JP2021158855A - Motor drive device - Google Patents

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Abstract

To reflect an iron loss of a motor during supplying a driving current to the driving circuit of the motor.SOLUTION: A motor drive device (10) comprising a power supply device (30) supplying a driving current to a motor (20), and a control part (110) controlling the power supply device (30), further provides a measurement part (100) measuring an iron loss corresponded to the iron loss of the motor (20) which is supplying the driving current, in which the control part (110) controls the power supply device (30) on the basis of the iron loss measured by the measurement part (100).SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、モータ駆動装置および試料片に関する。 The present disclosure relates to a motor drive and a sample piece.

一般に、モータは、モータに駆動電流を供給する給電部と、上記給電部を制御する制御部とを備えるモータ駆動装置によって駆動される。特許文献1には、温度データに基づいて、駆動電流を供給中のモータの損失を推定し、当該損失に基づいて、モータの冷却装置を制御する技術が開示されている。 Generally, a motor is driven by a motor drive device including a power feeding unit that supplies a driving current to the motor and a control unit that controls the power feeding unit. Patent Document 1 discloses a technique of estimating a loss of a motor supplying a drive current based on temperature data and controlling a cooling device of the motor based on the loss.

特開2017−112649号公報JP-A-2017-112649

ところで、駆動電流を供給中のモータの鉄損を、モータの駆動電流に反映させたいという要望がある。 By the way, there is a desire to reflect the iron loss of the motor supplying the drive current in the drive current of the motor.

本開示の目的は、駆動電流を供給中のモータの鉄損を、モータの駆動電流に反映させることにある。 An object of the present disclosure is to reflect the iron loss of the motor supplying the drive current in the drive current of the motor.

本開示の第1の態様は、モータ(20)に駆動電流を供給する給電部(30)と、上記給電部(30)を制御する制御部(110)とを備えるモータ駆動装置であって、上記駆動電流を供給中の上記モータ(20)の鉄損に対応する鉄損を測定する測定部(100)をさらに備え、上記制御部(110)は、上記測定部(100)によって測定された鉄損に基づいて上記給電部(30)を制御することを特徴とする。 The first aspect of the present disclosure is a motor drive device including a power supply unit (30) that supplies a drive current to the motor (20) and a control unit (110) that controls the power supply unit (30). A measuring unit (100) for measuring the iron loss corresponding to the iron loss of the motor (20) supplying the driving current is further provided, and the control unit (110) is measured by the measuring unit (100). It is characterized in that the power feeding unit (30) is controlled based on the iron loss.

第1の態様では、駆動電流を供給中のモータ(20)の鉄損に対応する鉄損に基づいて、給電部(30)が制御されるので、駆動電流を供給中のモータ(20)の鉄損を、モータ(20)の駆動電流に反映できる。 In the first aspect, since the power feeding unit (30) is controlled based on the iron loss corresponding to the iron loss of the motor (20) supplying the drive current, the drive current of the motor (20) being supplied The iron loss can be reflected in the drive current of the motor (20).

本開示の第2の態様は、上記第1の態様において、軟磁性材料を含む試料片(41〜44)と、上記試料片(41〜44)を励磁する励磁部(30,120,130)とを備え、上記励磁部(30,120,130)は、上記駆動電流を供給中の上記モータ(20)の磁気回路中の軟磁性材料を含む所定部位における磁束密度および磁界強度の時間変化を模擬するように、上記試料片(41〜44)を励磁し、上記測定部(100)によって測定される鉄損は、上記励磁部(30,120,130)によって励磁された上記試料片(41〜44)で生じる鉄損であることを特徴とする。 A second aspect of the present disclosure comprises, in the first aspect, a sample piece (41-44) containing a soft magnetic material and an exciting portion (30,120,130) for exciting the sample piece (41-44). The exciting portion (30,120,130) simulates the time change of the magnetic flux density and the magnetic field strength at a predetermined portion including the soft magnetic material in the magnetic circuit of the motor (20) supplying the driving current. The iron loss measured by the measuring unit (100) after exciting (41 to 44) is characterized by the iron loss generated in the sample piece (41 to 44) excited by the exciting unit (30,120,130). And.

第2の態様では、試料片(41〜44)で生じる鉄損を直接的に求め、当該鉄損に基づいて、給電部(30)を制御する。このため、駆動電流を供給中のモータ(20)の鉄損を、モータ(20)の駆動電流に精度良く反映できる。 In the second aspect, the iron loss generated in the sample pieces (41 to 44) is directly obtained, and the feeding unit (30) is controlled based on the iron loss. Therefore, the iron loss of the motor (20) that is supplying the drive current can be accurately reflected in the drive current of the motor (20).

本開示の第3の態様は、上記第2の態様において、上記制御部(110)は、上記測定部(100)で測定された鉄損に基づいて上記モータ(20)の鉄損を導出する導出部(111)を備えることを特徴とする。 In the third aspect of the present disclosure, in the second aspect, the control unit (110) derives the iron loss of the motor (20) based on the iron loss measured by the measurement unit (100). It is characterized by including a derivation unit (111).

第3の態様では、試料片(41〜44)で生じる鉄損を直接的に求め、当該鉄損に基づいて、モータ(20)の鉄損を導出する。このため、モータ(20)の鉄損を精度よく求めることができる。 In the third aspect, the iron loss generated in the sample pieces (41 to 44) is directly obtained, and the iron loss of the motor (20) is derived based on the iron loss. Therefore, the iron loss of the motor (20) can be accurately obtained.

本開示の第4の態様は、上記第3の態様において、上記導出部(111)は、上記試料片(41〜44)の鉄損と、該試料片(41〜44)の重量と、上記モータ(20)の磁気回路中の軟磁性材料を含む所定部位の重量とに基づいて上記モータ(20)の鉄損を導出するものであることを特徴とする。 In the fourth aspect of the present disclosure, in the third aspect, the lead-out unit (111) includes the iron loss of the sample piece (41 to 44), the weight of the sample piece (41 to 44), and the above. It is characterized in that the iron loss of the motor (20) is derived based on the weight of a predetermined portion including the soft magnetic material in the magnetic circuit of the motor (20).

第4の態様では、モータ(20)の鉄損をより一層精度よく求めることができる。 In the fourth aspect, the iron loss of the motor (20) can be obtained more accurately.

本開示の第5の態様は、上記第2〜第4の態様のいずれか1つにおいて、上記モータ(20)の上記磁気回路中の上記所定部位は、上記モータ(20)の固定子(21)のバックヨーク部(22a)およびティース部(22b)を含むことを特徴とする。 A fifth aspect of the present disclosure is that in any one of the second to fourth aspects, the predetermined portion in the magnetic circuit of the motor (20) is a stator (21) of the motor (20). ) Includes a back yoke portion (22a) and a teeth portion (22b).

第5の態様では、試料片(41,42)で生じる鉄損に基づいて、モータ(20)の固定子(21)のバックヨーク部(22a)およびティース部(22b)の鉄損を精度よく求めることができる。 In the fifth aspect, the iron loss of the back yoke portion (22a) and the teeth portion (22b) of the stator (21) of the motor (20) is accurately reduced based on the iron loss generated in the sample piece (41, 42). You can ask.

本開示の第6の態様は、上記第2〜第5の態様のいずれか1つにおいて、上記試料片(41〜43)に巻回された巻線(51〜53)をさらに備え、上記励磁部(30)は、上記試料片(41〜43)の巻線(51〜53)に電流を流すことで上記試料片(41〜43)を励磁することを特徴とする。 A sixth aspect of the present disclosure further comprises windings (51-53) wound around the sample pieces (41-43) in any one of the second to fifth aspects, the excitation The part (30) is characterized in that the sample pieces (41 to 43) are excited by passing an electric current through the windings (51 to 53) of the sample pieces (41 to 43).

第6の態様では、試料片(41〜43)の巻線(51〜53)に電流が流れることで、当該試料片(41〜43)が直接的に励磁される。 In the sixth aspect, the sample pieces (41 to 43) are directly excited by the current flowing through the windings (51 to 53) of the sample pieces (41 to 43).

本開示の第7の態様は、上記第6の態様において、上記試料片(41〜43)の巻線(51〜53)は、上記モータ(20)の巻線(23)に対して並列に接続されており、上記励磁部(30)は、上記給電部(30)であることを特徴とする。 In the seventh aspect of the present disclosure, in the sixth aspect, the windings (51 to 53) of the sample pieces (41 to 43) are parallel to the windings (23) of the motor (20). It is connected, and the exciting portion (30) is the feeding portion (30).

本開示の第8の態様は、上記第6の態様において、上記試料片(41〜43)の巻線(51〜53)は、上記モータ(20)の巻線(23)に対して直列に接続されており、上記励磁部(30)は、上記給電部(30)であることを特徴とする。 In the eighth aspect of the present disclosure, in the sixth aspect, the windings (51 to 53) of the sample pieces (41 to 43) are in series with the windings (23) of the motor (20). It is connected, and the exciting portion (30) is the feeding portion (30).

本開示の第9の態様は、上記第6の態様において、上記試料片(43)の巻線(51)は、該試料片(43)の巻線(51)に電流を流すための電源装置(120)に接続されており、上記励磁部(120)は、上記電源装置(120)であり、上記電源装置(120)は、上記給電部(30)とは異なることを特徴とする。 In the ninth aspect of the present disclosure, in the sixth aspect, the winding (51) of the sample piece (43) is a power supply device for passing a current through the winding (51) of the sample piece (43). It is connected to (120), the exciting unit (120) is the power supply device (120), and the power supply device (120) is different from the power supply unit (30).

第9の態様では、電源装置(30)によって試料片(43)の巻線(51)に電流が流れる。 In the ninth aspect, the power supply (30) causes a current to flow through the winding (51) of the sample piece (43).

本開示の第10の態様は、上記第7〜第9の態様のいずれか1つにおいて、上記励磁部(30)は、上記試料片(41〜44)の巻線(51〜53)の少なくとも一部に、上記モータ(20)の相電圧に対応する電圧を印加することを特徴とする。 A tenth aspect of the present disclosure is that in any one of the seventh to ninth aspects, the exciting portion (30) is at least the winding (51 to 53) of the sample piece (41 to 44). It is characterized in that a voltage corresponding to the phase voltage of the motor (20) is applied to a part of the motor (20).

第10の態様では、モータの固定子(21)のティース部(22b)を試料片(41,42)で模擬することができる。 In the tenth aspect, the teeth portion (22b) of the stator (21) of the motor can be simulated with the sample pieces (41, 42).

本開示の第11の態様は、上記第7〜第10の態様のいずれか1つにおいて、上記励磁部(30)は、上記試料片(41〜44)の巻線(51〜53)の少なくとも一部に、上記モータ(20)の線間電圧に対応する電圧を印加することを特徴とする。 In the eleventh aspect of the present disclosure, in any one of the seventh to tenth aspects, the exciting portion (30) is at least the winding (51 to 53) of the sample piece (41 to 44). It is characterized in that a voltage corresponding to the line voltage of the motor (20) is applied to a part of the motor (20).

第11の態様では、モータの固定子(21)のバックヨーク部(22a)を試料片(41,42)で模擬することができる。 In the eleventh aspect, the back yoke portion (22a) of the stator (21) of the motor can be simulated with the sample pieces (41, 42).

本開示の第12の態様は、上記第6〜第11の態様のいずれか1つにおいて、上記測定部(100)は、上記試料片(41〜44)の巻線(51〜53)における消費電力と、該試料片(41〜44)の巻線(51〜53)における銅損とに基づいて上記試料片(41〜44)の鉄損を測定することを特徴とする。 In the twelfth aspect of the present disclosure, in any one of the sixth to eleventh aspects, the measuring unit (100) consumes the sample piece (41 to 44) in the winding (51 to 53). It is characterized in that the iron loss of the sample piece (41 to 44) is measured based on the power consumption and the copper loss in the winding (51 to 53) of the sample piece (41 to 44).

第12の態様では、試料片(41〜44)の巻線(51〜53)における消費電力および銅損に基づいて、当該試料片(41〜44)の鉄損を測定することができる。 In the twelfth aspect, the iron loss of the sample piece (41 to 44) can be measured based on the power consumption and the copper loss in the winding (51 to 53) of the sample piece (41 to 44).

本開示の第13の態様は、上記第2〜第12の態様のいずれか1つにおいて、上記励磁部(30,120,130)は、上記モータ(20)の上記磁気回路中の上記所定部位で磁気飽和が生じると推定される条件が成立する場合、該条件が成立しない場合に比べて、上記駆動電流に対する上記試料片(41〜44)を励磁するための電圧または電流の比率を大きくすることを特徴とする。 In the thirteenth aspect of the present disclosure, in any one of the second to twelfth aspects, the exciting portion (30,120,130) is magnetically saturated at the predetermined portion in the magnetic circuit of the motor (20). When the condition presumed to occur is satisfied, the ratio of the voltage or current for exciting the sample pieces (41 to 44) to the driving current is increased as compared with the case where the condition is not satisfied. do.

第13の態様では、モータ(20)の磁気回路中の所定部位で磁気飽和が生じることを想定する場合でも、試料片(41〜44)で当該所定部位を高精度に模擬することができる。よって、そのような場合でも、モータ(20)の鉄損を精度よく駆動電流に反映できる。 In the thirteenth aspect, even when it is assumed that magnetic saturation occurs at a predetermined portion in the magnetic circuit of the motor (20), the predetermined portion can be simulated with high accuracy by the sample pieces (41 to 44). Therefore, even in such a case, the iron loss of the motor (20) can be accurately reflected in the drive current.

本開示の第14の態様は、上記第2〜第13の態様のいずれか1つにおいて、上記励磁部(30,120,130)は、弱め磁束制御を行うための上記駆動電流を上記モータ(20)に入力するときの上記時間変化を上記試料片(41〜44)で模擬する場合、それ以外の場合に比べて、上記駆動電流に対する上記試料片(41〜44)を励磁するための電圧または電流の比率を小さくすることを特徴とする。 In the 14th aspect of the present disclosure, in any one of the 2nd to 13th aspects, the exciting unit (30,120,130) inputs the driving current for performing the weakening magnetic flux control to the motor (20). When the time change is simulated with the sample pieces (41 to 44), the ratio of the voltage or current for exciting the sample pieces (41 to 44) to the drive current is compared with other cases. It is characterized by making the size smaller.

第14の態様では、モータ(20)で弱め磁束制御を行うことを想定する場合でも、モータ(20)の磁気回路中の所定部位を試料片(41〜44)で高精度に模擬することができる。よって、そのような場合でも、モータ(20)の鉄損を精度よく駆動電流に反映できる。 In the fourteenth aspect, even when it is assumed that the weakening magnetic flux control is performed by the motor (20), a predetermined part in the magnetic circuit of the motor (20) can be simulated with a sample piece (41 to 44) with high accuracy. can. Therefore, even in such a case, the iron loss of the motor (20) can be accurately reflected in the drive current.

本開示の第15の態様は、上記第2〜第14の態様のいずれか1つにおいて、上記駆動電流の包絡線、上記モータ(20)の線間電圧の包絡線、上記モータ(20)の入力電力、上記モータ(20)のトルク、および上記モータ(20)の回転速度の少なくとも1つが、周期的に脈動することを特徴とする。 A fifteenth aspect of the present disclosure is, in any one of the first to fourth aspects, the envelope of the drive current, the envelope of the line voltage of the motor (20), and the motor (20). It is characterized in that at least one of the input power, the torque of the motor (20), and the rotational speed of the motor (20) pulsates periodically.

第15の態様では、駆動電流の包絡線(90)、モータ(20)の線間電圧の包絡線、モータ(20)の入力電力、モータ(20)のトルク、およびモータ(20)の回転速度の少なくとも1つが周期的に脈動しても、モータ(20)の鉄損を精度よく駆動電流に反映できる。 In a fifteenth aspect, the wrapping wire of the drive current (90), the wrapping wire of the line voltage of the motor (20), the input power of the motor (20), the torque of the motor (20), and the rotational speed of the motor (20). Even if at least one of the above pulsates periodically, the iron loss of the motor (20) can be accurately reflected in the drive current.

本開示の第16の態様は、上記第2〜第5の態様のいずれか1つにおいて、上記励磁部(80)は、磁場を発生することにより上記試料片(44)を励磁する磁場発生装置であることを特徴とする。 In the sixteenth aspect of the present disclosure, in any one of the second to fifth aspects, the magnetic field generator (80) excites the sample piece (44) by generating a magnetic field. It is characterized by being.

第16の態様では、試料片(44)が励磁される。 In the sixteenth aspect, the sample piece (44) is excited.

本開示の第17の態様は、上記第2〜第16の態様のいずれか1つにおいて、上記測定部(100)は、上記試料片(41〜44)における磁束密度および磁界強度の時間変化に基づいて上記試料片(41〜44)の鉄損を測定することを特徴とする。 In the 17th aspect of the present disclosure, in any one of the 2nd to 16th aspects, the measuring unit (100) changes the magnetic flux density and the magnetic field strength in the sample pieces (41 to 44) with time. Based on this, the iron loss of the sample pieces (41 to 44) is measured.

第17の態様では、試料片(41〜44)における磁束密度および磁界強度の時間変化を測定することを通じて、当該試料片(41〜44)の鉄損を測定することができる。 In the seventeenth aspect, the iron loss of the sample pieces (41 to 44) can be measured by measuring the time change of the magnetic flux density and the magnetic field strength of the sample pieces (41 to 44).

本開示の第18の態様は、上記第3〜第17の態様のいずれか1つにおいて、上記導出部(111)は、上記駆動電流を供給中の上記モータ(20)の銅損をさらに導出し、上記制御部(110)は、上記導出部(111)によって導出された上記モータ(20)の鉄損及び銅損に基づいて上記給電部(30)を制御することを特徴とする。 In the eighteenth aspect of the present disclosure, in any one of the third to seventeenth aspects, the derivation unit (111) further derives the copper loss of the motor (20) that is supplying the drive current. The control unit (110) is characterized in that the power supply unit (30) is controlled based on the iron loss and the copper loss of the motor (20) derived by the lead-out unit (111).

第18の態様では、駆動電流を供給中のモータ(20)の銅損に対応する銅損に基づいて、給電部(30)が制御されるので、駆動電流を供給中のモータ(20)の銅損を、モータ(20)の駆動電流に反映できる。 In the eighteenth aspect, since the power feeding unit (30) is controlled based on the copper loss corresponding to the copper loss of the motor (20) supplying the drive current, the drive current of the motor (20) being supplied Copper loss can be reflected in the drive current of the motor (20).

本開示の第19の態様は、上記第2〜第15の態様のいずれか1つのモータ駆動装置に用いられるリング状の試料片(41〜43)を対象とする。 The nineteenth aspect of the present disclosure is directed to a ring-shaped sample piece (41 to 43) used in any one of the above two to fifteenth aspects of the motor drive device.

第19の態様では、リング状の試料片(41〜43)を用いて駆動電流を供給中のモータ(20)の鉄損を、モータ(20)の駆動電流に反映できる。 In the nineteenth aspect, the iron loss of the motor (20) that is supplying the drive current using the ring-shaped sample pieces (41 to 43) can be reflected in the drive current of the motor (20).

図1は、実施形態1のモータ駆動装置の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a motor drive device according to the first embodiment. 図2は、モータの一部を拡大して示す平面図である。FIG. 2 is an enlarged plan view of a part of the motor. 図3は、駆動電流の波形の一例を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing an example of the waveform of the drive current. 図4は、実施形態1のパラメータ制御動作のフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart of the parameter control operation of the first embodiment. 図5は、実施形態1のモータの鉄損を求める方法のフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart of a method for obtaining the iron loss of the motor of the first embodiment. 図6は、実施形態1の変形例1のモータ駆動装置の構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of the motor drive device of the first modification of the first embodiment. 図7は、実施形態1の変形例2のモータ駆動装置の構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram of the motor drive device of the second modification of the first embodiment. 図8は、実施形態2のモータ駆動装置の構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram of the motor drive device of the second embodiment. 図9は、実施形態3のモータ駆動装置の構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram of the motor drive device of the third embodiment. 図10は、実施形態4のモータ駆動装置の構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram of the motor drive device of the fourth embodiment. 図11は、実施形態4のモータの鉄損を求める方法のフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart of a method for obtaining the iron loss of the motor of the fourth embodiment. 図12は、実施形態5のモータ駆動装置の構成図である。FIG. 12 is a configuration diagram of the motor drive device of the fifth embodiment.

《実施形態1》
実施形態1について説明する。本実施形態1のモータ駆動装置(10)は、試料片(41,42)を用いてモータ(20)の鉄損を求める方法を実行するために用いられる。具体的に、本実施形態1のモータ駆動装置(10)は、モータ(20)の所定部位を試料片(41,42)で模擬することを通じて、モータ(20)の鉄損を求めるのに用いられる。
<< Embodiment 1 >>
The first embodiment will be described. The motor drive device (10) of the first embodiment is used to execute a method of determining the iron loss of the motor (20) using the sample pieces (41, 42). Specifically, the motor drive device (10) of the first embodiment is used to obtain the iron loss of the motor (20) by simulating a predetermined part of the motor (20) with a sample piece (41, 42). Be done.

〈鉄損測定システムの構成〉
図1に示すように、モータ駆動装置(10)は、給電部及び励磁部としての電源装置(30)と、第1および第2試料片(41,42)と、第1および第2波形計測装置(61,62)と、測定部(100)と、制御部(110)とを備える。モータ駆動装置(10)は、モータ(20)に接続される。
<Structure of iron loss measurement system>
As shown in FIG. 1, the motor drive device (10) includes a power supply device (30) as a power feeding unit and an exciting unit, first and second sample pieces (41, 42), and first and second waveform measurement. It includes an apparatus (61,62), a measuring unit (100), and a control unit (110). The motor drive (10) is connected to the motor (20).

図2に示すように、モータ(20)は、固定子(21)および回転子(24)を備える。固定子(21)は、軟磁性材料(例えば、電磁鋼板または圧粉磁心)で構成された固定子コア(22)を有する。固定子コア(22)は、バックヨーク部(22a)およびティース部(22b)を有する。ティース部(22b)には、この例では集中巻方式で巻線(23)が巻回される。なお、ティース部(22b)には、分布巻方式で巻線(23)が巻回されてもよい。回転子(24)は、軟磁性材料(例えば、電磁鋼板または圧粉磁心)で構成された回転子コア(25)と、回転子コア(25)に設けられた複数の永久磁石(26)とを有する。モータ(20)は、例えば埋込磁石型同期電動機である。バックヨーク部(22a)およびティース部(22b)は、それぞれモータ(20)の磁気回路中の軟磁性材料を含む所定部位に対応する。 As shown in FIG. 2, the motor (20) includes a stator (21) and a rotor (24). The stator (21) has a stator core (22) made of a soft magnetic material (eg, electrical steel sheet or dust core). The stator core (22) has a back yoke portion (22a) and a teeth portion (22b). In this example, the winding (23) is wound around the teeth portion (22b) by a centralized winding method. The winding (23) may be wound around the teeth portion (22b) by a distributed winding method. The rotor (24) includes a rotor core (25) made of a soft magnetic material (for example, an electromagnetic steel plate or a dust core) and a plurality of permanent magnets (26) provided on the rotor core (25). Has. The motor (20) is, for example, an embedded magnet type synchronous motor. The back yoke portion (22a) and the teeth portion (22b) correspond to predetermined portions including the soft magnetic material in the magnetic circuit of the motor (20), respectively.

ここで、モータ(20)の磁気回路とは、バックヨーク部(22a)、ティース部(22b)、エアギャップ、回転子(24)、エアギャップ、ティース部(22b)、およびバックヨーク部(22a)をこの記載順に磁束が循環して流れる閉回路である。 Here, the magnetic circuit of the motor (20) includes a back yoke portion (22a), a teeth portion (22b), an air gap, a rotor (24), an air gap, a teeth portion (22b), and a back yoke portion (22a). ) Is a closed circuit in which magnetic flux circulates and flows in the order described.

モータ(20)は、不図示の回転式圧縮機のケーシングに収容される。モータ(20)の回転子(24)は、駆動軸(図示せず)を介して圧縮機構(図示せず)に接続される。特にロータリ系の圧縮機構では、機械角1回転中にシリンダ数に対応して負荷が周期的に脈動するため、モータ(20)の出力(トルクまたは回転速度)も周期的に脈動する。なお、モータ(20)の負荷は、ロータリ系の圧縮機構に限らず、例えば、その他の回転式の圧縮機構であってもよいし、はずみ車であってもよい。 The motor (20) is housed in a casing of a rotary compressor (not shown). The rotor (24) of the motor (20) is connected to a compression mechanism (not shown) via a drive shaft (not shown). In particular, in a rotary compression mechanism, the load periodically pulsates according to the number of cylinders during one rotation of the machine angle, so that the output (torque or rotation speed) of the motor (20) also pulsates periodically. The load of the motor (20) is not limited to the rotary compression mechanism, and may be, for example, another rotary compression mechanism or a flywheel.

電源装置(30)は、モータ(20)に駆動電流(具体的には、モータ(20)を回転駆動するための電流であって、実測または解析により求められる)を供給する。電源装置(30)の入力側は、交流電源または商用電源を整流した直流電源(図示せず)に接続される。この例では、直流電源の直流リンク電圧は、例えば交流電源または商用電源の基本周波数の2分の1または6分の1の周波数で周期的に脈動し、それにより駆動電流も周期的に脈動する。また、モータ(20)が機械角で1回転する間に負荷が脈動し、それにより駆動電流も周期的に脈動する。電源装置(30)の出力側は、U相ケーブル(11)、V相ケーブル(12)、およびW相ケーブル(13)を介してモータ(20)に接続される。電源装置(30)は、例えば、非同期型または同期型の三相電圧型PWMインバータである。 The power supply device (30) supplies a drive current (specifically, a current for rotationally driving the motor (20), which is obtained by actual measurement or analysis) to the motor (20). The input side of the power supply (30) is connected to an AC power supply or a DC power supply (not shown) that is a rectified commercial power supply. In this example, the DC link voltage of the DC power supply pulsates periodically at a frequency that is, for example, one-half or one-sixth the fundamental frequency of the AC power supply or commercial power supply, and thereby the drive current also pulsates periodically. .. Further, the load pulsates while the motor (20) makes one rotation at the mechanical angle, and the drive current also pulsates periodically. The output side of the power supply (30) is connected to the motor (20) via a U-phase cable (11), a V-phase cable (12), and a W-phase cable (13). The power supply unit (30) is, for example, an asynchronous or synchronous three-phase voltage PWM inverter.

ここで、駆動電流の波形の一例を図3に示す。同図では、破線がU相電流を示し、一点鎖線がV相電流を示し、かつ二点鎖線がW相電流を示す。同図より、実線で示す駆動電流の包絡線(90)が周期的に脈動していることがわかる。同様に、モータ(20)の線間電圧の包絡線およびモータ(20)の入力電力の少なくとも一方が周期的に脈動してもよい。 Here, an example of the waveform of the drive current is shown in FIG. In the figure, the broken line indicates the U-phase current, the alternate long and short dash line indicates the V-phase current, and the alternate long and short dash line indicates the W-phase current. From the figure, it can be seen that the envelope (90) of the drive current shown by the solid line is pulsating periodically. Similarly, at least one of the envelope of the line voltage of the motor (20) and the input power of the motor (20) may pulsate periodically.

第1試料片(41)は、軟磁性材料(例えば、電磁鋼板または圧粉磁心)で構成されたリング状の試料片である。第1試料片(41)は、軟磁性材料を略環状に形成した試料片である。第1試料片(41)は、軟磁性材料により閉磁路が形成された試料片である。第1試料片(41)の磁路断面積は、全周にわたって実質的に一定である。第1試料片(41)のインピーダンスは、モータ(20)のインピーダンスの10倍以上であることが好ましく、100倍以上であることがさらに好ましい。第1試料片(41)は、試料片に対応する。 The first sample piece (41) is a ring-shaped sample piece made of a soft magnetic material (for example, an electromagnetic steel plate or a dust core). The first sample piece (41) is a sample piece in which a soft magnetic material is formed in a substantially annular shape. The first sample piece (41) is a sample piece in which a closed magnetic path is formed by a soft magnetic material. The magnetic path cross-sectional area of the first sample piece (41) is substantially constant over the entire circumference. The impedance of the first sample piece (41) is preferably 10 times or more, more preferably 100 times or more the impedance of the motor (20). The first sample piece (41) corresponds to the sample piece.

第1試料片(41)を構成する軟磁性材料は、モータ(20)の固定子コア(22)を構成する軟磁性材料と同じであることが好ましい。これにより、モータ(20)の鉄損をより一層精度よく求めることができる。第1試料片(41)を構成する軟磁性材料は、モータ(20)の固定子コア(22)を構成する軟磁性材料と異なってもよい。この場合、入力される電力の基本周波数に対する両軟磁性材料の鉄損が、互いに等しいまたは略等しいことが好ましい。 The soft magnetic material constituting the first sample piece (41) is preferably the same as the soft magnetic material constituting the stator core (22) of the motor (20). As a result, the iron loss of the motor (20) can be obtained more accurately. The soft magnetic material constituting the first sample piece (41) may be different from the soft magnetic material constituting the stator core (22) of the motor (20). In this case, it is preferable that the iron losses of both soft magnetic materials with respect to the fundamental frequency of the input power are equal to or substantially equal to each other.

第1試料片(41)には、第1一次巻線(51)が巻回される。第1一次巻線(51)は、モータ(20)の巻線(23)に対して並列に接続される。第1一次巻線(51)の一端は、モータ(20)の内部で、モータ(20)のU相に接続される。第1一次巻線(51)の他端は、モータ(20)の内部で、モータ(20)のV相に接続される。第1一次巻線(51)には、モータ(20)の線間電圧(この例では、U−V線間電圧)に対応する電圧が印加される。第1一次巻線(51)の巻き数は、駆動電流が入力されるモータ(20)のバックヨーク部(22a)の点A(後述)における磁束密度の振幅と、第1試料片(41)における磁束密度の振幅とが実質的に等しくなるように設定される。第1一次巻線(51)は、試料片の巻線に対応する。第1試料片(41)には、第1二次巻線(54)も巻回される。第1二次巻線(54)は、第2波形計測装置(62)に接続される。 The first primary winding (51) is wound around the first sample piece (41). The first primary winding (51) is connected in parallel with the winding (23) of the motor (20). One end of the first primary winding (51) is connected to the U phase of the motor (20) inside the motor (20). The other end of the first primary winding (51) is connected to the V phase of the motor (20) inside the motor (20). A voltage corresponding to the line voltage of the motor (20) (in this example, the U-V line voltage) is applied to the first primary winding (51). The number of turns of the first primary winding (51) is the amplitude of the magnetic flux density at the point A (described later) of the back yoke portion (22a) of the motor (20) to which the drive current is input, and the first sample piece (41). The amplitude of the magnetic flux density in the above is set to be substantially equal to each other. The first primary winding (51) corresponds to the winding of the sample piece. The first secondary winding (54) is also wound around the first sample piece (41). The first secondary winding (54) is connected to the second waveform measuring device (62).

第2試料片(42)の構成は、第1試料片(41)のそれと同様であるので、詳しい説明を省略する。第2試料片(42)は、試料片に対応する。 Since the configuration of the second sample piece (42) is the same as that of the first sample piece (41), detailed description thereof will be omitted. The second sample piece (42) corresponds to the sample piece.

第2試料片(42)を構成する軟磁性材料は、モータ(20)の固定子コア(22)を構成する軟磁性材料と同じであることが好ましい。これにより、モータ(20)の鉄損をより一層精度よく求めることができる。第2試料片(42)を構成する軟磁性材料は、モータ(20)の固定子コア(22)を構成する軟磁性材料と異なってもよい。この場合、入力される電力の基本周波数に対する両軟磁性材料の鉄損が、互いに等しいまたは略等しいことが好ましい。 The soft magnetic material constituting the second sample piece (42) is preferably the same as the soft magnetic material constituting the stator core (22) of the motor (20). As a result, the iron loss of the motor (20) can be obtained more accurately. The soft magnetic material constituting the second sample piece (42) may be different from the soft magnetic material constituting the stator core (22) of the motor (20). In this case, it is preferable that the iron losses of both soft magnetic materials with respect to the fundamental frequency of the input power are equal to or substantially equal to each other.

第2試料片(42)には、第2一次巻線(52)が巻回される。第2一次巻線(52)は、モータ(20)の巻線(23)に対して並列に接続される。第2一次巻線(52)の一端は、モータ(20)の内部で、モータ(20)のU相に接続される。第2一次巻線(52)の他端は、モータ(20)の内部で、モータ(20)の中性点に接続される。第2一次巻線(52)には、モータ(20)の相電圧(この例では、U相電圧)に対応する電圧が印加される。第2一次巻線(52)の巻き数は、駆動電流が入力されるモータ(20)のティース部(22b)の点B(後述)における磁束密度の振幅と、第2試料片(42)における磁束密度の振幅とが実質的に等しくなるように設定される。第2一次巻線(52)は、試料片の巻線に対応する。第2試料片(42)には、第2二次巻線(55)も巻回される。第2二次巻線(55)は、第2波形計測装置(62)に接続される。 A second primary winding (52) is wound around the second sample piece (42). The second primary winding (52) is connected in parallel with the winding (23) of the motor (20). One end of the second primary winding (52) is connected to the U phase of the motor (20) inside the motor (20). The other end of the second primary winding (52) is connected to the neutral point of the motor (20) inside the motor (20). A voltage corresponding to the phase voltage (U-phase voltage in this example) of the motor (20) is applied to the second primary winding (52). The number of turns of the second primary winding (52) is the amplitude of the magnetic flux density at the point B (described later) of the teeth portion (22b) of the motor (20) to which the drive current is input, and the second sample piece (42). It is set so that the amplitude of the magnetic flux density is substantially equal to that of the magnetic flux density. The second primary winding (52) corresponds to the winding of the sample piece. A second secondary winding (55) is also wound around the second sample piece (42). The second secondary winding (55) is connected to the second waveform measuring device (62).

第1波形計測装置(61)は、第1および第2試料片(41,42)の一次側に設けられる。第1波形計測装置(61)は、第1および第2一次巻線(51,52)の電流(換言すると、一次電流)の時間変化を計測する。第1波形計測装置(61)は、例えばオシロスコープ、パワーメータ、または電流検出器である。 The first waveform measuring device (61) is provided on the primary side of the first and second sample pieces (41, 42). The first waveform measuring device (61) measures the time change of the currents (in other words, the primary currents) of the first and second primary windings (51,52). The first waveform measuring device (61) is, for example, an oscilloscope, a power meter, or a current detector.

第2波形計測装置(62)は、第1および第2試料片(41,42)の二次側に設けられる。第2波形計測装置(62)は、第1および第2二次巻線(54,55)の電圧(換言すると、二次電圧)の時間変化を計測する。第2波形計測装置(62)は、例えばオシロスコープまたは電圧検出器である。 The second waveform measuring device (62) is provided on the secondary side of the first and second sample pieces (41, 42). The second waveform measuring device (62) measures the time change of the voltage (in other words, the secondary voltage) of the first and second secondary windings (54,55). The second waveform measuring device (62) is, for example, an oscilloscope or a voltage detector.

測定部(100)は、第1波形計測装置(61)によって計測された第1及び第2一次巻線(51,52)の電流の時間変化と、第2波形計測装置(62)によって計測された第1及び第2二次巻線(54,55)の電圧の時間変化とに基づいて、第1及び第2試料片(41,42)の各々における磁束密度および磁界強度の時間変化を求める。そして、これら第1及び第2試料片(41,42)における磁束密度および磁界強度の時間変化に基づいて、第1及び第2試料片(41,42)で生じる鉄損を求める。 The measuring unit (100) is measured by the time change of the currents of the first and second primary windings (51,52) measured by the first waveform measuring device (61) and by the second waveform measuring device (62). Based on the time change of the voltage of the first and second secondary windings (54,55), the time change of the magnetic flux density and the magnetic field strength in each of the first and second sample pieces (41, 42) is obtained. .. Then, the iron loss generated in the first and second sample pieces (41,42) is obtained based on the time change of the magnetic flux density and the magnetic field strength in the first and second sample pieces (41,42).

制御部(110)は、測定部(100)によって測定された第1及び第2試料片(41,42)で生じる鉄損に基づいて、電源装置(30)を制御する。制御部(110)は、モータ(20)の鉄損及び銅損を導出する導出部(111)を備える。制御部(110)は、導出部(111)によって導出したモータ(20)の鉄損及び銅損に基づいて電源装置(30)を制御する。 The control unit (110) controls the power supply device (30) based on the iron loss generated in the first and second sample pieces (41, 42) measured by the measurement unit (100). The control unit (110) includes a lead-out unit (111) for deriving the iron loss and the copper loss of the motor (20). The control unit (110) controls the power supply device (30) based on the iron loss and the copper loss of the motor (20) derived by the out-licensing unit (111).

測定部(100)及び制御部(110)は、モータ(20)の制御に関するパラメータの最適値を特定し、当該最適値を用いてモータ(20)を駆動するパラメータ制御動作を実行する。当該パラメータ制御動作により、例えば、電源装置(30)に入力される直流リンク電圧、モータ(20)の電流位相、電源装置(30)をPWM制御する場合のキャリア周波数等のパラメータを特定できる。測定部(100)及び制御部(110)の機能は、共通のモータ駆動用のマイクロコンピュータによって実現される。 The measuring unit (100) and the control unit (110) specify the optimum values of the parameters related to the control of the motor (20), and execute the parameter control operation for driving the motor (20) using the optimum values. By the parameter control operation, for example, parameters such as a DC link voltage input to the power supply device (30), a current phase of the motor (20), and a carrier frequency when PWM control of the power supply device (30) can be specified. The functions of the measuring unit (100) and the control unit (110) are realized by a common microcomputer for driving a motor.

〈パラメータ制御動作〉
パラメータ制御動作について、図4のフローチャートを参照して説明する。
<Parameter control operation>
The parameter control operation will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、S101では、制御部(110)が、パラメータを所定の初期値に設定し、S102の処理に進む。 First, in S101, the control unit (110) sets the parameters to predetermined initial values and proceeds to the process of S102.

S102では、制御部(110)が、電源装置(30)にモータ(20)への駆動電流の供給を行わせる。この状態で、測定部(100)が、第1及び第2試料片(41,42)の鉄損を測定する。また、制御部(110)が、測定部(100)によって測定された第1及び第2試料片(41,42)の鉄損に基づいて、モータ(20)の鉄損及び銅損を導出する。そして、制御部(110)は、これらモータ(20)の鉄損及び銅損の和を全損失として算出する。ここで、制御部(110)は、鉄損、銅損、及び全損失として、機械角1周期分の平均値を算出する。なお、本実施形態1では、制御部(110)は、鉄損、銅損、及び全損失として、機械角1周期分の平均値を算出するが、電気角1周期分の平均値、又は時間積分値を算出するようにしてもよい。モータ(20)の鉄損の詳細な導出方法については後述する。モータ(20)の銅損は、モータ(20)の電流及び抵抗に基づいて導出する。モータ(20)の電流は、図示しない電流計測装置によって計測される。 In S102, the control unit (110) causes the power supply device (30) to supply the drive current to the motor (20). In this state, the measuring unit (100) measures the iron loss of the first and second sample pieces (41, 42). Further, the control unit (110) derives the iron loss and the copper loss of the motor (20) based on the iron loss of the first and second sample pieces (41, 42) measured by the measuring unit (100). .. Then, the control unit (110) calculates the sum of the iron loss and the copper loss of these motors (20) as the total loss. Here, the control unit (110) calculates the average value for one cycle of the machine angle as the iron loss, the copper loss, and the total loss. In the first embodiment, the control unit (110) calculates the average value for one cycle of the mechanical angle as the iron loss, the copper loss, and the total loss, but the average value for one cycle of the electric angle or the time. The integrated value may be calculated. The detailed derivation method of the iron loss of the motor (20) will be described later. The copper loss of the motor (20) is derived based on the current and resistance of the motor (20). The current of the motor (20) is measured by a current measuring device (not shown).

S103では、制御部(110)が、パラメータの全ての値について、損失計算、すなわちS102の処理を終了したか否かを判定する。終了していない場合には、S104に進む一方、終了している場合には、S105に進む。 In S103, the control unit (110) determines whether or not the loss calculation, that is, the processing of S102 is completed for all the values of the parameters. If it is not finished, the process proceeds to S104, and if it is finished, the process proceeds to S105.

S104では、制御部(110)が、パラメータの値を変更する。 In S104, the control unit (110) changes the value of the parameter.

S105では、制御部(110)が、パラメータの全ての値のうち、S102において算出された全損失が最も小さい値を、パラメータの最適値として選択する。最適値の選択には、例えば、山登り法が用いられる。 In S105, the control unit (110) selects the value having the smallest total loss calculated in S102 among all the values of the parameter as the optimum value of the parameter. For example, a mountain climbing method is used to select the optimum value.

S106では、制御部(110)が、S105で選択した最適値にパラメータを設定して電源装置(30)の制御によりモータ(20)を駆動する。このように、パラメータを、全損失が最も小さい値に設定してモータ(20)を駆動できるので、効率良くモータ(20)を駆動できる。 In S106, the control unit (110) sets parameters to the optimum values selected in S105 and drives the motor (20) under the control of the power supply device (30). In this way, the motor (20) can be driven by setting the parameter to the value at which the total loss is the smallest, so that the motor (20) can be driven efficiently.

〈モータの鉄損及び銅損を求める方法〉
上記のパラメータ制御動作のS102において、測定部(100)及び制御部(110)が、第1および第2試料片(41,42)を用いてモータ(20)の鉄損を求める方法について、図5のフローチャートを参照して説明する。
<Method of finding iron loss and copper loss of motor>
The method in which the measuring unit (100) and the control unit (110) obtain the iron loss of the motor (20) using the first and second sample pieces (41, 42) in S102 of the above parameter control operation is shown in FIG. This will be described with reference to the flowchart of 5.

まず、励磁ステップでは、制御部(110)が、電源装置(30)にモータ(20)への駆動電流の供給を行わせる。これにより、電源装置(30)が、モータ(20)に駆動電流を入力し、モータ(20)を回転駆動する。つまり、電源装置(30)は、第1試料片(41)の第1一次巻線(51)に電流を流すことで、第1試料片(41)を、駆動電流を供給中のモータ(20)のバックヨーク部(22a)における磁束密度および磁界強度の時間変化を模擬するように励磁する。一方、電源装置(30)は、第2試料片(42)の第2一次巻線(52)にも電流を流すことで、第2試料片(42)を、モータ(20)のティース部(22b)における磁束密度および磁界強度の時間変化を模擬するように励磁する。 First, in the excitation step, the control unit (110) causes the power supply device (30) to supply the drive current to the motor (20). As a result, the power supply device (30) inputs a drive current to the motor (20) and drives the motor (20) to rotate. That is, the power supply device (30) causes the first sample piece (41) to be driven by the motor (20) by passing a current through the first primary winding (51) of the first sample piece (41). ) Is excited so as to simulate the time change of the magnetic flux density and the magnetic field strength in the back yoke portion (22a). On the other hand, the power supply device (30) transfers the second sample piece (42) to the teeth portion (20) of the motor (20) by passing a current through the second primary winding (52) of the second sample piece (42). Excitation is performed so as to simulate the time change of the magnetic flux density and the magnetic field strength in 22b).

具体的に、第1試料片(41)は、モータ(20)のバックヨーク部(22a)の点A(図2を参照)における磁束密度および磁界強度の時間変化を模擬するように励磁される。点Aは、バックヨーク部(22a)における径方向の中間点であり、かつ隣り合うティース部(22b)の間の周方向の中間点である。点Aは、バックヨーク部(22a)の断面において磁束集中または回転磁界が発生しない点として、バックヨーク部(22a)における磁束密度の時間変化を模擬するのに適する。点Aは、磁束密度の時間変化を模擬する点(この例では、点A)に対応する磁路断面積と同じ磁路断面積を有する断面におけるヨーク幅の中心点として、バックヨーク部(22a)における磁界強度の時間変化を模擬するのに適する。なお、第1試料片(41)で模擬する部位は、点Aに限らない。 Specifically, the first sample piece (41) is excited to simulate the temporal changes in magnetic flux density and magnetic field strength at point A (see FIG. 2) at the back yoke portion (22a) of the motor (20). .. The point A is a radial midpoint in the back yoke portion (22a) and a circumferential midpoint between adjacent tooth portions (22b). The point A is suitable for simulating the time change of the magnetic flux density in the back yoke portion (22a) as a point where the magnetic flux concentration or the rotating magnetic field is not generated in the cross section of the back yoke portion (22a). The point A is a back yoke portion (22a) as a center point of the yoke width in a cross section having the same magnetic path cross section as the magnetic path cross section corresponding to the point (in this example, point A) that simulates the time change of the magnetic flux density. ) Is suitable for simulating the time change of the magnetic field strength. The site simulated by the first sample piece (41) is not limited to the point A.

また、第2試料片(42)は、駆動電流を供給中のモータ(20)のティース部(22b)の点B(図2を参照)における磁束密度および磁界強度の時間変化を模擬するように励磁される。点Bは、ティース部(22b)における幅方向(周方向)および長手方向(径方向)の中間点である。点Bは、ティース部(22b)の断面において磁束集中または回転磁界が発生しない点として、ティース部(22b)における磁束密度の時間変化を模擬するのに適する。点Bは、磁束密度の時間変化を模擬する点(この例では、点B)に対応する磁路断面積と同じ磁路断面積を有する断面におけるティース幅の中心点として、ティース部(22b)における磁界強度の時間変化を模擬するのに適する。なお、第2試料片(42)で模擬する部位は、点Bに限らない。続けて、測定ステップに進む。 Further, the second sample piece (42) simulates the time change of the magnetic flux density and the magnetic field strength at the point B (see FIG. 2) of the teeth portion (22b) of the motor (20) supplying the drive current. Be excited. The point B is an intermediate point in the width direction (circumferential direction) and the longitudinal direction (diameter direction) in the teeth portion (22b). The point B is suitable for simulating the time change of the magnetic flux density in the teeth portion (22b) as a point where the magnetic flux concentration or the rotating magnetic field is not generated in the cross section of the teeth portion (22b). The point B is a tooth portion (22b) as a center point of the tooth width in a cross section having the same magnetic path cross section as the magnetic path cross section corresponding to the point simulating the time change of the magnetic flux density (point B in this example). It is suitable for simulating the time change of the magnetic field strength in. The portion simulated by the second sample piece (42) is not limited to the point B. Then proceed to the measurement step.

測定ステップでは、測定部(100)が、第1試料片(41)および第2試料片(42)の各々における磁束密度および磁界強度の時間変化に基づいて、当該第1試料片(41)および第2試料片(42)の各々で生じる鉄損を測定する。第1試料片(41)および第2試料片(42)の各々で生じる鉄損は、モータ(20)の鉄損に対応する鉄損である。 In the measurement step, the measuring unit (100) performs the first sample piece (41) and the second sample piece (41) based on the time change of the magnetic flux density and the magnetic field strength in each of the first sample piece (41) and the second sample piece (42). The iron loss generated in each of the second sample pieces (42) is measured. The iron loss generated in each of the first sample piece (41) and the second sample piece (42) is the iron loss corresponding to the iron loss of the motor (20).

具体的に、測定部(100)は、第2波形計測装置(62)で計測される第1二次巻線(54)および第2二次巻線(55)の各々の電圧に基づいて、B=∫Vdt/nS(B:磁束密度、V:電圧、n:巻線の巻き数、S:試料片の磁路断面積)の関係から、第1試料片(41)および第2試料片(42)の各々における磁束密度の時間変化を求める。また、測定部(100)は、第1波形計測装置(61)で計測される第1一次巻線(51)および第2一次巻線(52)の各々の電流に基づいて、H=ni/2πr(H:磁界強度、n:巻線の巻き数、i:電流、2πr:試料片の平均磁路長、r:試料片の外径と内径の平均値)の関係から、第1試料片(41)および第2試料片(42)の各々における磁界強度の時間変化を求める。なお、当該磁界強度の時間変化は、第1試料片(41)および第2試料片(42)の各々に配置されたHコイルで測定する電圧に基づいて、H=∫Vdt/A(H:磁界強度、V:電圧、A:エリアターン)の関係から求めてもよい。そして、測定部(100)は、求めた磁束密度および磁界強度の時間変化に基づいて、第1試料片(41)および第2試料片(42)の各々で生じる鉄損を求める。ここで、複数の周期(一例として、図3にP1〜P3の3つの周期を示す)の各々の鉄損を求め、その平均値を算出することで第1試料片(41)および第2試料片(42)の各々で生じる鉄損を求めてもよい。続けて、導出ステップに進む。 Specifically, the measuring unit (100) is based on the respective voltages of the first secondary winding (54) and the second secondary winding (55) measured by the second waveform measuring device (62). From the relationship of B = ∫Vdt / nS (B: magnetic flux density, V: voltage, n: number of winding turns, S: magnetic path cross-sectional area of the sample piece), the first sample piece (41) and the second sample piece The time change of the magnetic flux density in each of (42) is obtained. Further, the measuring unit (100) has H = ni / based on the currents of the first primary winding (51) and the second primary winding (52) measured by the first waveform measuring device (61). From the relationship of 2πr (H: magnetic field strength, n: number of windings, i: current, 2πr: average magnetic path length of sample piece, r: average value of outer diameter and inner diameter of sample piece), the first sample piece The time change of the magnetic field strength in each of (41) and the second sample piece (42) is obtained. The time change of the magnetic field strength is based on the voltage measured by the H coil arranged in each of the first sample piece (41) and the second sample piece (42), and H = ∫Vdt / A (H:: It may be obtained from the relationship of magnetic field strength, V: voltage, A: area turn). Then, the measuring unit (100) obtains the iron loss generated in each of the first sample piece (41) and the second sample piece (42) based on the obtained time change of the magnetic flux density and the magnetic field strength. Here, the iron loss of each of the plurality of cycles (as an example, the three cycles P1 to P3 are shown in FIG. 3) is obtained, and the average value thereof is calculated to obtain the first sample piece (41) and the second sample. The iron loss generated in each of the pieces (42) may be obtained. Then proceed to the derivation step.

導出ステップでは、制御部(110)の導出部(111)が、第1試料片(41)および第2試料片(42)の各々の鉄損に基づいて、モータ(20)の鉄損を導出する。 In the derivation step, the derivation unit (111) of the control unit (110) derives the iron loss of the motor (20) based on the iron loss of each of the first sample piece (41) and the second sample piece (42). do.

具体的に、導出部(111)は、第1試料片(41)の鉄損および重量に基づいて、第1試料片(41)の単位重量あたりの鉄損を求める。この単位重量あたりの鉄損と、モータ(20)のバックヨーク部(22a)の重量との積として、モータ(20)のバックヨーク部(22a)における鉄損を求める。同様に、導出部(111)は、第2試料片(42)の鉄損および重量に基づいて、第2試料片(42)の単位重量あたりの鉄損を求める。この単位重量あたりの鉄損と、モータ(20)のティース部(22b)の重量との積として、モータ(20)のティース部(22b)における鉄損を求める。そして、導出部(111)は、モータ(20)のバックヨーク部(22a)の鉄損と、モータ(20)のティース部(22b)の鉄損との和として、モータ(20)の鉄損を求める。 Specifically, the out-licensing unit (111) obtains the iron loss per unit weight of the first sample piece (41) based on the iron loss and the weight of the first sample piece (41). The iron loss in the back yoke portion (22a) of the motor (20) is calculated as the product of the iron loss per unit weight and the weight of the back yoke portion (22a) of the motor (20). Similarly, the out-licensing unit (111) obtains the iron loss per unit weight of the second sample piece (42) based on the iron loss and the weight of the second sample piece (42). The iron loss in the teeth portion (22b) of the motor (20) is calculated as the product of the iron loss per unit weight and the weight of the teeth portion (22b) of the motor (20). Then, the lead-out portion (111) is the sum of the iron loss of the back yoke portion (22a) of the motor (20) and the iron loss of the teeth portion (22b) of the motor (20), and the iron loss of the motor (20). Ask for.

−実施形態1の効果−
本実施形態1のモータ駆動装置(10)は、駆動電流を供給中のモータ(20)の鉄損に対応する鉄損を測定する測定部(100)を備え、上記制御部(110)は、上記測定部(100)によって測定された鉄損に基づいて電源装置(30)を制御する。これにより、駆動電流を供給中のモータ(20)の鉄損に対応する鉄損に基づいて、電源装置(30)が制御されるので、駆動電流を供給中のモータ(20)の鉄損を、モータ(20)の駆動電流に反映できる。
-Effect of Embodiment 1-
The motor drive device (10) of the first embodiment includes a measurement unit (100) for measuring the iron loss corresponding to the iron loss of the motor (20) supplying a drive current, and the control unit (110) is a control unit (110). The power supply device (30) is controlled based on the iron loss measured by the measuring unit (100). As a result, the power supply device (30) is controlled based on the iron loss corresponding to the iron loss of the motor (20) supplying the drive current, so that the iron loss of the motor (20) supplying the drive current can be reduced. , Can be reflected in the drive current of the motor (20).

また、本実施形態1のモータ駆動装置(10)は、軟磁性材料を含む試料片(41,42)と、上記試料片(41,42)を励磁する電源装置(30)とを備え、上記電源装置(30)は、駆動電流を入力して上記モータ(20)を駆動するときの、該モータ(20)の磁気回路中の軟磁性材料を含む所定部位における磁束密度および磁界強度の時間変化を模擬するように、上記試料片(41,42)を励磁し、上記測定部(100)によって測定される鉄損は、上記電源装置(30)によって励磁された上記試料片(41,42)で生じる鉄損である。。ここでは、モータ駆動装置(10)は、試料片(41,42)で生じる鉄損を直接的に求め、当該鉄損に基づいて、電源装置(30)を制御する。このため、駆動電流を供給中のモータ(20)の鉄損を、モータ(20)の駆動電流に精度よく反映できる。 Further, the motor drive device (10) of the first embodiment includes a sample piece (41,42) containing a soft magnetic material and a power supply device (30) for exciting the sample piece (41, 42). When the power supply device (30) inputs a drive current to drive the motor (20), the time change of the magnetic flux density and the magnetic field strength at a predetermined portion including the soft magnetic material in the magnetic circuit of the motor (20). The sample piece (41,42) is excited so as to simulate, and the iron loss measured by the measuring unit (100) is the sample piece (41,42) excited by the power supply device (30). It is an iron loss caused by. .. Here, the motor drive device (10) directly obtains the iron loss generated in the sample piece (41, 42), and controls the power supply device (30) based on the iron loss. Therefore, the iron loss of the motor (20) that is supplying the drive current can be accurately reflected in the drive current of the motor (20).

また、本実施形態1のモータ駆動装置(10)において、上記制御部(110)は、上記測定部(100)で測定された鉄損に基づいて上記モータ(20)の鉄損を導出する導出部(111)を備える。ここでは、モータ駆動装置(10)は、試料片(41,42)で生じる鉄損を直接的に求め、当該鉄損に基づいて、モータ(20)の鉄損を導出する。このため、モータ(20)の鉄損を精度よく求めることができる。 Further, in the motor drive device (10) of the first embodiment, the control unit (110) derives the iron loss of the motor (20) based on the iron loss measured by the measurement unit (100). The unit (111) is provided. Here, the motor drive device (10) directly obtains the iron loss generated in the sample piece (41, 42), and derives the iron loss of the motor (20) based on the iron loss. Therefore, the iron loss of the motor (20) can be accurately obtained.

また、本実施形態1のモータ駆動装置(10)において、上記導出部(111)は、、上記試料片(41,42)の鉄損と、該試料片(41,42)の重量と、上記モータ(20)の磁気回路中の軟磁性材料を含む所定部位の重量とに基づいて上記モータ(20)の鉄損を導出する。ここでは、試料片(41,42)の重量と、モータ(20)の磁気回路中の所定部位の重量との比を考慮することで、試料片(41,42)の鉄損に基づいてモータ(20)の鉄損を求めることが考えられる。これにより、モータ(20)の鉄損をより一層精度よく求めることができる。 Further, in the motor drive device (10) of the first embodiment, the lead-out unit (111) includes the iron loss of the sample piece (41,42), the weight of the sample piece (41,42), and the above. The iron loss of the motor (20) is derived based on the weight of a predetermined portion including the soft magnetic material in the magnetic circuit of the motor (20). Here, by considering the ratio of the weight of the sample piece (41,42) to the weight of a predetermined part in the magnetic circuit of the motor (20), the motor is based on the iron loss of the sample piece (41,42). It is conceivable to find the iron loss of (20). As a result, the iron loss of the motor (20) can be obtained more accurately.

また、本実施形態1のモータ駆動装置(10)において、上記モータ(20)の上記磁気回路中の上記所定部位が、上記モータ(20)の固定子(21)のバックヨーク部(22a)およびティース部(22b)を含む。この方法では、モータ(20)の固定子(21)のバックヨーク部(22a)およびティース部(22b)における磁束密度および磁界強度の時間変化を模擬する試料片(41,42)で生じる鉄損を直接的に求める。そして、求めた試料片(41,42)の鉄損に基づいて、モータ(20)の固定子(21)のバックヨーク部(22a)およびティース部(22b)の鉄損を導出する。このため、モータ(20)固定子(21)のバックヨーク部(22a)およびティース部(22b)の鉄損を精度よく求めることができる。 Further, in the motor drive device (10) of the first embodiment, the predetermined portion in the magnetic circuit of the motor (20) is the back yoke portion (22a) of the stator (21) of the motor (20) and the back yoke portion (22a). Includes teeth section (22b). In this method, iron loss occurs in the sample piece (41, 42) that simulates the time change of the magnetic flux density and the magnetic field strength in the back yoke portion (22a) and the teeth portion (22b) of the stator (21) of the motor (20). Directly ask. Then, based on the obtained iron loss of the sample piece (41, 42), the iron loss of the back yoke portion (22a) and the teeth portion (22b) of the stator (21) of the motor (20) is derived. Therefore, the iron loss of the back yoke portion (22a) and the teeth portion (22b) of the motor (20) stator (21) can be accurately obtained.

また、本実施形態1のモータ駆動装置(10)において、上記試料片(41,42)に巻回された巻線(51,52)をさらに備え、上記電源装置(30)は、上記試料片(41,42)の巻線(51,52)に電流を流すことで上記試料片(41,42)を励磁する。ここでは、試料片(41,42)の巻線(51,52)に電流が流れることで、当該試料片(41,42)が直接的に励磁される。 Further, in the motor drive device (10) of the first embodiment, the winding (51,52) wound around the sample piece (41,42) is further provided, and the power supply device (30) is the sample piece. The sample piece (41,42) is excited by passing an electric current through the winding (51,52) of (41,42). Here, the sample piece (41,42) is directly excited by the current flowing through the winding (51,52) of the sample piece (41,42).

また、本実施形態1のモータ駆動装置(10)において、上記試料片(41,42)の巻線(51,52)の少なくとも一部に、上記モータ(20)の相電圧に対応する電圧が印加される。これにより、モータ(20)の固定子(21)のティース部(22b)を試料片(41,42)で模擬することができる。 Further, in the motor drive device (10) of the first embodiment, at least a part of the windings (51,52) of the sample piece (41,42) has a voltage corresponding to the phase voltage of the motor (20). It is applied. As a result, the teeth portion (22b) of the stator (21) of the motor (20) can be simulated with the sample pieces (41, 42).

また、本実施形態1のモータ駆動装置(10)において、上記試料片(41,42)の巻線(51,52)の少なくとも一部に、上記モータ(20)の線間電圧に対応する電圧が印加される。ここでは、モータ(20)の固定子(21)のバックヨーク部(22a)を試料片(41,42)で模擬することができる。 Further, in the motor drive device (10) of the first embodiment, at least a part of the windings (51,52) of the sample piece (41,42) has a voltage corresponding to the line voltage of the motor (20). Is applied. Here, the back yoke portion (22a) of the stator (21) of the motor (20) can be simulated with the sample pieces (41, 42).

また、本実施形態1のモータ駆動装置(10)において、上記駆動電流の包絡線(90)、上記モータ(20)の線間電圧の包絡線、上記モータ(20)の入力電力、上記モータ(20)のトルク、および上記モータ(20)の回転速度の少なくとも1つが、周期的に脈動する。ここでは、駆動電流の包絡線(90)、モータ(20)の線間電圧の包絡線、モータ(20)の入力電力、モータ(20)のトルク、およびモータ(20)の回転速度の少なくとも1つが周期的に脈動しても、モータ(20)の鉄損を精度よく求めることができる。なお、従来公知の方法では、そのような周期的な脈動を考慮してモータの鉄損を求めることは困難であった。 Further, in the motor drive device (10) of the first embodiment, the wrapping wire of the driving current (90), the wrapping wire of the line voltage of the motor (20), the input power of the motor (20), and the motor (20). At least one of the torque of 20) and the rotational speed of the motor (20) pulsates periodically. Here, at least one of the drive current wrapping wire (90), the line voltage wrapping wire of the motor (20), the input power of the motor (20), the torque of the motor (20), and the rotation speed of the motor (20). Even if one pulsates periodically, the iron loss of the motor (20) can be obtained accurately. It should be noted that it has been difficult to obtain the iron loss of the motor in consideration of such periodic pulsation by the conventionally known method.

また、本実施形態1のモータ駆動装置(10)において、、上記測定部(100)は、上記試料片(41,42)における磁束密度および磁界強度の時間変化に基づいて上記試料片(41,42)の鉄損を測定する。ここでは、試料片(41,42)における磁束密度および磁界強度の時間変化を測定することを通じて、当該試料片(41,42)の鉄損を測定することができる。 Further, in the motor drive device (10) of the first embodiment, the measuring unit (100) uses the sample piece (41, 42) based on the time change of the magnetic flux density and the magnetic field strength of the sample piece (41, 42). 42) Measure the iron loss. Here, the iron loss of the sample piece (41,42) can be measured by measuring the time change of the magnetic flux density and the magnetic field strength of the sample piece (41,42).

また、本実施形態1では、電源装置(30)をインバータで構成した。ここで、従来は、インバータを用いて駆動されるモータ(20)の鉄損を測定することは困難であった。これに対し、本実施形態1では、インバータを用いてモータ(20)を駆動する場合に、モータ(20)の鉄損を精度よく求めることができる。特に、本実施形態1では、駆動周波数の変化に応じて電気角1周期内のスイッチング回数が変化する非同期型のインバータを用いてモータ(20)を駆動する場合(この場合、従来の方法では鉄損を精度よく求めるのが特に困難であった。)であっても、モータ(20)の鉄損を精度よく求めることができる。 Further, in the first embodiment, the power supply device (30) is configured by an inverter. Here, conventionally, it has been difficult to measure the iron loss of a motor (20) driven by using an inverter. On the other hand, in the first embodiment, when the motor (20) is driven by using the inverter, the iron loss of the motor (20) can be accurately obtained. In particular, in the first embodiment, when the motor (20) is driven by using an asynchronous inverter in which the number of switchings within one cycle of the electric angle changes according to the change in the driving frequency (in this case, iron is used in the conventional method). It was particularly difficult to obtain the loss accurately.) However, the iron loss of the motor (20) can be obtained accurately.

また、本実施形態1のモータ駆動装置(10)において、上記導出部(111)は、上記駆動電流を供給中の上記モータ(20)の銅損をさらに導出し、上記制御部(110)は、上記導出部(111)によって導出された上記モータ(20)の鉄損及び銅損に基づいて上記電源装置(30)を制御する。これにより、駆動電流を供給中のモータ(20)の銅損に対応する銅損に基づいて、電源装置(30)が制御されるので、駆動電流を供給中のモータ(20)の銅損を、モータ(20)の駆動電流に反映できる。 Further, in the motor drive device (10) of the first embodiment, the lead-out unit (111) further derives the copper loss of the motor (20) that is supplying the drive current, and the control unit (110) , The power supply device (30) is controlled based on the iron loss and the copper loss of the motor (20) derived by the lead-out unit (111). As a result, the power supply device (30) is controlled based on the copper loss corresponding to the copper loss of the motor (20) supplying the drive current, so that the copper loss of the motor (20) supplying the drive current can be reduced. , Can be reflected in the drive current of the motor (20).

−実施形態1の変形例1−
実施形態1の変形例1について説明する。本変形例1は、第1一次巻線(51)および第2一次巻線(52)の構成が上記実施形態1と異なる。以下、上記実施形態1と異なる点について主に説明する。
− Modification 1 of Embodiment 1
A modification 1 of the first embodiment will be described. In the first modification, the configurations of the first primary winding (51) and the second primary winding (52) are different from those of the first embodiment. Hereinafter, the differences from the first embodiment will be mainly described.

図6に示すように、第1一次巻線(51)の一端は、モータ(20)の外部で、モータ(20)のU相に接続される。第1一次巻線(51)の他端は、モータ(20)の外部で、モータ(20)のV相に接続される。第1一次巻線(51)には、モータ(20)の線間電圧(この例では、U−V線間電圧)に対応する電圧が印加される。第2一次巻線(52)の一端は、モータ(20)の外部で、モータ(20)のU相に接続される。第2一次巻線(52)の他端は、モータ(20)の内部で、モータ(20)の中性点に接続される。第2一次巻線(52)には、モータ(20)の相電圧(この例では、U相電圧)に対応する電圧が印加される。 As shown in FIG. 6, one end of the first primary winding (51) is connected to the U phase of the motor (20) outside the motor (20). The other end of the first primary winding (51) is connected to the V phase of the motor (20) outside the motor (20). A voltage corresponding to the line voltage of the motor (20) (in this example, the U-V line voltage) is applied to the first primary winding (51). One end of the second primary winding (52) is connected to the U phase of the motor (20) outside the motor (20). The other end of the second primary winding (52) is connected to the neutral point of the motor (20) inside the motor (20). A voltage corresponding to the phase voltage (U-phase voltage in this example) of the motor (20) is applied to the second primary winding (52).

−実施形態1の変形例2−
実施形態1の変形例2について説明する。本変形例2は、第1一次巻線(51)および第2一次巻線(52)の構成が上記実施形態1と異なり、かつ第3一次巻線(53)が設けられる。以下、上記実施形態1と異なる点について主に説明する。
− Modification of Embodiment 1 2-
A modification 2 of the first embodiment will be described. In the second modification, the configurations of the first primary winding (51) and the second primary winding (52) are different from those of the first embodiment, and the third primary winding (53) is provided. Hereinafter, the differences from the first embodiment will be mainly described.

図7に示すように、第1一次巻線(51)、第2一次巻線(52)、および第3一次巻線(53)が、1つの試料片(41)に巻回される。第1一次巻線(51)の一端は、モータ(20)の外部で、モータ(20)のU相に接続される。第1一次巻線(51)の他端は、モータ(20)の内部で、モータ(20)の中性点に接続される。第1一次巻線(51)には、モータ(20)の相電圧(この例では、U相電圧)に対応する電圧が印加される。第2一次巻線(52)の一端は、モータ(20)の外部で、モータ(20)のV相に接続される。第2一次巻線(52)の他端は、モータ(20)の内部で、モータ(20)の中性点に接続される。第2一次巻線(52)には、モータ(20)の相電圧(この例では、V相電圧)に対応する電圧が印加される。第3一次巻線(53)の一端は、モータ(20)の外部で、モータ(20)のW相に接続される。第3一次巻線(53)の他端は、モータ(20)の内部で、モータ(20)の中性点に接続される。第3一次巻線(53)には、モータ(20)の相電圧(この例では、W相電圧)に対応する電圧が印加される。第3一次巻線(53)は、試料片の巻線に対応する。試料片(41)には、二次巻線(54)も巻回される。二次巻線(54)は、第2波形計測装置(62)に接続される。 As shown in FIG. 7, the first primary winding (51), the second primary winding (52), and the third primary winding (53) are wound around one sample piece (41). One end of the first primary winding (51) is connected to the U phase of the motor (20) outside the motor (20). The other end of the primary primary winding (51) is connected to the neutral point of the motor (20) inside the motor (20). A voltage corresponding to the phase voltage (U-phase voltage in this example) of the motor (20) is applied to the first primary winding (51). One end of the second primary winding (52) is connected to the V phase of the motor (20) outside the motor (20). The other end of the second primary winding (52) is connected to the neutral point of the motor (20) inside the motor (20). A voltage corresponding to the phase voltage (V-phase voltage in this example) of the motor (20) is applied to the second primary winding (52). One end of the third primary winding (53) is connected to the W phase of the motor (20) outside the motor (20). The other end of the third primary winding (53) is connected to the neutral point of the motor (20) inside the motor (20). A voltage corresponding to the phase voltage (W phase voltage in this example) of the motor (20) is applied to the third primary winding (53). The third primary winding (53) corresponds to the winding of the sample piece. A secondary winding (54) is also wound around the sample piece (41). The secondary winding (54) is connected to the second waveform measuring device (62).

−実施形態1の変形例3−
実施形態1の変形例3について説明する。本変形例3は、第1一次巻線(51)および第2一次巻線(52)の構成が上記実施形態1と異なる。以下、上記実施形態1と異なる点について主に説明する。
− Modification of Embodiment 1 3-
A modification 3 of the first embodiment will be described. In the third modification, the configurations of the first primary winding (51) and the second primary winding (52) are different from those of the first embodiment. Hereinafter, the differences from the first embodiment will be mainly described.

図示を省略するが、第1一次巻線(51)および第2一次巻線(52)の両方が、1つの試料片(41)に巻回される。第1一次巻線(51)の一端は、モータ(20)の内部で、モータ(20)のU相に接続される。第1一次巻線(51)の他端は、モータ(20)の外部で、モータ(20)のV相に接続される。第1一次巻線(51)には、モータ(20)の線間電圧(この例では、U−V線間電圧)に対応する電圧が印加される。第2一次巻線(52)の一端は、モータ(20)の内部で、モータ(20)のW相に接続される。第2一次巻線(52)の他端は、モータ(20)の内部で、モータ(20)の中性点に接続される。第2一次巻線(52)には、モータ(20)の相電圧(この例では、W相電圧)に対応する電圧が印加される。 Although not shown, both the primary winding (51) and the secondary primary winding (52) are wound around one sample piece (41). One end of the first primary winding (51) is connected to the U phase of the motor (20) inside the motor (20). The other end of the first primary winding (51) is connected to the V phase of the motor (20) outside the motor (20). A voltage corresponding to the line voltage of the motor (20) (in this example, the U-V line voltage) is applied to the first primary winding (51). One end of the second primary winding (52) is connected to the W phase of the motor (20) inside the motor (20). The other end of the second primary winding (52) is connected to the neutral point of the motor (20) inside the motor (20). A voltage corresponding to the phase voltage (W phase voltage in this example) of the motor (20) is applied to the second primary winding (52).

−実施形態1の変形例4−
実施形態1の変形例4について説明する。本変形例4は、第1〜第3一次巻線(51〜53)の各々の一端がモータ(20)の内部で接続される点で上記実施形態1の変形例2と異なる。以下、上記実施形態1の変形例2と異なる点について主に説明する。
− Modification of Embodiment 1 4-
A modification 4 of the first embodiment will be described. The present modification 4 is different from the modification 2 of the first embodiment in that one end of each of the first to third primary windings (51 to 53) is connected inside the motor (20). Hereinafter, the points different from the modification 2 of the first embodiment will be mainly described.

図示を省略するが、第1一次巻線(51)の一端は、モータ(20)の内部で、モータ(20)のU相に接続される。第1一次巻線(51)の他端は、モータ(20)の内部で、モータ(20)の中性点に接続される。第1一次巻線(51)には、モータ(20)の相電圧(この例では、U相電圧)に対応する電圧が印加される。第2一次巻線(52)の一端は、モータ(20)の内部で、モータ(20)のV相に接続される。第2一次巻線(52)の他端は、モータ(20)の内部で、モータ(20)の中性点に接続される。第2一次巻線(52)には、モータ(20)の相電圧(この例では、V相電圧)に対応する電圧が印加される。第3一次巻線(53)の一端は、モータ(20)の内部で、モータ(20)のW相に接続される。第3一次巻線(53)の他端は、モータ(20)の内部で、モータ(20)の中性点に接続される。第3一次巻線(53)には、モータ(20)の相電圧(この例では、W相電圧)に対応する電圧が印加される。 Although not shown, one end of the primary winding (51) is connected to the U phase of the motor (20) inside the motor (20). The other end of the primary primary winding (51) is connected to the neutral point of the motor (20) inside the motor (20). A voltage corresponding to the phase voltage (U-phase voltage in this example) of the motor (20) is applied to the first primary winding (51). One end of the second primary winding (52) is connected to the V phase of the motor (20) inside the motor (20). The other end of the second primary winding (52) is connected to the neutral point of the motor (20) inside the motor (20). A voltage corresponding to the phase voltage (V-phase voltage in this example) of the motor (20) is applied to the second primary winding (52). One end of the third primary winding (53) is connected to the W phase of the motor (20) inside the motor (20). The other end of the third primary winding (53) is connected to the neutral point of the motor (20) inside the motor (20). A voltage corresponding to the phase voltage (W phase voltage in this example) of the motor (20) is applied to the third primary winding (53).

《実施形態2》
実施形態2について説明する。本実施形態2は、試料片(41,42)に巻回される巻線の構成と、測定ステップの具体的内容とが上記実施形態1と異なる。以下、上記実施形態1と異なる点について主に説明する。
<< Embodiment 2 >>
The second embodiment will be described. The second embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the winding wound around the sample piece (41, 42) and the specific content of the measurement step. Hereinafter, the differences from the first embodiment will be mainly described.

〈モータ駆動装置の構成〉
図8に示すように、本実施形態2のモータ駆動装置(10)は、第1波形計測装置(61)に代えて電力測定装置(70)を備える。電力測定装置(70)は、第1および第2試料片(41,42)の第1〜第3一次巻線(51〜53)における消費電力および銅損を測定するのに用いられる。電力測定装置(70)には、第1〜第3一次巻線(51〜53)が接続される。電力測定装置(70)は、例えばパワーメータである。
<Structure of motor drive device>
As shown in FIG. 8, the motor driving device (10) of the second embodiment includes a power measuring device (70) instead of the first waveform measuring device (61). The power measuring device (70) is used to measure the power consumption and copper loss in the first to third primary windings (51 to 53) of the first and second sample pieces (41, 42). The first to third primary windings (51 to 53) are connected to the power measuring device (70). The power measuring device (70) is, for example, a power meter.

第1試料片(41)には、第1一次巻線(51)が巻回される。第1一次巻線(51)は、モータ(20)の巻線(23)に対して直列に接続される。第1一次巻線(51)は、モータ(20)の外部で、モータ(20)のU相に接続される。第1一次巻線(51)には、モータ(20)の相電圧(この例では、U相電圧)に対応する電圧が印加される。第1一次巻線(51)の巻き数は、駆動電流が入力されるモータ(20)のティース部(22b)の点Bにおける磁束密度の振幅と、第1試料片(41)における磁束密度の振幅とが実質的に等しくなるように設定される。第1一次巻線(51)は、試料片の巻線に対応する。 The first primary winding (51) is wound around the first sample piece (41). The first primary winding (51) is connected in series with the winding (23) of the motor (20). The first primary winding (51) is connected to the U phase of the motor (20) outside the motor (20). A voltage corresponding to the phase voltage (U-phase voltage in this example) of the motor (20) is applied to the first primary winding (51). The number of turns of the first primary winding (51) is the amplitude of the magnetic flux density at the point B of the teeth portion (22b) of the motor (20) to which the drive current is input, and the magnetic flux density in the first sample piece (41). The amplitude is set to be substantially equal. The first primary winding (51) corresponds to the winding of the sample piece.

第2試料片(42)には、第2一次巻線(52)および第3一次巻線(53)が巻回される。第2一次巻線(52)および第3一次巻線(53)は、モータ(20)の巻線(23)に対して直列に接続される。第2一次巻線(52)は、モータ(20)の外部で、モータ(20)のU相に接続される。第3一次巻線(53)は、モータ(20)の外部で、モータ(20)のV相に接続される。第2一次巻線(52)と第3一次巻線(53)との間には、モータ(20)の線間電圧(この例では、U−V線間電圧)に対応する電圧が印加される。第2一次巻線(52)および第3一次巻線(53)の巻き数は、駆動電流が入力されるモータ(20)のバックヨーク部(22a)の点Aにおける磁束密度の振幅と、第2試料片(42)における磁束密度の振幅とが実質的に等しくなるように設定される。第2一次巻線(52)および第3一次巻線(53)は、それぞれ試料片の巻線に対応する。 A second primary winding (52) and a third primary winding (53) are wound around the second sample piece (42). The second primary winding (52) and the third primary winding (53) are connected in series with the winding (23) of the motor (20). The second primary winding (52) is connected to the U phase of the motor (20) outside the motor (20). The third primary winding (53) is connected to the V phase of the motor (20) outside the motor (20). A voltage corresponding to the line voltage of the motor (20) (in this example, the UV line voltage) is applied between the second primary winding (52) and the third primary winding (53). NS. The number of turns of the second primary winding (52) and the third primary winding (53) is the amplitude of the magnetic flux density at the point A of the back yoke portion (22a) of the motor (20) to which the drive current is input, and the second. The amplitude of the magnetic flux density in the two sample pieces (42) is set to be substantially equal to each other. The second primary winding (52) and the third primary winding (53) correspond to the windings of the sample piece, respectively.

第1試料片(41)および第2試料片(42)の各々のインピーダンスは、モータ(20)のインピーダンスの1/10以下であることが好ましく、1/100以下であることがさらに好ましい。 The impedance of each of the first sample piece (41) and the second sample piece (42) is preferably 1/10 or less, and more preferably 1/100 or less of the impedance of the motor (20).

〈モータの鉄損を求める方法〉
本実施形態2の測定ステップでは、測定部(100)が、第1〜第3一次巻線(51〜53)における消費電力と、第1〜第3一次巻線(51〜53)における銅損とに基づいて、第1試料片(41)および第2試料片(42)の各々で生じる鉄損を測定する。
<How to find the iron loss of a motor>
In the measurement step of the second embodiment, the measuring unit (100) consumes power in the first to third primary windings (51 to 53) and copper loss in the first to third primary windings (51 to 53). Based on the above, the iron loss generated in each of the first sample piece (41) and the second sample piece (42) is measured.

具体的に、測定部(100)は、電力測定装置(70)で測定される第1一次巻線(51)の消費電力から、電力測定装置(70)の電流測定値および第1一次巻線(51)の抵抗値から求まる第1一次巻線(51)の銅損を差し引くことで、第1試料片(41)で生じる鉄損を求める。測定部(100)は、電力測定装置(70)で測定される第2一次巻線(52)および第3一次巻線(53)の消費電力から、電力測定装置(70)の電流測定値および第2一次巻線(52)および第3一次巻線(53)の抵抗値から求まる第2一次巻線(52)および第3一次巻線(53)の銅損を差し引くことで、第2試料片(42)で生じる鉄損を求める。 Specifically, the measuring unit (100) determines the current measured value of the power measuring device (70) and the primary winding from the power consumption of the first primary winding (51) measured by the power measuring device (70). By subtracting the copper loss of the first primary winding (51) obtained from the resistance value of (51), the iron loss generated in the first sample piece (41) is obtained. The measuring unit (100) uses the power consumption of the second primary winding (52) and the third primary winding (53) measured by the power measuring device (70) to obtain the current measured value of the power measuring device (70) and the current measurement value of the power measuring device (70). The second sample is obtained by subtracting the copper loss of the second primary winding (52) and the third primary winding (53) obtained from the resistance values of the second primary winding (52) and the third primary winding (53). Find the iron loss that occurs in the piece (42).

−実施形態2の効果−
本実施形態2によっても、上記実施形態1と同様の効果が得られる。
-Effect of Embodiment 2-
The same effect as that of the first embodiment can be obtained by the second embodiment as well.

−実施形態2の変形例1−
実施形態2の変形例1について説明する。本変形例1は、第1〜第3一次巻線(51〜53)の構成が上記実施形態2と異なる。以下、上記実施形態2と異なる点について主に説明する。
− Modification 1 of Embodiment 2
A modification 1 of the second embodiment will be described. In the first modification, the configurations of the first to third primary windings (51 to 53) are different from those of the second embodiment. Hereinafter, the points different from the second embodiment will be mainly described.

図示を省略するが、第1一次巻線(51)は、モータ(20)の内部で、モータ(20)のU相に接続される。第1一次巻線(51)には、モータ(20)の相電圧(この例では、U相電圧)に対応する電圧が印加される。第2一次巻線(52)は、モータ(20)の内部で、モータ(20)のU相に接続される。第3一次巻線(53)は、モータ(20)の内部で、モータ(20)のV相に接続される。第2一次巻線(52)と第3一次巻線(53)との間には、モータ(20)の線間電圧(この例では、U−V線間電圧)に対応する電圧が印加される。 Although not shown, the primary winding (51) is connected to the U phase of the motor (20) inside the motor (20). A voltage corresponding to the phase voltage (U-phase voltage in this example) of the motor (20) is applied to the first primary winding (51). The second primary winding (52) is connected to the U phase of the motor (20) inside the motor (20). The third primary winding (53) is connected to the V phase of the motor (20) inside the motor (20). A voltage corresponding to the line voltage of the motor (20) (in this example, the UV line voltage) is applied between the second primary winding (52) and the third primary winding (53). NS.

−実施形態2の変形例2−
実施形態2の変形例2について説明する。本変形例2は、第1〜第3一次巻線(51〜53)の構成が上記実施形態2と異なる。以下、上記実施形態2と異なる点について主に説明する。
− Modification of Embodiment 2 2-
A modification 2 of the second embodiment will be described. In the second modification, the configurations of the first to third primary windings (51 to 53) are different from those of the second embodiment. Hereinafter, the points different from the second embodiment will be mainly described.

図示を省略するが、第1〜第3一次巻線(51〜53)の全てが、1つの試料片(41)に巻回される。第1一次巻線(51)は、モータ(20)の内部または外部で、モータ(20)のU相に接続される。第1一次巻線(51)には、モータ(20)の相電圧(この例では、U相電圧)に対応する電圧が印加される。第2一次巻線(52)は、モータ(20)の内部または外部で、モータ(20)のV相に接続される。第2一次巻線(52)には、モータ(20)の相電圧(この例では、V相電圧)に対応する電圧が印加される。第3一次巻線(53)は、モータ(20)の内部または外部で、モータ(20)のW相に接続される。第3一次巻線(53)には、モータ(20)の相電圧(この例では、W相電圧)に対応する電圧が印加される。 Although not shown, all of the first to third primary windings (51 to 53) are wound around one sample piece (41). The first primary winding (51) is connected to the U phase of the motor (20) inside or outside the motor (20). A voltage corresponding to the phase voltage (U-phase voltage in this example) of the motor (20) is applied to the first primary winding (51). The second primary winding (52) is connected to the V phase of the motor (20) inside or outside the motor (20). A voltage corresponding to the phase voltage (V-phase voltage in this example) of the motor (20) is applied to the second primary winding (52). The third primary winding (53) is connected to the W phase of the motor (20) inside or outside the motor (20). A voltage corresponding to the phase voltage (W phase voltage in this example) of the motor (20) is applied to the third primary winding (53).

《実施形態3》
実施形態3について説明する。本実施形態3は、モータ(20)を直接的には用いることなくモータ(20)の鉄損を求める点で上記実施形態1と異なる。以下、上記実施形態1と異なる点について主に説明する。
<< Embodiment 3 >>
The third embodiment will be described. The third embodiment is different from the first embodiment in that the iron loss of the motor (20) is obtained without directly using the motor (20). Hereinafter, the differences from the first embodiment will be mainly described.

〈モータ駆動装置の構成〉
図9に示すように、本実施形態3のモータ駆動装置(10)は、電源装置(30)とは異なる励磁部としての電源装置(120)をさらに備え、第1試料片及び第2試料片(41,42)に代えて試料片(43)を備えている。試料片(43)には、一次巻線(51)及び二次巻線(54)が巻回されている。
<Structure of motor drive device>
As shown in FIG. 9, the motor drive device (10) of the third embodiment further includes a power supply device (120) as an exciting unit different from the power supply device (30), and includes a first sample piece and a second sample piece. A sample piece (43) is provided in place of (41, 42). A primary winding (51) and a secondary winding (54) are wound around the sample piece (43).

電源装置(120)は、モータ(20)の駆動電流(実測または解析で求められる)に対応する励磁電流を試料片(43)に供給する。電源装置(120)の入力側は、直流電源(図示せず)に接続される。電源装置(120)の出力側は、試料片(43)に巻回された一次巻線(51)に接続される。 The power supply unit (120) supplies the sample piece (43) with an exciting current corresponding to the drive current (determined by actual measurement or analysis) of the motor (20). The input side of the power supply (120) is connected to a DC power supply (not shown). The output side of the power supply (120) is connected to the primary winding (51) wound around the sample piece (43).

試料片(43)は、軟磁性材料(例えば、電磁鋼板または圧粉磁心)で構成されたリング状の試料片である。試料片(43)は、軟磁性材料を略環状に形成した試料片である。試料片(43)は、軟磁性材料により閉磁路が形成された試料片である。試料片(43)の磁路断面積は、全周にわたって実質的に一定である。試料片(43)を構成する軟磁性材料は、モータ(20)の固定子コア(22)を構成する軟磁性材料と同じであることが好ましい。これにより、モータ(20)の鉄損をより一層精度よく求めることができる。 The sample piece (43) is a ring-shaped sample piece made of a soft magnetic material (for example, an electromagnetic steel plate or a dust core). The sample piece (43) is a sample piece in which a soft magnetic material is formed in a substantially annular shape. The sample piece (43) is a sample piece in which a closed magnetic path is formed by a soft magnetic material. The magnetic path cross-sectional area of the sample piece (43) is substantially constant over the entire circumference. The soft magnetic material constituting the sample piece (43) is preferably the same as the soft magnetic material constituting the stator core (22) of the motor (20). As a result, the iron loss of the motor (20) can be obtained more accurately.

第1波形計測装置(61)は、試料片(43)の一次側に設けられる。第1波形計測装置(61)は、一次巻線(51)の電流(換言すると、一次電流)の時間変化を計測する。第1波形計測装置(61)は、例えばオシロスコープ、パワーメータまたは電流検出器である。 The first waveform measuring device (61) is provided on the primary side of the sample piece (43). The first waveform measuring device (61) measures the time change of the current (in other words, the primary current) of the primary winding (51). The first waveform measuring device (61) is, for example, an oscilloscope, a power meter, or a current detector.

第2波形計測装置(62)は、試料片(43)の二次側に設けられる。第2波形計測装置(62)は、二次巻線(54)の電圧(換言すると、二次電圧)の時間変化を計測する。第2波形計測装置(62)は、例えばオシロスコープまたは電圧検出器である。 The second waveform measuring device (62) is provided on the secondary side of the sample piece (43). The second waveform measuring device (62) measures the time change of the voltage (in other words, the secondary voltage) of the secondary winding (54). The second waveform measuring device (62) is, for example, an oscilloscope or a voltage detector.

〈電動機の鉄損を求める方法〉
上記のパラメータ制御動作のS102において、試料片(43)を用いてモータ(20)の鉄損を求める方法について、図5のフローチャートを参照して説明する。
<How to find the iron loss of a motor>
In S102 of the above parameter control operation, a method of obtaining the iron loss of the motor (20) using the sample piece (43) will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、励磁ステップでは、制御部(110)が、電源装置(120)に一次巻線(51)への励磁電流の供給を行わせる。これにより、電源装置(120)が、モータ(20)のバックヨーク部(22a)を模擬するための励磁電流と、モータ(20)のティース部(22b)を模擬するための励磁電流とを、試料片(43)の一次巻線(51)に別々に入力する。このとき、試料片(43)の一次巻線(51)に電流が流れ、試料片(43)は、モータ(20)のバックヨーク部(22a)またはティース部(22b)における磁束密度および磁界強度の時間変化を模擬するように励磁される。 First, in the excitation step, the control unit (110) causes the power supply device (120) to supply the exciting current to the primary winding (51). As a result, the power supply device (120) creates an exciting current for simulating the back yoke portion (22a) of the motor (20) and an exciting current for simulating the teeth portion (22b) of the motor (20). Input separately to the primary winding (51) of the sample piece (43). At this time, a current flows through the primary winding (51) of the sample piece (43), and the sample piece (43) has the magnetic flux density and the magnetic field strength in the back yoke portion (22a) or the teeth portion (22b) of the motor (20). It is excited to simulate the time change of.

具体的に、試料片(43)は、まず、駆動電流を供給中のモータ(20)のバックヨーク部(22a)の点A(図2を参照)における磁束密度および磁界強度の時間変化を模擬するように励磁される。続けて、試料片(43)は、駆動電流を供給中のモータ(20)のティース部(22b)の点B(図2を参照)における磁束密度および磁界強度の時間変化を模擬するように励磁される。なお、試料片(43)で模擬する部位は、点Aおよび点Bに限らない。また、ティース部(22b)を模擬するための励磁が、バックヨーク部(22a)を模擬するための励磁の先になされてもよい。続けて、測定ステップに進む。 Specifically, the sample piece (43) first simulates the time change of the magnetic flux density and the magnetic field strength at the point A (see FIG. 2) of the back yoke portion (22a) of the motor (20) supplying the drive current. It is excited to do. Subsequently, the sample piece (43) is excited so as to simulate the time change of the magnetic flux density and the magnetic field strength at the point B (see FIG. 2) of the teeth portion (22b) of the motor (20) supplying the drive current. Will be done. The site simulated by the sample piece (43) is not limited to the points A and B. Further, the excitation for simulating the teeth portion (22b) may be performed before the excitation for simulating the back yoke portion (22a). Then proceed to the measurement step.

測定ステップでは、測定部(100)が、試料片(43)における磁束密度および磁界強度の時間変化に基づいて、当該試料片(43)で生じる鉄損を測定する。 In the measurement step, the measuring unit (100) measures the iron loss generated in the sample piece (43) based on the time change of the magnetic flux density and the magnetic field strength in the sample piece (43).

具体的に、測定部(100)は、第2波形計測装置(62)で計測される二次巻線(54)の電圧に基づいて、B=∫Vdt/nS(B:磁束密度、V:電圧、n:巻線の巻き数、S:試料片の磁路断面積)の関係から、試料片(43)における磁束密度の時間変化を求める。また、第1波形計測装置(61)で計測される一次巻線(51)の電流(励磁電流)に基づいて、H=ni/2πr(H:磁界強度、n:巻線の巻き数、i:電流、2πr:試料片の平均磁路長、r:試料片の外径と内径の平均値)の関係から、試料片(43)における磁界強度の時間変化を求める。なお、当該磁界強度の時間変化は、試料片(43)に配置されたHコイルで測定する電圧に基づいて、H=∫Vdt/A(H:磁界強度、V:電圧、A:エリアターン)の関係から求めてもよい。そして、求めた磁束密度および磁界強度の時間変化に基づいて、試料片(43)で生じる鉄損を求める。ここで、複数の周期(一例として、図3にP1〜P3の3つの周期を示す)の各々の鉄損を求め、その平均値を算出することで試料片(43)で生じる鉄損を求めてもよい。続けて、導出ステップに進む。 Specifically, the measuring unit (100) has B = ∫Vdt / nS (B: magnetic flux density, V:) based on the voltage of the secondary winding (54) measured by the second waveform measuring device (62). From the relationship of voltage, n: number of windings, S: magnetic path cross-sectional area of the sample piece), the time change of the magnetic flux density in the sample piece (43) is obtained. Further, based on the current (excitation current) of the primary winding (51) measured by the first waveform measuring device (61), H = ni / 2πr (H: magnetic field strength, n: number of winding turns, i). : Current, 2πr: Average magnetic path length of the sample piece, r: Average value of the outer diameter and inner diameter of the sample piece), the time change of the magnetic field strength in the sample piece (43) is obtained. The time change of the magnetic field strength is H = ∫Vdt / A (H: magnetic field strength, V: voltage, A: area turn) based on the voltage measured by the H coil arranged on the sample piece (43). It may be obtained from the relationship of. Then, based on the obtained magnetic flux density and the time change of the magnetic field strength, the iron loss generated in the sample piece (43) is obtained. Here, the iron loss of each of the plurality of cycles (as an example, the three cycles of P1 to P3 are shown in FIG. 3) is obtained, and the average value thereof is calculated to obtain the iron loss generated in the sample piece (43). You may. Then proceed to the derivation step.

導出ステップでは、制御部(110)の導出部(111)が、測定部(100)で測定された試料片(43)の鉄損に基づいて、モータ(20)の鉄損を導出する。 In the derivation step, the derivation unit (111) of the control unit (110) derives the iron loss of the motor (20) based on the iron loss of the sample piece (43) measured by the measurement unit (100).

具体的に、導出部(111)は、モータ(20)のバックヨーク部(22a)を模擬する励磁電流を流した際の試料片(43)の鉄損と、当該試料片(43)の重量とに基づいて、試料片(43)の単位重量あたりの鉄損を求める。この単位重量あたりの鉄損と、モータ(20)のバックヨーク部(22a)の重量との積として、モータ(20)のバックヨーク部(22a)における鉄損を求める。同様に、導出部(111)は、モータ(20)のティース部(22b)を模擬する励磁電流を流した際の試料片(43)の鉄損と、当該試料片(43)の重量とに基づいて、試料片(43)の単位重量あたりの鉄損を求める。この単位重量あたりの鉄損と、モータ(20)のティース部(22b)の重量との積として、モータ(20)のティース部(22b)における鉄損を求める。そして、導出部(111)は、モータ(20)のバックヨーク部(22a)の鉄損と、モータ(20)のティース部(22b)の鉄損との和として、モータ(20)の鉄損を求める。 Specifically, the lead-out unit (111) has iron loss of the sample piece (43) when an exciting current simulating the back yoke portion (22a) of the motor (20) is applied, and the weight of the sample piece (43). Based on the above, the iron loss per unit weight of the sample piece (43) is obtained. The iron loss in the back yoke portion (22a) of the motor (20) is calculated as the product of the iron loss per unit weight and the weight of the back yoke portion (22a) of the motor (20). Similarly, the lead-out unit (111) determines the iron loss of the sample piece (43) when an exciting current that simulates the teeth portion (22b) of the motor (20) is applied and the weight of the sample piece (43). Based on this, the iron loss per unit weight of the sample piece (43) is calculated. The iron loss in the teeth portion (22b) of the motor (20) is calculated as the product of the iron loss per unit weight and the weight of the teeth portion (22b) of the motor (20). Then, the lead-out portion (111) is the sum of the iron loss of the back yoke portion (22a) of the motor (20) and the iron loss of the teeth portion (22b) of the motor (20), and the iron loss of the motor (20). Ask for.

−実施形態3の効果−
本実施形態3によっても、上記実施形態1と同様の効果が得られる。
-Effect of Embodiment 3-
The same effect as that of the first embodiment can be obtained by the third embodiment.

また、本実施形態3では、上記試料片(43)の一次巻線(51)が、該試料片(43)の一次巻線(51)に電流を流すための電源装置(120)に接続されている。ここでは、電源装置(120)によって試料片(43)の一次巻線(51)に電流が流れる。モータ(20)の駆動電流を解析で求める場合、モータ(20)を試作することなく、モータ(20)の鉄損を精度よく求めることもできる。 Further, in the third embodiment, the primary winding (51) of the sample piece (43) is connected to a power supply device (120) for passing a current through the primary winding (51) of the sample piece (43). ing. Here, the power supply (120) causes a current to flow through the primary winding (51) of the sample piece (43). When the drive current of the motor (20) is obtained by analysis, it is possible to accurately obtain the iron loss of the motor (20) without making a prototype of the motor (20).

《実施形態4》
実施形態4について説明する。本実施形態4は、モータ(20)を直接的には用いることなくモータ(20)の鉄損を求める点で上記実施形態1と異なる。以下、上記実施形態1と異なる点について主に説明する。
<< Embodiment 4 >>
The fourth embodiment will be described. The fourth embodiment is different from the first embodiment in that the iron loss of the motor (20) is obtained without directly using the motor (20). Hereinafter, the differences from the first embodiment will be mainly described.

〈モータ駆動装置の構成〉
図10に示すように、本実施形態4のモータ駆動装置(10)は、励磁部としての磁場発生装置(80)と、試料片(44)とを備える。磁場発生装置(80)は、電源装置(130)と、ヨーク体(81)と、一次巻線(56)及び二次巻線(57)とを有する。
<Structure of motor drive device>
As shown in FIG. 10, the motor drive device (10) of the fourth embodiment includes a magnetic field generator (80) as an exciting unit and a sample piece (44). The magnetic field generator (80) has a power supply device (130), a yoke body (81), and a primary winding (56) and a secondary winding (57).

電源装置(130)は、モータ(20)の駆動電流(実測または解析で求められる)に対応する励磁電流をヨーク体(81)に供給する。電源装置(130)の入力側は、直流電源(図示せず)に接続される。電源装置(130)の出力側は、ヨーク体(81)に巻回された一次巻線(56)に接続される。 The power supply unit (130) supplies the yoke body (81) with an exciting current corresponding to the drive current (determined by actual measurement or analysis) of the motor (20). The input side of the power supply (130) is connected to a DC power supply (not shown). The output side of the power supply (130) is connected to a primary winding (56) wound around a yoke body (81).

ヨーク体(81)は、軟磁性材料で構成された部材である。ヨーク体(81)は、その鉄損が試料片(44)の鉄損と比較して1%以下となるよう十分に大きな磁路断面積を有しており、略C字状に構成され、エアギャップ(82)を有する。ヨーク体(81)は、エアギャップ(82)を経由する閉磁路を構成する。ヨーク体(81)は、試料片(44)とは別部材で構成されている。 The yoke body (81) is a member made of a soft magnetic material. The yoke body (81) has a sufficiently large magnetic path cross-sectional area so that its iron loss is 1% or less of that of the sample piece (44), and is formed in a substantially C shape. It has an air gap (82). The yoke body (81) constitutes a closed magnetic path via the air gap (82). The yoke body (81) is composed of a member separate from the sample piece (44).

試料片(44)は、軟磁性材料(例えば、電磁鋼板または圧粉磁心)で構成されたブロック状(この例では、直方体状)の試料片である。試料片(44)を構成する軟磁性材料は、モータ(20)の固定子コア(22)を構成する軟磁性材料と同じであることが好ましい。これにより、モータ(20)の鉄損をより一層精度よく求めることができる。試料片(44)には、二次巻線(57)が巻回されている。 The sample piece (44) is a block-shaped (rectangular parallelepiped-shaped in this example) sample piece made of a soft magnetic material (for example, an electromagnetic steel plate or a dust core). The soft magnetic material constituting the sample piece (44) is preferably the same as the soft magnetic material constituting the stator core (22) of the motor (20). As a result, the iron loss of the motor (20) can be obtained more accurately. A secondary winding (57) is wound around the sample piece (44).

第1波形計測装置(61)は、一次巻線(56)の電流(換言すると、一次電流)の時間変化を計測する。第1波形計測装置(61)は、例えばオシロスコープ、パワーメータまたは電流検出器である。 The first waveform measuring device (61) measures the time change of the current (in other words, the primary current) of the primary winding (56). The first waveform measuring device (61) is, for example, an oscilloscope, a power meter, or a current detector.

第2波形計測装置(62)は、二次巻線(57)の電圧(換言すると、二次電圧)の時間変化を計測する。第2波形計測装置(62)は、例えばオシロスコープまたは電圧検出器である。 The second waveform measuring device (62) measures the time change of the voltage (in other words, the secondary voltage) of the secondary winding (57). The second waveform measuring device (62) is, for example, an oscilloscope or a voltage detector.

〈モータの鉄損を求める方法〉
上記のパラメータ制御動作のS102において、試料片(44)を用いてモータ(20)の鉄損を求める方法について、図11のフローチャートを参照して説明する。
<How to find the iron loss of a motor>
In S102 of the above parameter control operation, a method of obtaining the iron loss of the motor (20) using the sample piece (44) will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、配置ステップでは、ヨーク体(81)のエアギャップ(82)に試料片(44)が配置される。続けて、励磁ステップに進む。 First, in the placement step, the sample piece (44) is placed in the air gap (82) of the yoke body (81). Then proceed to the excitation step.

励磁ステップでは、制御部(110)が、電源装置(130)に一次巻線(56)へ励磁電流を供給させる。これにより、電源装置(130)が、モータ(20)のバックヨーク部(22a)を模擬するための励磁電流と、モータ(20)のティース部(22b)を模擬するための励磁電流とを、ヨーク体(81)の一次巻線(56)に別々に流す。このとき、ヨーク体(81)の一次巻線(56)に電流が流れ、試料片(44)は、駆動電流を供給中のモータ(20)のバックヨーク部(22a)またはティース部(22b)における磁束密度および磁界強度の時間変化を模擬するように励磁される。 In the excitation step, the control unit (110) causes the power supply (130) to supply an exciting current to the primary winding (56). As a result, the power supply device (130) creates an exciting current for simulating the back yoke portion (22a) of the motor (20) and an exciting current for simulating the teeth portion (22b) of the motor (20). Separately flow through the primary winding (56) of the yoke body (81). At this time, a current flows through the primary winding (56) of the yoke body (81), and the sample piece (44) is the back yoke portion (22a) or the teeth portion (22b) of the motor (20) supplying the drive current. It is excited to simulate the time change of the magnetic flux density and the magnetic field strength in.

具体的に、試料片(44)は、まず、モータ(20)のバックヨーク部(22a)の点A(図2を参照)における磁束密度および磁界強度の時間変化を模擬するように励磁される。続けて、試料片(44)は、モータ(20)のティース部(22b)の点B(図2を参照)における磁束密度および磁界強度の時間変化を模擬するように励磁される。つまり、電源装置(130)によりヨーク体(81)の一次巻線(56)に電流が流れ、それによりヨーク体(81)を磁束が流れる。この磁束はエアギャップ(82)を流れ、それによりエアギャップ(82)に配置された試料片(41)が間接的に励磁される。なお、試料片(44)で模擬する部位は、点Aおよび点Bに限らない。また、ティース部(22b)を模擬するための励磁が、バックヨーク部(22a)を模擬するための励磁の先になされてもよい。続けて、測定ステップに進む。 Specifically, the sample piece (44) is first excited to simulate the temporal changes in magnetic flux density and magnetic field strength at point A (see FIG. 2) at the back yoke portion (22a) of the motor (20). .. Subsequently, the sample piece (44) is excited to simulate the temporal changes in magnetic flux density and magnetic field strength at point B (see FIG. 2) at the teeth portion (22b) of the motor (20). That is, the power supply device (130) causes a current to flow in the primary winding (56) of the yoke body (81), whereby a magnetic flux flows through the yoke body (81). This magnetic flux flows through the air gap (82), which indirectly excites the sample piece (41) arranged in the air gap (82). The site simulated by the sample piece (44) is not limited to the points A and B. Further, the excitation for simulating the teeth portion (22b) may be performed before the excitation for simulating the back yoke portion (22a). Then proceed to the measurement step.

測定ステップでは、測定部(100)が、試料片(44)における磁束密度および磁界強度の時間変化に基づいて、当該試料片(44)で生じる鉄損を測定する。 In the measurement step, the measuring unit (100) measures the iron loss generated in the sample piece (44) based on the time change of the magnetic flux density and the magnetic field strength in the sample piece (44).

具体的に、測定部(100)は、第2波形計測装置(62)で計測される二次巻線(57)の電圧に基づいて、B=∫Vdt/nS(B:磁束密度、V:電圧、n:巻線の巻き数、S:ヨーク体の磁路断面積)の関係から、ヨーク体(81)における磁束密度の時間変化を求め、これに基づいて試料片(44)における磁束密度の時間変化を求める。また、測定部(100)は、第1波形計測装置(61)で計測される一次巻線(56)の電流(励磁電流)に基づいて、H=ni/L(H:磁界強度、n:巻線の巻き数、i:電流、L:ヨーク体の平均磁路長)の関係から、ヨーク体(81)における磁界強度の時間変化を求め、これに基づいて試料片(44)における磁界強度の時間変化を求める。なお、試料片(44)の磁界強度の時間変化は、試料片(44)に配置されたHコイルで測定する電圧に基づいて、H=∫Vdt/A(H:磁界強度、V:電圧、A:エリアターン)の関係から求めてもよい。そして、測定部(100)は、求めた磁束密度および磁界強度の時間変化に基づいて、試料片(44)で生じる鉄損を求める。ここで、複数の周期(一例として、図3にP1〜P3の3つの周期を示す)の各々の鉄損を求め、その平均値を算出することで試料片(44)で生じる鉄損を求めてもよい。続けて、導出ステップに進む。 Specifically, the measuring unit (100) has B = ∫Vdt / nS (B: magnetic flux density, V:) based on the voltage of the secondary winding (57) measured by the second waveform measuring device (62). From the relationship of voltage, n: number of windings, S: magnetic path cross-sectional area of the yoke body), the time change of the magnetic flux density in the yoke body (81) was obtained, and based on this, the magnetic flux density in the sample piece (44) was obtained. Find the time change of. Further, the measuring unit (100) has H = ni / L (H: magnetic field strength, n:) based on the current (exciting current) of the primary winding (56) measured by the first waveform measuring device (61). From the relationship of the number of winding turns, i: current, L: average magnetic path length of the yoke body), the time change of the magnetic field strength in the yoke body (81) was obtained, and based on this, the magnetic field strength in the sample piece (44) was obtained. Find the time change of. The time change of the magnetic field strength of the sample piece (44) is based on the voltage measured by the H coil arranged on the sample piece (44), and H = ∫Vdt / A (H: magnetic field strength, V: voltage, A: Area turn) may be obtained. Then, the measuring unit (100) obtains the iron loss generated in the sample piece (44) based on the time change of the obtained magnetic flux density and the magnetic field strength. Here, the iron loss of each of the plurality of cycles (as an example, the three cycles of P1 to P3 are shown in FIG. 3) is obtained, and the average value thereof is calculated to obtain the iron loss generated in the sample piece (44). You may. Then proceed to the derivation step.

導出ステップでは、制御部(110)の導出部(111)が、試料片(44)の鉄損に基づいて、モータ(20)の鉄損を導出する。 In the derivation step, the derivation unit (111) of the control unit (110) derives the iron loss of the motor (20) based on the iron loss of the sample piece (44).

具体的に、導出部(111)は、モータ(20)のバックヨーク部(22a)を模擬する励磁電流を流した際の試料片(44)の鉄損と、当該試料片(44)の重量とに基づいて、試料片(44)の単位重量あたりの鉄損を求める。この単位重量あたりの鉄損と、モータ(20)のバックヨーク部(22a)の重量との積として、モータ(20)のバックヨーク部(22a)における鉄損を求める。同様に、導出部(111)は、モータ(20)のティース部(22b)を模擬する励磁電流を流した際の試料片(44)の鉄損と、当該試料片(44)の重量とに基づいて、試料片(44)の単位重量あたりの鉄損を求める。この単位重量あたりの鉄損と、モータ(20)のティース部(22b)の重量との積として、モータ(20)のティース部(22b)における鉄損を求める。そして、モータ(20)のバックヨーク部(22a)の鉄損と、モータ(20)のティース部(22b)の鉄損との和として、モータ(20)の鉄損を求める。 Specifically, the lead-out unit (111) has iron loss of the sample piece (44) when an exciting current simulating the back yoke portion (22a) of the motor (20) is applied, and the weight of the sample piece (44). Based on the above, the iron loss per unit weight of the sample piece (44) is calculated. The iron loss in the back yoke portion (22a) of the motor (20) is calculated as the product of the iron loss per unit weight and the weight of the back yoke portion (22a) of the motor (20). Similarly, the lead-out unit (111) has the iron loss of the sample piece (44) when an exciting current simulating the teeth part (22b) of the motor (20) is applied and the weight of the sample piece (44). Based on this, the iron loss per unit weight of the sample piece (44) is calculated. The iron loss in the teeth portion (22b) of the motor (20) is calculated as the product of the iron loss per unit weight and the weight of the teeth portion (22b) of the motor (20). Then, the iron loss of the motor (20) is calculated as the sum of the iron loss of the back yoke portion (22a) of the motor (20) and the iron loss of the teeth portion (22b) of the motor (20).

−実施形態4の効果−
本実施形態4によっても、上記実施形態1と同様の効果が得られる。
-Effect of Embodiment 4-
The same effect as that of the first embodiment can be obtained by the fourth embodiment.

また、本実施形態4のモータ駆動装置(10)では、磁場発生装置(80)が、磁場を発生することにより上記試料片(44)を励磁する。これにより試料片(44)が励磁される。 Further, in the motor drive device (10) of the fourth embodiment, the magnetic field generator (80) excites the sample piece (44) by generating a magnetic field. As a result, the sample piece (44) is excited.

《実施形態5》
実施形態5について説明する。本実施形態5は、磁場発生装置(80)の構成が、上記実施形態4と異なる。以下、上記実施形態4と異なる点について主に説明する。
<< Embodiment 5 >>
The fifth embodiment will be described. In the fifth embodiment, the configuration of the magnetic field generator (80) is different from that of the fourth embodiment. Hereinafter, the differences from the fourth embodiment will be mainly described.

〈モータ駆動装置の構成〉
図12に示すように、本実施形態5では、ヨーク体(81)が、柱状の柱状部(81a)と、当該柱状部の両端から互いに対向するように共通の方向に突出する柱状の突出部(81b)とで、略コ字状に形成されている。柱状部(81a)に、電源装置(130)の出力側に接続された一次巻線(56)が巻回される。
<Structure of motor drive device>
As shown in FIG. 12, in the fifth embodiment, the yoke body (81) has a columnar columnar portion (81a) and a columnar projecting portion projecting from both ends of the columnar portion in a common direction so as to face each other. With (81b), it is formed in a substantially U-shape. The primary winding (56) connected to the output side of the power supply device (130) is wound around the columnar portion (81a).

試料片(44)は、板状に形成され、例えば電磁鋼板の単板によって構成される。試料片(44)の両端部は、その片面をヨーク体(81)の突出部(81b)の先端面に間隔を空けて対向させている。なお、電源装置(130)の出力側に接続された一次巻線(56)を、ヨーク体(81)ではなく、試料片(44)に巻回させてもよい。試料片(44)には、二次巻線(57)が巻回される。 The sample piece (44) is formed in a plate shape, and is composed of, for example, a single plate of an electromagnetic steel plate. Both ends of the sample piece (44) face each other with one side facing the tip surface of the protruding part (81b) of the yoke body (81) at intervals. The primary winding (56) connected to the output side of the power supply device (130) may be wound around the sample piece (44) instead of the yoke body (81). A secondary winding (57) is wound around the sample piece (44).

〈電動機の鉄損を求める方法〉
上記のパラメータ制御動作のS102において、試料片(44)を用いてモータ(20)の鉄損を求める方法について、図12のフローチャートを参照して説明する。
<How to find the iron loss of a motor>
In S102 of the above parameter control operation, a method of obtaining the iron loss of the motor (20) using the sample piece (44) will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、配置ステップでは、試料片(44)の両端部の一方の面が、ヨーク体(81)の突出部(81b)の先端面に小さい間隔を空けて対向するように、試料片(44)が配置される。続けて、励磁ステップに進む。 First, in the placement step, the sample piece (44) has one surface of both ends of the sample piece (44) facing the tip surface of the protruding portion (81b) of the yoke body (81) with a small gap. Is placed. Then proceed to the excitation step.

励磁ステップでは、制御部(110)が、電源装置(130)に一次巻線(56)へ励磁電流を供給させる。これにより、電源装置(130)が、モータ(20)のバックヨーク部(22a)を模擬するための励磁電流と、モータ(20)のティース部(22b)を模擬するための励磁電流とを、ヨーク体(81)の一次巻線(56)に別々に入力する。このとき、ヨーク体(81)の一次巻線(56)に電流が流れ、試料片(44)は、駆動電流を供給中のモータ(20)のバックヨーク部(22a)またはティース部(22b)における磁束密度および磁界強度の時間変化を模擬するように励磁される。 In the excitation step, the control unit (110) causes the power supply (130) to supply an exciting current to the primary winding (56). As a result, the power supply device (130) creates an exciting current for simulating the back yoke portion (22a) of the motor (20) and an exciting current for simulating the teeth portion (22b) of the motor (20). Input separately to the primary winding (56) of the yoke body (81). At this time, a current flows through the primary winding (56) of the yoke body (81), and the sample piece (44) is the back yoke portion (22a) or the teeth portion (22b) of the motor (20) supplying the drive current. It is excited to simulate the time change of the magnetic flux density and the magnetic field strength in.

具体的に、試料片(44)は、まず、モータ(20)のバックヨーク部(22a)の点A(図2を参照)における磁束密度および磁界強度の時間変化を模擬するように励磁される。続けて、試料片(44)は、モータ(20)のティース部(22b)の点B(図2を参照)における磁束密度および磁界強度の時間変化を模擬するように励磁される。つまり、電源装置(130)によりヨーク体(81)の一次巻線(56)に電流が流れ、それによりヨーク体(81)を磁束が流れ、これにより試料片(44)が間接的に励磁される。なお、試料片(44)で模擬する部位は、点Aおよび点Bに限らない。また、ティース部(22b)を模擬するための励磁が、バックヨーク部(22a)を模擬するための励磁の先になされてもよい。続けて、測定ステップに進む。 Specifically, the sample piece (44) is first excited to simulate the temporal changes in magnetic flux density and magnetic field strength at point A (see FIG. 2) at the back yoke portion (22a) of the motor (20). .. Subsequently, the sample piece (44) is excited to simulate the temporal changes in magnetic flux density and magnetic field strength at point B (see FIG. 2) at the teeth portion (22b) of the motor (20). That is, the power supply (130) causes a current to flow through the primary winding (56) of the yoke body (81), which causes magnetic flux to flow through the yoke body (81), which indirectly excites the sample piece (44). NS. The site simulated by the sample piece (44) is not limited to the points A and B. Further, the excitation for simulating the teeth portion (22b) may be performed before the excitation for simulating the back yoke portion (22a). Then proceed to the measurement step.

測定ステップでは、測定部(100)が、試料片(44)における磁束密度および磁界強度の時間変化に基づいて、当該試料片(44)で生じる鉄損を測定する。 In the measurement step, the measuring unit (100) measures the iron loss generated in the sample piece (44) based on the time change of the magnetic flux density and the magnetic field strength in the sample piece (44).

具体的に、測定部(100)は、第2波形計測装置(62)で計測される試料片(44)に巻いた二次巻線(57)の電圧に基づいて、B=∫Vdt/nS(B:磁束密度、V:電圧、n:巻線の巻き数、S:試料片 の磁路断面積)の関係から、試料片(44)における磁束密度の時間変化を求める。また、測定部(100)は、第1波形計測装置(61)で計測される一次巻線(56)の電流(励磁電流)に基づいて、H=ni/L (H:磁界強度、n:巻線の巻き数、i:電流、L:試料片の平均磁路長)の関係から、ヨーク体(81)における磁界強度の時間変化を求め、これに基づいて試料片(44)における磁界強度の時間変化を求める。なお、試料片(44)の磁界強度の時間変化は、試料片(44)に配置されたHコイルで測定する電圧に基づいて、H=∫Vdt/A(H:磁界強度、V:電圧、A:エリアターン)の関係から求めてもよい。そして、測定部(100)は、求めた磁束密度および磁界強度の時間変化に基づいて、試料片(44)で生じる鉄損を求める。ここで、複数の周期(一例として、図3にP1〜P3の3つの周期を示す)の各々の鉄損を求め、その平均値を算出することで試料片(44)で生じる鉄損を求めてもよい。続けて、導出ステップに進む。 Specifically, the measuring unit (100) has B = ∫Vdt / nS based on the voltage of the secondary winding (57) wound around the sample piece (44) measured by the second waveform measuring device (62). From the relationship (B: magnetic flux density, V: voltage, n: number of windings, S: magnetic path cross-sectional area of the sample piece), the time change of the magnetic flux density in the sample piece (44) is obtained. Further, the measuring unit (100) has H = ni / L (H: magnetic field strength, n:) based on the current (exciting current) of the primary winding (56) measured by the first waveform measuring device (61). From the relationship of the number of winding turns, i: current, L: average magnetic path length of the sample piece), the time change of the magnetic field strength in the yoke body (81) was obtained, and based on this, the magnetic field strength in the sample piece (44) was obtained. Find the time change of. The time change of the magnetic field strength of the sample piece (44) is based on the voltage measured by the H coil arranged on the sample piece (44), and H = ∫Vdt / A (H: magnetic field strength, V: voltage, A: Area turn) may be obtained. Then, the measuring unit (100) obtains the iron loss generated in the sample piece (44) based on the time change of the obtained magnetic flux density and the magnetic field strength. Here, the iron loss of each of the plurality of cycles (as an example, the three cycles of P1 to P3 are shown in FIG. 3) is obtained, and the average value thereof is calculated to obtain the iron loss generated in the sample piece (44). You may. Then proceed to the derivation step.

導出ステップでは、制御部(110)の導出部(111)が、試料片(44)の鉄損に基づいて、モータ(20)の鉄損を導出する。 In the derivation step, the derivation unit (111) of the control unit (110) derives the iron loss of the motor (20) based on the iron loss of the sample piece (44).

具体的に、導出部(111)は、モータ(20)のバックヨーク部(22a)を模擬する励磁電流を流した際の試料片(44)の鉄損と、当該試料片(44)の重量とに基づいて、試料片(44)の単位重量あたりの鉄損を求める。この単位重量あたりの鉄損と、モータ(20)のバックヨーク部(22a)の重量との積として、モータ(20)のバックヨーク部(22a)における鉄損を求める。同様に、モータ(20)のティース部(22b)を模擬する励磁電流を流した際の試料片(44)の鉄損と、当該試料片(44)の重量とに基づいて、試料片(44)の単位重量あたりの鉄損を求める。この単位重量あたりの鉄損と、モータ(20)のティース部(22b)の重量との積として、モータ(20)のティース部(22b)における鉄損を求める。そして、モータ(20)のバックヨーク部(22a)の鉄損と、モータ(20)のティース部(22b)の鉄損との和として、モータ(20)の鉄損を求める。 Specifically, the lead-out unit (111) has iron loss of the sample piece (44) when an exciting current simulating the back yoke portion (22a) of the motor (20) is applied, and the weight of the sample piece (44). Based on the above, the iron loss per unit weight of the sample piece (44) is calculated. The iron loss in the back yoke portion (22a) of the motor (20) is calculated as the product of the iron loss per unit weight and the weight of the back yoke portion (22a) of the motor (20). Similarly, the sample piece (44) is based on the iron loss of the sample piece (44) when an exciting current that simulates the teeth portion (22b) of the motor (20) is applied and the weight of the sample piece (44). ) To find the iron loss per unit weight. The iron loss in the teeth portion (22b) of the motor (20) is calculated as the product of the iron loss per unit weight and the weight of the teeth portion (22b) of the motor (20). Then, the iron loss of the motor (20) is calculated as the sum of the iron loss of the back yoke portion (22a) of the motor (20) and the iron loss of the teeth portion (22b) of the motor (20).

−実施形態5の効果−
本実施形態5によっても、上記実施形態4と同様の効果が得られる。
-Effect of Embodiment 5-
The same effect as that of the fourth embodiment can be obtained by the fifth embodiment as well.

《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
<< Other Embodiments >>
The above embodiment may have the following configuration.

例えば、実施形態1〜5及びそれらの変形例では、励磁ステップにおいて、モータ(20)の磁気回路中の所定部位(例えば、バックヨーク部(22a)またはティース部(22b))で磁気飽和が生じると推定される条件が成立する場合、当該条件が成立しない場合に比べて、駆動電流に対する試料片(41〜44)を励磁するための電圧または電流の比率を大きくしてもよい。具体的には、例えば、巻回される巻線の巻き数が互いに異なる複数の試料片(41〜43)を用意し、当該条件が成立する場合に、巻回される巻線の巻き数が相対的に大きい試料片(41〜43)を用いることが考えられる。別の例として、磁路断面積が互いに異なる複数の試料片(41〜44)を用意し、当該条件が成立する場合に、磁路断面積が相対的に大きい試料片(41〜44)を用いることが考えられる。さらに別の例として、試料片(41〜43)の巻線に増幅アンプを接続し、当該条件が成立する場合に、試料片(41〜43)の巻線に印加する電圧を昇圧することが考えられる。 For example, in the first to fifth embodiments and modifications thereof, magnetic saturation occurs at a predetermined portion (for example, the back yoke portion (22a) or the teeth portion (22b)) in the magnetic circuit of the motor (20) in the excitation step. When the condition presumed to be satisfied is satisfied, the ratio of the voltage or current for exciting the sample piece (41 to 44) to the driving current may be larger than that when the condition is not satisfied. Specifically, for example, a plurality of sample pieces (41 to 43) having different winding numbers of windings are prepared, and when the condition is satisfied, the winding number of windings to be wound is set. It is conceivable to use relatively large sample pieces (41 to 43). As another example, a plurality of sample pieces (41 to 44) having different magnetic path cross-sectional areas are prepared, and when the conditions are satisfied, sample pieces (41 to 44) having a relatively large magnetic path cross-sectional area are prepared. It is conceivable to use it. As yet another example, an amplification amplifier may be connected to the winding of the sample piece (41 to 43), and when the condition is satisfied, the voltage applied to the winding of the sample piece (41 to 43) may be boosted. Conceivable.

また、例えば、励磁ステップにおいて、弱め磁束制御を行うための駆動電流をモータ(20)に入力するときの磁束密度および磁界強度の時間変化を試料片(41〜44)で模擬する場合、それ以外の場合に比べて、駆動電流に対する試料片(41〜44)を励磁するための電圧または電流の比率を小さくしてもよい。具体的には、例えば、巻回される巻線の巻き数が互いに異なる複数の試料片(41〜44)を用意し、当該条件が成立する場合に、巻回される巻線の巻き数が相対的に小さい試料片(41〜44)を用いることが考えられる。別の例として、磁路断面積が互いに異なる複数の試料片(41〜44)を用意し、当該条件が成立する場合に、磁路断面積が相対的に小さい試料片(41〜44)を用いることが考えられる。さらに別の例として、試料片(41〜44)の巻線に増幅アンプを接続し、当該条件が成立する場合に、試料片(41〜44)の巻線に印加する電圧を降圧することが考えられる。 Further, for example, in the excitation step, when the time change of the magnetic flux density and the magnetic field strength when the drive current for performing the weakening magnetic flux control is input to the motor (20) is simulated by the sample piece (41 to 44), other than that. The ratio of the voltage or current for exciting the sample piece (41 to 44) to the drive current may be smaller than in the case of. Specifically, for example, a plurality of sample pieces (41 to 44) having different winding numbers of windings are prepared, and when the condition is satisfied, the winding number of windings to be wound is determined. It is conceivable to use relatively small sample pieces (41-44). As another example, a plurality of sample pieces (41 to 44) having different magnetic path cross-sectional areas are prepared, and when the conditions are satisfied, sample pieces (41 to 44) having a relatively small magnetic path cross-sectional area are prepared. It is conceivable to use it. As yet another example, an amplification amplifier may be connected to the winding of the sample piece (41 to 44), and when the condition is satisfied, the voltage applied to the winding of the sample piece (41 to 44) may be stepped down. Conceivable.

また、例えば、本開示のモータ駆動装置(10)によると、モータ(20)の任意の部位(例えば、バックヨーク部(22a)またはティース部(22b))で生じる鉄損を求めることもできる。一例として、上記実施形態1における第1試料片(41)を用いれば、モータ(20)のバックヨーク部(22a)のみの鉄損を精度よく求めることができる。なお、モータ(20)の磁気回路中の任意の部位の鉄損を精度よく求めることは、従来公知の測定方法では困難であった。 Further, for example, according to the motor driving device (10) of the present disclosure, it is possible to obtain the iron loss generated at an arbitrary portion (for example, the back yoke portion (22a) or the teeth portion (22b)) of the motor (20). As an example, if the first sample piece (41) in the first embodiment is used, the iron loss of only the back yoke portion (22a) of the motor (20) can be accurately obtained. It should be noted that it has been difficult to accurately determine the iron loss of an arbitrary portion in the magnetic circuit of the motor (20) by a conventionally known measuring method.

また、例えば、モータ(20)の巻線(23)はスター型に結線されているが、これに限らず、デルタ型に結線されていてもよい。 Further, for example, the winding (23) of the motor (20) is connected in a star shape, but the present invention is not limited to this, and the winding (23) may be connected in a delta shape.

また、上記実施形態1〜5では、測定部(100)及び制御部(110)の機能を、共通のモータ駆動用のマイクロコンピュータによって実現したが、モータの鉄損及び銅損を求めるための機能を実現するアナログ演算装置を別途設けてもよい。これにより、サンプリング周波数を高くして、鉄損、銅損、及び全損失をより精度良く算出できる。 Further, in the above-described first to fifth embodiments, the functions of the measuring unit (100) and the control unit (110) are realized by a common microcomputer for driving the motor, but the function for obtaining the iron loss and the copper loss of the motor is obtained. An analog arithmetic unit that realizes the above may be provided separately. As a result, the sampling frequency can be increased, and iron loss, copper loss, and total loss can be calculated more accurately.

以上、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。また、以上の実施形態および変形例は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。 Although the embodiments and modifications have been described above, it will be understood that various modifications of the forms and details are possible without departing from the purpose and scope of the claims. Further, the above embodiments and modifications may be appropriately combined or replaced as long as the functions of the subject of the present disclosure are not impaired.

以上説明したように、本開示は、モータ駆動装置および試料片について有用である。 As described above, the present disclosure is useful for motor drives and sample pieces.

10 モータ駆動装置
20 モータ
21 固定子
22 固定子コア
22a バックヨーク部
22b ティース部
23 巻線
30 電源装置(給電部、励磁部)
41 第1試料片(試料片)
42 第2試料片(試料片)
43,44 試料片
51 第1一次巻線(巻線)
52 第2一次巻線(巻線)
53 第3一次巻線(巻線)
56 一次巻線(巻線)
80 磁場発生装置(励磁部)
81 ヨーク体
100 測定部
110 制御部
111 導出部
120 電源装置(励磁部)
10 Motor drive
20 motor
21 Stator
22 Stator core
22a Back yoke
22b Teeth section
23 windings
30 Power supply (power supply, excitation)
41 First sample piece (sample piece)
42 Second sample piece (sample piece)
43,44 Sample piece
51 Primary primary winding (winding)
52 Second primary winding (winding)
53 Third primary winding (winding)
56 Primary winding (winding)
80 Magnetic field generator (excited part)
81 York body
100 measuring unit
110 Control unit
111 Derivation part
120 Power supply (excitation part)

Claims (19)

モータ(20)に駆動電流を供給する給電部(30)と、上記給電部(30)を制御する制御部(110)とを備えるモータ駆動装置であって、
上記駆動電流を供給中の上記モータ(20)の鉄損に対応する鉄損を測定する測定部(100)をさらに備え、
上記制御部(110)は、上記測定部(100)によって測定された鉄損に基づいて上記給電部(30)を制御する
ことを特徴とするモータ駆動装置。
A motor drive device including a power feeding unit (30) that supplies a drive current to the motor (20) and a control unit (110) that controls the power feeding unit (30).
Further equipped with a measuring unit (100) for measuring the iron loss corresponding to the iron loss of the motor (20) that is supplying the drive current.
The control unit (110) is a motor drive device characterized in that the power supply unit (30) is controlled based on the iron loss measured by the measurement unit (100).
請求項1に記載のモータ駆動装置において、
軟磁性材料を含む試料片(41〜44)と、
上記試料片(41〜44)を励磁する励磁部(30,120,130)とを備え、
上記励磁部(30,120,130)は、上記駆動電流を供給中の上記モータ(20)の磁気回路中の軟磁性材料を含む所定部位における磁束密度および磁界強度の時間変化を模擬するように、上記試料片(41〜44)を励磁し、
上記測定部(100)によって測定される鉄損は、上記励磁部(30,120,130)によって励磁された上記試料片(41〜44)で生じる鉄損である
ことを特徴とするモータ駆動装置。
In the motor drive device according to claim 1,
Sample pieces (41-44) containing soft magnetic material and
It is equipped with an exciting part (30,120,130) that excites the above sample pieces (41 to 44).
The exciting portion (30,120,130) simulates the time change of the magnetic flux density and the magnetic field strength at a predetermined portion including the soft magnetic material in the magnetic circuit of the motor (20) supplying the driving current. Excite (41-44) and
A motor drive device characterized in that the iron loss measured by the measuring unit (100) is the iron loss generated in the sample pieces (41 to 44) excited by the exciting unit (30,120,130).
請求項2に記載のモータ駆動装置において、
上記制御部(110)は、上記測定部(100)で測定された鉄損に基づいて上記モータ(20)の鉄損を導出する導出部(111)を備える
ことを特徴とするモータ駆動装置。
In the motor drive device according to claim 2,
The control unit (110) is a motor drive device including a lead-out unit (111) that derives the iron loss of the motor (20) based on the iron loss measured by the measurement unit (100).
請求項3において、
上記導出部(111)は、上記試料片(41〜44)の鉄損と、該試料片(41〜44)の重量と、上記モータ(20)の磁気回路中の軟磁性材料を含む所定部位の重量とに基づいて上記モータ(20)の鉄損を導出するものである
ことを特徴とするモータ駆動装置。
In claim 3,
The derivation unit (111) is a predetermined portion including the iron loss of the sample piece (41 to 44), the weight of the sample piece (41 to 44), and the soft magnetic material in the magnetic circuit of the motor (20). A motor driving device characterized in that the iron loss of the motor (20) is derived based on the weight of the motor (20).
請求項2〜4のいずれか1項において、
上記モータ(20)の上記磁気回路中の上記所定部位は、上記モータ(20)の固定子(21)のバックヨーク部(22a)およびティース部(22b)を含む
ことを特徴とするモータ駆動装置。
In any one of claims 2 to 4,
The predetermined portion in the magnetic circuit of the motor (20) includes a back yoke portion (22a) and a teeth portion (22b) of the stator (21) of the motor (20). ..
請求項2〜5のいずれか1項において、
上記試料片(41〜43)に巻回された巻線(51〜53)をさらに備え、
上記励磁部(30)は、上記試料片(41〜43)の巻線(51〜53)に電流を流すことで上記試料片(41〜43)を励磁する
ことを特徴とするモータ駆動装置。
In any one of claims 2 to 5,
Further provided with windings (51-53) wound around the sample pieces (41-43),
The exciting unit (30) is a motor driving device characterized in that the sample pieces (41 to 43) are excited by passing an electric current through the windings (51 to 53) of the sample pieces (41 to 43).
請求項6において、
上記試料片(41〜43)の巻線(51〜53)は、上記モータ(20)の巻線(23)に対して並列に接続されており、
上記励磁部(30)は、上記給電部(30)である
ことを特徴とするモータ駆動装置。
In claim 6,
The windings (51 to 53) of the sample pieces (41 to 43) are connected in parallel with the windings (23) of the motor (20).
The exciting unit (30) is a motor driving device characterized by being the feeding unit (30).
請求項6において、
上記試料片(41〜43)の巻線(51〜53)は、上記モータ(20)の巻線(23)に対して直列に接続されており、
上記励磁部は、上記給電部である
ことを特徴とするモータ駆動装置。
In claim 6,
The windings (51 to 53) of the sample pieces (41 to 43) are connected in series with the windings (23) of the motor (20).
The exciting portion is a motor driving device characterized by being the feeding portion.
請求項6において、
上記試料片(43)の巻線(51)は、該試料片(43)の巻線(51)に電流を流すための電源装置(120)に接続されており、
上記励磁部(120)は、上記電源装置(120)であり、
上記電源装置(120)は、上記給電部(30)とは異なる
ことを特徴とするモータ駆動装置。
In claim 6,
The winding (51) of the sample piece (43) is connected to a power supply device (120) for passing a current through the winding (51) of the sample piece (43).
The exciting unit (120) is the power supply device (120).
The power supply device (120) is a motor drive device characterized by being different from the power supply unit (30).
請求項7〜9のいずれか1項において、
上記励磁部(30)は、上記試料片(41〜44)の巻線(51〜53)の少なくとも一部に、上記モータ(20)の相電圧に対応する電圧を印加する
ことを特徴とするモータ駆動装置。
In any one of claims 7 to 9,
The exciting portion (30) is characterized in that a voltage corresponding to the phase voltage of the motor (20) is applied to at least a part of the windings (51 to 53) of the sample pieces (41 to 44). Motor drive.
請求項7〜10のいずれか1項において、
上記励磁部(30)は、上記試料片(41〜44)の巻線(51〜53)の少なくとも一部に、上記モータ(20)の線間電圧に対応する電圧を印加する
ことを特徴とするモータ駆動装置。
In any one of claims 7 to 10,
The exciting portion (30) is characterized in that a voltage corresponding to the line voltage of the motor (20) is applied to at least a part of the windings (51 to 53) of the sample pieces (41 to 44). Motor drive device.
請求項6〜11のいずれか1項において、
上記測定部(100)は、上記試料片(41〜44)の巻線(51〜53)における消費電力と、該試料片(41〜44)の巻線(51〜53)における銅損とに基づいて上記試料片(41〜44)の鉄損を測定する
ことを特徴とするモータ駆動装置。
In any one of claims 6 to 11,
The measuring unit (100) determines the power consumption of the windings (51 to 53) of the sample pieces (41 to 44) and the copper loss of the windings (51 to 53) of the sample pieces (41 to 44). A motor drive device characterized by measuring the iron loss of the sample pieces (41 to 44) based on the above.
請求項2〜12のいずれか1項において、
上記励磁部(30,120,130)は、上記モータ(20)の上記磁気回路中の上記所定部位で磁気飽和が生じると推定される条件が成立する場合、該条件が成立しない場合に比べて、上記駆動電流に対する上記試料片(41〜44)を励磁するための電圧または電流の比率を大きくする
ことを特徴とするモータ駆動装置。
In any one of claims 2 to 12,
When the condition presumed that magnetic saturation occurs at the predetermined portion in the magnetic circuit of the motor (20) is satisfied, the exciting portion (30,120,130) has the driving current as compared with the case where the condition is not satisfied. A motor drive device characterized by increasing the ratio of voltage or current for exciting the sample pieces (41 to 44) to.
請求項2〜13のいずれか1項において、
上記励磁部(30,120,130)は、弱め磁束制御を行うための上記駆動電流を上記モータ(20)に入力するときの上記時間変化を上記試料片(41〜44)で模擬する場合、それ以外の場合に比べて、上記駆動電流に対する上記試料片(41〜44)を励磁するための電圧または電流の比率を小さくする
ことを特徴とするモータ駆動装置。
In any one of claims 2 to 13,
When the exciting unit (30,120,130) simulates the time change when the driving current for controlling the weakening magnetic flux is input to the motor (20) with the sample pieces (41 to 44), in other cases. A motor driving device, characterized in that the ratio of a voltage or a current for exciting the sample pieces (41 to 44) to the driving current is reduced as compared with the above.
請求項2〜14のいずれか1項において、
上記駆動電流の包絡線、上記モータ(20)の線間電圧の包絡線、上記モータ(20)の入力電力、上記モータ(20)のトルク、および上記モータ(20)の回転速度の少なくとも1つが、周期的に脈動する
ことを特徴とするモータ駆動装置。
In any one of claims 2 to 14,
At least one of the drive current envelope, the line voltage envelope of the motor (20), the input power of the motor (20), the torque of the motor (20), and the rotational speed of the motor (20). A motor drive that pulsates periodically.
請求項2〜5のいずれか1項において、
上記励磁部(80)は、磁場を発生することにより上記試料片(44)を励磁する磁場発生装置である
ことを特徴とするモータ駆動装置。
In any one of claims 2 to 5,
The exciting unit (80) is a motor driving device, which is a magnetic field generating device that excites the sample piece (44) by generating a magnetic field.
請求項2〜16のいずれか1項において、
上記測定部(100)は、上記試料片(41〜44)における磁束密度および磁界強度の時間変化に基づいて上記試料片(41〜44)の鉄損を測定する
ことを特徴とするモータ駆動装置。
In any one of claims 2 to 16,
The motor driving device (100) measures the iron loss of the sample pieces (41 to 44) based on the time change of the magnetic flux density and the magnetic field strength of the sample pieces (41 to 44). ..
請求項3〜17のいずれか1項に記載のモータ駆動装置において、
上記導出部(111)は、上記駆動電流を供給中の上記モータ(20)の銅損をさらに導出し、
上記制御部(110)は、上記導出部(111)によって導出した上記モータ(20)の鉄損及び銅損に基づいて上記給電部(30)を制御することを特徴とするモータ駆動装置。
In the motor drive device according to any one of claims 3 to 17.
The derivation unit (111) further derives the copper loss of the motor (20) that is supplying the drive current, and further derives the copper loss.
The control unit (110) is a motor drive device characterized in that the power supply unit (30) is controlled based on the iron loss and the copper loss of the motor (20) derived by the lead-out unit (111).
請求項2〜15のいずれか1項に記載のモータ駆動装置に用いられるリング状の上記試料片。
The ring-shaped sample piece used in the motor driving device according to any one of claims 2 to 15.
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