, a total loss of each of the motor, the motor control device, and the cooling device, and identification of each of the motor and the motor control device A determination data acquisition unit for acquiring determination data for determining a margin for the allowable value of the temperature of the location, a learning unit for learning the operating condition of the cooling device according to a training data set constituted by a combination of the state variable and the determination data, It is characterized by providing.
本発明の一実施例に係る電動機制御装置は、上記機械学習装置を備えた電動機制御装置であって、学習部が訓練データセットに従って学習した結果に基づいて、冷却装置の回転速度及び稼動時間の組、又は冷却装置の冷媒温度及び冷媒流量の組のうち少なくとも一つの指令値を決定する意思決定部をさらに備えることを特徴とする。 An electric motor control device according to an embodiment of the present invention is an electric motor control device provided with the machine learning device, wherein the learning unit learns the rotational speed and operating time of the cooling device based on the result learned according to the training data set. It further comprises a decision-making unit that determines at least one command value of the set or a set of refrigerant temperature and refrigerant flow rate of the cooling device.
本発明の一実施例に係る電動機制御システムは、上記電動機制御装置と、温度データを出力する温度検出素子と、を備えることを特徴とする。 An electric motor control system according to an embodiment of the present invention includes the electric motor control device and a temperature detection element that outputs temperature data.
本発明の一実施例に係る機械学習方法は、電動機又は電動機制御装置を冷却するための冷却装置の稼働条件を学習する機械学習方法であって、電動機、及び電動機制御装置のそれぞれの特定箇所の温度データを含む状態変数を冷却装置の動作中に観測し、電動機、電動機制御装置、及び冷却装置のそれぞれの損失の合計並びにそれぞれの特定箇所の温度の許容値に対する余裕を判定する判定データを取得し、状態変数及び判定データの組合せによって構成される訓練データセットに従って、冷却装置の稼働条件を学習する、ことを含むことを特徴とする。 A machine learning method according to an embodiment of the present invention is a machine learning method for learning an operating condition of a cooling device for cooling an electric motor or an electric motor control device, and includes a specific part of each of the electric motor and the electric motor control device. Observe state variables including temperature data during operation of the cooling system, and obtain judgment data for determining the total loss of the motor, motor controller, and cooling system and the margin for the temperature tolerance at each specific location And learning the operating condition of the cooling device according to the training data set constituted by the combination of the state variable and the determination data.
本発明によれば、機械学習によって、電動機、電動機制御装置及び冷却装置の損失の合計を減らすことが可能な機械学習装置、機械学習装置を備えた電動機制御装置及び電動機制御システム並びに機械学習方法を提供することができる。 According to the present invention, a machine learning device capable of reducing the total loss of the electric motor, the motor control device, and the cooling device by machine learning, an electric motor control device including the machine learning device, an electric motor control system, and a machine learning method. Can be provided.
以下、図面を参照して、本発明に係る機械学習装置、電動機制御装置、電動機制御システム及び機械学習方法について説明する。 Hereinafter, a machine learning device, an electric motor control device, an electric motor control system, and a machine learning method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例に係る機械学習装置の構成図である。図2は、本発明の実施例に係る電動機制御システムの構成図である。図6は、本発明の実施例に係る電動機制装置の構成図である。 FIG. 1 is a configuration diagram of a machine learning apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram of an electric motor control system according to the embodiment of the present invention. FIG. 6 is a configuration diagram of an electric motor control device according to an embodiment of the present invention.
本発明の実施例に係る機械学習装置1は、電動機5又は電動機制御装置6を冷却するための冷却装置7の稼働条件を学習する機械学習装置であって、状態観測部2と、判定データ取得部3と、学習部4と、を備える。図2において、機械学習装置は電動機制御装置6に含まれている。
A machine learning device 1 according to an embodiment of the present invention is a machine learning device that learns operating conditions of a
状態観測部2は、電動機5(図2参照)、電動機制御装置6のそれぞれの特定箇所の温度データを含む状態変数を冷却装置7の動作中に観測する。
The
判定データ取得部3は、電動機5、電動機制御装置6、及び冷却装置7のそれぞれの損失及び、電動機5、電動機制御装置6のそれぞれの特定箇所の温度の許容値に対する余裕を判定する判定データを取得する。
The determination
学習部4は、状態変数及び判定データの組合せによって構成される訓練データセットに従って、冷却装置7の稼働条件を学習する。
The
温度データは、電動機5及び電動機制御装置6のそれぞれに設けられた温度検出素子(8,9)が検出する、電動機5の巻線温度、及び電動機制御装置6のパワー素子温度とする。
The temperature data are the winding temperature of the
機械学習装置1は、温度データから電動機5及び電動機制御装置6の損失を推定する損失推定部11と、冷却装置7の稼働条件から冷却装置7の損失を計算する損失計算部12と、をさらに備えることが好ましい。損失推定部11及び損失計算部12は判定データ取得部3に含まれていてもよい。
The machine learning device 1 further includes a
冷却装置7の損失は、冷却装置7の回転速度及び稼動時間を利用して計算される。また、液体による冷却を行う場合は、冷却流量、及び温度検出素子(10、10´)が検出する、冷媒温度を利用しても良い。なお、温度検出素子10は電動機5から冷却装置7へ流れる方向への冷媒の温度を、温度検出素子10´は冷却装置7から電動機5へ流れる方向への冷媒の温度をそれぞれ検出する。
The loss of the
図2に示した電動機制御システム100の構成図には冷却装置を1台のみ備えた例を示したが、このような例には限られず、冷却装置を複数台備えていてもよい(図3,図4,図5)。
In the configuration diagram of the
図3は、本発明の実施例の第1の変形例に係る電動機制御システム100´の構成図である。図3に示すように、2台の冷却装置、即ち、第1冷却装置71及び第2冷却装置72が設けられ、それぞれが電動機5及び電動機制御装置6を冷却するようにしてもよい。
FIG. 3 is a configuration diagram of an electric
図4は、本発明の実施例の第2の変形例に係る電動機制御システム100″の構成図である。図4に示すように、2台の冷却装置、即ち、第1冷却装置71´及び第2冷却装置72´が設けられ、第1冷却層装置71´が電動機5を冷却し、第2冷却装置72´が電動機制御装置6を冷却するようにしてもよい。
4 is a configuration diagram of an electric
図5は、本発明の実施例の第3の変形例に係る電動機制御システム100'''の構成図である。図5に示すように、4台の冷却装置、即ち、第1冷却装置71″、第2冷却装置72″、第3冷却装置73″、及び第4冷却装置74″が設けられ、第1冷却装置71″及び第2冷却装置72″が電動機5を冷却し、第3冷却装置73″及び第4冷却装置74″が電動機制御装置6を冷却するようにしてもよい。なお、冷却装置の台数は、図3〜5に示した例には限定されず、3台または5台以上の冷却装置を設けるようにしてもよい。
FIG. 5 is a configuration diagram of an electric
学習部4は、複数の冷却装置に対して取得される訓練データセットに従って、稼働条件を学習するように構成されてもよい。
The
電動機制御装置6は、判定データに基づいて報酬を計算する報酬計算部14を備える、学習部4は、報酬に基づいて、現在の状態変数から適切な冷却装置7の稼働条件(回転速度、稼働時間等)を決定するための関数を更新する関数更新部15を備える。
The motor control device 6 includes a
報酬計算部14は、判定データ、即ち電動機5、電動機制御装置6、及び冷却装置7のそれぞれの損失の合計及び電動機5及び電動機制御装置6、それぞれの特定箇所の温度の許容値に対する余裕を判定した結果を基に報酬を計算する。
The
具体的には、報酬計算部14は、冷却装置7、電動機5及び電動機制御装置6のそれぞれの損失、並びに冷却装置7、電動機5及び電動機制御装置6のそれぞれの特定箇所の温度が許容値に対して余裕があるか否かに基づいて報酬を決定することができる。例えば、冷却装置7、電動機5及び電動機制御装置6のそれぞれの損失の合計値が前回(1試行前)の値より減少し、かつ、冷却装置7、電動機5及び電動機制御装置6のそれぞれの特定箇所の温度が許容値未満である場合は、余裕に応じて報酬を増加させ、冷却装置7、電動機5及び電動機制御装置6のそれぞれの損失の合計値が前回(1試行前)の値より増加したか、あるいは冷却装置7、電動機5及び電動機制御装置6のそれぞれの特定箇所の温度が許容値以上である場合は、報酬を減少させるようにしてもよい。なお、本実施例では冷却装置7の損失の他に電動機5及び電動機制御装置6の損失の合計から報酬を計算することを例としているが、電動機5及び電動機制御装置6のうち損失が少ない一方は報酬の計算に使用しないこととしてもよい。
Specifically, the
関数更新部15は、いわゆるQ学習を用いて強化学習を行うことが好ましい。Q学習は、ある環境sの下で、行動aを選択する価値(行動の価値)Q(s,a)を学習する方法である。ある状態sのとき、Q(s,a)の最も高い行動aを最適な行動として選択するものである。関数更新部15は、下記の式(1)を用いて関数(行動価値関数Q(st,at))を更新する。
The
ここで、Q(st,at)は行動価値関数、stは時刻tにおける状態(環境)、atは時刻tにおける行動、αは学習係数、rt+1は報酬、γは割引率である。行動価値関数は、報酬の期待値を意味する。maxが付いた項は、環境st+1の下で、最もQ値が高い行動aを選んだ場合のQ値にγを掛けたものである。 Here, Q (s t, a t ) is action-value function, s t the state at time t (environment), a t the behavior in time t, α is the learning coefficient, r t + 1 reward, γ is discount Rate. The behavior value function means an expected value of reward. The term with max is the Q value multiplied by γ when the action a having the highest Q value is selected under the environment st + 1 .
学習係数及び割引率は、0<α,γ≦1で設定することが知られているが、ここでは簡便のため学習係数及び割引率を1とすると、下記の式(2)のように表せる。 It is known that the learning coefficient and the discount rate are set as 0 <α and γ ≦ 1, but here, for the sake of simplicity, if the learning coefficient and the discount rate are set to 1, the learning coefficient and the discount rate can be expressed as the following equation (2). .
この更新式は、環境sにおける行動aの価値Q(st,at)よりも、行動aによる次の環境状態における最良の行動の価値Q(st+1,max at+1)の方が大きければQ(st,at)を大きくし、逆に小さければQ(st,at)を小さくすることを示す。即ち、ある状態におけるある行動の価値を、それによる次の状態における最良の行動の価値に近づけるものである。この更新式に用いる状態は訓練データセットにより取得可能な状態変数が対応する。また報酬は報酬計算部14から取得出来る。行動とは、冷却装置7の稼働条件、即ち冷却装置7の回転速度等を変更することである。行動価値Q(st,at)は、例えば環境s、行動a毎にテーブルとして格納しておくことが考えられる(以下、行動価値テーブルと呼ぶ)。
This update formula is the value Q (s t + 1 , max a t + 1 ) of the best action in the next environmental state by the action a, rather than the value Q (s t , a t ) of the action a in the environment s. If the direction is larger, Q (s t , a t ) is increased, and if it is smaller, Q (s t , a t ) is decreased. That is, the value of a certain action in a certain state is brought close to the value of the best action in the next state. The state used in this update formula corresponds to a state variable that can be acquired from the training data set. The reward can be acquired from the
図6に示すように、電動機制御装置6における状態には、行動で間接的に変化する状態と、行動で直接的に変化する状態とがある。行動で間接的に変化する状態には、電動機制御装置6の特定箇所の温度(巻線温度やパワー素子の温度等)、冷却装置7、電動機5、及びパワー素子の損失が含まれる。行動で直接的に変化する状態には、冷却装置7の回転速度、冷却装置7の稼動時間が含まれる。なお、液体による冷却を行う場合は、行動で間接的に変化する状態には、更に冷却装置7の(電動機5から冷却装置7へ流れる方向への)冷媒の温度が含まれる。また、行動で直接的に変化する状態には更に冷却装置7の冷媒流量、及び冷却装置7の(冷却装置7から電動機5へ流れる方向への)冷媒の温度が含まれる。
As shown in FIG. 6, the state in the motor control device 6 includes a state that changes indirectly by action and a state that changes directly by action. The state indirectly changed by the action includes the temperature of a specific portion of the motor control device 6 (winding temperature, power element temperature, etc.), the
学習部4は更新式及び報酬に基づいて、行動価値テーブルの中から現在の状態変数及び取り得る行動に対応する行動価値を更新する。
The
学習部4は、電動機5や電動機制御装置6と同一構成の他の電動機、電動機制御装置(図示せず)の状態変数及び報酬に基づいて行動価値テーブルを更新するようにしてもよい。
The
次に、本発明の実施例に係る電動機制御装置6について説明する。なお、本実施例は液体による冷却を行う場合について記載している。本発明の実施例に係る電動機制御装置6は、上記の機械学習装置1を備えた電動機制御装置6であって、学習部4が訓練データセットに従って学習した結果に基づいて、冷却装置7の回転速度等の稼働条件を変更する指示を出す意思決定部16をさらに備えることを特徴とする。
Next, the motor control device 6 according to the embodiment of the present invention will be described. Note that this embodiment describes the case of cooling with a liquid. The electric motor control device 6 according to the embodiment of the present invention is the electric motor control device 6 including the machine learning device 1 described above, and the rotation of the
学習部4は、現在の状態変数及び判定データの組合せによって構成される追加の訓練データセットに従って、冷却装置7の稼働条件を再学習して更新するように構成される。
The
機械学習装置1がネットワークを介して電動機制御装置6に接続されており、状態観測部2は、ネットワークを介して、現在の状態変数を取得するように構成されるようにしてもよい。
The machine learning device 1 may be connected to the motor control device 6 via a network, and the
機械学習装置1は、クラウドサーバに存在することが好ましい。 The machine learning device 1 is preferably present in the cloud server.
機械学習装置1は、電動機5を制御する電動機制御装置6に内蔵されていてもよい。
The machine learning device 1 may be incorporated in an electric motor control device 6 that controls the
電動機制御システム100は、上記の電動機制御装置6と、電動機5及び電動機制御装置6を冷却するための冷却装置7と、温度データを出力する温度検出素子(8,9,10,10´)と、を備える。電動機制御装置6は交流電源20から交流電力を受電して、電動機5を駆動する。
The electric
冷却装置7は、冷却装置7の冷媒流量並びに冷媒温度を制御する冷却装置制御部13をさらに備え、状態観測部2は、冷却装置7の冷媒の流量並びに冷媒の温度を観測する。冷却装置7は、さらに、冷却装置7の回転速度を検出する回転速度計21、冷却装置の冷媒の流量を検出する流量計22を備えている。
The
次に、本発明の実施例に係る機械学習方法について説明する。本発明の実施例に係る機械学習方法は、電動機5又は電動機制御装置6を冷却するための冷却装置7の稼働条件を学習する機械学習方法であって、電動機5及び電動機制御装置6のそれぞれの特定箇所の温度データのうちの少なくとも1つを含む状態変数を冷却装置7の動作中に観測し、電動機5、電動機制御装置6、及び冷却装置7のそれぞれの損失並びに電動機5及び電動機制御装置6それぞれの特定箇所の温度の許容値に対する余裕を判定する判定データを取得し、状態変数及び判定データの組合せによって構成される訓練データセットに従って、冷却装置7の稼働条件を学習する、ことを含むことを特徴とする。
Next, a machine learning method according to an embodiment of the present invention will be described. A machine learning method according to an embodiment of the present invention is a machine learning method for learning an operating condition of a
図7に本発明の実施例に係る機械学習装置の動作手順を説明するためのフローチャートを示す。まず、ステップS101において、電動機5及び電動機制御装置6のそれぞれの特定箇所の温度データのうちの少なくとも1つを含む状態変数を冷却装置7の動作中に観測する。
FIG. 7 shows a flowchart for explaining the operation procedure of the machine learning apparatus according to the embodiment of the present invention. First, in step S <b> 101, a state variable including at least one of temperature data of specific locations of the
次に、ステップS102において、電動機5、電動機制御装置6、及び冷却装置7のそれぞれの損失、並びに、電動機5及び電動機制御装置6のそれぞれの特定箇所の温度の許容値に対する余裕を判定する判定データを取得する。
Next, in step S <b> 102, determination data for determining each loss of the
次に、ステップS103において、状態変数及び判定データの組合せによって構成される訓練データセットに従って、冷却装置7の稼働条件を学習する。
Next, in step S103, the operating conditions of the
次に、本発明の実施例に係る電動機制御システムを用いた機械学習方法について説明する。図8に本発明の実施例に係る電動機制御システムの動作手順を説明するためのフローチャートを示す。まず、ステップS201において、学習をスタートする。 Next, a machine learning method using the motor control system according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation procedure of the motor control system according to the embodiment of the present invention. First, in step S201, learning is started.
次に、ステップS202において、冷却装置7の稼動条件(回転速度、稼働時間等)を設定する。
Next, in step S202, operating conditions (rotation speed, operating time, etc.) of the
次に、ステップS203において、一定時間、電動機5を駆動する。
Next, in step S203, the
次に、ステップS204において、電動機5の温度(巻線温度等)を測定し、損失推定部11が損失を推定する。さらに、電動機制御装置6のパワー素子の温度を測定し、損失推定部11が損失を推定する。さらに、冷却装置7の状況(回転速度、稼動時間等)を測定し、損失計算部12が損失を計算する。ここで、損失推定部11は、各温度における損失データを予め、持っているものとする。
Next, in step S204, the temperature (winding temperature, etc.) of the
次に、ステップS205において、各損失(電動機5、冷却装置7、パワー素子)の合計及び各部の温度に基づいて報酬計算を行う。
Next, in step S205, a reward is calculated based on the total of each loss (the
前回より損失の合計が増加したか、あるいは各部の温度が許容値以上となった場合は、ステップS206において、変更した行動の価値を減点する。その後、ステップS208において、行動価値テーブルを更新する。 If the total loss has increased from the previous time or the temperature of each part has exceeded the allowable value, the value of the changed action is deducted in step S206. Thereafter, in step S208, the behavior value table is updated.
一方、前回より損失の合計が減少し、かつ各部の温度が許容値未満であった場合は、ステップS207において、変更した行動の価値を加点する。その後、ステップS208において、行動価値テーブルを更新する。 On the other hand, if the total loss is reduced from the previous time and the temperature of each part is less than the allowable value, the value of the changed action is added in step S207. Thereafter, in step S208, the behavior value table is updated.
ただし、初回のみ価値を加減せずに、ステップS208において、行動価値テーブルを更新する。 However, the behavior value table is updated in step S208 without adjusting the value only for the first time.
次に、ステップS209において、行動価値テーブルから、行動価値の点数の大きい項目を優先して、冷却装置7の稼動条件を変更する項目を決定する。
Next, in step S209, an item for changing the operating condition of the
ステップS209において決定された冷却装置7の稼働条件に基づいて、ステップS202に戻って冷却装置7を稼働させて行動価値が最良となるようにする。
Based on the operating condition of the
以上説明したように、本発明の実施例に係る機械学習装置、機械学習装置を備えた電動機制御装置及び電動機制御システム並びに機械学習方法によれば、機械学習によって、電動機、電動機制御装置の温度を規定された温度以下になるように制御しつつ、電動機、電動機制御装置及び冷却装置の損失を減らすことができる。 As described above, according to the machine learning device, the motor control device including the machine learning device, the motor control system, and the machine learning method according to the embodiment of the present invention, the temperature of the motor and the motor control device is determined by machine learning. Loss of the electric motor, the electric motor control device, and the cooling device can be reduced while controlling the temperature to be equal to or lower than the specified temperature.
1 機械学習装置
2 状態観測部
3 判定データ取得部
4 学習部
5 電動機
6 電動機制御装置
7 冷却装置
71,71´,71″ 第1冷却装置
72,72´,72″ 第2冷却装置
73´,73″ 第3冷却装置
74´,74″ 第4冷却装置
8,9,10,10´ 温度検出素子
11 損失推定部
12 損失計算部
13 冷却装置制御部
14 報酬計算部
15 関数更新部
16 意思決定部
21 回転速度計
22 流量計
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (17)
前記電動機及び前記電動機制御装置のそれぞれの特定箇所の温度データのうちの少なくとも1つを含む状態変数を前記冷却装置の動作中に観測する状態観測部と、
前記電動機、前記電動機制御装置、及び前記冷却装置のそれぞれの損失並びに前記電動機、前記電動機制御装置それぞれの特定箇所の温度の許容値に対する余裕を判定する判定データを取得する判定データ取得部と、
前記状態変数及び前記判定データの組合せによって構成される訓練データセットに従って、前記冷却装置の稼働条件を学習する学習部と、
を備えることを特徴とする機械学習装置。 A machine learning device for learning operating conditions of a cooling device for cooling an electric motor or an electric motor control device,
A state observing unit for observing a state variable including at least one of temperature data of each specific location of the electric motor and the electric motor control device during operation of the cooling device;
A determination data acquisition unit for acquiring determination data for determining each of the loss of the electric motor, the electric motor control device, and the cooling device and a margin for an allowable value of a temperature of a specific location of each of the electric motor and the electric motor control device;
A learning unit that learns operating conditions of the cooling device according to a training data set configured by a combination of the state variable and the determination data;
A machine learning device comprising:
前記冷却装置の稼働条件から前記冷却装置の損失を計算する損失計算部と、
をさらに備える、請求項1または2に記載の機械学習装置。 A loss estimation unit that estimates the loss of the electric motor and the electric motor control device from the temperature data;
A loss calculation unit for calculating the loss of the cooling device from the operating conditions of the cooling device;
The machine learning device according to claim 1, further comprising:
前記判定データに基づいて報酬を計算する報酬計算部と、
前記報酬に基づいて、現在の状態変数から前記電動機、前記電動機制御装置のうち少なくとも一つ及び前記冷却装置の損失の合計を低減する、適切な前記冷却装置の回転速度及び稼動時間の組、又は前記冷却装置の冷媒温度及び冷媒流量の組のうち少なくとも一つを推測するための関数を更新する関数更新部と、
を備える、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の機械学習装置。 The learning unit
A reward calculation unit for calculating a reward based on the determination data;
Based on the reward, an appropriate set of rotational speed and operating time of the cooling device that reduces the sum of losses of the motor, at least one of the motor control devices and the cooling device from the current state variable, or A function updater for updating a function for estimating at least one of a set of refrigerant temperature and refrigerant flow rate of the cooling device;
The machine learning device according to claim 1, comprising:
前記学習部が前記訓練データセットに従って学習した結果に基づいて、前記冷却装置の回転速度及び稼動時間の組、又は前記冷却装置の冷媒温度及び冷媒流量の組のうち少なくとも一つの指令値を決定する意思決定部をさらに備える、電動機制御装置。 An electric motor control device comprising the machine learning device according to any one of claims 1 to 9,
Based on a result learned by the learning unit according to the training data set, at least one command value is determined from a set of the rotation speed and operating time of the cooling device or a set of refrigerant temperature and flow rate of the cooling device. An electric motor control device further comprising a decision making unit.
前記状態観測部は、前記ネットワークを介して、現在の状態変数を取得するように構成される、請求項10又は11に記載の電動機制御装置。 The machine learning device is connected to the motor control device via a network;
The motor control device according to claim 10 or 11, wherein the state observation unit is configured to acquire a current state variable via the network.
前記電動機又は前記電動機制御装置を冷却するための冷却装置と、
前記温度データを出力する温度検出素子と、
を備える電動機制御システム。 The motor control device according to any one of claims 10 to 14,
A cooling device for cooling the electric motor or the electric motor control device;
A temperature detecting element for outputting the temperature data;
An electric motor control system comprising:
前記状態観測部は、前記冷却装置の冷媒の流量並びに冷媒の温度を観測する、請求項15に記載の電動機制御システム。 The cooling device further includes a cooling device control unit that controls the flow rate of the cooling device and the refrigerant temperature,
The motor control system according to claim 15, wherein the state observation unit observes a refrigerant flow rate and a refrigerant temperature of the cooling device.
前記電動機及び前記電動機制御装置のそれぞれの特定箇所の温度データのうちの少なくとも1つを含む状態変数を前記冷却装置の動作中に観測し、
前記電動機、前記電動機制御装置、及び前記冷却装置のそれぞれの損失及びそれぞれの特定箇所の温度の許容値に対する余裕を判定する判定データを取得し、
前記状態変数及び前記判定データの組合せによって構成される訓練データセットに従って、前記冷却装置の稼働条件を学習する、
ことを含むことを特徴とする機械学習方法。 A machine learning method for learning operating conditions of a cooling device for cooling an electric motor or an electric motor control device,
Observing a state variable including at least one of temperature data of each specific location of the electric motor and the electric motor control device during operation of the cooling device;
Obtaining determination data for determining the margin for the loss of each of the electric motor, the electric motor control device, and the cooling device and the allowable value of the temperature of each specific location,
Learning operating conditions of the cooling device according to a training data set constituted by a combination of the state variable and the determination data,
A machine learning method characterized by including:
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