JP3201163B2 - モータ評価方法 - Google Patents
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
- G01R31/343—Testing dynamo-electric machines in operation
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば電気自動車に搭
載されるモータを評価するためのモータ評価装置に関
し、特にそのモータデータ収集方法に関する。
載されるモータを評価するためのモータ評価装置に関
し、特にそのモータデータ収集方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】モータを評価する方法としては、例えば
特開平３−２１２１９４号公報に開示されているものが
ある。この方法は、供試モータに負荷を与えるために他
のモータ（負荷モータ）を使用する方法である。この種
の評価方法を実施する際には、供試モータや評価装置の
状態がどの様な状態であるのか、また指令値の変化に応
じてどのような挙動を示すのかを検出するために、評価
装置の各部に各種のセンサを設ける必要がある。
特開平３−２１２１９４号公報に開示されているものが
ある。この方法は、供試モータに負荷を与えるために他
のモータ（負荷モータ）を使用する方法である。この種
の評価方法を実施する際には、供試モータや評価装置の
状態がどの様な状態であるのか、また指令値の変化に応
じてどのような挙動を示すのかを検出するために、評価
装置の各部に各種のセンサを設ける必要がある。
【０００３】上記方法を実施するに当たってモータの各
種状態量を知るためには、特開平６−６６６５３号公報
に開示された方法を応用すればよい。この方法において
は、供試モータへの入力を検出する一方で、供試モータ
のトルクと回転数を検出している。検出したトルクと回
転数の積は供試モータの出力を表しているから、各検出
値に基づき、供試モータの効率を知ることができる。
種状態量を知るためには、特開平６−６６６５３号公報
に開示された方法を応用すればよい。この方法において
は、供試モータへの入力を検出する一方で、供試モータ
のトルクと回転数を検出している。検出したトルクと回
転数の積は供試モータの出力を表しているから、各検出
値に基づき、供試モータの効率を知ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般
に、トルクセンサ等供試モータや評価装置の状態量を検
出する系にはある程度の応答遅れが存在する。すなわ
ち、評価の対象となる供試モータの他、この供試モータ
を駆動するインバータ等の装置や状態量の検出手段には
応答遅れがある。従って、ある時点で供試モータに対し
ある指令値（出力トルク、モータ電流等に関する指令
値）を与えたとしても、この指令値に対する応答が即座
に現れるわけではなく、ある程度の時間の経過後に現れ
る。この応答遅れが指令値の出力周期に対して無視でき
ない程長くなると、評価中に収集した各種状態量に関す
るデータを、正確に解析できなくなる。特に、指令値を
高速で変化させる場合（出力周期が短い場合）には、こ
の問題は著しい。また、この応答遅れは、一般に複数個
使用されるセンサそれぞれに異なるため、ある指令値へ
の応答は各センサ毎に異なる時点で現れ、正確な解析を
より困難にする。また、この応答遅れは温度等の外乱の
影響を受けるため、正確な解析はその面でも難しい。
に、トルクセンサ等供試モータや評価装置の状態量を検
出する系にはある程度の応答遅れが存在する。すなわ
ち、評価の対象となる供試モータの他、この供試モータ
を駆動するインバータ等の装置や状態量の検出手段には
応答遅れがある。従って、ある時点で供試モータに対し
ある指令値（出力トルク、モータ電流等に関する指令
値）を与えたとしても、この指令値に対する応答が即座
に現れるわけではなく、ある程度の時間の経過後に現れ
る。この応答遅れが指令値の出力周期に対して無視でき
ない程長くなると、評価中に収集した各種状態量に関す
るデータを、正確に解析できなくなる。特に、指令値を
高速で変化させる場合（出力周期が短い場合）には、こ
の問題は著しい。また、この応答遅れは、一般に複数個
使用されるセンサそれぞれに異なるため、ある指令値へ
の応答は各センサ毎に異なる時点で現れ、正確な解析を
より困難にする。また、この応答遅れは温度等の外乱の
影響を受けるため、正確な解析はその面でも難しい。
【０００５】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、収集される実測情
報に含れる応答遅れを補償可能に収集することにより、
収集した実測情報をより正確に解析できるようにするこ
とを目的とする。
とを課題としてなされたものであり、収集される実測情
報に含れる応答遅れを補償可能に収集することにより、
収集した実測情報をより正確に解析できるようにするこ
とを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明のモータ評価方法は、指令値変化に対
応する検出値変化がいずれの時点で現れるかを示す応答
遅れ情報を、指令値と関連付けて予め収集しておくステ
ップと、所定周期毎に与えられる指令に応じ駆動される
供試モータの駆動状態に関する情報を指令に同期して検
出・収集するステップと、収集した駆動状態に関する情
報に含まれる応答遅れを応答遅れ情報に基づき補正する
ステップと、を有することを特徴とする。
るために、本発明のモータ評価方法は、指令値変化に対
応する検出値変化がいずれの時点で現れるかを示す応答
遅れ情報を、指令値と関連付けて予め収集しておくステ
ップと、所定周期毎に与えられる指令に応じ駆動される
供試モータの駆動状態に関する情報を指令に同期して検
出・収集するステップと、収集した駆動状態に関する情
報に含まれる応答遅れを応答遅れ情報に基づき補正する
ステップと、を有することを特徴とする。
【０００７】本発明のモータ評価方法は、さらに、供試
モータの出力トルクと指令値との関係を予め記憶してお
くステップと、指令に対する応答遅れが補正された供試
モータの出力トルクを、記憶している供試モータの出力
トルク及び指令値に基づき求めるステップと、を有する
ことを特徴とする。
モータの出力トルクと指令値との関係を予め記憶してお
くステップと、指令に対する応答遅れが補正された供試
モータの出力トルクを、記憶している供試モータの出力
トルク及び指令値に基づき求めるステップと、を有する
ことを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明のモータ評価方法においては、予め応答
遅れ情報が収集される。この情報は、指令値変化に対応
する検出値変化がいずれの時点で現れるかを示す情報で
あり、この情報に基づく応答遅れの補正によって、収集
された情報の時間断面が指令値を基準にそろえられる。
即ち、供試モータ、供試モータの駆動系及び供試モータ
の状態検出系の応答遅れが補正され、解析が容易化され
かつ正確になる。本発明のモータ評価方法においては、
さらに、出力トルクについても応答遅れを補正して時間
断面をそろえることが可能である。
遅れ情報が収集される。この情報は、指令値変化に対応
する検出値変化がいずれの時点で現れるかを示す情報で
あり、この情報に基づく応答遅れの補正によって、収集
された情報の時間断面が指令値を基準にそろえられる。
即ち、供試モータ、供試モータの駆動系及び供試モータ
の状態検出系の応答遅れが補正され、解析が容易化され
かつ正確になる。本発明のモータ評価方法においては、
さらに、出力トルクについても応答遅れを補正して時間
断面をそろえることが可能である。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。
基づき説明する。
【００１０】図１〜図３には、本発明の一実施例に係る
モータ評価装置１の構成が示されている。この評価装置
１は、所定の評価条件に従い負荷モータ３及び４を用い
て負荷を加えることにより、供試モータ２の試験、評価
を行う装置である。図１に示されるように、供試モータ
２と負荷モータ３の間には供試モータ２の出力トルクを
検出するトルクセンサ５が設けられており、供試モータ
２とトルクセンサ５の間及び負荷モータ３とトルクセン
サ５の間はいずれもカップリング８により開閉可能に連
結されている。また、供試モータ２と負荷モータ４の間
には同様のカップリング８を介してフライホイール６が
設けられている。供試モータ２とフライホイール６の間
には、カップリング８の他、減速機７が設けられてい
る。
モータ評価装置１の構成が示されている。この評価装置
１は、所定の評価条件に従い負荷モータ３及び４を用い
て負荷を加えることにより、供試モータ２の試験、評価
を行う装置である。図１に示されるように、供試モータ
２と負荷モータ３の間には供試モータ２の出力トルクを
検出するトルクセンサ５が設けられており、供試モータ
２とトルクセンサ５の間及び負荷モータ３とトルクセン
サ５の間はいずれもカップリング８により開閉可能に連
結されている。また、供試モータ２と負荷モータ４の間
には同様のカップリング８を介してフライホイール６が
設けられている。供試モータ２とフライホイール６の間
には、カップリング８の他、減速機７が設けられてい
る。
【００１１】図２に示されるのは、図１に示される評価
装置１の駆動制御回路である。この図に示されるよう
に、モータ２〜４はそれぞれ交流モータであり、対応す
るインバータ９〜１１から供給される交流電力によって
駆動される。インバータ９〜１１は、それぞれ対応する
整流器１２〜１４から供給される直流電力を、対応する
コントローラ１８〜２０からの指令に応じ、交流電力に
変換する。整流器１２〜１４は、対応する交流電源１５
〜１７からの交流電力を整流する。コントローラ１８〜
２０は、ホストコントローラ２１からバスケーブル（例
えばＶＭＥバス）２２を介して与えられ対応するモータ
２〜４から出力させるべきトルクを示す指令（トルク指
令）に応じ、対応するモータ２〜４に流れる電流に関す
る指令（電流指令）を生成し、生成した電流指令に基づ
き対応するインバータ９〜１１におけるスイッチングを
制御する（電流指令の出力）。
装置１の駆動制御回路である。この図に示されるよう
に、モータ２〜４はそれぞれ交流モータであり、対応す
るインバータ９〜１１から供給される交流電力によって
駆動される。インバータ９〜１１は、それぞれ対応する
整流器１２〜１４から供給される直流電力を、対応する
コントローラ１８〜２０からの指令に応じ、交流電力に
変換する。整流器１２〜１４は、対応する交流電源１５
〜１７からの交流電力を整流する。コントローラ１８〜
２０は、ホストコントローラ２１からバスケーブル（例
えばＶＭＥバス）２２を介して与えられ対応するモータ
２〜４から出力させるべきトルクを示す指令（トルク指
令）に応じ、対応するモータ２〜４に流れる電流に関す
る指令（電流指令）を生成し、生成した電流指令に基づ
き対応するインバータ９〜１１におけるスイッチングを
制御する（電流指令の出力）。
【００１２】ホストコントローラ２１は、供試モータ２
の試験、評価を、予め定められている評価、試験の条
件、手順に従い実行すべく、各コントローラ１８〜２０
に対しトルク指令等の各種指令を与える。その一方で、
ホストコントローラ２１は、供試モータ２等の状態を監
視する。そのため、図３に示されるように、供試モータ
２の出力軸上にはトルクセンサ５が、供試モータ２の出
力軸又はロータに近接してレゾルバ等の回転センサ２３
が、インバータ９の交流側配線には交流電圧電流センサ
２４が、直流側配線には直流電圧電流センサ２５が、ト
ルクセンサ５には温度センサ２６が、設けられている。
ホストコントローラ２１は、トルクセンサ５によって当
該供試モータ２の出力トルクＴを、回転センサ２３によ
り供試モータ２の回転数Ｎを、交流電圧電流センサ２４
により供試モータ２へ実際に供給される電流ＩM 及び電
圧ＶM を、直流電圧電流センサ２５により電源からイン
バータに流れ込んでいる実際の電流ＩM 、温度センサ２
６によりトルクセンサ５の温度θを、それぞれ検出し、
ＧＰＩＢ等を利用してこれらを入力、収集する。
の試験、評価を、予め定められている評価、試験の条
件、手順に従い実行すべく、各コントローラ１８〜２０
に対しトルク指令等の各種指令を与える。その一方で、
ホストコントローラ２１は、供試モータ２等の状態を監
視する。そのため、図３に示されるように、供試モータ
２の出力軸上にはトルクセンサ５が、供試モータ２の出
力軸又はロータに近接してレゾルバ等の回転センサ２３
が、インバータ９の交流側配線には交流電圧電流センサ
２４が、直流側配線には直流電圧電流センサ２５が、ト
ルクセンサ５には温度センサ２６が、設けられている。
ホストコントローラ２１は、トルクセンサ５によって当
該供試モータ２の出力トルクＴを、回転センサ２３によ
り供試モータ２の回転数Ｎを、交流電圧電流センサ２４
により供試モータ２へ実際に供給される電流ＩM 及び電
圧ＶM を、直流電圧電流センサ２５により電源からイン
バータに流れ込んでいる実際の電流ＩM 、温度センサ２
６によりトルクセンサ５の温度θを、それぞれ検出し、
ＧＰＩＢ等を利用してこれらを入力、収集する。
【００１３】ここで、供試モータ２の評価、試験の際に
ホストコントローラ２１により収集される各状態量は、
トルクセンサ５の応答遅れ等をはじめ、各種の遅れを含
んでいる。すなわち、制御から駆動を経て計測に至る一
連の装置において、指令を与えてから実際にこれに応じ
た状態変化が観測されるまでにある程度の時間が必要と
なる。指令値の出力周期Ｔsampleより十分に短ければこ
の遅れは問題にならないが、例えば電気自動車の走行用
モータを評価、試験する場合のように指令値の出力周期
Ｔsampleを短くする必要がある場合には特に大きな問題
となる。すなわち、例えば図４に実線で示されるよう
に、破線で示される真の状態変化に対し、計測される供
試モータ２の電流ＩM 、電源電流ＩB 、電圧ＶB に応答
遅れによる誤差が生じ、事実上、評価、試験は著しく困
難になる。
ホストコントローラ２１により収集される各状態量は、
トルクセンサ５の応答遅れ等をはじめ、各種の遅れを含
んでいる。すなわち、制御から駆動を経て計測に至る一
連の装置において、指令を与えてから実際にこれに応じ
た状態変化が観測されるまでにある程度の時間が必要と
なる。指令値の出力周期Ｔsampleより十分に短ければこ
の遅れは問題にならないが、例えば電気自動車の走行用
モータを評価、試験する場合のように指令値の出力周期
Ｔsampleを短くする必要がある場合には特に大きな問題
となる。すなわち、例えば図４に実線で示されるよう
に、破線で示される真の状態変化に対し、計測される供
試モータ２の電流ＩM 、電源電流ＩB 、電圧ＶB に応答
遅れによる誤差が生じ、事実上、評価、試験は著しく困
難になる。
【００１４】本実施例の特徴は、この応答遅れを補正可
能にした点にある。すなわち、トルクセンサ５等の遅れ
には温度等の外乱成分が含まれており、またトルクセン
サ５等には個体差が有るため、通常は応答遅れを推測す
ることが難しいが、本実施例では、評価、試験に先立
ち、各種センサまで含めた系の基本特性を外乱の影響度
を含め測定しておくようにしたため、この応答遅れを補
正して図４に破線で示されるような情報を得ることがで
きる。また、その際の物差し、すなわち遅れ補正の際の
時間的基準としては、供試モータ２に対する電流指令Ｉ
* や、これに対応する電圧指令Ｖ* 、あるいはトルク指
令Ｔ* を用いる。精度の面からは、電流指令Ｉ* を用い
るのが好ましい。例えば、トルク指令Ｔ* が一定であっ
たとしても、負荷モータ４等の状態変化、供試モータ２
の熱的変化、入力電力の変化等に応じて、電流指令Ｉ*
は絶えず変化している。従って、電流指令Ｉ* を使用す
ることにより精度の良い解析が可能になる。即ち、モー
タ電流に最も影響を与える最終的な指令値を用いるのが
最良である。
能にした点にある。すなわち、トルクセンサ５等の遅れ
には温度等の外乱成分が含まれており、またトルクセン
サ５等には個体差が有るため、通常は応答遅れを推測す
ることが難しいが、本実施例では、評価、試験に先立
ち、各種センサまで含めた系の基本特性を外乱の影響度
を含め測定しておくようにしたため、この応答遅れを補
正して図４に破線で示されるような情報を得ることがで
きる。また、その際の物差し、すなわち遅れ補正の際の
時間的基準としては、供試モータ２に対する電流指令Ｉ
* や、これに対応する電圧指令Ｖ* 、あるいはトルク指
令Ｔ* を用いる。精度の面からは、電流指令Ｉ* を用い
るのが好ましい。例えば、トルク指令Ｔ* が一定であっ
たとしても、負荷モータ４等の状態変化、供試モータ２
の熱的変化、入力電力の変化等に応じて、電流指令Ｉ*
は絶えず変化している。従って、電流指令Ｉ* を使用す
ることにより精度の良い解析が可能になる。即ち、モー
タ電流に最も影響を与える最終的な指令値を用いるのが
最良である。
【００１５】図５及び図６には、この実施例における処
理手順の一例が示されている。まず、図５に示される例
では、上述の基本特性の計測（１００）が試験（２０
０）に先立ち行われ、試験終了後に、試験中に収集した
各状態量の補正（遅れ補正）が計測された基本特性を用
いて実行される（３００）。このような手順を採用する
ことにより、試験のためのソフトウエアを何等変更する
ことなく、本実施例の利点を享受できる。また、図６に
示される例では、試験実施中に逐次計測される各状態量
を利用して、遅れ補正が同時進行的に実行される。この
ような手順を採用することにより、試験終了後に別途遅
れ補正のための操作を実施することなく、本実施例の利
点を享受できる。なお、いずれの手順においても、前の
ステップから後のステップへの移行を自動化してもよい
しマニュアルとしてもよい。指令値と同期して収集した
データであれば、後に、特性を測定し補正することが可
能である。
理手順の一例が示されている。まず、図５に示される例
では、上述の基本特性の計測（１００）が試験（２０
０）に先立ち行われ、試験終了後に、試験中に収集した
各状態量の補正（遅れ補正）が計測された基本特性を用
いて実行される（３００）。このような手順を採用する
ことにより、試験のためのソフトウエアを何等変更する
ことなく、本実施例の利点を享受できる。また、図６に
示される例では、試験実施中に逐次計測される各状態量
を利用して、遅れ補正が同時進行的に実行される。この
ような手順を採用することにより、試験終了後に別途遅
れ補正のための操作を実施することなく、本実施例の利
点を享受できる。なお、いずれの手順においても、前の
ステップから後のステップへの移行を自動化してもよい
しマニュアルとしてもよい。指令値と同期して収集した
データであれば、後に、特性を測定し補正することが可
能である。
【００１６】図７には、基本特性計測手順が示されてい
る。
る。
【００１７】この図においては、まず電流指令Ｉ* と電
流ＩM の相関が計測される（１０１）。すなわち、ホス
トコントローラ２１は、コントローラ１８において電流
指令Ｉ* が決定出力された後電流ＩM が安定するのに十
分な時間が経過してから電流ＩM を計測するという手順
を、電流指令Ｉ* の値を変更して所定回数繰り返す。こ
れにより、ホストコントローラ２１は、図８（ａ）に示
されるように、電流指令Ｉ* と電流ＩM の相関を示す情
報＜Ｉ* −ＩM ＞を獲得する。
流ＩM の相関が計測される（１０１）。すなわち、ホス
トコントローラ２１は、コントローラ１８において電流
指令Ｉ* が決定出力された後電流ＩM が安定するのに十
分な時間が経過してから電流ＩM を計測するという手順
を、電流指令Ｉ* の値を変更して所定回数繰り返す。こ
れにより、ホストコントローラ２１は、図８（ａ）に示
されるように、電流指令Ｉ* と電流ＩM の相関を示す情
報＜Ｉ* −ＩM ＞を獲得する。
【００１８】次に、電流指令Ｉ* の変化に対して電流Ｉ
M がどの様に応答するか（ステップ応答）が計測される
（１０２）。すなわち、コントローラ１８からの電流指
令Ｉ* をステップ的に変化させた場合に、その変化した
Ｉ* に対するＩM の変化が現れるのにどの程度の時間ｔ
M が経過するかが、ホストコントローラ２１によって観
測される（図８（ｂ）参照）。これにより、ホストコン
トローラ２１は、図８（ｂ）に示されるように、電流指
令Ｉ* の変化に対する電流ＩM の応答性を示す情報＜Δ
Ｉ* −ΔＩM ＞を獲得する。時間ｔM を収集する際に
は、ｔM を指令Ｉ* の同期Ｔ1 と同期した周期Ｔsample
にて除し整数化（切り上げ等）し、得られた整数ｍをデ
ータとして収集する。同様の手順で、Ｉ* の変化に対す
るＶ* （又はＶM ）の応答性を示す情報＜ΔＩ* −ΔＶ
* ＞すなわち時間遅れデータｎ、Ｉ* に対するＩB の応
答性を示す情報＜ΔＩ* −ΔＩB ＞すなわち時間遅れデ
ータｑ、Ｉ* に対するＶB の応答性を示す情報＜ΔＩ*
−ΔＶB ＞すなわち時間遅れデータｑを収集する。な
お、Ｖ* に代えＶM を検出対象としてもよいが、実際に
はＶM は正確な測定が困難であるため、ＶM を対象とす
る方がよい。
M がどの様に応答するか（ステップ応答）が計測される
（１０２）。すなわち、コントローラ１８からの電流指
令Ｉ* をステップ的に変化させた場合に、その変化した
Ｉ* に対するＩM の変化が現れるのにどの程度の時間ｔ
M が経過するかが、ホストコントローラ２１によって観
測される（図８（ｂ）参照）。これにより、ホストコン
トローラ２１は、図８（ｂ）に示されるように、電流指
令Ｉ* の変化に対する電流ＩM の応答性を示す情報＜Δ
Ｉ* −ΔＩM ＞を獲得する。時間ｔM を収集する際に
は、ｔM を指令Ｉ* の同期Ｔ1 と同期した周期Ｔsample
にて除し整数化（切り上げ等）し、得られた整数ｍをデ
ータとして収集する。同様の手順で、Ｉ* の変化に対す
るＶ* （又はＶM ）の応答性を示す情報＜ΔＩ* −ΔＶ
* ＞すなわち時間遅れデータｎ、Ｉ* に対するＩB の応
答性を示す情報＜ΔＩ* −ΔＩB ＞すなわち時間遅れデ
ータｑ、Ｉ* に対するＶB の応答性を示す情報＜ΔＩ*
−ΔＶB ＞すなわち時間遅れデータｑを収集する。な
お、Ｖ* に代えＶM を検出対象としてもよいが、実際に
はＶM は正確な測定が困難であるため、ＶM を対象とす
る方がよい。
【００１９】さらに、電流指令Ｉ* とトルクＴの相関が
計測される（１０３）。すなわち、ホストコントローラ
２１は、コントローラ１８において電流指令Ｉ* が決定
出力された後トルクＴが安定するのに十分な時間が経過
してからトルクＴを計測するという手順を、電流指令Ｉ
* の値を変更して所定回数繰り返す。また、トルクセン
サ５は温度特性を有しているため、電流指令Ｉ* とトル
クＴの相関の計測は、トルクセンサ５の温度θを利用し
てトルクセンサ５の温度ドリフトを補正しながら実行さ
れる。温度ドリフトの補正式は
計測される（１０３）。すなわち、ホストコントローラ
２１は、コントローラ１８において電流指令Ｉ* が決定
出力された後トルクＴが安定するのに十分な時間が経過
してからトルクＴを計測するという手順を、電流指令Ｉ
* の値を変更して所定回数繰り返す。また、トルクセン
サ５は温度特性を有しているため、電流指令Ｉ* とトル
クＴの相関の計測は、トルクセンサ５の温度θを利用し
てトルクセンサ５の温度ドリフトを補正しながら実行さ
れる。温度ドリフトの補正式は
【数１】 である。このＴは、外乱たる温度θを反映させた情報で
あるからＴ（θ）と表すことができる。これにより、ホ
ストコントローラ２１は、図８（ｃ）に示されるような
電流指令Ｉ* とトルクＴの相関を示す情報＜Ｉ* −Ｔ
（θ）＞を得る。すなわち、ステップ１０１及び１０２
にて獲得した情報と併せ、Ｉ* 、ＩM 等及びＴ（θ）の
相関を示す情報＜Ｉ* −ＩM 等−Ｔ（θ）＞を得る。な
お、このステップで計測する相関は、電流ＩM とトルク
Ｔの相関であってもよい。
あるからＴ（θ）と表すことができる。これにより、ホ
ストコントローラ２１は、図８（ｃ）に示されるような
電流指令Ｉ* とトルクＴの相関を示す情報＜Ｉ* −Ｔ
（θ）＞を得る。すなわち、ステップ１０１及び１０２
にて獲得した情報と併せ、Ｉ* 、ＩM 等及びＴ（θ）の
相関を示す情報＜Ｉ* −ＩM 等−Ｔ（θ）＞を得る。な
お、このステップで計測する相関は、電流ＩM とトルク
Ｔの相関であってもよい。
【００２０】供試モータ２の出力特性は、図８（ｄ）に
示されるＩ* （ＩM ）−Ｎマップによって表される特性
である。すなわち、供試モータ２の出力トルクＴは回転
数Ｎが低い領域ではその上限が最大トルク線により制限
されており、また回転数Ｎが高い領域では最大出力線
（トルクＴと回転数Ｎの積の最大線）により制限されて
いる。そこで、ホストコントローラ２１は、ステップ１
０３をＩ* （ＩM ）−Ｎマップ上の各ポイント、すなわ
ち出力可能なトルクＴと回転数Ｎの組み合わせ全てにつ
いて実行し（１０４）、それまでに得られている情報に
回転数Ｎを結び付けると共に、
示されるＩ* （ＩM ）−Ｎマップによって表される特性
である。すなわち、供試モータ２の出力トルクＴは回転
数Ｎが低い領域ではその上限が最大トルク線により制限
されており、また回転数Ｎが高い領域では最大出力線
（トルクＴと回転数Ｎの積の最大線）により制限されて
いる。そこで、ホストコントローラ２１は、ステップ１
０３をＩ* （ＩM ）−Ｎマップ上の各ポイント、すなわ
ち出力可能なトルクＴと回転数Ｎの組み合わせ全てにつ
いて実行し（１０４）、それまでに得られている情報に
回転数Ｎを結び付けると共に、
【数２】Ｔ＝αＩ* の関係を利用し係数を示す係数αを定め（１０５）、ト
ルクＴを電流指令Ｉ* と結び付ける。これにより、情報
＜Ｉ* −ＩM 等−Ｎ−Ｔ（θ）＞が得られる。
ルクＴを電流指令Ｉ* と結び付ける。これにより、情報
＜Ｉ* −ＩM 等−Ｎ−Ｔ（θ）＞が得られる。
【００２１】ホストコントローラ２１は、このようにし
て得られたｍ，ｎ，ｐ，ｑ等の情報、すなわちＩ* 、Ｉ
M 、Ｎ、Ｔ（θ）、Ｖ* 、ＩB 、ＶB 各者の相関関係を
示す情報を、その内部の記憶媒体（例えばハードディス
ク）又は外部記憶媒体（例えばフロッピディスク）に、
供試モータ２の基本特性として記憶する（１０６）。従
って、記憶される基本特性には、供試モータ２の特性の
他、その駆動・制御・計測系の特性も含まれており、ま
た温度θ等の外乱も含まれている。
て得られたｍ，ｎ，ｐ，ｑ等の情報、すなわちＩ* 、Ｉ
M 、Ｎ、Ｔ（θ）、Ｖ* 、ＩB 、ＶB 各者の相関関係を
示す情報を、その内部の記憶媒体（例えばハードディス
ク）又は外部記憶媒体（例えばフロッピディスク）に、
供試モータ２の基本特性として記憶する（１０６）。従
って、記憶される基本特性には、供試モータ２の特性の
他、その駆動・制御・計測系の特性も含まれており、ま
た温度θ等の外乱も含まれている。
【００２２】図９には、試験の一般的な手順が示されて
いる。この図に示されるように、試験に際しては、ホス
トコントローラ２１からのトルク指令に応じ各コントロ
ーラ１８〜２０が電流指令Ｉ* を決定し（２０１）、対
応するインバータ９〜１１に出力する（２０２）。ホス
トコントローラ２１は、図３に示される各種センサを使
用して供試モータ２や評価装置１の状態を検出し（２０
３）、これをその内部の記憶媒体又は外部記憶媒体に記
憶する（２０４）。ホストコントローラ２１は、この動
作を、インバータの指令値Ｉ* の指令周期Ｔ1 、指令Ｉ
* の周期Ｔ1 に同期した周期Ｔsample毎に繰り返す（２
０５）。
いる。この図に示されるように、試験に際しては、ホス
トコントローラ２１からのトルク指令に応じ各コントロ
ーラ１８〜２０が電流指令Ｉ* を決定し（２０１）、対
応するインバータ９〜１１に出力する（２０２）。ホス
トコントローラ２１は、図３に示される各種センサを使
用して供試モータ２や評価装置１の状態を検出し（２０
３）、これをその内部の記憶媒体又は外部記憶媒体に記
憶する（２０４）。ホストコントローラ２１は、この動
作を、インバータの指令値Ｉ* の指令周期Ｔ1 、指令Ｉ
* の周期Ｔ1 に同期した周期Ｔsample毎に繰り返す（２
０５）。
【００２３】図１０には、本実施例における遅れ補正の
手順が示されている。この図に示されるように、本実施
例では、まず電流指令Ｉ* を物差しとして各実測値
ＩM 、Ｖ* 、ＩB 、ＶB の遅れｍ，ｎ，ｐ，ｑが読み出
される（３０１）。すなわち、ホストコントローラ２１
は、ステップ１０６において記憶されている基本特性を
参照する。これにより得られる情報は、出力された電流
指令Ｉ* に対する実計測値ＩM 、Ｖ* 、ＩB 、ＶB の遅
れｍ，ｎ，ｐ，ｑであり、各Ｉ* を基準とした時の各種
実測データの遅れに対応している。
手順が示されている。この図に示されるように、本実施
例では、まず電流指令Ｉ* を物差しとして各実測値
ＩM 、Ｖ* 、ＩB 、ＶB の遅れｍ，ｎ，ｐ，ｑが読み出
される（３０１）。すなわち、ホストコントローラ２１
は、ステップ１０６において記憶されている基本特性を
参照する。これにより得られる情報は、出力された電流
指令Ｉ* に対する実計測値ＩM 、Ｖ* 、ＩB 、ＶB の遅
れｍ，ｎ，ｐ，ｑであり、各Ｉ* を基準とした時の各種
実測データの遅れに対応している。
【００２４】ホストコントローラ２１は、読み出した遅
れｍ，ｎ，ｐ，ｑを用い、ステップ２０４において記憶
した状態ＩＭ 、Ｖ＊ 、ＩＢ 、ＶＢ を補正する（３０
２）。具体的には、図１１に示されるように、ステップ
２０４において記憶した状態ＩＭ 、Ｖ＊ 、ＩＢ 、Ｖ
Ｂ の記憶アドレス又は記憶セクタを、読み出した遅れ
に応じて変更し、その状態量（の変化）が生じる原因と
なった電流指令Ｉ＊ と対応付ける。このようにして、
供試モータ２や評価装置１において生じる各種の遅れが
Ｉ ＊ を基準として補正され、Ｉ＊ 時間軸上に整理し直
される。ホストコントローラ２１は、同時に、遅れ補正
後のＩＭ の他、検出されるＮ、θに基づき、出力トル
クＴを求める。これにより、出力トルクＴについてもＩ
＊ 時間軸上にのったデータが得られることとなる。
れｍ，ｎ，ｐ，ｑを用い、ステップ２０４において記憶
した状態ＩＭ 、Ｖ＊ 、ＩＢ 、ＶＢ を補正する（３０
２）。具体的には、図１１に示されるように、ステップ
２０４において記憶した状態ＩＭ 、Ｖ＊ 、ＩＢ 、Ｖ
Ｂ の記憶アドレス又は記憶セクタを、読み出した遅れ
に応じて変更し、その状態量（の変化）が生じる原因と
なった電流指令Ｉ＊ と対応付ける。このようにして、
供試モータ２や評価装置１において生じる各種の遅れが
Ｉ ＊ を基準として補正され、Ｉ＊ 時間軸上に整理し直
される。ホストコントローラ２１は、同時に、遅れ補正
後のＩＭ の他、検出されるＮ、θに基づき、出力トル
クＴを求める。これにより、出力トルクＴについてもＩ
＊ 時間軸上にのったデータが得られることとなる。
【００２５】また、図１２に示されるように、回転セン
サ２３、交流電圧電流センサ２４、直流電圧電流センサ
２５等のインバータの制御に用いられる各種センサから
の値を実際の計測値として用い、インバータ制御用のコ
ントローラ内において該各計測値を直接各種データをサ
ンプリングし、そのデータをホストコントローラにて収
集することも可能である。この場合、Ｉ* を算出してい
るコントローラ内でデータ収集を行う為、各種計測値の
サンプリングをＩ* の周期に同期させるのが極めて容易
となる。このような構成を採用する場合には、図６に示
される手順で試験を実行するのが好ましい。すなわち、
試験を実施しながらコントローラ１８が各種の情報を収
集する。その場合、図９のステップ２０４の前に遅れ補
正処理を実行し、時間的基準が上述の“物差し”にそろ
った状態で、これらの情報を記憶する。
サ２３、交流電圧電流センサ２４、直流電圧電流センサ
２５等のインバータの制御に用いられる各種センサから
の値を実際の計測値として用い、インバータ制御用のコ
ントローラ内において該各計測値を直接各種データをサ
ンプリングし、そのデータをホストコントローラにて収
集することも可能である。この場合、Ｉ* を算出してい
るコントローラ内でデータ収集を行う為、各種計測値の
サンプリングをＩ* の周期に同期させるのが極めて容易
となる。このような構成を採用する場合には、図６に示
される手順で試験を実行するのが好ましい。すなわち、
試験を実施しながらコントローラ１８が各種の情報を収
集する。その場合、図９のステップ２０４の前に遅れ補
正処理を実行し、時間的基準が上述の“物差し”にそろ
った状態で、これらの情報を記憶する。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のモータ評
価方法によれば、予め応答遅れ情報を収集しておき、こ
の応答遅れ情報に基づき応答遅れを補正するようにした
ため、より正確な解析が可能な情報が得られる。また、
これにより、指令値を高速で変化させた場合の供試モー
タの挙動を解析可能になる。本発明のモータ評価方法に
よれば、さらに、出力トルクについても応答遅れを補正
して時間断面をそろえることができる。
価方法によれば、予め応答遅れ情報を収集しておき、こ
の応答遅れ情報に基づき応答遅れを補正するようにした
ため、より正確な解析が可能な情報が得られる。また、
これにより、指令値を高速で変化させた場合の供試モー
タの挙動を解析可能になる。本発明のモータ評価方法に
よれば、さらに、出力トルクについても応答遅れを補正
して時間断面をそろえることができる。
【図１】本発明の一実施例に係る評価装置の外観を示す
図である。
図である。
【図２】この実施例の駆動制御回路の構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図３】この実施例の計測回路の構成を示すブロック図
である。
である。
【図４】この実施例の目的及び効果を示すタイミングチ
ャートである。
ャートである。
【図５】この実施例における処理手順の一例を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図６】この実施例における処理手順の他の一例を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図７】この実施例における基本特性計測手順を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図８】基本特性計測により得られる情報を示す図であ
り、（ａ）は電流指令とモータ電流の相関を、（ｂ）は
電流指令の変化に対するモータ電流の応答を、（ｃ）は
電流指令又はモータ電流とトルクの相関及びトルクの温
度依存性を、（ｄ）はトルク及び回転数と効率の相関
を、それぞれ示す図である。
り、（ａ）は電流指令とモータ電流の相関を、（ｂ）は
電流指令の変化に対するモータ電流の応答を、（ｃ）は
電流指令又はモータ電流とトルクの相関及びトルクの温
度依存性を、（ｄ）はトルク及び回転数と効率の相関
を、それぞれ示す図である。
【図９】この実施例における試験手順を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図１０】この実施例における遅れ補正手順を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図１１】実測値記憶の補正方法を示す概念図である。
【図１２】この実施例の計測回路の他の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
１ 評価装置 ２ 供試モータ ３，４ 負荷モータ ５ トルクセンサ ９，１０，１１ インバータ １２，１３，１４ 整流器 １５，１６，１７ 交流電源 １８，１９，２０ コントローラ ２１ ホストコントローラ ２３ 回転センサ ２４ 交流電圧電流センサ ２５ 直流電圧電流センサ ２６ 温度センサ Ｔ* トルク指令 Ｉ* 電流指令 Ｖ* 電圧指令 ＩB 電源電流 ＶB 電源電圧 ＩM モータ電流 ＶM モータ電圧 Ｔ モータトルク Ｎ モータ回転数 θ 温度
Claims (2)
- 【請求項１】 指令値変化に対応する検出値変化がいず
れの時点で現れるかを示す応答遅れ情報を、指令値と関
連付けて予め収集しておくステップと、 所定周期毎に与えられる指令に応じ駆動される供試モー
タの駆動状態に関する情報を指令に同期して検出・収集
するステップと、 収集した駆動状態に関する情報に含まれる応答遅れを応
答遅れ情報に基づき補正するステップと、 を有することを特徴とするモータ評価方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のモータ評価方法におい
て、 供試モータの出力トルクと指令値との関係を予め記憶し
ておくステップと、指令に対する応答遅れが補正された供試モータの出力ト
ルクを、 記憶している供試モータの出力トルク及び指令
値に基づき求めるステップと、 を有することを特徴とするモータ評価方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20892894A JP3201163B2 (ja) | 1994-09-01 | 1994-09-01 | モータ評価方法 |
| US08/509,467 US5789935A (en) | 1994-09-01 | 1995-07-31 | Motor evaluation data generating method with response delay compensation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20892894A JP3201163B2 (ja) | 1994-09-01 | 1994-09-01 | モータ評価方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0875831A JPH0875831A (ja) | 1996-03-22 |
| JP3201163B2 true JP3201163B2 (ja) | 2001-08-20 |
Family
ID=16564453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20892894A Expired - Fee Related JP3201163B2 (ja) | 1994-09-01 | 1994-09-01 | モータ評価方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5789935A (ja) |
| JP (1) | JP3201163B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111351601A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-06-30 | 浙江睿驰同利汽车电子有限公司 | 一种高速电机的扭矩的测试方法及装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6554088B2 (en) * | 1998-09-14 | 2003-04-29 | Paice Corporation | Hybrid vehicles |
| US6806727B2 (en) * | 2000-06-26 | 2004-10-19 | Snap-On Incorporated | Alternator testing method and system using ripple detection |
| JP3776756B2 (ja) * | 2001-06-14 | 2006-05-17 | 三菱重工業株式会社 | モータ試験装置 |
| US6903525B2 (en) * | 2003-08-05 | 2005-06-07 | Kendro Laboratory Products, Lp | Motor temperature sensor system and method to determine motor performance |
| JP4884434B2 (ja) * | 2008-07-16 | 2012-02-29 | 三菱電機株式会社 | 電動機駆動装置 |
| WO2017105165A1 (es) * | 2015-12-14 | 2017-06-22 | Diaz Quintanar José Antonio | Banco de prueba para motores de corriente directa |
| CN107643484B (zh) * | 2016-12-01 | 2019-09-24 | 中国石油化工股份有限公司 | 变频型自吸泵电机效率测试方法 |
| CN110470986B (zh) * | 2019-08-12 | 2021-07-13 | 上海翡叶动力科技有限公司 | 一种电机测试用安全检测装置及检测分析方法 |
| EP3964907A1 (en) * | 2020-09-04 | 2022-03-09 | Schneider Toshiba Inverter Europe SAS | Variable speed drive and torque sensor |
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| US2980853A (en) * | 1958-04-28 | 1961-04-18 | Ryan Aeronautical Co | Component output characteristic tracer |
| US3404338A (en) * | 1965-02-24 | 1968-10-01 | Western Union Telegraph Co | Method and means for measuring and correcting delay and attenuation in a transmission channel |
| US3711769A (en) * | 1971-03-09 | 1973-01-16 | Us Army | Spurious signals and intermodulation products detection enhancement circuit |
| US3898875A (en) * | 1973-10-09 | 1975-08-12 | Whirlpool Co | Method and apparatus for testing electric motors |
| US4063112A (en) * | 1975-02-07 | 1977-12-13 | Robert Francis Dumbeck | Induction motor load monitor and control apparatus |
| JPS5857697B2 (ja) * | 1978-05-25 | 1983-12-21 | 株式会社小野測器 | 負荷制御方法及び装置 |
| US4382388A (en) * | 1979-10-31 | 1983-05-10 | Kabushiki Kaisha Ono Sokki | Dynamometer road simulating method and system |
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| JPS59104571A (ja) * | 1982-12-08 | 1984-06-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 発電機試験デ−タ記録装置 |
| JPS59111071A (ja) * | 1982-12-17 | 1984-06-27 | Hitachi Ltd | 直流機の閃絡試験装置 |
| JPS61469A (ja) * | 1984-06-14 | 1986-01-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 静電式空気清浄機 |
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| US4965513A (en) * | 1986-09-30 | 1990-10-23 | Martin Marietta Energy Systems, Inc. | Motor current signature analysis method for diagnosing motor operated devices |
| JPH03212194A (ja) * | 1990-01-12 | 1991-09-17 | Shikoku Sogo Kenkyusho:Kk | 駆動用電動機を有する電気製品の性能模擬試験装置 |
| US5262717A (en) * | 1991-04-16 | 1993-11-16 | Ontario Hydro | Method and apparatus for measuring electric motor efficiency and loading |
-
1994
- 1994-09-01 JP JP20892894A patent/JP3201163B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-07-31 US US08/509,467 patent/US5789935A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111351601A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-06-30 | 浙江睿驰同利汽车电子有限公司 | 一种高速电机的扭矩的测试方法及装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5789935A (en) | 1998-08-04 |
| JPH0875831A (ja) | 1996-03-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |