JP6088357B2 - モータ軸受の電食の度合いを推定するモータ制御装置、およびその方法 - Google Patents
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Description
(1)駆動状態1(膜厚=0〜0.2μm):駆動時間1=300時間・・・潤滑膜の厚さが薄く、放電しても損傷が少ない状態で、モータ200が計300時間駆動されている。
(2)駆動状態2(膜厚=0.2〜1μm):駆動時間2=50時間・・・膜厚が比較的厚く、高いエネルギーで放電し、軸受が損傷し易い状態で、モータ200が計50時間駆動されている。
(3)駆動状態3(膜厚=0.2〜1μm):駆動時間3=0時間・・・膜厚が厚く、軸受に十分な耐電圧があり、放電が発生しない状態で、モータ200が0時間駆動されている。
(式1)合算値S1=K1×駆動時間1+K2×駆動時間2+K3×駆動時間3
ここで、K1、K2、およびK3は、それぞれ電食係数を示す。以下、これら電食係数K1、K2、およびK3について、説明する。
(式2)時間平均値A1=合算値S1÷モータ200の総駆動時間Ts=(K1×駆動時間1+K2×駆動時間2+K3×駆動時間3)÷Ts
(式3)
電食係数K(t)=αt2 (0<t<b)
電食係数K(t)=0 (t>b)
ここで、αは、定数である。なお、上記したように、潤滑膜の厚さtは、軸受の温度及び回転速度を、潤滑膜の厚さを求める一般的な計算式に代入することによって算出しても良いし、モータ200の温度、回転速度、潤滑膜の厚さの関係に係るデータテーブルに基づいて算出してもよい。
(式4)合算値S2=Σ{K(t)×Δt}
また、以下の式5によって、時間平均値A2を算出することができる。
(式5)時間平均値A2=Σ{K(t)×Δt}÷モータ200の総駆動時間Ts
この方法によれば、サンプリング周期Δt(すなわち、サンプリング周波数1/Δt)で、デジタル信号処理によって合算値S2および時間平均値A2を算出することができる。
レベル0:「電食が発生する可能性なし」
レベル1:「電食が発生する可能性があるが、異音や軸受損傷に至る可能性はない」
レベル2:「電食が発生する可能性があり、異音や軸受損傷に至る可能性がある」
レベル3:「電食が発生し、異音や軸受損傷に至る可能性が高い」
レベル4:「電食が発生し、異音や軸受損傷に至る可能性が非常に高い」
100 モータ制御装置
101 制御部
102 メモリ
103 温度検出部
104 回転速度検出部
105 温度調整部
200 モータ
210 軸受
300 電源
Claims (15)
- 回転シャフトを有するロータ、および、
軌道面を有する軌道輪と、前記軌道面上を転動する転動体とを有し、前記回転シャフトを回転可能に支持し、前記回転シャフトの回転時に前記軌道面と前記転動体との間に潤滑膜が形成される軸受を具備するモータを制御するモータ制御装置であって、
前記軸受の温度を検出する温度検出部と、
前記回転シャフトの回転速度を検出する回転速度検出部と、
前記温度と前記回転速度とに基づいて、前記モータの動作時における前記潤滑膜の厚さを算出する膜厚算出部と、
前記モータの駆動時間を積算する駆動時間積算部と、を備え、
前記駆動時間積算部は、前記膜厚算出部によって算出された前記潤滑膜の厚さを、予め定められた範囲に分類し、且つ、該範囲毎に、前記モータの駆動時間を積算する、モータ制御装置。 - 前記駆動時間積算部は、
前記潤滑膜の厚さを第1の前記範囲に分類している間には、前記モータの駆動時間を第1の駆動時間として積算し、
前記潤滑膜の厚さを、前記第1の範囲と異なる第2の前記範囲に分類している間には、前記モータの駆動時間を第2の駆動時間として積算し、
前記モータ制御装置は、
前記第1の駆動時間に対して、前記第1の範囲内の前記潤滑膜の厚さに応じて定められた第1の電食係数を乗算して得られる第1の乗算値と、
前記第2の駆動時間に対して、前記第2の範囲内の前記潤滑膜の厚さに応じて定められた第2の電食係数を乗算して得られる第2の乗算値と、を加算して合算値を算出する演算部をさらに備える、請求項1に記載のモータ制御装置。 - 前記演算部は、前記合算値を前記モータの総駆動時間でさらに除算して、平均値を算出する、請求項2に記載のモータ制御装置。
- 前記駆動時間積算部によって前記範囲毎に積算された前記モータの駆動時間に基づいて、前記軸受に生じている電食の度合い、および将来の電食の危険度の少なくとも一方を推定する電食推定部をさらに備える、請求項1に記載のモータ制御装置。
- 前記演算部によって算出された値に基づいて、前記軸受に生じている電食の度合い、および、将来の電食の危険度の少なくとも一方を推定する電食推定部をさらに備える、請求項2または3に記載のモータ制御装置。
- 前記駆動時間積算部によって前記範囲毎に積算された前記モータの駆動時間に基づいて、前記軸受の温度を調整する温度調整部をさらに備える、請求項1に記載のモータ制御装置。
- 前記演算部によって算出された前記平均値に基づいて、前記軸受の温度を調整する温度調整部をさらに備える、請求項3に記載のモータ制御装置。
- 前記温度調整部は、前記モータに供給する無効電流を制御することによって、前記軸受の温度を調整する、請求項6または7に記載のモータ制御装置。
- 前記温度調整部は、前記モータの冷却用に設けられた冷却ファンの風量を制御することによって、前記軸受の温度を調整する、請求項6または7に記載のモータ制御装置。
- 前記モータ制御装置は、前記演算部によって算出された値が予め定められた閾値を超えたときに、使用者に視覚的または聴覚的に報知する、請求項2または3に記載のモータ制御装置。
- 前記モータ制御装置は、前記駆動時間積算部によって前記範囲毎に積算された前記モータの駆動時間の情報を表示する表示部、および該情報を外部に出力する出力部の少なくとも一方をさらに備える、請求項1に記載のモータ制御装置。
- 前記モータ制御装置は、前記演算部によって算出された前記値の情報を表示する表示部、および該情報を外部に出力する出力部の少なくとも一方をさらに備える、請求項2または3に記載のモータ制御装置。
- 前記モータ制御装置は、前記電食推定部によって推定された電食の度合いおよび危険度の少なくとも一方の情報を表示する表示部、および該情報を外部に出力する出力部の少なくとも一方をさらに備える、請求項4または5に記載のモータ制御装置。
- 前記合算値を算出するときの前記潤滑膜の厚さの前記範囲は、前記モータの種類、前記モータに電力を供給するアンプの種類、前記モータと前記アンプとを接続するケーブルの長さ、および接地状態の少なくとも一方に応じて変えられる、請求項2または3に記載のモータ制御装置。
- 回転シャフトを有するロータ、および、
軌道面を有する軌道輪と、前記軌道面上を転動する転動体とを有し、前記回転シャフトを回転可能に支持し、前記回転シャフトの回転時に前記軌道面と前記転動体との間に潤滑膜が形成される軸受、を具備するモータの前記軸受の電食度合いを推定する方法であって、
前記軸受の温度を検出するステップと、
前記回転シャフトの回転速度を検出するステップと、
前記温度と前記回転速度とに基づいて、前記モータの動作時における前記潤滑膜の厚さを算出するステップと、
前記モータの駆動時間を積算するステップと、を備え、
前記モータの駆動時間を積算するステップは、前記潤滑膜の厚さを算出するステップによって算出された前記潤滑膜の厚さを、予め定められた範囲に分類し、且つ、該範囲毎に、前記モータの駆動時間を積算するステップを含む、方法。
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JP2013107890A JP6088357B2 (ja) | 2013-05-22 | 2013-05-22 | モータ軸受の電食の度合いを推定するモータ制御装置、およびその方法 |
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