JP2024017460A - Motor testing device and method for measuring characteristics of tested motor by using motor testing device - Google Patents

Motor testing device and method for measuring characteristics of tested motor by using motor testing device Download PDF

Info

Publication number
JP2024017460A
JP2024017460A JP2022120104A JP2022120104A JP2024017460A JP 2024017460 A JP2024017460 A JP 2024017460A JP 2022120104 A JP2022120104 A JP 2022120104A JP 2022120104 A JP2022120104 A JP 2022120104A JP 2024017460 A JP2024017460 A JP 2024017460A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
under test
torque
motor under
phase coil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022120104A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
啓佐敏 竹内
Kesatoshi Takeuchi
喬大 壬生
Takahiro MIBU
秀明 高柳
Hideaki Takayanagi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Miyawaki Kobo KK
Original Assignee
Miyawaki Kobo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Miyawaki Kobo KK filed Critical Miyawaki Kobo KK
Priority to JP2022120104A priority Critical patent/JP2024017460A/en
Publication of JP2024017460A publication Critical patent/JP2024017460A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Tests Of Circuit Breakers, Generators, And Electric Motors (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor testing device for accurately measuring transition response characteristics, T-N characteristics, and start torque of a tested motor.
SOLUTION: A motor testing device includes: a first coupling connected to a rotating shaft of a tested motor; a torque meter having a first rotating shaft connected to the first coupling, and a second rotating shaft; a second coupling connected to the second rotating shaft of the torque meter; an electric brake having a rotating shaft connected to the second coupling and having a coreless motor structure; an AC/DC conversion portion that is electrically connected to a coil of the electric brake and converts an AC induction voltage generated in the coil to a DC voltage; and a DC load portion that is electrically connected to the AC/DC conversion portion and consumes power by the DC voltage. The DC load portion is configured such that a variable current control portion adjusting a DC current value variably and a resistor are disposed in series between two input terminals to which the DC voltage is applied.
SELECTED DRAWING: Figure 1
COPYRIGHT: (C)2024,JPO&INPIT

Description

本開示は、モーター試験装置、及び、それを用いて被試験モーターの特性を測定する方法に関する。 The present disclosure relates to a motor testing device and a method of measuring characteristics of a motor under test using the same.

特許文献1には、被試験モーターの特性を測定するモーター試験装置が記載されている。このモーター試験装置では、ギアを介して被試験モーターと負荷モーターとを連結し、負荷モーターに対して速度指令を出力するシミュレータ部を用いて、シミュレータ部から入力した速度指令に従ってコントローラーが負荷モーターを駆動する。 Patent Document 1 describes a motor testing device that measures the characteristics of a motor under test. This motor testing device connects the motor under test and the load motor via a gear, and uses a simulator section that outputs a speed command to the load motor.The controller controls the load motor according to the speed command input from the simulator section. drive

特開2004-012340号公報Japanese Patent Application Publication No. 2004-012340

しかしながら、上記従来技術では、急激な過渡変化に対する被試験モーターの過渡応答特性を正しく測定することが難しいという問題があった。また、従来は、被試験モーターのT-N特性や始動トルクを正確に測定することが難しいという問題があった。 However, the above-mentioned conventional technology has a problem in that it is difficult to accurately measure the transient response characteristics of the motor under test in response to rapid transient changes. Furthermore, in the past, there was a problem in that it was difficult to accurately measure the TN characteristics and starting torque of the motor under test.

本開示は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。 The present disclosure has been made to solve at least part of the above-mentioned problems, and can be realized as the following forms.

本開示の一形態によれば、被試験モーターの特性試験に使用するモーター試験装置が提供される。このモーター試験装置は、前記被試験モーターの回転軸に連結される第1カップリングと、前記第1カップリングに連結された第1回転軸と、第2回転軸とを有し、前記第1回転軸と前記第2回転軸との間のトルクを測定するトルク計と、前記トルク計の前記第2回転軸に連結された第2カップリングと、前記第2カップリングに連結された回転軸を有する電気ブレーキであって、コアレスモーター構造を有する電気ブレーキと、前記電気ブレーキのコイルに電気的に接続され、前記コイルに発生する交流誘起電圧を直流電圧に変換するAC/DC変換部と、前記AC/DC変換部に電気的に接続され、前記直流電圧による電力を消費する直流負荷部と、を備える。前記直流負荷部は、直流電流値を可変に調整する可変電流制御部と、抵抗器とが、前記直流電圧が印加される2つの入力端子の間に直列に配置された構成を有する。
このモーター試験装置によれば、コアレスモーター構造を有する電気ブレーキを用い、被試験モーターの回転によって発生する電気ブレーキの交流誘起電圧を直流電圧に変換して直流負荷部でその電力を消費するので、急激な過渡変化に対する被試験モーターの過渡応答特性を試験することができる。
According to one aspect of the present disclosure, a motor testing device used for testing the characteristics of a motor under test is provided. This motor testing device includes a first coupling coupled to a rotating shaft of the motor to be tested, a first rotating shaft coupled to the first coupling, and a second rotating shaft, and a torque meter that measures torque between a rotating shaft and the second rotating shaft; a second coupling connected to the second rotating shaft of the torque meter; and a rotating shaft connected to the second coupling. an electric brake having a coreless motor structure, and an AC/DC conversion section that is electrically connected to a coil of the electric brake and converts an AC induced voltage generated in the coil into a DC voltage; A DC load unit that is electrically connected to the AC/DC conversion unit and consumes power from the DC voltage. The DC load section has a configuration in which a variable current control section that variably adjusts a DC current value and a resistor are arranged in series between two input terminals to which the DC voltage is applied.
According to this motor testing device, an electric brake having a coreless motor structure is used, and the AC induced voltage of the electric brake generated by the rotation of the motor under test is converted into DC voltage, and the electric power is consumed in the DC load section. It is possible to test the transient response characteristics of the motor under test against sudden transient changes.

第1実施形態におけるモーター試験システムの構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a motor test system in a first embodiment. 電気ブレーキのI-T特性を示すグラフ。Graph showing IT characteristics of electric brake. AC/DC変換部の内部構成の一例を示す図。The figure which shows an example of the internal structure of an AC/DC conversion part. 極性分離回路の動作を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing the operation of the polarity separation circuit. 直流負荷部の内部構成の一例を示す図。The figure which shows an example of the internal structure of a DC load part. 過渡応答試験における負荷パターンの例を示す説明図。An explanatory diagram showing an example of a load pattern in a transient response test. モーター試験装置の損失特性を示すグラフ。Graph showing loss characteristics of motor test equipment. モーター試験装置の損失特性を示すグラフ。Graph showing loss characteristics of motor test equipment. モーター試験装置の損失T-N特性を求める工程を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the process of determining loss TN characteristics of the motor testing device. 被試験モーターのT-N特性試験の手順を示すフローチャート。2 is a flowchart showing the procedure for testing the TN characteristics of the motor under test. モーター試験装置の被試験モーターの効率を示すグラフ。A graph showing the efficiency of a motor under test in a motor test device. 被試験モーターのT-N特性の一例を示すグラフ。A graph showing an example of TN characteristics of a motor under test. 第2実施形態において被試験モーターの始動トルクを測定するモーター試験システムの構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a motor test system that measures the starting torque of a motor under test in a second embodiment. 第2実施形態における被試験モーターの始動トルク測定の原理を示す説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram showing the principle of measuring the starting torque of the motor under test in the second embodiment. 第2実施形態における被試験モーターの始動トルク測定のフローチャート。7 is a flowchart for measuring the starting torque of the motor under test in the second embodiment. 第2実施形態で得られる被試験モーター単独の始動トルクを示すグラフ。7 is a graph showing the starting torque of the motor under test obtained in the second embodiment. 第3実施形態において被試験モーターの始動トルクを測定するモーター試験システムの構成を示すブロック図。FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a motor test system that measures the starting torque of a motor under test in a third embodiment. 第3実施形態における被試験モーターの始動トルク測定のフローチャート。12 is a flowchart for measuring the starting torque of the motor under test in the third embodiment. 第3実施形態で得られる被試験モーター単独の始動トルクを示すグラフ。7 is a graph showing the starting torque of the motor under test obtained in the third embodiment. 第4実施形態において被試験モーターの始動トルクを測定するモーター試験システムの構成を示すブロック図。FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a motor test system that measures the starting torque of a motor under test in a fourth embodiment. 第4実施形態における被試験モーターの始動トルク測定のフローチャート。10 is a flowchart for measuring starting torque of a motor under test in a fourth embodiment. 第4実施形態において特定相コイルに矩形パルス電圧を印加する状態を示す説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a state in which a rectangular pulse voltage is applied to a specific phase coil in the fourth embodiment.

A.第1実施形態:
図1は、第1実施形態におけるモーター試験システムの構成を示すブロック図である。このモーター試験システムは、被試験モーター100と、モーター試験装置200と、試験制御装置300とを備えている。
A. First embodiment:
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a motor testing system in a first embodiment. This motor test system includes a motor under test 100, a motor test device 200, and a test control device 300.

被試験モーター100としては、任意の相数を有する任意の種類のモーターを使用できる。本実施形態では、被試験モーター100は、ローターの回転位置を測定する磁気センサー104を有している。但し、被試験モーター100をセンサーレス駆動する場合には、磁気センサー104は省略可能である。被試験モーター100は、駆動回路120と電気的に接続されている。駆動回路120には、定電圧電源130から直流の入力電圧Eiが供給される。入力電圧Eiの電圧値は、試験制御装置300によって調整することが可能である。駆動回路120は、例えばHブリッジ回路として構成されたモータードライバーであり、駆動回路120内のトランジスターは、試験制御装置300から供給される制御信号Sdに応じてオン/オフ動作する。制御信号Sdは、例えば、被試験モーター100のPWM制御を行うための信号である。PWM制御では、磁気センサー104の出力に応じて被試験モーター100の回転位置が検出され、この回転位置に応じて各相の制御信号Sdが生成される。定電圧電源130と駆動回路120の間の配線には、入力電流Iiを測定する入力電流計150と、入力電圧Eiを測定する入力電圧計160が設けられている。駆動回路120と非試験モーター100の間の配線には、各相の相電流Isを測定する相電流計151と、各相の相電圧Esを測定する相電圧計161が設けられている。電流計150,151と電圧計160,161は、被試験モーター100への入力電力を求めるために使用される。尚、定電圧電源130は、駆動回路120の端子電圧を検出するリモートセンシングによる電圧供給を行って、ライン間の電圧ドロップ及び電圧変動を軽減させるように構成されていることが好ましい。 As the motor under test 100, any type of motor having any number of phases can be used. In this embodiment, the motor under test 100 has a magnetic sensor 104 that measures the rotational position of the rotor. However, when driving the motor under test 100 without a sensor, the magnetic sensor 104 can be omitted. The motor under test 100 is electrically connected to a drive circuit 120. A DC input voltage Ei is supplied to the drive circuit 120 from a constant voltage power supply 130. The voltage value of the input voltage Ei can be adjusted by the test control device 300. The drive circuit 120 is a motor driver configured as, for example, an H-bridge circuit, and the transistors in the drive circuit 120 are turned on/off in response to a control signal Sd supplied from the test control device 300. The control signal Sd is, for example, a signal for performing PWM control of the motor under test 100. In PWM control, the rotational position of the motor under test 100 is detected according to the output of the magnetic sensor 104, and the control signal Sd for each phase is generated according to this rotational position. An input ammeter 150 that measures the input current Ii and an input voltmeter 160 that measures the input voltage Ei are provided in the wiring between the constant voltage power supply 130 and the drive circuit 120. A phase ammeter 151 that measures the phase current Is of each phase and a phase voltmeter 161 that measures the phase voltage Es of each phase are provided in the wiring between the drive circuit 120 and the non-test motor 100. Ammeters 150, 151 and voltmeters 160, 161 are used to determine the input power to motor 100 under test. Preferably, the constant voltage power supply 130 is configured to supply voltage by remote sensing to detect the terminal voltage of the drive circuit 120 to reduce voltage drops and voltage fluctuations between lines.

モーター試験装置200は、第1カップリング211と、トルク計220と、第2カップリング212と、電気ブレーキ230と、AC/DC変換部240と、直流負荷部250と、パワーメーター260とを備える。第1カップリング211とトルク計220と第2カップリング212と電気ブレーキ230とを含む機械的な連結構造を、試験連結構造270と呼ぶ。 The motor testing device 200 includes a first coupling 211, a torque meter 220, a second coupling 212, an electric brake 230, an AC/DC conversion section 240, a DC load section 250, and a power meter 260. . A mechanical connection structure including the first coupling 211, the torque meter 220, the second coupling 212, and the electric brake 230 is referred to as a test connection structure 270.

被試験モーター100の回転軸110とトルク計220の第1回転軸221は、第1カップリング211によって連結される。トルク計220は、第1回転軸221と第2回転軸222とを有し、第1回転軸221と第2回転軸222との間のトルクTを測定する。トルク計220は、更に、回転軸221,222の回転数Nを測定できるように構成されていることが好ましい。回転数Nをトルク計220で測定する代わりに、被試験モーター100に設けられた磁気センサー104を用いて回転数Nを測定するようにしてもよい。トルク計220の第2回転軸222と電気ブレーキ230の回転軸232は、第2カップリング212によって連結されている。電気ブレーキ230は、鉄損失(コギング損、ヒステリシス損等)の少ないコアレスモーター構造を有する。電気ブレーキ230は、例えば2相や3相のブラシレスモーターとして構成される。本実施形態において、電気ブレーキ230は、ローターの回転位置を測定する磁気センサー234を有している。本実施形態において、磁気センサー234は、ステーターに固定され、ローターに設けられた永久磁石の磁束密度を測定するセンサーである。磁気センサー234は、例えばホールICによって構成される。但し、磁気センサー234は省略可能である。 The rotating shaft 110 of the motor under test 100 and the first rotating shaft 221 of the torque meter 220 are connected by a first coupling 211 . The torque meter 220 has a first rotating shaft 221 and a second rotating shaft 222, and measures the torque T between the first rotating shaft 221 and the second rotating shaft 222. Preferably, the torque meter 220 is further configured to be able to measure the rotational speed N of the rotating shafts 221 and 222. Instead of measuring the rotation speed N with the torque meter 220, the rotation speed N may be measured using the magnetic sensor 104 provided in the motor under test 100. The second rotating shaft 222 of the torque meter 220 and the rotating shaft 232 of the electric brake 230 are connected by a second coupling 212. The electric brake 230 has a coreless motor structure with little iron loss (cogging loss, hysteresis loss, etc.). The electric brake 230 is configured, for example, as a two-phase or three-phase brushless motor. In this embodiment, the electric brake 230 includes a magnetic sensor 234 that measures the rotational position of the rotor. In this embodiment, the magnetic sensor 234 is a sensor that is fixed to the stator and measures the magnetic flux density of a permanent magnet provided in the rotor. The magnetic sensor 234 is configured by, for example, a Hall IC. However, the magnetic sensor 234 can be omitted.

AC/DC変換部240は、電気ブレーキ230の複数相のコイルに電気的に接続されており、コイルに発生する交流誘起電圧Viを全波整流して直流電圧Vdに変換する。直流負荷部250は、AC/DC変換部240に電気的に接続されており、直流電圧Vdによる電力を消費する。直流負荷部250は、直流電流値を可変に調整する可変電流制御部252と、抵抗器256とを有する。AC/DC変換部240と直流負荷部250の具体例は後述する。 The AC/DC converter 240 is electrically connected to the multi-phase coils of the electric brake 230, and performs full-wave rectification on the AC induced voltage Vi generated in the coil to convert it into a DC voltage Vd. The DC load section 250 is electrically connected to the AC/DC conversion section 240 and consumes power from the DC voltage Vd. The DC load unit 250 includes a variable current control unit 252 that variably adjusts the DC current value, and a resistor 256. Specific examples of the AC/DC conversion section 240 and the DC load section 250 will be described later.

パワーメーター260は、トルクT[N・m]と回転数N[rpm]から、次式に従って回転エネルギーP[W]を算出する。
P = T×2πN/60 …(1)
トルクTと回転数Nと回転エネルギーPは、パワーメーター260から試験制御装置300に供給される。パワーメーター260は、入力電圧計160で測定された入力電圧値Eiと、入力電流計150で測定された入力電流値Iiと、トルク計220で測定されたトルクT及び回転数Nと、相電圧計161で測定された相電圧値Esと、相電流計で測定された相電流値Isと、を含む複数の入力信号を用いて、被試験モーター100の出力の実効値と有効値と力率を演算する。
The power meter 260 calculates the rotational energy P[W] from the torque T[N·m] and the rotational speed N[rpm] according to the following equation.
P = T×2πN/60…(1)
Torque T, rotational speed N, and rotational energy P are supplied from power meter 260 to test control device 300. The power meter 260 calculates the input voltage value Ei measured by the input voltmeter 160, the input current value Ii measured by the input ammeter 150, the torque T and rotation speed N measured by the torque meter 220, and the phase voltage. Using a plurality of input signals including the phase voltage value Es measured by the total 161 and the phase current value Is measured by the phase ammeter, the effective value, effective value, and power factor of the output of the motor under test 100 are determined. Calculate.

試験制御装置300は、モーター試験装置200の各部を制御し、また、被試験モーター100の駆動回路120や定電圧電源130を制御する。試験制御装置300は、例えば、パーソナルコンピューターで実現することができる。被試験モーター100に関する各種の試験は、メモリー310に格納されたモーター試験用のアプリケーションプログラムをプロセッサーが実行することによって実現される。 The test control device 300 controls each part of the motor test device 200, and also controls the drive circuit 120 and constant voltage power supply 130 of the motor under test 100. The test control device 300 can be realized by, for example, a personal computer. Various tests regarding the motor under test 100 are realized by the processor executing a motor test application program stored in the memory 310.

本実施形態において、電気ブレーキ230は、コアレスモーター構造を有する。コアレスモーター構造は、コア付きモーター構造に比べて以下の利点がある。
(a)鉄心を用いていないためコイルインダクタンスが小さい。
(b)コギング損及びヒステリシス損が無い。
(c)鉄心特性によるコイル電流の磁気飽和が無い。
In this embodiment, the electric brake 230 has a coreless motor structure. Coreless motor structure has the following advantages over cored motor structure.
(a) Coil inductance is small because no iron core is used.
(b) There is no cogging loss or hysteresis loss.
(c) There is no magnetic saturation of the coil current due to the iron core characteristics.

電気ブレーキ230のコイルインダクタンスは極めて小さいので、急激な過渡変化に対する被試験モーター100の過渡応答特性を正しく測定することができる。電気ブレーキ230の各相のコイルの自己インダクタンスは、例えば、4μH以下であることが好ましい。また、電気ブレーキ230はコギング損及びヒステリシス損が無いので、被試験モーター100に対して安定した負荷を与えることができる。 Since the coil inductance of the electric brake 230 is extremely small, it is possible to accurately measure the transient response characteristics of the motor under test 100 against sudden transient changes. It is preferable that the self-inductance of each phase coil of the electric brake 230 is, for example, 4 μH or less. Furthermore, since the electric brake 230 has no cogging loss or hysteresis loss, it can apply a stable load to the motor 100 under test.

図2は、電気ブレーキ230のI-T特性を示すグラフである。黒点は、実測した点である。この図からも理解できるように、電気ブレーキ230はコイルの磁気飽和が無いので、コイル電流が大きくなったときに、コイル電流に比例したトルクを得ることができる。換言すれば、電気ブレーキ230のコイル電流に比例した負荷を被試験モーター100に与えることができる。また、本実施形態の電気ブレーキ230は、損失が極めて小さいので、I-T特性がほぼ原点を通る直線となっている。 FIG. 2 is a graph showing the IT characteristics of the electric brake 230. The black points are actually measured points. As can be understood from this figure, since the electric brake 230 has no magnetic saturation of the coil, it is possible to obtain torque proportional to the coil current when the coil current becomes large. In other words, a load proportional to the coil current of the electric brake 230 can be applied to the motor 100 under test. Furthermore, since the electric brake 230 of this embodiment has an extremely small loss, the IT characteristic is almost a straight line passing through the origin.

電気ブレーキ230はコアレスモーター構造を有するので鉄損は無視できる程度であり、また、ベアリングなどに起因する機械損も極めて少ない。例えば、電気ブレーキ230の機械損は、10000rpmの回転数で10ワット以下であることが好ましい。このような損失の小さな電気ブレーキ230を使用すれば、急激な過渡変化に対する被試験モーターの過渡応答特性を正確に試験できる。損失の小さな電気ブレーキ230は、例えば、WO2018-139245A1に記載されている2相構造や3相構造のコアレス電気機械装置で実現することが可能である。 Since the electric brake 230 has a coreless motor structure, iron loss is negligible, and mechanical loss caused by bearings and the like is also extremely small. For example, the mechanical loss of the electric brake 230 is preferably 10 watts or less at a rotation speed of 10,000 rpm. By using the electric brake 230 with such a small loss, it is possible to accurately test the transient response characteristics of the motor under test against sudden transient changes. The electric brake 230 with small loss can be realized, for example, by a coreless electromechanical device having a two-phase structure or a three-phase structure described in WO2018-139245A1.

図3は、AC/DC変換部240の内部構成の一例を示す図である。AC/DC変換部240は、電気ブレーキ230のA相コイル231A用の全波整流回路241Aと、B相コイル231B用の全波整流回路241Bと、平滑コンデンサー242と、A相用の極性分離回路243Aと、B相用の極性分離回路243Bと、を有している。本実施形態では、全波整流回路241A,241Bは電圧降下の少ないMOSFETのブリッジ回路として構成されている。極性分離回路243A,243Bは、電気ブレーキ230のA相磁気センサー234AとB相磁気センサー234Bのセンサー出力MPa,MPbに応じて、A相とB相の区間を示す極性信号Pa,Pbを生成する。 FIG. 3 is a diagram showing an example of the internal configuration of the AC/DC converter 240. The AC/DC converter 240 includes a full-wave rectifier circuit 241A for the A-phase coil 231A of the electric brake 230, a full-wave rectifier circuit 241B for the B-phase coil 231B, a smoothing capacitor 242, and a polarity separation circuit for the A-phase. 243A, and a B-phase polarity separation circuit 243B. In this embodiment, the full-wave rectifier circuits 241A and 241B are configured as MOSFET bridge circuits with little voltage drop. The polarity separation circuits 243A, 243B generate polarity signals Pa, Pb indicating the A-phase and B-phase sections according to the sensor outputs MPa, MPb of the A-phase magnetic sensor 234A and the B-phase magnetic sensor 234B of the electric brake 230. .

図4は、極性分離回路243A,243Bの動作を示す説明図である。A相磁気センサー234Aのセンサー出力MPaは、電気ブレーキ230のローターの永久磁石の回転位置に応じた正弦波状の波形を示す。B相磁気センサー234Bのセンサー出力MPbも同様である。極性分離回路243Aは、センサー出力MPaのゼロクロス位置でLレベルからHレベルに立ち上がる第1極性信号Pa+と、センサー出力MPaのゼロクロス位置でHレベルからLレベルに立ち下がる第2極性信号Pa-とを生成する。極性分離回路243Bも同様に、センサー出力MPbのゼロクロス位置でLレベルからHレベルに立ち上がる第1極性信号Pb+と、センサー出力MPbのゼロクロス位置でHレベルからLレベルに立ち下がる第2極性信号Pb-とを生成する。これらの極性信号Pa+,Pa-,Pb+,Pb-は、全波整流回路241A,241BのMOSFETのゲート信号として使用される。この結果、A相コイル231Aに生じた誘起交流電圧とB相コイル231Bに生じた誘起交流電圧が、全波整流回路241A,241Bによって直流電圧Vdcに変換される。直流電圧Vdcは、平滑コンデンサー242で平滑化されて、出力端子246p,246nから出力される。このように、MOSFETで構成された全波整流回路241A,241Bを有するAC/DC変換部240を使用すれば、AC/DC変換部240による電力損失を小さく抑えることができる。但し、ダイオードで構成された全波整流回路を用いてAC/DC変換部240を構成してもよい。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing the operation of polarity separation circuits 243A and 243B. The sensor output MPa of the A-phase magnetic sensor 234A exhibits a sinusoidal waveform depending on the rotational position of the permanent magnet of the rotor of the electric brake 230. The same applies to the sensor output MPb of the B-phase magnetic sensor 234B. The polarity separation circuit 243A separates a first polarity signal Pa+ that rises from L level to H level at the zero cross position of sensor output MPa, and a second polarity signal Pa- that falls from H level to L level at the zero cross position of sensor output MPa. generate. Similarly, the polarity separation circuit 243B outputs a first polarity signal Pb+ that rises from L level to H level at the zero cross position of sensor output MPb, and a second polarity signal Pb- that falls from H level to L level at the zero cross position of sensor output MPb. and generate. These polarity signals Pa+, Pa-, Pb+, and Pb- are used as gate signals for the MOSFETs of the full-wave rectifier circuits 241A and 241B. As a result, the induced AC voltage generated in the A-phase coil 231A and the induced AC voltage generated in the B-phase coil 231B are converted into DC voltage Vdc by the full-wave rectifier circuits 241A and 241B. The DC voltage Vdc is smoothed by a smoothing capacitor 242 and output from output terminals 246p and 246n. In this way, by using the AC/DC converter 240 having the full-wave rectifier circuits 241A and 241B configured with MOSFETs, the power loss caused by the AC/DC converter 240 can be suppressed to a small level. However, the AC/DC converter 240 may be configured using a full-wave rectifier circuit configured with diodes.

図5は、直流負荷部250の内部構成の一例を示す図である。直流負荷部250は、可変電流制御部252と抵抗器256とが、2つの入力端子251p,251nの間に直列に配置された構成を有する。可変電流制御部252は、抵抗器256に流れる直流電流値を可変に調整することが可能な定電流回路として構成されている。本実施形態において、可変電流制御部252は、トランジスター253と、オペアンプ254と、電流指令部255とを有する。電流指令部255は、試験制御装置300からの命令に応じて、電流指令値Vtをオペアンプ254に入力する。オペアンプ254の出力は、トランジスター253のゲート電極に供給される。オペアンプ254には、トランジスター253の出力電圧Vmがフィードバックされており、オペアンプ254は、トランジスター253の出力電圧Vmと電流指令値Vtとの差分に応じて、トランジスター253のゲート信号のレベルを調整する。この結果、電流指令値Vtに応じた電流値Irの直流電流がトランジスター253から抵抗器256に流れる。 FIG. 5 is a diagram showing an example of the internal configuration of the DC load section 250. The DC load section 250 has a configuration in which a variable current control section 252 and a resistor 256 are arranged in series between two input terminals 251p and 251n. The variable current control section 252 is configured as a constant current circuit that can variably adjust the value of the DC current flowing through the resistor 256. In this embodiment, the variable current control section 252 includes a transistor 253, an operational amplifier 254, and a current command section 255. Current command unit 255 inputs current command value Vt to operational amplifier 254 in response to a command from test control device 300. The output of operational amplifier 254 is supplied to the gate electrode of transistor 253. The output voltage Vm of the transistor 253 is fed back to the operational amplifier 254, and the operational amplifier 254 adjusts the level of the gate signal of the transistor 253 according to the difference between the output voltage Vm of the transistor 253 and the current command value Vt. As a result, a direct current having a current value Ir corresponding to the current command value Vt flows from the transistor 253 to the resistor 256.

このように、可変電流制御部252と抵抗器256とが直列接続された構成を有する直流負荷部250を用いて、電気ブレーキ230で発生した誘起起電力を一定の電流値で抵抗器256によって消費できる。この結果、安定した負荷トルクを被試験モーター100に与えることが可能である。 In this way, by using the DC load section 250 having a configuration in which the variable current control section 252 and the resistor 256 are connected in series, the induced electromotive force generated in the electric brake 230 is consumed by the resistor 256 at a constant current value. can. As a result, it is possible to provide stable load torque to the motor under test 100.

図6は、過渡応答試験における負荷パターンP1~P4の例を示す説明図である。本実施形態のモーター試験システムでは、このような各種の負荷パターンに従って被試験モーター100の過渡応答試験を行うことが可能である。特に、本実施形態では負荷装置としてコアレスモーター構造を有する電気ブレーキ230を使用しているので、急激な過渡変化を伴う過渡応答特性を試験することができる。例えば、負荷パターンP1,P2,P4は、いずれもほぼ垂直な負荷変化を含んでいる。このような急激な過渡変化を伴う負荷パターンP1,P2,P4は、負荷装置としてコア付きモーターを使用した場合に実現することは不可能である。 FIG. 6 is an explanatory diagram showing examples of load patterns P1 to P4 in a transient response test. In the motor test system of this embodiment, it is possible to perform a transient response test of the motor under test 100 according to such various load patterns. In particular, in this embodiment, since the electric brake 230 having a coreless motor structure is used as the load device, it is possible to test transient response characteristics that involve rapid transient changes. For example, load patterns P1, P2, and P4 all include substantially vertical load changes. It is impossible to realize load patterns P1, P2, and P4 that involve such rapid transient changes when a cored motor is used as a load device.

過渡応答試験を行う際には、予め定められた負荷パターンを試験制御装置300のメモリー310に格納しておき、その負荷パターンを用いてフィードバック制御を実行する。具体的には、負荷パターンの負荷トルクを目標値とし、トルク計220で測定されたトルクを制御量とし、直流負荷部250の電流指令値を操作量とする。即ち、負荷パターンの負荷トルク目標値と、トルク計220で測定されたトルクとの差分がゼロになるように、直流負荷部250の電流指令値が調節される。 When performing a transient response test, a predetermined load pattern is stored in the memory 310 of the test control device 300, and feedback control is executed using the load pattern. Specifically, the load torque of the load pattern is set as the target value, the torque measured by the torque meter 220 is set as the controlled variable, and the current command value of the DC load section 250 is set as the manipulated variable. That is, the current command value of the DC load section 250 is adjusted so that the difference between the load torque target value of the load pattern and the torque measured by the torque meter 220 becomes zero.

モーター試験装置200は、過渡応答試験の他に、T-N特性や始動トルク特性の測定などの種々の測定や試験に利用することが可能である。本開示の発明者は、被試験モーター100のT-N特性測定において、モーター試験装置200の損失による影響が無視できないことを見出した。以下に説明するように、被試験モーター100のT-N特性測定において測定されたトルクを、モーター試験装置200の損失に対応する損失トルクで補正することによって、より正確なT-N特性を求めることが可能である。 The motor testing device 200 can be used for various measurements and tests, such as measuring TN characteristics and starting torque characteristics, in addition to transient response tests. The inventor of the present disclosure found that the influence of loss in the motor testing device 200 cannot be ignored in measuring the TN characteristics of the motor 100 under test. As explained below, more accurate TN characteristics are obtained by correcting the torque measured in the TN characteristic measurement of the motor under test 100 with a loss torque corresponding to the loss of the motor testing device 200. Is possible.

図7は、モーター試験装置200の損失-回転数特性を示すグラフである。第1の損失Pdは、被試験モーター100を第1カップリング211に連結しない状態におけるモーター試験装置200の損失である。第2の損失Pbは、電気ブレーキ230単独の損失である。この図から理解できるように、電気ブレーキ230の損失Pbは、極めて小さい。電気ブレーキ230は、鉄損がほぼ無視できるので、その損失Pbは機械損であるものと考えることができる。電気ブレーキ230の損失Pbは、10000rpmの回転数で10ワット以下であることが好ましい。このような損失の小さな電気ブレーキ230を使用すれば、急激な過渡変化に対する被試験モーターの過渡応答特性を正確に試験できる。 FIG. 7 is a graph showing the loss-revolutions characteristic of the motor testing device 200. The first loss Pd is the loss of the motor testing apparatus 200 when the motor under test 100 is not connected to the first coupling 211. The second loss Pb is a loss of the electric brake 230 alone. As can be understood from this figure, the loss Pb of the electric brake 230 is extremely small. Since the electric brake 230 has almost negligible iron loss, the loss Pb can be considered to be a mechanical loss. Preferably, the loss Pb of the electric brake 230 is 10 watts or less at a rotation speed of 10,000 rpm. By using the electric brake 230 with such a small loss, it is possible to accurately test the transient response characteristics of the motor under test against sudden transient changes.

図8は、モーター試験装置200の損失T-N特性を示すグラフである。第1の損失トルクTdは、被試験モーター100を第1カップリング211に連結しない状態におけるモーター試験装置200の損失に相当するトルクであり、図7に示した損失Pdから上記(1)式に従って算出したものである。第2の損失トルクTbは、電気ブレーキ230単独の損失であり、図7に示した損失Pbから上記(1)式に従って算出したものである。図8の下部の図は、電気ブレーキ230単独の損失トルクTbの縦軸を拡大して示している。回転数が約5000rpm以上になると損失トルクTbが急激に増加している原因は、電気ブレーキ230の軸受けの機械損によるものと推定される。 FIG. 8 is a graph showing the loss TN characteristics of the motor testing device 200. The first loss torque Td is a torque corresponding to the loss of the motor testing device 200 in a state where the motor under test 100 is not connected to the first coupling 211, and is calculated from the loss Pd shown in FIG. 7 according to the above equation (1). This is the calculated value. The second loss torque Tb is a loss of the electric brake 230 alone, and is calculated from the loss Pb shown in FIG. 7 according to the above equation (1). The lower part of FIG. 8 shows the vertical axis of the loss torque Tb of the electric brake 230 alone in an enlarged manner. The reason why the loss torque Tb increases rapidly when the rotational speed becomes about 5000 rpm or more is estimated to be due to mechanical loss in the bearing of the electric brake 230.

被試験モーター100を連結しない状態におけるモーター試験装置200の損失T-N特性は、試験制御装置300のメモリー310に格納されて、被試験モーター100のT-N特性を補正するために使用される。 The loss TN characteristic of the motor test device 200 in a state where the motor under test 100 is not connected is stored in the memory 310 of the test control device 300 and used to correct the TN characteristic of the motor under test 100. .

図9は、モーター試験装置200の損失T-N特性を求める工程を示す説明図である。ステップS1では、被試験モーター100をモーター試験装置200に連結せずに、被試験モーター100単体を無負荷状態で回転させて、トルクTs0と出力Ps0と回転数Nを測定する。この測定は、被試験モーター100の駆動回路120への入力電圧Eiを複数の値に設定した状態でそれぞれ実行される。また、電気ブレーキ230にブレーキ作用が発生しないように、直流負荷部250に流れる電流を0とする。或いは、電気ブレーキ230とAC/DC変換部240の間の結線を外すようにしてもよい。 FIG. 9 is an explanatory diagram showing the process of determining the loss TN characteristic of the motor testing device 200. In step S1, the motor under test 100 is not connected to the motor testing device 200, and the motor under test 100 is rotated without a load, and the torque Ts0, the output Ps0, and the rotation speed N are measured. This measurement is performed with the input voltage Ei to the drive circuit 120 of the motor under test 100 set to a plurality of values. Furthermore, the current flowing through the DC load section 250 is set to 0 so that no braking action occurs in the electric brake 230. Alternatively, the connection between the electric brake 230 and the AC/DC converter 240 may be disconnected.

被試験モーター100のトルクTs0[N・m]は、被試験モーター100の出力Ps0[W]と回転数N[rpm]を用いて次式に従って算出される。
Ts0=Ps0×60/2πN …(2)
The torque Ts0 [N·m] of the motor under test 100 is calculated according to the following equation using the output Ps0 [W] and the rotation speed N [rpm] of the motor under test 100.
Ts0=Ps0×60/2πN…(2)

ステップS2では、被試験モーター100をモーター試験装置200に連結した状態で、ステップS1と同様に被試験モーター100を無負荷状態で回転させて、トルク計220によってトルクTs1と出力Ps1と回転数Nを測定する。この測定も、ステップS1と同様に、被試験モーター100の駆動回路120への入力電圧Eiを複数の値に設定した状態でそれぞれ実行される。 In step S2, with the motor under test 100 connected to the motor testing device 200, the motor under test 100 is rotated under no load as in step S1, and the torque meter 220 measures the torque Ts1, the output Ps1, and the rotational speed N. Measure. Similar to step S1, this measurement is also performed with the input voltage Ei to the drive circuit 120 of the motor under test 100 set to a plurality of values.

ステップS3では、ステップS1とステップS2の結果を用いて、モーター試験装置200の損失Pdと、損失Pdに対応する損失トルクTdを次式で求める。
Pd=Ps1-Ps0 …(3a)
Td=Ts1-Ts0 …(3b)
In step S3, using the results of step S1 and step S2, the loss Pd of the motor testing device 200 and the loss torque Td corresponding to the loss Pd are determined by the following equation.
Pd=Ps1-Ps0...(3a)
Td=Ts1-Ts0...(3b)

ステップS1,S2は、入力電圧Eiを複数の値に設定した状態でそれぞれ実行するので、複数の回転数Nに応じて損失トルクTdがそれぞれ算出される。 Steps S1 and S2 are each executed with the input voltage Ei set to a plurality of values, so the loss torque Td is calculated according to the plurality of rotational speeds N, respectively.

上述したステップS1~S3によって、被試験モーター100を連結しない状態におけるモーター試験装置200の損失T-N特性を作成できる。この損失T-N特性は、メモリー310に格納しておくことが可能である。以下に説明するように、試験制御装置300は、この損失T-N特性を用いて被試験モーター100のT-N特性を補正する。 Through steps S1 to S3 described above, the loss TN characteristics of the motor testing apparatus 200 in a state where the motor under test 100 is not connected can be created. This loss TN characteristic can be stored in memory 310. As explained below, the test control device 300 uses this loss TN characteristic to correct the TN characteristic of the motor under test 100.

図10は、被試験モーター100のT-N特性試験の手順を示すフローチャートである。ステップS10では、被試験モーター100をモーター試験装置200に連結した状態で、被試験モーター100のT-N特性を測定する。この測定は、特定の入力電圧Eiに対して行われる。ステップS20では、モーター試験装置200の損失T-N特性を、試験制御装置300のメモリー310から読み出す。ステップS30では、モーター試験装置200の損失T-N特性を用いて被試験モーター100のT-N特性を補正する。即ち、図8に示した損失T-N特性の損失トルクTdを、被試験モーター100のT-N特性のトルクに加算する補正を行うことによって、被試験モーター100についての補正T-N特性が求められる。図10の処理を行えば、モーター試験装置200の損失に相当する損失トルク成分を含まない被試験モーター100単独の補正T-N特性を求めることができる。 FIG. 10 is a flowchart showing the procedure for testing the TN characteristics of the motor under test 100. In step S10, the TN characteristics of the motor under test 100 are measured with the motor under test 100 connected to the motor testing device 200. This measurement is performed for a specific input voltage Ei. In step S20, the loss TN characteristic of the motor testing device 200 is read from the memory 310 of the test control device 300. In step S30, the TN characteristic of the motor under test 100 is corrected using the loss TN characteristic of the motor testing apparatus 200. That is, by performing a correction in which the loss torque Td of the loss TN characteristic shown in FIG. 8 is added to the torque of the TN characteristic of the motor under test 100, the corrected TN characteristic of the motor under test 100 is Desired. By performing the process shown in FIG. 10, it is possible to obtain a corrected TN characteristic of the motor under test 100 alone, which does not include a loss torque component corresponding to the loss of the motor testing apparatus 200.

図11は、モーター試験装置200の損失補正前後の被試験モーター100の効率を示すグラフである。このグラフの横軸はトルクであり、縦軸は効率(=出力/入力)である。被試験モーター100の出力は、トルク計220で測定されたトルクTと回転数Nに応じて上記(1)式に従って算出される。被試験モーター100の入力は、相電流計151で測定された相電流値Isと、相電圧計161で測定された相電圧値Esと、力率とを乗算することによって算出される。補正前のグラフは図10のステップS10で得られたT-N特性に対応する効率を示し、補正後のグラフはステップS30で補正された後の補正T-N特性に対応する効率を示している。補正後の効率は、被試験モーター100の真の効率を示しているものと考えることができる。 FIG. 11 is a graph showing the efficiency of the motor under test 100 before and after loss correction in the motor testing apparatus 200. The horizontal axis of this graph is torque, and the vertical axis is efficiency (=output/input). The output of the motor under test 100 is calculated according to the above equation (1) according to the torque T measured by the torque meter 220 and the rotation speed N. The input of the motor under test 100 is calculated by multiplying the phase current value Is measured by the phase ammeter 151, the phase voltage value Es measured by the phase voltmeter 161, and the power factor. The graph before correction shows the efficiency corresponding to the TN characteristic obtained in step S10 in FIG. 10, and the graph after correction shows the efficiency corresponding to the corrected TN characteristic after correction in step S30. There is. The efficiency after correction can be considered to indicate the true efficiency of the motor 100 under test.

図11のグラフから理解できるように、トルクTが小さく無負荷に近い回転状態では、モーター試験装置200の損失による影響がかなり大きい。この結果、図10のステップS10で得られる通常のT-N特性では、被試験モーター100のトルクや効率が真の値よりも低くなってしまう傾向にある。一方、モーター試験装置200の損失に相当する損失トルクTdを用いて被試験モーター100のトルクや出力を補正すれば、被試験モーター100の真のトルクや効率を正しく算出できる。 As can be understood from the graph of FIG. 11, in a rotating state where the torque T is small and close to no-load, the influence of the loss of the motor testing device 200 is quite large. As a result, with the normal TN characteristics obtained in step S10 in FIG. 10, the torque and efficiency of the motor under test 100 tend to be lower than their true values. On the other hand, if the torque and output of the motor under test 100 are corrected using the loss torque Td corresponding to the loss of the motor testing device 200, the true torque and efficiency of the motor under test 100 can be calculated correctly.

図12は、被試験モーター100のT-N特性の一例を示すグラフである。このT-N特性は、一定の入力電圧Eiに対する特性であり、図10による補正を行った後の特性である。破線で示す試験領域は、通常のT-N特性試験において測定を実施できる範囲を示している。回転数Nがゼロの状態における始動トルクTsは、試験領域におけるT-N特性を外挿することによって求められる。 FIG. 12 is a graph showing an example of the TN characteristics of the motor under test 100. This TN characteristic is a characteristic for a constant input voltage Ei, and is a characteristic after correction according to FIG. 10. The test area indicated by the broken line indicates the range in which measurements can be performed in a normal TN characteristic test. The starting torque Ts when the rotational speed N is zero is determined by extrapolating the TN characteristic in the test region.

以上のように、第1実施形態では、コアレスモーター構造を有する電気ブレーキ230を用い、被試験モーター100の回転によって発生する電気ブレーキ230の交流誘起電圧を直流電圧に変換して直流負荷部250でその電力を消費するので、急激な過渡変化に対する被試験モーター100の過渡応答特性を試験することができる。 As described above, in the first embodiment, the electric brake 230 having a coreless motor structure is used, and the AC induced voltage of the electric brake 230 generated by the rotation of the motor 100 under test is converted into DC voltage, and the DC voltage is applied to the DC load section 250. Since the power is consumed, the transient response characteristics of the motor under test 100 to rapid transient changes can be tested.

モーター試験装置200は、以下のような各種の試験を行うための装置としても使用可能である。
(1)通常のPWM周波数が20KHz程度であるモーターを被試験モーター100として、電気角内制御をより細かく行い、PWM周波数を100KHz~200KHz以上に上げた高分解能な電気角制御を行った場合の特性を測定する装置。
(2)ドローンに用いられるモーターを被試験モーター100として、上昇気流、乱気流等の自然環境における過渡変化に適応するため、プロペラの正転・逆転制御の過渡応答性や自立平衡制御性等の特性を評価する装置。
(3)航空産業の離陸、着陸、方向転回に用いるラダー、フラップ操作に用いられるモーターを被試験モーター100として、その過渡応答性を向上させ自然環境における乱気流等の過渡変化に適応するため、過渡応答性や自立平衡制御性等の特性を評価する装置。
(4)流体の圧縮装置に用いられるモーターを被試験モーター100として、短期間に高トルクで圧縮する動作を伴う熱交換器や、人口呼吸器、高濃度酸素発生機、放水防火ポンプ等の特性を評価する装置。
The motor testing device 200 can also be used as a device for conducting various tests such as those described below.
(1) Using a motor with a normal PWM frequency of about 20 KHz as the motor under test 100, finer electrical angle control is performed and high-resolution electrical angle control is performed with the PWM frequency raised to 100 KHz to 200 KHz or more. A device that measures properties.
(2) The motor used in the drone is the motor under test 100, and in order to adapt to transient changes in the natural environment such as updrafts and turbulence, characteristics such as transient response of forward/reverse rotation control of the propeller and self-sustaining balance controllability. A device that evaluates
(3) The test motor 100 is a motor used for rudder and flap operations used for takeoff, landing, and direction changes in the aviation industry. A device that evaluates characteristics such as responsiveness and self-sustaining balance controllability.
(4) The motor under test 100 is a motor used in a fluid compression device, and the characteristics of heat exchangers, artificial respirators, high-concentration oxygen generators, water discharge fire prevention pumps, etc. that involve compression with high torque in a short period of time. A device that evaluates

B.第2実施形態:
従来の測定方法で得られる始動トルクTsは、駆動回路120の駆動特性(トランジスターのオン抵抗、基板配線の電圧減衰、駆動波形、位相角等)の影響を大きく受けてしまう。第2実施形態では、駆動回路120の駆動特性の影響を受けることなく、始動トルクTsを測定する方法を説明する。
B. Second embodiment:
The starting torque Ts obtained by the conventional measurement method is greatly influenced by the drive characteristics of the drive circuit 120 (on-resistance of the transistor, voltage attenuation of the substrate wiring, drive waveform, phase angle, etc.). In the second embodiment, a method of measuring the starting torque Ts without being affected by the drive characteristics of the drive circuit 120 will be described.

図13は、第2実施形態において被試験モーター100の始動トルクを測定するモーター試験システムの構成を示すブロック図である。第2実施形態と第1実施形態のシステム構成の違いは、定電圧電源130の代わりに定電流電源140が用いられている点、被試験モーター100の駆動回路120が省略されている点、及び、電気ブレーキ230をモーターとして駆動する駆動回路235を設けた点、の3点であり、他の構成は第1実施形態と同じである。尚、定電圧電源130と定電流電源140は説明上分けて説明するが、両機能が一体となっている定電圧定電流電源を用いても良い。この点は後述する他の実施形態でも同様である。 FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of a motor test system that measures the starting torque of the motor under test 100 in the second embodiment. The differences in system configuration between the second embodiment and the first embodiment are that a constant current power supply 140 is used instead of the constant voltage power supply 130, that the drive circuit 120 of the motor under test 100 is omitted, and , and the provision of a drive circuit 235 that drives the electric brake 230 as a motor, and the other configurations are the same as the first embodiment. Although the constant voltage power supply 130 and the constant current power supply 140 will be explained separately for the sake of explanation, a constant voltage constant current power supply having both functions may be used. This point also applies to other embodiments described later.

図14は、第2実施形態における被試験モーター100の始動トルク測定の原理を示す説明図である。図14の上部には、被試験モーター100の通常の駆動状態におけるA相コイルのPWM波形と、A相コイルで発生するトルク変化を示している。ここでは、被試験モーター100が2相モーターであるものと仮定しているが、3相以上のモーターでも測定原理はほぼ同じである。PWM波形は、A相コイルに印加される実効的な電圧波形であり、ほぼ正弦波状の形状を有している。このPWM波形に応じて、A相コイルから、正弦波状のトルクが発生する。このトルク変化は、被試験モーター100の回転角度に応じたトルクの変化であると考えることができる。また、このトルク変化の最大値は、被試験モーター100の始動トルクTsに等しい。 FIG. 14 is an explanatory diagram showing the principle of measuring the starting torque of the motor under test 100 in the second embodiment. The upper part of FIG. 14 shows the PWM waveform of the A-phase coil in a normal driving state of the motor under test 100 and the torque change generated in the A-phase coil. Here, it is assumed that the motor under test 100 is a two-phase motor, but the measurement principle is almost the same for motors with three or more phases. The PWM waveform is an effective voltage waveform applied to the A-phase coil, and has a substantially sinusoidal shape. A sinusoidal torque is generated from the A-phase coil in accordance with this PWM waveform. This torque change can be considered to be a change in torque depending on the rotation angle of the motor 100 under test. Further, the maximum value of this torque change is equal to the starting torque Ts of the motor 100 under test.

このような通常の駆動状態でのトルクの発生原理を考慮すると、A相コイルから発生するトルクの回転角度に応じた変化を測定し、その最大値を求めることによって、被試験モーター100の始動トルクTsを測定することが可能であることが理解できる。そこで、第2実施形態では、図14の下部に示すように、A相コイルに一定の入力電流値の直流電力を入力した状態で、電気ブレーキ230を駆動回路235で駆動することによって被試験モーター100の回転軸を回転させてトルク計220でトルクの変化を測定し、その最大値を始動トルクTsとして測定する。トルクの測定は、少なくとも電気角で2πに相当する回転角度の範囲Δθに渡って行うことが好ましい。A相の単一相だけでも始動トルクTsを得ることはできるが、相バラツキを考慮して、B相コイルについても同様に始動トルクTsを得ることが可能である。 Considering the principle of torque generation under normal driving conditions, the starting torque of the motor 100 under test can be determined by measuring the change in torque generated from the A-phase coil according to the rotation angle and finding the maximum value. It can be seen that it is possible to measure Ts. Therefore, in the second embodiment, as shown in the lower part of FIG. 14, the electric brake 230 is driven by the drive circuit 235 while DC power of a constant input current value is input to the A-phase coil. The rotating shaft 100 is rotated and the change in torque is measured using the torque meter 220, and the maximum value thereof is measured as the starting torque Ts. Preferably, the torque is measured over a rotational angle range Δθ corresponding to at least 2π in electrical angle. Although it is possible to obtain the starting torque Ts with only the single A phase, it is possible to obtain the starting torque Ts with the B-phase coil as well, taking into account phase variations.

図15は、第2実施形態における被試験モーター100の始動トルク測定のフローチャートである。第2実施形態~第4実施形態では、Mを2以上の整数としたとき、被試験モーター100はM相のコイルを有するコアレスモーターであるものと仮定する。代表的な例では、Mは2又は3である。但し、被試験モーター100をコア付きモーターとしてもよい。 FIG. 15 is a flowchart for measuring the starting torque of the motor under test 100 in the second embodiment. In the second to fourth embodiments, it is assumed that the motor under test 100 is a coreless motor having M-phase coils, where M is an integer of 2 or more. In typical examples, M is 2 or 3. However, the motor under test 100 may be a motor with a core.

ステップS110では、被試験モーター100のM相コイルのうちの1つの特定相コイルに一定電流値の直流電流を入力して、特定相コイルへの入力電圧を測定する。被試験モーター100が2相モーターである場合には、特定相コイルとしてA相コイルとB相コイルのうちの一方が選択されて直流電流が入力され、他方には直流電流は入力されない。また、被試験モーター100が3相モーターである場合には、特定相コイルとしてU相コイルとV相コイルとW相コイルのうちの1相のコイルが選択されて直流電流が入力され、他の2相のコイルには直流電力は入力されない。但し、U相コイルを特定相コイルとした場合には、U相コイルに入力された直流電流は、U相コイルを介してV相コイルとW相コイルの両方に流れる。特定相コイルに入力される直流電流の電流値Iiは入力電流計150で測定され、入力電圧値Eiは入力電圧計160で測定される。 In step S110, a DC current of a constant current value is input to one specific phase coil of the M-phase coils of the motor under test 100, and the input voltage to the specific phase coil is measured. When the motor under test 100 is a two-phase motor, one of the A-phase coil and the B-phase coil is selected as the specific phase coil and DC current is input to the other, and no DC current is input to the other. Further, when the motor under test 100 is a three-phase motor, one phase coil among the U-phase coil, V-phase coil, and W-phase coil is selected as the specific phase coil, and DC current is input, and the other phase coil is selected as the specific phase coil. No DC power is input to the two-phase coil. However, when the U-phase coil is used as a specific phase coil, the DC current input to the U-phase coil flows to both the V-phase coil and the W-phase coil via the U-phase coil. The current value Ii of the DC current input to the specific phase coil is measured by an input ammeter 150, and the input voltage value Ei is measured by an input voltmeter 160.

ステップS120では、ステップS110と同じ一定電流値の直流電流を被試験モーター100の特定相コイルに供給した状態で、電気ブレーキ230により被試験モーター100に回転を加えて、回転に伴うトルク変化の最大トルクをトルク計220で測定する。この際、被試験モーター100の回転の範囲を、被試験モーター100の電気角で2π以上とすることが好ましい。図14に示したように、モーターのトルクは、電気角に依存しており、電気角で2πの回転角度範囲においてピークを示す正弦波状の波形を示す。従って、電気角で2π以上の回転角度範囲に亘って被試験モーター100を回転させることによって、被試験モーター100で発生する最大トルクを求めることが可能である。 In step S120, while a direct current having the same constant current value as in step S110 is supplied to the specific phase coil of the motor under test 100, rotation is applied to the motor under test 100 by the electric brake 230, and the torque change due to rotation is maximized. Torque is measured with a torque meter 220. At this time, it is preferable that the rotational range of the motor under test 100 is 2π or more in electrical angle of the motor under test 100. As shown in FIG. 14, the torque of the motor depends on the electrical angle and exhibits a sinusoidal waveform that peaks in a rotation angle range of 2π in terms of electrical angle. Therefore, by rotating the motor under test 100 over a rotation angle range of 2π or more in electrical angle, it is possible to determine the maximum torque generated by the motor under test 100.

電気ブレーキ230により被試験モーター100に回転を加える制御は、駆動回路235によって行われる。なお、ステップS120では、被試験モーター100の回転軸110をゆっくり回転しながらトルクを測定してもよく、或いは、複数の回転角度で被試験モーター100の回転軸110を停止させた状態でトルクを測定してもよい。 Control of applying rotation to the motor under test 100 by the electric brake 230 is performed by a drive circuit 235. Note that in step S120, the torque may be measured while rotating the rotating shaft 110 of the motor under test 100 slowly, or the torque may be measured while the rotating shaft 110 of the motor under test 100 is stopped at a plurality of rotation angles. May be measured.

ステップS130では、他の電流値でステップS110,S120の処理を実行するか否かを判定する。第2実施形態では、複数の電流値でステップS110,S120が実行される。他の電流値でステップS110,S120の処理を実行する場合には、ステップS140に進み、直流電流の電流値を変更してステップS110に戻る。こうして、複数の電流値を用いてステップS110,S120を実行することによって、1つの特定相コイルに関して、複数の入力電圧に応じた複数の最大トルクを求めることができる。 In step S130, it is determined whether or not to execute the processes in steps S110 and S120 using another current value. In the second embodiment, steps S110 and S120 are executed with a plurality of current values. When executing the processing in steps S110 and S120 with another current value, the process advances to step S140, changes the current value of the DC current, and returns to step S110. In this way, by executing steps S110 and S120 using a plurality of current values, it is possible to obtain a plurality of maximum torques corresponding to a plurality of input voltages with respect to one specific phase coil.

ステップS150では、他相のコイルを用いて上述したステップS110~S140の処理を実行するか否かが判断される。被試験モーター100のM相コイルのすべてに関してステップS110~S140の処理が完了していない場合には、ステップS150からステップS110に戻り、特定相コイルを変更してステップS110~S140が再度実行される。こうしてM相のすべてのコイルについてステップS110~S140の処理が終了すると、ステップS160に進む。 In step S150, it is determined whether or not to execute the processes of steps S110 to S140 described above using coils of other phases. If the processing in steps S110 to S140 is not completed for all M-phase coils of the motor under test 100, the process returns from step S150 to step S110, the specific phase coil is changed, and steps S110 to S140 are executed again. . When the processing of steps S110 to S140 is completed for all the M-phase coils, the process advances to step S160.

ステップS160では、複数の入力電圧のそれぞれについて、被試験モーター100のM相コイルに対して得られたM個の最大トルクから、複数の入力電圧に応じた始動トルクの変化を示す始動トルク特性曲線を作成する。この際、個々の入力電圧について、M相コイルに対して得られたM個の最大トルクから、被試験モーター100の始動トルクが決定される。例えば、M個の最大トルクの平均値、最大値、又は、最小値を始動トルクとして決定することができる。最大トルクの平均値を始動トルクとして選択すれば、被試験モーター100に期待される始動トルクの期待値を始動トルクとすることができる。また、最大トルクの最大値を始動トルクとして選択すれば、被試験モーター100の回転軸110がトルク発生に関して最も有利な回転位置にある状態において発生可能なトルクを始動トルクとするこができる。最大トルクの最小値を始動トルクとして選択すれば、被試験モーター100の回転軸110がトルク発生に関して最も不利な回転位置にある状態において発生可能なトルクを始動トルクとするこができる。 In step S160, for each of the plurality of input voltages, from the M maximum torques obtained for the M-phase coil of the motor under test 100, a starting torque characteristic curve showing a change in starting torque according to the plurality of input voltages. Create. At this time, the starting torque of the motor under test 100 is determined from the M maximum torques obtained for the M-phase coils for each input voltage. For example, the average value, maximum value, or minimum value of M maximum torques can be determined as the starting torque. If the average value of the maximum torques is selected as the starting torque, the expected value of the starting torque expected of the motor under test 100 can be set as the starting torque. Furthermore, by selecting the maximum value of the maximum torques as the starting torque, the starting torque can be the torque that can be generated when the rotating shaft 110 of the motor under test 100 is at the most advantageous rotational position for torque generation. By selecting the minimum value of the maximum torque as the starting torque, the starting torque can be the torque that can be generated when the rotating shaft 110 of the motor under test 100 is at the most unfavorable rotational position with respect to torque generation.

なお、M相コイルのすべてに関してステップS110~S140の処理を実行する必要はなく、少なくとも1相のコイルについてステップS110~S140の処理を実行するようにしてもよい。例えば、1相のコイルのみについてステップS110~S140の処理を実行する場合には、そのコイルについて得られた最大トルクがそのまま始動トルクとして決定される。 Note that it is not necessary to execute the processes of steps S110 to S140 for all M-phase coils, and the processes of steps S110 to S140 may be executed for at least one phase coil. For example, when executing steps S110 to S140 for only one phase coil, the maximum torque obtained for that coil is directly determined as the starting torque.

図16は、第2実施形態で得られる被試験モーター100の始動トルク特性を示すグラフである。図16の横軸は入力電圧であり、縦軸は始動トルクである。複数の黒丸は測定点を示し、点線は複数の測定点から作成された始動トルク特性曲線G2を示す。 FIG. 16 is a graph showing the starting torque characteristics of the motor under test 100 obtained in the second embodiment. The horizontal axis in FIG. 16 is the input voltage, and the vertical axis is the starting torque. A plurality of black circles indicate measurement points, and a dotted line indicates a starting torque characteristic curve G2 created from the plurality of measurement points.

始動トルク特性曲線G2は、複数の測定点を近似する近似関数によって表すことができる。図16の例において、始動トルク特性曲線G2は直線である。被試験モーター100がコアレスモーターである場合には、始動トルク特性曲線G2は直線で表すことができる。なお、通常は、図15の処理で測定される入力電圧Eiは、被試験モーター100の定格電圧に比べて極めて小さい値である。図16の例において、被試験モーター100の定格電圧を10[V]としたとき、測定点の入力電圧Eiの値はその1/10以下である。この理由は、入力電圧Eiが定格電圧に近い値になるように直流電圧値を大きな値に設定すると、被試験モーター100のコイルが過熱して、被試験モーター100が損傷してしまう可能性があるからであり、また、この試験は被試験モーター100自身の発熱の影響を受けないように測定するのがポイントとなるからである。この意味では、図15の処理において、入力電圧Eiは、被試験モーター100の定格電圧の1/10以下になるように設定することが更に好ましい。 The starting torque characteristic curve G2 can be expressed by an approximation function that approximates a plurality of measurement points. In the example of FIG. 16, the starting torque characteristic curve G2 is a straight line. When the motor 100 under test is a coreless motor, the starting torque characteristic curve G2 can be represented by a straight line. Note that the input voltage Ei measured in the process of FIG. 15 is usually an extremely small value compared to the rated voltage of the motor 100 under test. In the example of FIG. 16, when the rated voltage of the motor under test 100 is 10 [V], the value of the input voltage Ei at the measurement point is 1/10 or less. The reason for this is that if the DC voltage value is set to a large value so that the input voltage Ei is close to the rated voltage, the coil of the motor under test 100 may overheat and damage the motor under test 100. This is because there is such a problem, and also because the key point in this test is to perform measurements so as not to be affected by the heat generated by the motor under test 100 itself. In this sense, in the process of FIG. 15, it is more preferable that the input voltage Ei is set to be 1/10 or less of the rated voltage of the motor under test 100.

ステップS170では、始動トルク特性曲線G2を外挿することによって、ステップS110~S140の測定で使用された複数の入力電圧よりも高い特定電圧に対する始動トルクを算出する。図16の例では、特定電圧を10Vとしており、その特定電圧に対する始動トルクTsが始動トルク特性曲線G2の外挿により算出されている。本実施形態では、始動トルク特性曲線G2は直線なので、その外挿によって、特定電圧に対する始動トルクTsを精度良く求めることが可能である。但し、始動トルク特性曲線G2が直線でない場合にも、精度はやや低下するものの、始動トルク特性曲線G2の外挿によって測定点よりも高い入力電圧に対する始動トルクを算出することが可能である。 In step S170, the starting torque for a specific voltage higher than the plurality of input voltages used in the measurements in steps S110 to S140 is calculated by extrapolating the starting torque characteristic curve G2. In the example of FIG. 16, the specific voltage is 10V, and the starting torque Ts for that specific voltage is calculated by extrapolation of the starting torque characteristic curve G2. In this embodiment, the starting torque characteristic curve G2 is a straight line, so by extrapolating it, it is possible to accurately determine the starting torque Ts for a specific voltage. However, even if the starting torque characteristic curve G2 is not a straight line, it is possible to calculate the starting torque for an input voltage higher than the measurement point by extrapolating the starting torque characteristic curve G2, although the accuracy is slightly lowered.

図16の始動トルク特性曲線G2は、駆動回路120を被試験モーター100に接続しない状態で測定された特性であり、被試験モーター100単独の始動トルク特性を示している。このように、第2実施形態では、駆動回路120の特性の影響を受けることなく、被試験モーター100単独の始動トルク特性を正確に測定することができる。 The starting torque characteristic curve G2 in FIG. 16 is a characteristic measured without connecting the drive circuit 120 to the motor under test 100, and shows the starting torque characteristic of the motor under test 100 alone. In this way, in the second embodiment, the starting torque characteristics of the motor under test 100 alone can be accurately measured without being affected by the characteristics of the drive circuit 120.

C.第3実施形態:
図17は、第3実施形態において被試験モーター100の始動トルクを測定するモーター試験システムの構成を示すブロック図である。第3実施形態と第2実施形態のシステム構成の違いは、定電流電源140と被試験モーター100の間に駆動回路120が追加されている点だけであり、他の構成は第2実施形態と同じである。
C. Third embodiment:
FIG. 17 is a block diagram showing the configuration of a motor test system that measures the starting torque of the motor under test 100 in the third embodiment. The only difference between the system configurations of the third embodiment and the second embodiment is that a drive circuit 120 is added between the constant current power supply 140 and the motor under test 100, and the other configurations are different from the second embodiment. It's the same.

図18は、第3実施形態における被試験モーター100の始動トルク測定のフローチャートである。この処理手順は、図15に示した第2実施形態の処理手順のステップS110を、ステップS210,S220で置き換えたものであり、他のステップは第2実施形態と同じである。 FIG. 18 is a flowchart for measuring the starting torque of the motor under test 100 in the third embodiment. In this processing procedure, step S110 of the processing procedure of the second embodiment shown in FIG. 15 is replaced with steps S210 and S220, and the other steps are the same as in the second embodiment.

ステップS210では、被試験モーター100のM相コイルのうちの1つを特定相コイルとして選択し、特定相コイルに関する駆動回路120のPWMデューティを100%に設定する。ステップS220では、ステップS210の状態を維持したまま、特定相コイルに一定電流値Is(=Ii)の直流電流を入力して、駆動回路120への入力電圧Eiを測定する。この入力電圧Eiは、駆動回路120と特定相コイルに発生する電圧の合計値に相当する。ステップS120以降の処理は、図15で説明した第2実施形態と同じなので説明を省略する。 In step S210, one of the M-phase coils of the motor under test 100 is selected as the specific phase coil, and the PWM duty of the drive circuit 120 regarding the specific phase coil is set to 100%. In step S220, while maintaining the state of step S210, a DC current of a constant current value Is (=Ii) is input to the specific phase coil, and the input voltage Ei to the drive circuit 120 is measured. This input voltage Ei corresponds to the total value of the voltages generated in the drive circuit 120 and the specific phase coil. The processes after step S120 are the same as those in the second embodiment described in FIG. 15, so the description will be omitted.

図19は、第3実施形態で得られる被試験モーター100の始動トルク特性を示すグラフである。複数の黒丸は測定点を示し、点線は複数の測定点から作成された始動トルク特性曲線G3を示す。この始動トルク特性曲線G3も、図16に示した第2実施形態の始動トルク特性曲線G2と同様に直線であるが、直線以外の近似曲線としてもよい。第3実施形態においても、図18の処理において、入力電圧Eiは、被試験モーター100の定格電圧の1/10以下になるように設定することが好ましい。 FIG. 19 is a graph showing the starting torque characteristics of the motor under test 100 obtained in the third embodiment. A plurality of black circles indicate measurement points, and a dotted line indicates a starting torque characteristic curve G3 created from the plurality of measurement points. Although this starting torque characteristic curve G3 is also a straight line like the starting torque characteristic curve G2 of the second embodiment shown in FIG. 16, it may be an approximate curve other than a straight line. In the third embodiment as well, in the process of FIG. 18, the input voltage Ei is preferably set to be 1/10 or less of the rated voltage of the motor under test 100.

図19の始動トルク特性曲線G3は、駆動回路120を被試験モーター100に接続した状態で測定された特性であり、被試験モーター100と駆動回路120とで構成される駆動系についての始動トルク特性を示している。このように、第3実施形態では、駆動回路120の特性の影響を含む状態で、被試験モーター100の始動トルク特性を正確に測定することができる。また、第2実施形態の方法に従って被試験モーター100単独の始動トルク特性曲線G2を求め、第3実施形態の方法に従って被試験モーター100と駆動回路120とを含む駆動系についての始動トルク特性曲線G3を求めるようにすれば、その差分から、駆動回路120の性能の優劣を判定することが可能である。 The starting torque characteristic curve G3 in FIG. 19 is a characteristic measured with the drive circuit 120 connected to the motor under test 100, and is the starting torque characteristic for the drive system composed of the motor under test 100 and the drive circuit 120. It shows. In this way, in the third embodiment, the starting torque characteristics of the motor under test 100 can be accurately measured in a state including the influence of the characteristics of the drive circuit 120. Furthermore, a starting torque characteristic curve G2 for the motor under test 100 alone is determined according to the method of the second embodiment, and a starting torque characteristic curve G3 for the drive system including the motor under test 100 and the drive circuit 120 is determined according to the method of the third embodiment. By determining the difference, it is possible to determine whether the performance of the drive circuit 120 is superior or inferior based on the difference.

D.第4実施形態:
図20は、第4実施形態において被試験モーター100の始動トルクを測定するモーター試験システムの構成を示すブロック図である。第4実施形態と第3実施形態のシステム構成の違いは、定電流電源140の他に定電圧電源130も使用される点、両者を切り替えて駆動回路120に接続するスイッチ回路170が追加されている点、及び、電気ブレーキ230の回転軸を制動する電磁ブレーキ236とその駆動回路237とが設けられている点、の3点だけであり、他の構成は第3実施形態と同じである。
D. Fourth embodiment:
FIG. 20 is a block diagram showing the configuration of a motor test system that measures the starting torque of the motor under test 100 in the fourth embodiment. The difference in system configuration between the fourth embodiment and the third embodiment is that a constant voltage power supply 130 is used in addition to the constant current power supply 140, and a switch circuit 170 is added to switch between the two and connect them to the drive circuit 120. The other configuration is the same as that of the third embodiment.

図21は、第4実施形態における被試験モーター100の始動トルク測定のフローチャートである。ステップS310では、特定相コイルに一定電流値の直流電流を入力した状態で、電気ブレーキ230により被試験モーター100を回転させる。このステップS310では、定電流電源140がスイッチ回路170を介して駆動回路120に接続され、定電流電源140からの直流電流が駆動回路120を介して特定相コイルに入力される。なお、駆動回路120を介することなく、定電流電源140からの直流電流を被試験モーター100に入力するようにしてもよい。ステップS310の動作は、図15で説明した第2実施形態のステップS120の動作と実質的に同じである。ステップS310では、回転に伴うトルクの変化がトルク計220によって測定され、回転に伴うトルクの最大値が求められる。 FIG. 21 is a flowchart of measuring the starting torque of the motor under test 100 in the fourth embodiment. In step S310, the motor under test 100 is rotated by the electric brake 230 while a constant current value of DC current is input to the specific phase coil. In step S310, the constant current power supply 140 is connected to the drive circuit 120 via the switch circuit 170, and the DC current from the constant current power supply 140 is input to the specific phase coil via the drive circuit 120. Note that the DC current from the constant current power supply 140 may be input to the motor under test 100 without going through the drive circuit 120. The operation in step S310 is substantially the same as the operation in step S120 of the second embodiment described in FIG. 15. In step S310, the torque meter 220 measures changes in torque due to rotation, and the maximum value of torque due to rotation is determined.

ステップS320では、トルクが最大値になった回転位置で回転軸を固定させ、また、直流電流の入力を停止する。回転軸の固定は、電気ブレーキ230の回転軸に連結された電磁式ブレーキ236を、駆動回路237により作動させることによって実行される。尚、通常時は、電磁ブレーキ236を非制動状態として、電気ブレーキ230の回転軸を固定させない状態を保つ。電磁ブレーキ236以外の制動装置を用いて、被試験モーター100の回転軸をトルクが最大値になった回転位置で固定するようにしてもよい。 In step S320, the rotating shaft is fixed at the rotational position where the torque reaches the maximum value, and the input of direct current is stopped. The rotation shaft is fixed by actuating an electromagnetic brake 236 connected to the rotation shaft of the electric brake 230 by a drive circuit 237. Note that under normal conditions, the electromagnetic brake 236 is kept in a non-braking state, and the rotating shaft of the electric brake 230 is kept in an unfixed state. A braking device other than the electromagnetic brake 236 may be used to fix the rotating shaft of the motor under test 100 at the rotational position where the torque is at its maximum value.

ステップS330では、トルク計220をピークホールドモードに設定し、また、被試験モーター100への電源を、定電流電源140から定電圧電源130に切り替える。ピークホールモードとは、測定されたトルクのうちのピーク値を保持するモードである。 In step S330, the torque meter 220 is set to peak hold mode, and the power supply to the motor under test 100 is switched from the constant current power supply 140 to the constant voltage power supply 130. The peak hall mode is a mode in which the peak value of the measured torque is held.

ステップS340では、被試験モーター100の特定相コイルに矩形パルス電圧を印加してピークトルクを測定する。 In step S340, a rectangular pulse voltage is applied to the specific phase coil of the motor under test 100 to measure the peak torque.

図22は、ステップS340において特定相コイルに矩形パルス電圧Vpを印加する状態を示す説明図である。駆動回路120は、A相コイル101を駆動する4つのトランジスター121~124で構成されるHブリッジ回路を含んでいる。4つのトランジスター121~124のゲート電極には、制御信号Sd1~Sd4がそれぞれ入力される。A相コイル101を特定相コイルとして使用する場合に、2つのトランジスター121,124の制御信号Sd1,Sd4をオンレベルに設定し、他の2つのトランジスター122,123の制御信号Sd2,Sd3をオフレベルに設定すれば、A相コイル101に矩形パルス電圧Vpを与えることが可能である。矩形パルス電圧Vpの電圧レベルEsは、定電圧電源130から供給される入力電圧Eiとほぼ同じである。このように、ステップS350の処理では、被試験モーター100の特定相コイルに特定の入力電圧Eiが供給された状態において、被試験モーター100が発生するピークトルクを測定することができる。このピークトルクは、始動トルクに相当するものである。 FIG. 22 is an explanatory diagram showing a state in which the rectangular pulse voltage Vp is applied to the specific phase coil in step S340. The drive circuit 120 includes an H-bridge circuit composed of four transistors 121 to 124 that drive the A-phase coil 101. Control signals Sd1 to Sd4 are input to the gate electrodes of the four transistors 121 to 124, respectively. When using the A-phase coil 101 as a specific phase coil, the control signals Sd1 and Sd4 of the two transistors 121 and 124 are set to the on level, and the control signals Sd2 and Sd3 of the other two transistors 122 and 123 are set to the off level. , it is possible to apply the rectangular pulse voltage Vp to the A-phase coil 101. The voltage level Es of the rectangular pulse voltage Vp is approximately the same as the input voltage Ei supplied from the constant voltage power supply 130. In this way, in the process of step S350, the peak torque generated by the motor under test 100 can be measured in a state where the specific input voltage Ei is supplied to the specific phase coil of the motor under test 100. This peak torque corresponds to the starting torque.

矩形パルス電圧Vpのオン期間Toは、試験制御装置300によって任意に設定することができる。但し、オン期間Toの長さが過度に短いと、始動トルクをうまく測定できない可能性があるので、オン期間Toは100μs以上に設定することが好ましい。一方、オン期間Toの長さが過度に長いと、特定相コイルが過度に発熱する可能性があるので、オン期間Toは20ms以下に設定することが好ましく、10ms以下に設定することが更に好ましい。 The on period To of the rectangular pulse voltage Vp can be arbitrarily set by the test control device 300. However, if the length of the on-period To is too short, the starting torque may not be measured properly, so it is preferable to set the on-period To to 100 μs or more. On the other hand, if the length of the on-period To is too long, the specific phase coil may generate excessive heat, so it is preferable to set the on-period To to 20 ms or less, and more preferably to 10 ms or less. .

ステップS340においてピークトルクを測定する際には、例えば、矩形パルス電圧Vpのオン期間Toの初期値を十分に小さな値に設定し、オン期間Toを徐々に増加しながら、オン期間Toの長さ毎にトルクのピーク値をトルク計220で測定する。そして、オン期間Toを増加してもピーク値が実質的に増加なくなった時点のトルクを「ピークトルク」と決定することができる。例えば、ピーク値の一定回数にわたる移動平均の極大値を「ピークトルク」と決定してもよい。 When measuring the peak torque in step S340, for example, the initial value of the on-period To of the rectangular pulse voltage Vp is set to a sufficiently small value, and while the on-period To is gradually increased, the length of the on-period To is At each time, the peak value of torque is measured by the torque meter 220. Then, the torque at the time when the peak value does not substantially increase even if the on-period To is increased can be determined as the "peak torque." For example, the maximum value of a moving average of peak values over a certain number of times may be determined as the "peak torque."

ステップS350では、他相のコイルを用いて上述したステップS310~S340の処理を実行するか否かが判断される。被試験モーター100のM相コイルのすべてに関してステップS310~S340の処理が完了していない場合には、ステップS350からステップS310に戻り、特定相コイルを変更してステップS310~S340が再度実行される。こうしてM相のすべてのコイルについてステップS310~S340の処理が終了すると、ステップS360に進む。 In step S350, it is determined whether or not to execute the processes of steps S310 to S340 described above using coils of other phases. If the processing in steps S310 to S340 is not completed for all M-phase coils of the motor under test 100, the process returns from step S350 to step S310, the specific phase coil is changed, and steps S310 to S340 are executed again. . When the processing of steps S310 to S340 is completed for all M-phase coils, the process advances to step S360.

ステップS360では、被試験モーター100のM相コイルに対して得られたM個のピ-クトルクから、被試験モーター100の始動トルクを決定する。例えば、M個のピ-クトルクの平均値、最大値、又は、最小値を始動トルクとして決定することができる。 In step S360, the starting torque of the motor under test 100 is determined from the M peak torques obtained for the M phase coils of the motor under test 100. For example, the average value, maximum value, or minimum value of M peak torques can be determined as the starting torque.

なお、M相コイルのすべてに関してステップS310~S340の処理を実行する必要はなく、少なくとも1相のコイルについてステップS310~S140の処理を実行ようにしてもよい。例えば、1相のコイルのみについてステップS310~S340の処理を実行する場合には、そのコイルについて得られたピークトルクが始動トルクとしてそのまま決定される。 Note that it is not necessary to execute the processes of steps S310 to S340 for all M-phase coils, and the processes of steps S310 to S140 may be executed for at least one phase coil. For example, when the processes of steps S310 to S340 are executed for only one phase coil, the peak torque obtained for that coil is directly determined as the starting torque.

第4実施形態では、特定相コイルに一定の入力電圧Eiを印加した状態における始動トルクを測定することが可能である。この入力電圧Eiは、第2実施形態や第3実施形態において直流電流に応じて発生する入力電圧に比べて高い電圧値とすることが可能であり、被試験モーター100の定格電圧と等しい値に設定可能である。また、始動トルク測定の際には、矩形パルス電圧Vpを用いるので、特定相コイルに過度の発熱を生じさせることなく、被試験モーター100の始動トルクを測定することが可能である。 In the fourth embodiment, it is possible to measure the starting torque in a state where a constant input voltage Ei is applied to the specific phase coil. This input voltage Ei can be set to a higher voltage value than the input voltage generated according to the DC current in the second and third embodiments, and can be set to a value equal to the rated voltage of the motor 100 under test. Configurable. Further, since the rectangular pulse voltage Vp is used when measuring the starting torque, it is possible to measure the starting torque of the motor under test 100 without causing excessive heat generation in the specific phase coil.

本開示は、上述の実施形態や実施形態、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、開示の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。 The present disclosure is not limited to the embodiments, embodiments, and modifications described above, and can be realized in various configurations without departing from the spirit thereof. For example, the technical features in the embodiments, embodiments, and modifications corresponding to the technical features in each form described in the summary column of the disclosure may be used to solve some or all of the above-mentioned problems, or In order to achieve some or all of the above-mentioned effects, it is possible to perform appropriate replacements or combinations. Further, unless the technical feature is described as essential in this specification, it can be deleted as appropriate.

(1)本開示の一形態によれば、被試験モーターの特性試験に使用するモーター試験装置が提供される。このモーター試験装置は、前記被試験モーターの回転軸に連結される第1カップリングと、前記第1カップリングに連結された第1回転軸と、第2回転軸とを有し、前記第1回転軸と前記第2回転軸との間のトルクを測定するトルク計と、前記トルク計の前記第2回転軸に連結された第2カップリングと、前記第2カップリングに連結された回転軸を有する電気ブレーキであって、コアレスモーター構造を有する電気ブレーキと、前記電気ブレーキのコイルに電気的に接続され、前記コイルに発生する交流誘起電圧を直流電圧に変換するAC/DC変換部と、前記AC/DC変換部に電気的に接続され、前記直流電圧による電力を消費する直流負荷部と、を備える。前記直流負荷部は、直流電流値を可変に調整する可変電流制御部と、抵抗器とが、前記直流電圧が印加される2つの入力端子の間に直列に配置された構成を有する。
このモーター試験装置によれば、コアレスモーター構造を有する電気ブレーキを用い、被試験モーターの回転によって発生する電気ブレーキの交流誘起電圧を直流電圧に変換して直流負荷部でその電力を消費するので、急激な過渡変化に対する被試験モーターの過渡応答特性を試験することができる。
(1) According to one embodiment of the present disclosure, a motor testing device used for characteristic testing of a motor under test is provided. This motor testing device includes a first coupling coupled to a rotating shaft of the motor under test, a first rotating shaft coupled to the first coupling, and a second rotating shaft, and a torque meter that measures torque between a rotating shaft and the second rotating shaft; a second coupling coupled to the second rotating shaft of the torque meter; and a rotating shaft coupled to the second coupling. an electric brake having a coreless motor structure; and an AC/DC conversion unit that is electrically connected to a coil of the electric brake and converts an AC induced voltage generated in the coil into a DC voltage; A DC load unit that is electrically connected to the AC/DC conversion unit and consumes power from the DC voltage. The DC load section has a configuration in which a variable current control section that variably adjusts a DC current value and a resistor are arranged in series between two input terminals to which the DC voltage is applied.
According to this motor testing device, an electric brake having a coreless motor structure is used, and the AC induced voltage of the electric brake generated by the rotation of the motor under test is converted into DC voltage, and the electric power is consumed in the DC load section. It is possible to test the transient response characteristics of the motor under test against sudden transient changes.

(2)上記モーター試験装置を用いて前記被試験モーターの特性を測定する方法であって、前記被試験モーターを前記モーター試験装置に連結して、前記被試験モーターのT-N特性を測定する工程と、前記被試験モーターが連結されていない状態における前記モーター試験装置の損失に対応する損失トルクと、回転数と、の関係を示す予め作成された損失T-N特性の前記損失トルクを、前記被試験モーターの前記T-N特性のトルクに加算する補正を行うことによって、前記被試験モーターについての補正T-N特性を求める工程と、を含む方法。
この方法によれば、モーター試験装置の損失に相当する損失トルク成分を含まない被試験モーター単独の補正T-N特性を求めることができる。
(2) A method of measuring the characteristics of the motor under test using the motor testing device, the method comprising: connecting the motor under test to the motor testing device and measuring the TN characteristics of the motor under test. The loss torque of the loss TN characteristic created in advance showing the relationship between the process, the loss torque corresponding to the loss of the motor test device in a state where the motor under test is not connected, and the rotation speed, A method comprising the step of determining a corrected TN characteristic for the motor under test by performing a correction that is added to the torque of the TN characteristic of the motor under test.
According to this method, it is possible to obtain the corrected TN characteristic of the motor under test alone, which does not include a loss torque component corresponding to the loss of the motor test device.

(3)上記モーター試験装置を用いて前記被試験モーターの始動トルクを測定する方法であって、(a)Mを2以上の整数としたとき、M相コイルを有する前記被試験モーターを前記モーター試験装置に連結した状態で、前記M相コイルのうちの1つの特定相コイルに一定電流値の直流電流を入力して、前記特定相コイルの入力電圧を測定する工程と、(b)前記一定電流値の前記直流電流を前記特定相コイルに入力した状態で、前記電気ブレーキにより前記被試験モーターに回転を加えて、前記回転に伴うトルク変化の最大トルクを求める工程と、(c)前記一定電流値を変更して前記工程(a)~(b)を複数回実行することによって、前記特定相コイルに関して、複数の前記入力電圧に応じた複数の前記最大トルクを求める工程と、(d)前記複数の入力電圧に応じた前記複数の最大トルクを用いて、前記複数の入力電圧に応じた始動トルクの変化を示す始動トルク特性曲線を作成する工程と、(e)前記始動トルク特性曲線を外挿することによって、前記複数の入力電圧よりも高い特定電圧に対する始動トルクを算出する工程と、を含む。
この方法によれば、駆動回路の影響を受けることなく、被試験モーター単独の始動トルクを正確に測定できる。
(3) A method of measuring the starting torque of the motor under test using the motor test device, wherein (a) where M is an integer of 2 or more, the motor under test having an M-phase coil is (b) measuring the input voltage of the specific phase coil by inputting a DC current of a constant current value to one specific phase coil of the M phase coils while connected to a test device; (c) determining the maximum torque of the torque change accompanying the rotation by applying rotation to the motor under test with the electric brake while the DC current of the current value is input to the specific phase coil; (d) determining a plurality of the maximum torques corresponding to the plurality of input voltages with respect to the specific phase coil by changing the current value and performing the steps (a) to (b) a plurality of times; (e) creating a starting torque characteristic curve showing a change in starting torque according to the plurality of input voltages using the plurality of maximum torques corresponding to the plurality of input voltages; and calculating a starting torque for a specific voltage higher than the plurality of input voltages by extrapolation.
According to this method, the starting torque of the motor under test alone can be accurately measured without being influenced by the drive circuit.

(4)上記モーター試験装置を用いて前記被試験モーターの始動トルクを測定する方法であって、(a)Mを2以上の整数としたとき、M相コイルを有する前記被試験モーターを前記モーター試験装置に連結し、前記M相コイルのうちの1つの特定相コイルに関する前記被試験モーターの駆動回路のPWMデューティを100%に設定した状態で、前記駆動回路を介して前記特定相コイルに一定電流値の直流電流を入力して、前記駆動回路の入力電圧を測定する工程と、(b)前記一定電流値の前記直流電流を前記特定相コイルに入力した状態で、前記電気ブレーキにより前記被試験モーターに回転を加えて、前記回転に伴うトルク変化の最大トルクを求める工程と、(c)前記一定電流値を変更して前記工程(a)~(b)を複数回実行することによって、前記特定相コイルに関して、複数の前記入力電圧に応じた複数の前記最大トルクを求める工程と、(d)前記複数の入力電圧に応じた前記複数の最大トルクを用いて、前記複数の入力電圧に応じた始動トルクの変化を示す始動トルク特性曲線を作成する工程と、(e)前記始動トルク特性曲線を外挿することによって、前記複数の入力電圧よりも高い特定電圧に対する始動トルクを算出する工程と、を含む。
この方法によれば、被試験モーターと駆動回路とを含む駆動系に関する始動トルクを正確に測定できる。
(4) A method of measuring the starting torque of the motor under test using the motor test device, wherein (a) where M is an integer of 2 or more, the motor under test having an M-phase coil is Connected to a test device, with the PWM duty of the drive circuit of the motor under test regarding one specific phase coil of the M-phase coils set to 100%, a constant voltage is applied to the specific phase coil via the drive circuit. (b) measuring the input voltage of the drive circuit by inputting the DC current of the constant current value to the specific phase coil by the electric brake; (c) changing the constant current value and performing the steps (a) to (b) multiple times; (d) calculating the plurality of maximum torques corresponding to the plurality of input voltages with respect to the specific phase coil; (e) calculating a starting torque for a specific voltage higher than the plurality of input voltages by extrapolating the starting torque characteristic curve; and, including.
According to this method, the starting torque regarding the drive system including the motor under test and the drive circuit can be accurately measured.

(5)上記方法であって、前記工程(d)は、前記M相コイルのうちの1相のコイルを前記特定相コイルとして順次選択して前記工程(a)~(c)を実行し、前記複数の入力電圧のそれぞれについて、前記M相コイルに対するM個の前記最大トルクの平均値、最大値、又は、最小値を前記始動トルクとして選択する工程、を含むものとしてもよい。
この方法によれば、始動トルクをより正確に求めることができる。
(5) In the above method, in the step (d), one phase coil among the M phase coils is sequentially selected as the specific phase coil and the steps (a) to (c) are executed; The method may include a step of selecting an average value, a maximum value, or a minimum value of the M maximum torques for the M-phase coil as the starting torque for each of the plurality of input voltages.
According to this method, the starting torque can be determined more accurately.

(6)上記モーター試験装置を用いて前記被試験モーターの始動トルクを測定する方法であって、(a)Mを2以上の整数としたとき、M相コイルを有する前記被試験モーターを前記モーター試験装置に連結し、前記被試験モーターの駆動回路を介して前記M相コイルのうちの1つの特定相コイルに一定電流値の直流電流を入力した状態で、前記電気ブレーキにより前記被試験モーターに回転を加えて、前記回転に伴うトルク変化を測定する工程と、(b)前記トルク変化のうちの最大トルク値になった回転角度で前記電気ブレーキの回転を停止させて前記回転角度を維持する工程と、(c)前記電気ブレーキの前記回転角度を維持した状態で、前記駆動回路を介して前記被試験モーターの前記特定相コイルに特定電圧値の矩形パルス電圧を印加してピークトルクを測定する工程と、(d)前記ピークトルクを用いて前記被試験モーターの始動トルクを決定する工程と、を含む。
この方法によれば、特定電圧値に対する被試験モーターの始動トルクを正確に測定できる。
(6) A method for measuring the starting torque of the motor under test using the motor test device, wherein (a) where M is an integer of 2 or more, the motor under test having an M-phase coil is While connected to a test device and inputting a constant current value of DC current to one specific phase coil of the M-phase coils through the drive circuit of the motor under test, the electric brake is applied to the motor under test. (b) stopping the rotation of the electric brake at the rotation angle at which the maximum torque value of the torque changes is reached to maintain the rotation angle; and (c) measuring the peak torque by applying a rectangular pulse voltage of a specific voltage value to the specific phase coil of the motor under test via the drive circuit while maintaining the rotation angle of the electric brake. and (d) determining a starting torque of the motor under test using the peak torque.
According to this method, the starting torque of the motor under test for a specific voltage value can be accurately measured.

(7)上記方法であって、前記工程(d)は、前記M相コイルのうちの1相のコイルを前記特定相コイルとして順次選択して前記工程(a)~(c)を実行し、前記M相コイルに対するM個の前記ピークトルクの平均値、最大値、又は、最小値を前記始動トルクとして選択する工程、を含むものとしてもよい。
この方法によれば、始動トルクをより正確に求めることができる。
(7) In the above method, in the step (d), one phase coil of the M phase coils is sequentially selected as the specific phase coil and the steps (a) to (c) are executed; The method may include a step of selecting an average value, a maximum value, or a minimum value of the M peak torques for the M-phase coil as the starting torque.
According to this method, the starting torque can be determined more accurately.

100…被試験モーター、101…A相コイル、104…磁気センサー、110…回転軸、120…駆動回路、121~124…トランジスター、130…定電圧電源、140…定電流電源、150…入力電流計、151…相電流計、160…入力電圧計、161…相電圧計、170…スイッチ回路、200…モーター試験装置、211…第1カップリング、212…第2カップリング、220…トルク計、221…第1回転軸、222…第2回転軸、230…電気ブレーキ、231A…A相コイル、231B…B相コイル、232…回転軸、234…磁気センサー、234A…A相磁気センサー、234B…B相磁気センサー、235…駆動回路、236…電磁ブレーキ、237…駆動回路、240…AC/DC変換部、241A…全波整流回路、241B…全波整流回路、242…平滑コンデンサー、243A…極性分離回路、243B…極性分離回路、246p,246n…出力端子、250…直流負荷部、251p,251n…入力端子、252…可変電流制御部、253…トランジスター、254…オペアンプ、255…電流指令部、256…抵抗器、260…パワーメーター、270…試験連結構造、300…試験制御装置、310…メモリー DESCRIPTION OF SYMBOLS 100... Motor under test, 101... A phase coil, 104... Magnetic sensor, 110... Rotating shaft, 120... Drive circuit, 121-124... Transistor, 130... Constant voltage power supply, 140... Constant current power supply, 150... Input ammeter , 151... Phase ammeter, 160... Input voltmeter, 161... Phase voltmeter, 170... Switch circuit, 200... Motor test device, 211... First coupling, 212... Second coupling, 220... Torque meter, 221 ...First rotating shaft, 222... Second rotating shaft, 230... Electric brake, 231A... A phase coil, 231B... B phase coil, 232... Rotating shaft, 234... Magnetic sensor, 234A... A phase magnetic sensor, 234B... B Phase magnetic sensor, 235...Drive circuit, 236...Electromagnetic brake, 237...Drive circuit, 240...AC/DC converter, 241A...Full wave rectifier circuit, 241B...Full wave rectifier circuit, 242...Smoothing capacitor, 243A...Polarity separation Circuit, 243B... Polarity separation circuit, 246p, 246n... Output terminal, 250... DC load section, 251p, 251n... Input terminal, 252... Variable current control section, 253... Transistor, 254... Operational amplifier, 255... Current command section, 256 ...Resistor, 260...Power meter, 270...Test connection structure, 300...Test control device, 310...Memory

Claims (7)

被試験モーターの特性試験に使用するモーター試験装置であって、
前記被試験モーターの回転軸に連結される第1カップリングと、
前記第1カップリングに連結された第1回転軸と、第2回転軸とを有し、前記第1回転軸と前記第2回転軸との間のトルクを測定するトルク計と、
前記トルク計の前記第2回転軸に連結された第2カップリングと、
前記第2カップリングに連結された回転軸を有する電気ブレーキであって、コアレスモーター構造を有する電気ブレーキと、
前記電気ブレーキのコイルに電気的に接続され、前記コイルに発生する交流誘起電圧を直流電圧に変換するAC/DC変換部と、
前記AC/DC変換部に電気的に接続され、前記直流電圧による電力を消費する直流負荷部と、
を備え、
前記直流負荷部は、直流電流値を可変に調整する可変電流制御部と、抵抗器とが、前記直流電圧が印加される2つの入力端子の間に直列に配置された構成を有する、
モーター試験装置。
A motor testing device used for characteristic testing of a motor under test,
a first coupling connected to the rotating shaft of the motor under test;
a torque meter having a first rotating shaft and a second rotating shaft connected to the first coupling, and measuring torque between the first rotating shaft and the second rotating shaft;
a second coupling connected to the second rotating shaft of the torque meter;
an electric brake having a rotating shaft connected to the second coupling, the electric brake having a coreless motor structure;
an AC/DC converter that is electrically connected to the coil of the electric brake and converts an AC induced voltage generated in the coil into a DC voltage;
a DC load unit electrically connected to the AC/DC conversion unit and consuming power from the DC voltage;
Equipped with
The DC load unit has a configuration in which a variable current control unit that variably adjusts a DC current value and a resistor are arranged in series between two input terminals to which the DC voltage is applied.
Motor testing equipment.
請求項1に記載のモーター試験装置を用いて前記被試験モーターの特性を測定する方法であって、
前記被試験モーターを前記モーター試験装置に連結して、前記被試験モーターのT-N特性を測定する工程と、
前記被試験モーターが連結されていない状態における前記モーター試験装置の損失に対応する損失トルクと、回転数と、の関係を示す予め作成された損失T-N特性の前記損失トルクを、前記被試験モーターの前記T-N特性のトルクに加算する補正を行うことによって、前記被試験モーターについての補正T-N特性を求める工程と、
を含む方法。
A method for measuring characteristics of the motor under test using the motor testing device according to claim 1, comprising:
connecting the motor under test to the motor testing device and measuring the TN characteristics of the motor under test;
The loss torque of the loss TN characteristic created in advance, which shows the relationship between the loss torque corresponding to the loss of the motor testing device in a state where the motor under test is not connected, and the rotation speed, is calculated by the test object. determining a corrected TN characteristic for the motor under test by performing a correction that is added to the torque of the TN characteristic of the motor;
method including.
請求項1に記載のモーター試験装置を用いて前記被試験モーターの始動トルクを測定する方法であって、
(a)Mを2以上の整数としたとき、M相コイルを有する前記被試験モーターを前記モーター試験装置に連結した状態で、前記M相コイルのうちの1つの特定相コイルに一定電流値の直流電流を入力して、前記特定相コイルの入力電圧を測定する工程と、
(b)前記一定電流値の前記直流電流を前記特定相コイルに入力した状態で、前記電気ブレーキにより前記被試験モーターに回転を加えて、前記回転に伴うトルク変化の最大トルクを求める工程と、
(c)前記一定電流値を変更して前記工程(a)~(b)を複数回実行することによって、前記特定相コイルに関して、複数の前記入力電圧に応じた複数の前記最大トルクを求める工程と、
(d)前記複数の入力電圧に応じた前記複数の最大トルクを用いて、前記複数の入力電圧に応じた始動トルクの変化を示す始動トルク特性曲線を作成する工程と、
(e)前記始動トルク特性曲線を外挿することによって、前記複数の入力電圧よりも高い特定電圧に対する始動トルクを算出する工程と、
を含む、方法。
A method for measuring the starting torque of the motor under test using the motor testing device according to claim 1, comprising:
(a) When M is an integer of 2 or more, when the motor under test having an M-phase coil is connected to the motor testing device, a constant current value is applied to one specific phase coil among the M-phase coils. inputting a direct current and measuring the input voltage of the specific phase coil;
(b) applying rotation to the motor under test with the electric brake while inputting the DC current of the constant current value to the specific phase coil, and determining the maximum torque of the torque change accompanying the rotation;
(c) determining a plurality of maximum torques corresponding to a plurality of input voltages with respect to the specific phase coil by changing the constant current value and performing the steps (a) to (b) a plurality of times; and,
(d) using the plurality of maximum torques corresponding to the plurality of input voltages to create a starting torque characteristic curve showing a change in starting torque according to the plurality of input voltages;
(e) calculating a starting torque for a specific voltage higher than the plurality of input voltages by extrapolating the starting torque characteristic curve;
including methods.
請求項1に記載のモーター試験装置を用いて前記被試験モーターの始動トルクを測定する方法であって、
(a)Mを2以上の整数としたとき、M相コイルを有する前記被試験モーターを前記モーター試験装置に連結し、前記M相コイルのうちの1つの特定相コイルに関する前記被試験モーターの駆動回路のPWMデューティを100%に設定した状態で、前記駆動回路を介して前記特定相コイルに一定電流値の直流電流を入力して、前記駆動回路の入力電圧を測定する工程と、
(b)前記一定電流値の前記直流電流を前記特定相コイルに入力した状態で、前記電気ブレーキにより前記被試験モーターに回転を加えて、前記回転に伴うトルク変化の最大トルクを求める工程と、
(c)前記一定電流値を変更して前記工程(a)~(b)を複数回実行することによって、前記特定相コイルに関して、複数の前記入力電圧に応じた複数の前記最大トルクを求める工程と、
(d)前記複数の入力電圧に応じた前記複数の最大トルクを用いて、前記複数の入力電圧に応じた始動トルクの変化を示す始動トルク特性曲線を作成する工程と、
(e)前記始動トルク特性曲線を外挿することによって、前記複数の入力電圧よりも高い特定電圧に対する始動トルクを算出する工程と、
を含む、方法。
A method for measuring the starting torque of the motor under test using the motor testing device according to claim 1, comprising:
(a) When M is an integer of 2 or more, the motor under test having an M-phase coil is connected to the motor testing device, and the motor under test is driven with respect to one specific phase coil among the M-phase coils. inputting a DC current of a constant current value to the specific phase coil via the drive circuit with the PWM duty of the circuit set to 100%, and measuring the input voltage of the drive circuit;
(b) applying rotation to the motor under test with the electric brake while inputting the DC current of the constant current value to the specific phase coil, and determining the maximum torque of the torque change accompanying the rotation;
(c) determining a plurality of maximum torques corresponding to a plurality of input voltages with respect to the specific phase coil by changing the constant current value and performing the steps (a) to (b) a plurality of times; and,
(d) using the plurality of maximum torques corresponding to the plurality of input voltages to create a starting torque characteristic curve showing a change in starting torque according to the plurality of input voltages;
(e) calculating a starting torque for a specific voltage higher than the plurality of input voltages by extrapolating the starting torque characteristic curve;
including methods.
請求項3又は4に記載の方法であって、
前記工程(d)は、
前記M相コイルのうちの1相のコイルを前記特定相コイルとして順次選択して前記工程(a)~(c)を実行し、前記複数の入力電圧のそれぞれについて、前記M相コイルに対するM個の前記最大トルクの平均値、最大値、又は、最小値を前記始動トルクとして選択する工程、
を含む、方法。
The method according to claim 3 or 4,
The step (d) includes:
One phase coil among the M phase coils is sequentially selected as the specific phase coil and the steps (a) to (c) are performed, and for each of the plurality of input voltages, the M phase coils for the M phase coil are selecting an average value, a maximum value, or a minimum value of the maximum torques as the starting torque;
including methods.
請求項1に記載のモーター試験装置を用いて前記被試験モーターの始動トルクを測定する方法であって、
(a)Mを2以上の整数としたとき、M相コイルを有する前記被試験モーターを前記モーター試験装置に連結し、前記被試験モーターの駆動回路を介して前記M相コイルのうちの1つの特定相コイルに一定電流値の直流電流を入力した状態で、前記電気ブレーキにより前記被試験モーターに回転を加えて、前記回転に伴うトルク変化を測定する工程と、
(b)前記トルク変化のうちの最大トルク値になった回転角度で前記電気ブレーキの回転を停止させて前記回転角度を維持する工程と、
(c)前記電気ブレーキの前記回転角度を維持した状態で、前記駆動回路を介して前記被試験モーターの前記特定相コイルに特定電圧値の矩形パルス電圧を印加してピークトルクを測定する工程と、
(d)前記ピークトルクを用いて前記被試験モーターの始動トルクを決定する工程と、
を含む方法。
A method for measuring the starting torque of the motor under test using the motor testing device according to claim 1, comprising:
(a) When M is an integer of 2 or more, the motor under test having an M-phase coil is connected to the motor testing device, and one of the M-phase coils is connected to the motor testing device through the drive circuit of the motor under test. a step of applying rotation to the motor under test with the electric brake while inputting a DC current of a constant current value to a specific phase coil, and measuring a torque change accompanying the rotation;
(b) stopping the rotation of the electric brake at the rotation angle at which the maximum torque value among the torque changes is achieved, and maintaining the rotation angle;
(c) measuring peak torque by applying a rectangular pulse voltage of a specific voltage value to the specific phase coil of the motor under test via the drive circuit while maintaining the rotation angle of the electric brake; ,
(d) determining a starting torque of the motor under test using the peak torque;
method including.
請求項6に記載の方法であって、
前記工程(d)は、
前記M相コイルのうちの1相のコイルを前記特定相コイルとして順次選択して前記工程(a)~(c)を実行し、前記M相コイルに対するM個の前記ピークトルクの平均値、最大値、又は、最小値を前記始動トルクとして選択する工程、
を含む、方法。
7. The method according to claim 6,
The step (d) includes:
One phase coil among the M phase coils is sequentially selected as the specific phase coil and the steps (a) to (c) are executed, and the average value and the maximum value of the M peak torques for the M phase coil are determined. selecting a value or a minimum value as the starting torque;
including methods.
JP2022120104A 2022-07-28 2022-07-28 Motor testing device and method for measuring characteristics of tested motor by using motor testing device Pending JP2024017460A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022120104A JP2024017460A (en) 2022-07-28 2022-07-28 Motor testing device and method for measuring characteristics of tested motor by using motor testing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022120104A JP2024017460A (en) 2022-07-28 2022-07-28 Motor testing device and method for measuring characteristics of tested motor by using motor testing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024017460A true JP2024017460A (en) 2024-02-08

Family

ID=89806918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022120104A Pending JP2024017460A (en) 2022-07-28 2022-07-28 Motor testing device and method for measuring characteristics of tested motor by using motor testing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2024017460A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6868772B2 (en) Motor control device and motor control method
CN101233326B (en) Blower and electric device with such blower mounted thereon
JP4928855B2 (en) Sensorless control device for synchronous machine
EP1662650A1 (en) Synchronous motor control method and synchronous motor control system
KR101530731B1 (en) Method and apparatus for determining a field current in brushless electrical machines
CN105556816B (en) The control method of power inverter and power inverter
KR20090052905A (en) Motor drive control apparatus and motor drive control system
JP2005168287A (en) Method and apparatus for optimizing efficiency of motor operating under load
JP2008220096A (en) Sensorless controller of synchronous electric motor
JP2005204350A (en) Controller of rotary electric machine and power generation system
US10644627B2 (en) Control device of synchronous electric motor, integrated motor system, pump system, and positioning system
JP5238241B2 (en) Control device for synchronous motor
JP4660688B2 (en) Method and controller for estimating initial magnetic pole position of sensorless salient pole type brushless DC motor
CN1042184C (en) Method for controlling induction motor
JP2016123194A (en) Motor drive device, module for motor drive and freezing apparatus
JP2024017460A (en) Motor testing device and method for measuring characteristics of tested motor by using motor testing device
CN109757125A (en) Utilize the brshless DC motor driving method and device of voltage compensation
Lee et al. Implementation of a novel brushless DC motor controller
JP4448300B2 (en) Control device for synchronous machine
TWI474607B (en) Synchronous motor control method and control device and synchronous motor using same
JP2012239355A (en) Rotor position detecting device
JP2003209988A (en) Brushless motor drive system, brushless motor driving method, and computer program
KR100725868B1 (en) Maximum Torque Controller for Motor
JP5153241B2 (en) Rectifier circuit
JPH0141945B2 (en)