JP5815179B2 - リアクトル装置の振動測定方法および振動測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、通電時にリアクトル装置で発生する振動の振動値を測定するリアクトル装置の振動測定方法と、その振動測定方法を実現する振動測定装置に関する。

従来では、放熱性に優れ、かつ、簡易にリアクトルの組付けができるリアクトル装置に関する技術の一例が開示されている（例えば特許文献１を参照）。このリアクトル装置は、成形ケースとリアクトルケースとを備え、成形ケースの外表面に突起を備える。

上記リアクトル装置を含めて、一般的にリアクトル装置に対して所定の温度範囲における振動値を測定しようとすれば、測定対象となるリアクトル装置の温度を変化させる必要がある。この場合には、測定点となる温度に達するごと（例えば５度ごと等）に、リアクトル装置に通電して生じる振動の振動値を測定器で測定する。

特開２０１０−００３８３８号公報

設置環境に多少の影響を受けるものの、コイルへの通電に伴ってリアクトル装置の温度が変化する。しかし、目的とする範囲の温度を変化させるには、通電し続けなければならないので時間を要する。リアクトル装置の温度を速く変化させるには、コイルに通電する電流を大きくすればよい。ところが、コイルの損傷を防止するために定格電流を超える電流を流すことはできないので、温度を速く変化させるには限界があった。

本発明はこのような点に鑑みてなしたものであり、測定対象（「検査対象」とも呼ぶ。以下同じである。）となるリアクトル装置に対して通電し、測定範囲の温度（測定点となる複数の温度）において生じる振動の振動値を従来よりも短時間で測定することができるリアクトル装置の振動測定方法および振動測定装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は、通電に伴って磁束を発生するコイルと、前記コイルが発生した磁束の磁路となるコアと、前記コイルと前記コアとを収容するケースとを有するリアクトル装置の振動値を測定するリアクトル装置の振動測定方法において、前記コアは、前記コアの温度変化とともにヤング率が変化する特性を備え、前記リアクトル装置の温度を変化させる目的の温度範囲に対応し、前記コイルに流す電流の周波数を変化させる所定範囲を決定する周波数範囲決定工程と、前記コイルに流す電流の周波数を前記所定範囲内で変化させ、前記リアクトル装置に生じる振動の振動値を測定する振動値測定工程とを有することを特徴とする。

温度変化とともにヤング率が変化する特性を備えるコアは、例えば「ダストコア」に代表されるように、少なくとも磁性体（主に磁性粉末）や樹脂を用いて形成される。ヤング率は、樹脂のような弾性的性質を有する物質では温度によって変化することが知られている。そのため、温度変化に伴ってヤング率が変化すると、コア（ひいてはリアクトル装置）の共振周波数（「固有振動数」とも呼ぶ。）も変化する。

一方、コアの温度を一定に維持しながら、コイルに電流（交流電流）の周波数を変化させると、コア（ひいてはリアクトル装置）の振動値も変化する。コアの温度を様々に変えて一定に維持しながら同様に電流の周波数を変化させると、上述したヤング率の変化に伴う共振周波数の変化と同等の変化をすることを発見した。言い換えると、電流の周波数をある一定の周波数を基準にすれば、コアの温度に対するコアの振動値の変化として捉えることができる。そこで、コアの温度に対応するヤング率を媒介として、電流の周波数に対応するコアの振動値を測定する、というのが本発明の原理である。

この構成によれば、コイルに流す電流の周波数を所定範囲（すなわち測定目的の温度範囲に相当する周波数範囲）で変化させるだけで、リアクトル装置に生じる振動の大きさ（本明細書では単に「振動値」と呼ぶ。）を測定することができる。したがって、リアクトル装置の温度管理を行うことなく、短時間で振動値を測定することができる。

請求項２に記載の発明は、前記振動値測定工程は、前記所定範囲で電流の周波数を変化させて測定される振動のピーク値を、前記目的の温度範囲における振動のピーク値とすることを特徴とする。この構成によれば、所定範囲でコイルに流す電流の周波数を変化させて測定される振動値をピーク値とする。上述したようにヤング率を媒介として電流の周波数に対応する振動値を測定できるので、電流の周波数を所定範囲で変化させたときの振動値の最高値がそのままピーク値となる。したがって、振動のピーク値を簡単に特定できるので、規格品としての良否判定を容易に行える。

請求項３に記載の発明は、前記振動値測定工程は、前記リアクトル装置の温度を所定温度で維持する環境下で、前記所定範囲内で前記コイルに流す電流の周波数を変化させることを特徴とする。この構成によれば、リアクトル装置の温度管理が行われるので、振動値をより正確に測定することができる。

請求項４に記載の発明は、前記周波数範囲決定工程は、前記リアクトル装置の温度を変化させる目的の温度範囲に対応して、前記コイルに流す電流の周波数を変化させる範囲を特定するための係数値を、前記リアクトル装置の状態に基づいて決定することを特徴とする。この構成によれば、リアクトル装置の状態に基づいて係数値を決定するので、コイルに流す電流の周波数にかかる所定範囲をより正確に特定することができる。したがって、振動値をより正確に測定することができる。なお「リアクトル装置の状態」には、例えばリアクトル装置（コイルやコア等）の形態（すなわち形状，材質，磁性体の含有率等）、リアクトル装置（具体的にはコア）の現在温度、コアのヤング率などのうちで一以上を含む。

請求項５に記載の発明は、前記周波数範囲決定工程は、特定された前記係数値と、前記リアクトル装置の現在温度とに基づいて、前記コイルに流す電流の周波数を変化させる範囲を特定することを特徴とする。この構成によれば、リアクトル装置の現在温度を考慮するので、コイルに流す電流の周波数を変化させる所定範囲をより正確に特定することができる。

請求項６に記載の発明は、通電に伴って磁束を発生するコイルと、前記コイルが発生した磁束の磁路となるコアと、前記コイルと前記コアとを収容するケースとを有するリアクトル装置の振動値を測定するリアクトル装置の振動測定装置において、前記コアは、前記コアの温度変化とともにヤング率が変化する特性を備え、前記リアクトル装置の温度を変化させる目的の温度範囲に対応し、前記コイルに流す電流の周波数を変化させる所定範囲を決定する周波数範囲決定手段と、前記周波数範囲決定手段によって決定された前記所定範囲内で、前記周波数を変化させながら電流を前記コイルに流す交流電源と、前記電流が前記コイルに流れる際に、前記リアクトル装置に生じる振動の振動値を測定する振動値測定手段とを有することを特徴とする。この構成によれば、請求項１に記載の発明と同様に、リアクトル装置の温度管理を行うことなく、短時間で振動値を測定することができる。

請求項７に記載の発明は、前記リアクトル装置の温度を変化させる目的の温度範囲に対応させて前記コイルに流す電流の周波数を所定範囲で変化させ、測定される振動のピーク値を前記目的の温度範囲における振動のピーク値とすることを特徴とする。この構成によれば、請求項２に記載の発明と同様に、振動のピーク値を簡単に特定できるので、規格品としての良否判定を容易に行える。

リアクトル装置の構成例を模式的に示す平面図である。 図１に示すII−II線矢視における縦断面図である。 振動測定装置の構成例を示す模式図である。 コア温度とヤング率との関係を説明するグラフ図である。 コア温度と共振周波数（固有振動数）との関係を説明するグラフ図である。 コア温度と電流の周波数との関係を説明するグラフ図である。 電流の周波数および温度に対する振動数の関係を説明するグラフ図である。 振動測定（検査）処理の手続き例を示すフローチャートである。 電流の周波数と振動数との関係を説明するグラフ図である。 リアクトル装置の使用例を示す回路図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。なお、特に明示しない限り、「電流」という場合には交流電流を意味し、「接続する」という場合には電気的な接続を意味する。各図は、本発明を説明するために必要な要素を図示し、実際の全要素を図示してはいない。上下左右等の方向は、図面の記載を基準とする。周波数について混乱を回避するため、交流電流の周波数は「電流周波数」と呼び、振動の周波数（振動数）は「振動周波数」と呼ぶことにする。

まず、振動値の測定対象であるリアクトル装置の構成例について、図１と図２を参照しながら説明する。図１にはリアクトル装置の構成例を模式的に平面図で示す。図２には図１に示すII−II線で切断した縦断面図で示す。

図１および図２に示すリアクトル装置１０は、ケース１１，ダストコア１２，コイル１３，端子部１４，中芯（なかしん）１５などを有する。ケース１１の形状は、ダストコア１２，コイル１３，中芯１５等を収容可能であれば任意の形状を適用できる。本形態のケース１１では、一例として上方が開口する箱状の筐体（直方体形状の側面角部が丸められている）に形成する。またケース１１の材質は、ダストコア１２が硬化する硬化温度（例えば１２０〜１７０℃等）の耐熱性を有する任意の材質を適用できる。本形態のケース１１には、一例として金型鋳造法によって製作されたアルミダイカストを用いる。

ケース１１は、収容部１１ａ，締結穴１１ｂ，中芯１５などを有する。収容部１１ａは内壁面と底面とで囲まれた空間であり、コイル１３やダストコア１２などを収容する。ケース１１の底面には、締結部材１９を用いて中芯１５を固定するための締結穴１１ｄが形成されている。締結穴１１ｄは、締結部材１９の頭頂面を底面とほぼ同じ位置にして段差を無くすための座ぐり（ザグリ）を有する。なお図示しないが、ケース１１と中芯１５とを一体形成してもよく（例えば鋳造法など）、この場合は締結部材１９が不要になる。

リアクトル装置１０の振動値を測定するにあたって、温度センサ１６，加振器１７，振動センサ１８などを所定位置（例えばケース１１の外側面など）に取り付ける。温度センサ１６は、リアクトル装置１０の温度（主にダストコア１２の温度）を測定する際に用いられ、例えばサーミスタや測温抵抗体などが該当する。加振器１７は、リアクトル装置１０に固有の振動数（すなわち共振周波数）を測定する際に用いられ、例えば打撃装置やバイブレータなどが該当する。打撃装置の一例は、ハンマー，モータ，制御部等を備え、後述する振動制御信号ｖｃに従ってハンマーでケース１１を打撃する機能を有する。「振動値測定手段」に相当する振動センサ１８は、交流電流Ｉacを流すに伴って生じるリアクトル装置１０の振動の大きさ（以下では「振動値」）を測定可能なセンサであれば任意である。例えば、加速度センサやレーザドップラー振動計などが該当する。

ダストコア１２は「コア」に相当する。このダストコア１２は、ダストコア１２自体の温度変化とともにヤング率が変化する特性を備えていれば材質（成分）を問わない。本形態のダストコア１２には、磁性粉末と樹脂とを混合させて硬化（「固化」とも呼ぶ。）させた磁性粉末混合樹脂を用いる。磁性粉末は「磁性体」に相当し、磁性を有すれば材質を問わない。本形態では、例えばＦｅ−Ｓｉ系粉末を用いる。樹脂は、磁性粉末を混合して硬化可能であれば材質を問わない。本形態では、例えば熱硬化性樹脂の一種であるエポキシ樹脂（ＥＰ）を用いる。樹脂に磁性粉末を混合するのは、コイル１３が発生した磁束の磁路となり、ケース１１の外部に磁束が漏れてノイズ等となるのを防止するためである。

コイル１３は、端子部１４（端子台を含む）に接続され、端子部１４を通じて通電されると磁束を発生する。本形態のコイル１３は、一例として多数回で捲回されたドーナツ状に形成されている。なお図２に示すように、端子部１４はダストコア１２の上面側に接続し易い位置に配置する。

中芯１５は、収容部１１ａの所定位置に配置され、その形状は任意に形成できる。所定位置は、中心位置、重心位置、偏心位置などいずれの位置を採用してもよい。本形態の中芯１５は、ケース１１の中心位置（中央部）に配置され、締結用穴１５ａを備えた円筒形を基本とし、側面が湾曲面（具体的には中心側に凹む一葉双曲面）をなす。このような形状で中芯１５を形成することによって、加熱に伴ってダストコア１２が硬化した後、当該ダストコア１２がケース１１から抜けるのを防止したり、ダストコア１２が中芯１５の軸方向（上下方向）に動くのを防止したりする機能などを担う。したがって、これらの機能を担う形状であれば、図２に示す形状には限られない。

次に、上述したリアクトル装置１０の振動値を測定する振動測定装置２０の構成例について、図３を参照しながら説明する。図３に示す振動測定装置２０は、交流電源２１，振動制御手段２２，係数決定手段２３，記録媒体２４，良否判別手段２５，電源制御手段２６，範囲決定手段２７などを有する。これらの要素のうちで、二点鎖線で図示する振動制御手段２２，係数決定手段２３などの要素は必要に応じて備えればよい。以下では、各要素の機能や作用等について説明する。

交流電源２１は、リアクトル装置１０の端子部１４と接続され、コイル１３に測定用信号を出力する電力源である。本形態では、測定用信号として交流電流Ｉacを用いる。この交流電流Ｉacの電流周波数ｆは、後述する電源制御手段２６から伝達される周波数制御信号Ｉｃに従う。なお図１では、過電流保護用の回路素子（本形態では抵抗器Ｒ）を直列接続している。また測定用信号には、交流電流Ｉacに代えて交流電圧を用いてもよい。

振動制御手段２２は、各温度におけるリアクトル装置１０の共振周波数ｆｃ（固有振動数）を特定するために用いられる。この振動制御手段２２はケース１１の外側面に取り付けられる加振器１７に対して振動制御信号ｖｃを伝達する。二点鎖線で図示する加振器１７は、必要に応じてケース１１の外側面に取り付ける。振動制御信号ｖｃを受けた加振器１７は、振動制御信号ｖｃに含まれる振動用周波数に従ってリアクトル装置１０（具体的にはケース１１）を振動させる。

上述したように本発明の原理は、ダストコア１２の温度に対応するヤング率Ｅを媒介として、交流電流Ｉacの電流周波数ｆに対応する振動値を測定することである。これを実現するためには、まずダストコア１２の温度を変化させたときにヤング率Ｅがどのように変化するのかをデータ収集して把握する必要がある。

一般的には図４に示す特性線ＰＬ１のように、ダストコア１２の温度（本明細書では「コア温度」と呼ぶ。）Ｔｃが高くなるにつれて、ヤング率Ｅが低くなってゆく。下限温度Ｔ_L（例えば−４０[℃]）から上限温度Ｔ_U（例えば１４０[℃]）までの温度範囲では、ヤング率Ｅの変化が線形性を示す。下限温度Ｔ_Lではヤング率Ｅ_Lになり、上限温度Ｔ_Uではヤング率Ｅ_Uになる。一方、上限温度Ｔ_Uよりも高いガラス転移温度Ｔｇ（例えば１８０[℃]）を前後に、ヤング率Ｅが大きく変化（低下）する。これは、固体であったダストコア１２が溶融してゴム状になることを意味する。したがって、下限温度Ｔ_Lから上限温度Ｔ_Uまでの温度範囲でデータ収集を行う。

リアクトル装置１０の温度Ｔ（すなわちコア温度Ｔｃ）を一定に維持可能な温度管理下（例えば恒温槽の中）において、ヤング率Ｅが異なる複数のリアクトル装置１０を用いて、上記のデータ収集を行う。当該複数のリアクトル装置１０は、製造品の中でもヤング率Ｅが高いグループと、同じくヤング率Ｅが低いグループとを用いるのが望ましい。このように大きく異なるヤング率Ｅにかかる変化に共通性があれば、どのようなヤング率Ｅのダストコア１２でも適用可能であることになる。実際に上述した２つのグループに含まれる各リアクトル装置１０について、複数のコア温度Ｔｃごとに、当該コア温度Ｔｃを維持しながら振動用周波数を変化させて加振器１７を振動させ、コア温度Ｔｃにおける共振周波数ｆｃを求めた。共振周波数ｆｃは、「α」を振動対象（本形態ではダストコア１２）によって異なる係数値とし、「Ｍ」を振動対象の重量とすると、理論的には次に示す関数式（１）に従う。

上述のように共振周波数ｆｃを求めた結果の一例をグラフで示すと、図５のようになる。以下では、コア温度Ｔｃと共振周波数ｆｃとを一組とするデータを単に「関連データ」と呼ぶ。図５に実線で示す特性線ＰＬ２は、ヤング率Ｅが高いグループにかかる各リアクトル装置１０を対象とした関連データ（記号「●」でプロット）に基づいて、最小二乗法によって得られる近似直線（一次関数）である。同じく一点鎖線で示す特性線ＰＬ３は、ヤング率Ｅが低いグループにかかる各リアクトル装置１０を対象とした関連データ（記号「■」でプロット）に基づいて、最小二乗法によって得られる近似直線である。特性線ＰＬ２，ＰＬ３を精査してみると、ともにコア温度Ｔｃが高くなるにつれて、共振周波数ｆｃが低くなる。図示しないが、他のヤング率Ｅのグループについても同様の結果が得られた。図５に示す特性線ＰＬ２，ＰＬ３等によれば、その変化率はヤング率Ｅに依存せず、ほぼ一定値の係数−Ｋ（＝−Δｆ／ΔＴ；Ｋは正数）であった。この係数−Ｋは「係数値」に相当する。

図３に戻り、係数決定手段２３は、複数のリアクトル装置１０について得られる関連データに基づいて、最小二乗法によって得られる近似直線の傾きから係数Ｋを決定する。リアクトル装置１０の形態（すなわち形状，材質，磁性体の含有率等）が変わるごとに決定するのが望ましい。また、関連データの数が多いほど、係数Ｋの精度も向上する。こうして決定された係数Ｋは、交流電源２１の周波数制御に用いるので、記録媒体２４に係数情報２４ｂとして記録しておく。なお自動化する場合には、複数のリアクトル装置１０について、複数のコア温度Ｔｃごとに当該コア温度Ｔｃを維持しながら振動用周波数を変化させて加振器１７を振動させ、コア温度Ｔｃにおける共振周波数ｆｃを求めて記録媒体２４に一時的に関連データとして記録しておく処理を、上記係数Ｋの決定前に行うように制御すればよい。

記録媒体２４は、複数の関連データ（すなわちコア温度Ｔｃと共振周波数ｆｃとを一組とするデータ）や、係数情報２４ｂ（すなわち係数Ｋ）、後述する振動情報２４ａなどの各情報を記録可能な任意の媒体を用いることができる。例えば、フラッシュメモリ（ＳＳＤを含む）や、ハードディスク、光ディスク（光磁気ディスク等を含む）、フレキシブルディスク、ＲＡＭなどのうちで一以上が該当する。なお、電源遮断後も情報を保持可能な不揮発性メモリを用いるのが望ましい。

良否判別手段２５は、測定対象のリアクトル装置１０が「正常品（合格品）」または「不良品（不合格品）」のいずれかを判別して報知する機能を担う。具体的には、振動センサ１８によって測定された振動値ｖｉが振動規格値（振動許容値）ｖＬを超えているか否かに従って判別を行う。報知方法は任意であり、例えばランプや表示器等で表示したり、スピーカやブザー等で鳴らすなどが該当する。

電源制御手段２６は、後述する範囲決定手段２７から伝達される信号等に含まれる周波数範囲Ｆｓ（具体的には下限電流周波数ｆ_Lから上限電流周波数ｆ_Uまでの範囲；図６を参照）内において、コイル１３に流す交流電流Ｉacの電流周波数ｆを制御する。周波数範囲Ｆｓは「所定範囲」に相当する。電流周波数ｆの制御は、周波数範囲Ｆｓ内で連続的に変化させるのが望ましい。現実的には、短時間で良否判定を行う要請や、ダストコア１２の温度上昇を抑えるためにコイル１３に交流電流Ｉacを流す時間を短くする要請などの諸条件を満たす必要がある。そのため、周波数範囲Ｆｓ内の電流周波数ｆであって、離散的に選定した複数（例えば５点や１０点等）の電流周波数ｆごとに変化させる。

リアクトル装置１０（特にコイル１３）に交流電流Ｉacを流すと、コイル１３を起因としてリアクトル装置１０が振動することが知られている。振動がピークになる電流周波数ｆは、上述した共振周波数ｆｃとほぼ同じである。このような性質と、上述した係数Ｋとを用いて、コア温度Ｔｃが「Ｔ ₀ 」の時に、目的の温度「Ｔ」の振動値を得るために印加する電流周波数を「ｆｍ」として関係を表すと、図６に示すような近似直線（一次関数）になる。図６には、縦軸を電流周波数ｆとし、横軸をコア温度Ｔｃとしている。電流周波数ｆは、振動周波数に相当する「相当周波数」である。図６に示す特性線ＰＬ４は、次に示す関数式（２）に従う近似直線である。式中「ｆ_m(T)」は測定範囲の電流周波数ｆを示す関数式表現であり、「ｆ ₀ 」は基準となる電流周波数（以下では単に「基準周波数」と呼ぶ。例えばリアクトル装置１０の定格である１０[kHz]）であり、「Ｔ ₀ 」はリアクトル装置１０（特にダストコア１２）の温度（一定温度）である。

範囲決定手段２７は、測定したい温度範囲に対応する電流周波数ｆの範囲を求め、周波数範囲Ｆｓとして電源制御手段２６に伝達する。すなわち、下限電流周波数ｆ_Lおよび上限電流周波数ｆ_Uを周波数範囲Ｆｓとして電源制御手段２６に伝達する。下限温度Ｔ_Lに対応する下限電流周波数ｆ_Lは、上記関数式（２）に下限温度Ｔ _L を代入して求める。上限温度Ｔ_Uに対応する上限電流周波数ｆ_Uは、上記関数式（２）に上限温度Ｔ _U を代入して求める。

一方、周波数範囲Ｆｓ（下限電流周波数ｆ_Lから上限電流周波数ｆ_Uまで）が分かっても、その間に振動値ｖｉがどのように変化するかが不明である。そこで、リアクトル装置１０に対して複数のコア温度Ｔｃごとに、当該コア温度Ｔｃを維持しながら電流周波数ｆを変化させる試験を行い、電流周波数ｆの変化に伴う振動値ｖｉの変化を測定した。その測定結果の一例を図７に示す。

図７（Ａ）には、縦軸を振動値ｖｉとし、横軸を電流周波数ｆとする振動値ｖｉの変化を示す。図７（Ａ）の例では、リアクトル装置１０の温度（すなわちコア温度Ｔｃ）を、８点の温度Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｄ，Ｔｅ，Ｔｆ，Ｔｈ，Ｔｉ，Ｔｊについて、それぞれの温度管理下で電流周波数ｆを変化させている。温度の高低関係は、Ｔａ＞Ｔｂ＞Ｔ_U＞Ｔｄ＞Ｔｅ＞Ｔｆ＞Ｔｈ＞Ｔｉ＞Ｔ_L＞Ｔｊである。各温度のグラフの頂点（最大値，ピーク値）に対応する振動値ｖｉは、当該温度にかかるリアクトル装置１０の固有振動数（共振周波数）である。

図７（Ｂ）には、縦軸を振動値ｖｉとし、横軸をコア温度Ｔｃとする特性線ＰＬ５ｃの変化を示す。図７（Ｂ）の例に示す特性線ＰＬ５ｃは、図７（Ａ）に示す基準周波数ｆ ₀ における各温度の振動値ｖｉと、その振動値ｖｉが生じたコア温度Ｔｃとの関係を示す。図４に示す特性線ＰＬ１で明らかなように、コア温度Ｔｃが高くなるにつれてヤング率Ｅが低くなる。振動値ｖｉは、コア温度Ｔｃに追従するように高くなってゆき、ある温度を境に逆に低くなってゆく。この境界を示す温度はガラス転移温度Ｔｇであると考えられる。図７（Ａ）において基準周波数ｆ ₀ よりも低い周波数ｆ_bに移行して同様に試験してみると、図７（Ｂ）の一点鎖線で示す特性線ＰＬ５ｂのように変化する。同様にして、基準周波数ｆ ₀ よりも高い周波数ｆ_dに移行して同様に試験してみると、図７（Ｂ）の二点鎖線で示す特性線ＰＬ５ｄのように変化する。特性線ＰＬ５ｂ，ＰＬ５ｃ，ＰＬ５ｄを比較してみると、変化性状はほとんど同じであるが、電流周波数ｆの変化に対応して図示する矢印方向にシフトしてコア温度Ｔｃが変化している。

振動測定装置２０でリアクトル装置１０の振動値ｖｉを測定する手続きについて、図８を参照しながら説明する。図８には、一のリアクトル装置１０について振動測定（検査）処理の手続き例をフローチャートで示す。この手続き例は、ＣＰＵを中心とするソフトウェアで実現してもよく、回路素子によるハードウェアロジックで実現してもよい。図中に二点鎖線で示すステップは、必要に応じて実行すればよい。なお、複数のリアクトル装置１０について振動測定（検査）を行う場合には、図８の振動測定（検査）処理を対象数だけ繰り返し実行すればよい。また、リアクトル装置１０（特にダストコア１２）は、恒温槽等で設定される温度（例えば２５[℃]）を一定に維持するように温度管理がなされる。また、ステップＳ１０〜Ｓ１２は「周波数範囲決定工程」や「周波数範囲決定手段」に相当し、ステップＳ１３〜Ｓ１５，Ｓ１７〜Ｓ１９は「振動値測定工程」や「振動値測定手段」に相当し、ステップＳ１６は良否判別手段２５に相当し、ステップＳ１６，Ｓ２０〜Ｓ２２は「検査手段」に相当する。

図８の振動測定（検査）処理において、まずリアクトル装置１０の所定温度Ｔ ₀ （コア温度Ｔｃに相当する）を温度センサ１６によって測定し〔ステップＳ１０〕、図５に示すようにリアクトル装置１０が共振する共振周波数ｆｃとコア温度Ｔｃとを一組とする関連データを取得し、当該取得できた複数の関連データに基づいて特性線ＰＬ２，ＰＬ３等の係数Ｋを求める〔ステップＳ１１〕。求めた係数Ｋにかかる特性線ＰＬ４などに基づいて周波数範囲Ｆｓ（すなわち下限電流周波数ｆ_Lと上限電流周波数ｆ_U）を決定する〔ステップＳ１２〕。なお、ステップＳ１１，Ｓ１２は恒温槽等でリアクトル装置１０が一定温度に維持されない場合など、必要に応じて実行すればよい。

始めにリアクトル装置１０のコイル１３に流す交流電流Ｉacの周波数を下限電流周波数ｆ_Lに設定する〔ステップＳ１３〕。現在設定されている電流周波数ｆの交流電流Ｉacをコイル１３に流す〔ステップＳ１４〕、現在の電流周波数ｆで生じる振動の振動値ｖｉを振動センサ１８によって測定した振動値ｖｉを取得（必要に応じて記録媒体２４に振動情報２４ａとして記録）する〔ステップＳ１５〕。取得した振動値ｖｉに基づいて測定対象のリアクトル装置１０にかかる良否判別を行う〔ステップＳ１６〕。すなわちステップＳ１５で取得した振動値ｖｉが振動規格値ｖＬを超えると（ステップＳ１６でＹＥＳ）、測定対象のリアクトル装置１０を「不良品」とし〔ステップＳ２２〕、後述するステップＳ２１に進む。

一方、ステップＳ１５で取得した振動値ｖｉが振動規格値ｖＬ以下ならば（ステップＳ１６でＹＥＳ）、周波数範囲Ｆｓ内で電流周波数ｆを変化させて（例えば周波数Δｆずつ高くして）、次に測定すべき電流周波数ｆを設定する〔ステップＳ１７〕。周波数Δｆは任意に設定可能であり、例えば０．２[kHz]などが該当する。交流電流Ｉacの電流周波数ｆが上限電流周波数ｆ_Uに達するまで、上述したステップＳ１４〜Ｓ１７を繰り返し行い（ステップＳ１９でＹＥＳ）、ステップＳ１７で設定した電流周波数ｆごとの振動値ｖｉをそれぞれ測定する。そして、交流電流Ｉacの電流周波数ｆが上限電流周波数ｆ_Uを超えると（ステップＳ１９でＮＯ）、測定対象のリアクトル装置１０を「正常品」として〔ステップＳ２０〕、次に示すステップＳ２１に進む。

ステップＳ２１では、他に測定や検査すべきリアクトル装置１０があるか否かに基づいて分岐する。他に測定や検査すべきリアクトル装置１０があれば（ステップＳ２１でＹＥＳ）、上述したステップＳ１０〜ステップＳ２０，Ｓ２２を繰り返し実行する。一方、他に測定や検査すべきリアクトル装置１０がなければ（ステップＳ２１でＮＯ）、振動測定（検査）処理をリターンする。

上述した振動測定（検査）処理を実行すると、例えば図９に示すような結果を得ることができる。図９には、図７（Ｂ）と同様に縦軸を振動値ｖｉとし、横軸をコア温度Ｔｃとし、周波数範囲Ｆｓ内で電流周波数ｆを変化させた際に得られた振動値ｖｉの変化を示す。図９の例では、３つのリアクトル装置１０を測定（検査）した結果を、測定線ＭＬ１，ＭＬ２，ＭＬ３として示す。これらの測定線ＭＬ１，ＭＬ２，ＭＬ３の判別例について以下に説明する。なお二点鎖線で示す部分（線分）は測定していないが、実際に測定する場合に想定される振動値ｖｉの変化を示す。

測定線ＭＬ１のリアクトル装置１０は、電流周波数ｆ_m1のときに振動規格値ｖＬに達するとともに、当該振動規格値ｖＬを超える振動値ｖｉがあるので（ステップＳ１６でＹＥＳ）、「不良品」とされる〔ステップＳ２２〕。測定線ＭＬ２のリアクトル装置１０は、電流周波数ｆ_m2のときに最大値（ピーク値）となる振動値ｖ_m2を示すが、周波数範囲Ｆｓ内で振動値ｖｉが振動規格値ｖＬを超えないので（ステップＳ１６でＮＯ）、「正常品」とされる〔ステップＳ２０〕。測定線ＭＬ３のリアクトル装置１０は、周波数範囲Ｆｓの上限である上限電流周波数ｆ_Uのときに最大値（ピーク値）となる振動値ｖ_m3を示すが、周波数範囲Ｆｓ内で振動値ｖｉが振動規格値ｖＬを超えないので（ステップＳ１６でＮＯ）、「正常品」とされる〔ステップＳ２０〕。なお測定線ＭＬ３は、二点鎖線で示す電流周波数ｆ_m3のときに振動規格値ｖＬに達するとともに、当該振動規格値ｖＬを超える振動値ｖｉがあるが、周波数範囲Ｆｓ外であるので「正常品」とされる。このように、測定対象のリアクトル装置１０を振動センサ１８によって測定する振動値ｖｉが周波数範囲Ｆｓ内で振動規格値ｖＬを超えるか否かで、正常品であるか否かの検査を行う。

正常品と判別されたリアクトル装置１０は、例えば図１０に示すコンバータ３０の部品（すなわちリアクトルＬ３０）として用いられる。コンバータ３０は、いわゆるＤＣ−ＤＣコンバータであって、直流電源ＥdcからコンデンサＣ１を通じて供給される電力（電圧Ｖｅ）を昇圧して出力する昇圧機能を担う。このコンバータ３０は、駆動回路Ｍｕ，Ｍｄ、スイッチング素子Ｑｕ，Ｑｄ、ダイオードＤｕ，Ｄｄのほかに、上述したリアクトル装置１０であるリアクトルＬ３０などを有する。このリアクトルＬ３０はスイッチング素子Ｑｕ，Ｑｄのオンオフ制御によって逆起電力を発生させ、コンデンサＣ２で電圧Ｖdcが平滑されて出力される。

上述した実施の形態によれば、以下に示す各効果を得ることができる。まず請求項１に対応し、リアクトル装置１０の振動値ｖｉを測定する振動測定方法において、ダストコア１２はそれ自体の温度変化とともにヤング率Ｅが変化する特性を備え、リアクトル装置１０の温度を変化させる目的の温度範囲に対応してコイル１３に流す交流電流Ｉacの電流周波数ｆ（周波数）を変化させる周波数範囲Ｆｓ（所定範囲）を決定する周波数範囲決定工程（図８のステップＳ１０〜Ｓ１２を参照）と、コイル１３に流す交流電流Ｉacの電流周波数ｆを周波数範囲Ｆｓ内で変化させてリアクトル装置１０に生じる振動の振動値ｖｉを測定する振動値測定工程（図８のステップＳ１４〜Ｓ１９を参照）とを有する構成とした（図１，図８，図９等を参照）。この構成によれば、コイル１３に流す交流電流Ｉacの電流周波数ｆを周波数範囲Ｆｓ（下限電流周波数ｆ_Lから上限電流周波数ｆ_Uまでの範囲）で変化させるだけで、リアクトル装置１０に生じる振動の振動値ｖｉを測定することができる。したがって、リアクトル装置１０の温度管理を行うことなく、短時間で振動値ｖｉを測定することができる。

請求項２に対応し、振動値測定工程は、周波数範囲Ｆｓで交流電流Ｉacの電流周波数ｆを変化させて測定される振動値ｖｉのピーク値を、目的の温度範囲における振動のピーク値とする構成とした（図８のステップＳ１９，図９を参照）。この構成によれば、周波数範囲Ｆｓ内でコイル１３に流す交流電流Ｉacの電流周波数ｆを変化させて測定される振動値ｖｉの最大値をピーク値とする。したがって、振動のピーク値を簡単に特定できるので、規格品としての良否判定を容易に行える。

請求項３に対応し、振動値測定工程は、リアクトル装置１０の温度を所定温度（恒温槽に設定される温度、例えば２５[℃]）で維持する環境下で、周波数範囲Ｆｓ内でコイル１３に流す電流の周波数を変化させる構成とした（図８，図９を参照）。この構成によれば、リアクトル装置１０の温度管理が行われるので、振動値ｖｉをより正確に測定することができる。

請求項４に対応し、周波数範囲決定工程は、リアクトル装置１０の温度を変化させる目的の温度範囲に対応して、コイル１３に流す交流電流Ｉacの電流周波数ｆを変化させる範囲を特定するための係数Ｋ（係数値）を、リアクトル装置１０の状態（本形態ではダストコア１２の温度を２５[℃]で維持する形態）に基づいて決定する構成とした（図３を参照）。この構成によれば、リアクトル装置１０の状態に基づいて係数Ｋを決定するので、コイル１３に流す交流電流Ｉacの電流周波数ｆを周波数範囲Ｆｓをより正確に特定することができる。したがって、振動値ｖｉをより正確に測定することができる。

請求項５に対応し、周波数範囲決定工程は、特定された係数Ｋとリアクトル装置１０の現在温度（恒温槽の設定温度）とに基づいて、コイル１３に流す交流電流Ｉacの周波数を変化させる範囲（すなわち周波数範囲Ｆｓ）を特定する構成とした（図８，図６，図９を参照）。この構成によれば、リアクトル装置１０の現在温度を考慮するので、コイル１３に流す交流電流Ｉacの電流周波数ｆを変化させる周波数範囲Ｆｓをより正確に特定することができる。

請求項６に対応し、振動測定装置２０において、温度変化とともにヤング率Ｅが変化する特性を備えたダストコア１２の温度に基づいて交流電流Ｉacの電流周波数ｆを変化させる周波数範囲Ｆｓを決定する範囲決定手段２７と、範囲決定手段２７によって決定された周波数範囲Ｆｓ内で電流周波数ｆを変化させながら交流電流Ｉacをコイル１３に流す交流電源２１と、交流電流Ｉacがコイル１３に流れる際にリアクトル装置１０に生じる振動の振動値ｖｉを測定する振動センサ１８（振動値測定手段）とを有する構成とした（図１，図３，図８，図９を参照）。この構成によれば、リアクトル装置１０の温度管理を行うことなく、短時間で振動値ｖｉを測定することができる。

請求項７に対応し、リアクトル装置１０の温度を変化させる目的の温度範囲に対応させてコイル１３に流す交流電流Ｉacの電流周波数ｆを周波数範囲Ｆｓ内で変化させ、測定される振動のピーク値を目的の温度範囲における振動のピーク値とする構成とした（図８のステップＳ１９，図９を参照）。この構成によれば、振動のピーク値を簡単に特定できるので、規格品としての良否判定を容易に行える。

〔他の実施の形態〕
以上では本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は当該形態に何ら限定されるものではない。言い換えれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。例えば、次に示す各形態を実現してもよい。

上述した実施の形態では、コアには、磁性粉末（Ｆｅ−Ｓｉ系粉末）と樹脂（エポキシ樹脂）とを混合させて硬化させた磁性粉末混合樹脂であるダストコア１２を適用した（図１，図２等を参照）。この形態に代えて、温度変化とともにヤング率Ｅが変化する特性を備える他のコアを適用してもよい。具体的には、他の磁性粉末や他の樹脂を任意に組み合わせたダストコアを適用してもよい。他の磁性粉末は、例えば酸化鉄，酸化クロム，コバルト，フェライトなどが該当する。他の樹脂には、例えばフェノール樹脂 （ＰＦ），メラミン樹脂（ＭＦ），尿素樹脂（ユリア樹脂、ＵＦ），不飽和ポリエステル樹脂 （ＵＰ），アルキド樹脂，ポリウレタン（ＰＵＲ），熱硬化性ポリイミド（ＰＩ）などが該当する。いずれにせよ、コアの温度変化に伴ってヤング率Ｅが変化するので、上述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。

上述した実施の形態では、複数の温度Ｔについて各温度Ｔを維持しながらリアクトル装置１０に生じる振動の共振周波数ｆｃを求め、最小二乗法によって得られる近似直線にかかる係数Ｋ（係数値）を求めた（図５，図８のステップＳ１１を参照）。この形態に代えて、他の近似法に基づいて近似（直線近似や曲線近似等）を行い、該当する近似線を特定する係数値を求めてもよい。係数値は一つの場合もあれば、二以上（例えば二次曲線や三次曲線等）の場合もある。例えば、一次関数以外の関数（例えば双曲線関数，逆双曲線関数，対数曲線等）を用いて近似線を求める。他には、分散分析に基づく近似、回帰分析に基づく近似、重回帰分析に基づく近似、ロジスティック回帰に基づく近似などのうちで一以上の近似法を用いて近似線を求める。いずれにせよ、ダストコア１２のヤング率Ｅにかかわらず、コア温度Ｔｃと共振周波数ｆｃとの関係を示す近似線を規定することができればよい。よって、リアクトル装置１０（特にダストコア１２）の性質に適した近似線を求めることで、上述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。

上述した実施の形態では、リアクトル装置１０を恒温槽等でダストコア１２の温度が一定に維持するように温度管理される条件下で、コイル１３に交流電流Ｉacを周波数範囲Ｆｓ内で変化させて振動値ｖｉを測定する構成とした（図８のステップＳ１３〜Ｓ１９を参照）。この形態に代えて、リアクトル装置１０を大気中（例えば机上）に置き、交流電流Ｉacや気温等の影響を受けて測定（検査）対象となるリアクトル装置１０にかかるダストコア１２のコア温度Ｔｃが変化する場合には、その変化を補正する補正係数を用いて振動値ｖｉを測定する構成としてもよい。ダストコア１２の温度変化に対応する補正係数を「Ｋｍ」とすれば、上述した関数式（２）を変形して、次に示す関数式（５）のように表すことができる。補正係数の代わりに、コア温度Ｔｃの変化を補正する補正関数（上述した近似法などで規定すればよい）を適用してもよい。

この場合は、まず図１に例示するように温度センサ１６をリアクトル装置１０に取り付ける。図８に示すフローチャートでは、二点鎖線で示すステップＳ１８において現在のリアクトル装置１０（具体的にはダストコア１２）のコア温度Ｔｃを取得し、ステップＳ１６では上記関数式（５）で求めた周波数「ｆ_m(T)」の交流電流Ｉacをコイル１３に流して振動センサ１８による振動値ｖｉを測定すればよい。周波数範囲Ｆｓもまた上記関数式（５）に下限温度Ｔ _L を代入して下限電流周波数ｆ_Lが求められ、上記関数式（５）に上限温度Ｔ _U を代入して上限電流周波数ｆ_Uが求められる。こうすれば、リアクトル装置１０の温度管理を行うことなく、交流電流Ｉacの電流周波数ｆを周波数範囲Ｆｓ内で変化させて、目的の温度範囲に対応する振動値ｖｉを測定することができる。したがって、上述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。

〔他の発明の態様〕
以上では発明の実施の形態について説明したが、当該実施の形態には特許請求の範囲に記載した発明の態様のみならず他の発明の態様を含む。この発明の態様を以下に列挙するとともに、必要に応じて関連説明を行う。

〔態様１〕通電に伴って磁束を発生するコイルと、前記コイルが発生した磁束の磁路となるコアと、前記コイルと前記コアとを収容するケースと、を有するリアクトル装置の振動値に基づいてリアクトル装置の検査を行うリアクトル装置の振動検査装置において、
前記コアは、前記コアの温度変化とともにヤング率が変化する特性を備え、
前記リアクトル装置の温度を変化させる目的の温度範囲に対応し、前記コイルに流す電流の周波数を変化させる所定範囲を決定する周波数範囲決定手段と、
前記周波数範囲決定手段によって決定された前記所定範囲内で、前記周波数を変化させながら電流を前記コイルに流す交流電源と、
前記電流が前記コイルに流れる際に、前記リアクトル装置に生じる振動の振動値を測定する振動値測定手段と、
前記振動値測定手段によって測定された前記振動値に基づいて、前記リアクトル装置が規格品（正常品）であるか否かを検査する検査手段と、
を有することを特徴とするリアクトル装置の振動検査装置。

〔態様１の関連説明〕
態様１の構成によれば、周波数範囲決定手段（図８のステップ１２）で決定された所定範囲内で周波数を変化させながら電流をコイルに流して生じる振動値に基づいて（図８のステップＳ１３〜Ｓ１５，Ｓ１７〜Ｓ１９）、リアクトル装置１０が規格品（正常品）であるか否かを検査することができる（図８のステップＳ１６，Ｓ２０〜Ｓ２２）。したがって、温度管理を行うことなく検査対象のリアクトル装置１０の検査ができる。

１０ リアクトル装置
１２ ダストコア（コア，磁性粉末混合樹脂）
１３ コイル
１６ 温度センサ
１７ 加振器
１８ 振動センサ（加速度センサ）
２０ 振動測定装置
２１ 交流電源
２２ 振動制御手段
２３ 係数決定手段
２４ 記録媒体
２４ａ 振動情報
２４ｂ 係数情報
２５ 良否判別手段
２６ 電源制御手段
２７ 範囲決定手段
Ｉac 交流電流
Ｋ 係数（係数値）
ｖｉ 振動値
Ｔ 温度
Ｔｃ コア温度（リアクトル装置の温度）

Claims (7)

1. 通電に伴って磁束を発生するコイルと、前記コイルが発生した磁束の磁路となるコアと、前記コイルと前記コアとを収容するケースと、を有するリアクトル装置の振動値を測定するリアクトル装置の振動測定方法において、
   前記コアは、前記コアの温度変化とともにヤング率が変化する特性を備え、
   前記リアクトル装置の温度を変化させる目的の温度範囲に対応し、前記コイルに流す電流の周波数を変化させる所定範囲を決定する周波数範囲決定工程と、
   前記コイルに流す電流の周波数を前記所定範囲内で変化させ、前記リアクトル装置に生じる振動の振動値を測定する振動値測定工程と、
   を有することを特徴とするリアクトル装置の振動測定方法。
2. 前記振動値測定工程は、前記所定範囲で電流の周波数を変化させて測定される振動のピーク値を、前記目的の温度範囲における振動のピーク値とすることを特徴とする請求項１に記載のリアクトル装置の振動測定方法。
3. 前記振動値測定工程は、前記リアクトル装置の温度を所定温度で維持する環境下で、前記所定範囲内で前記コイルに流す電流の周波数を変化させることを特徴とする請求項１または２に記載のリアクトル装置の振動測定方法。
4. 前記周波数範囲決定工程は、前記リアクトル装置の温度を変化させる目的の温度範囲に対応して、前記コイルに流す電流の周波数を変化させる範囲を特定するための係数値を、前記リアクトル装置の状態に基づいて決定することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のリアクトル装置の振動測定方法。
5. 前記周波数範囲決定工程は、特定された前記係数値と、前記リアクトル装置の現在温度とに基づいて、前記コイルに流す電流の周波数を変化させる範囲を特定することを特徴とする請求項４に記載のリアクトル装置の振動測定方法。
6. 通電に伴って磁束を発生するコイルと、前記コイルが発生した磁束の磁路となるコアと、前記コイルと前記コアとを収容するケースと、を有するリアクトル装置の振動値を測定するリアクトル装置の振動測定装置において、
   前記コアは、前記コアの温度変化とともにヤング率が変化する特性を備え、
   前記リアクトル装置の温度を変化させる目的の温度範囲に対応し、前記コイルに流す電流の周波数を変化させる所定範囲を決定する周波数範囲決定手段と、
   前記周波数範囲決定手段によって決定された前記所定範囲内で、前記周波数を変化させながら電流を前記コイルに流す交流電源と、
   前記電流が前記コイルに流れる際に、前記リアクトル装置に生じる振動の振動値を測定する振動値測定手段と、
   を有することを特徴とするリアクトル装置の振動測定装置。
7. 前記リアクトル装置の温度を変化させる目的の温度範囲に対応させて前記コイルに流す電流の周波数を所定範囲で変化させ、測定される振動のピーク値を前記目的の温度範囲における振動のピーク値とすることを特徴とする請求項６に記載のリアクトル装置の振動測定装置。