JP7151827B1 - 診断装置、診断方法、および、診断プログラム、並びに、診断装置を含む電力変換装置 - Google Patents

診断装置、診断方法、および、診断プログラム、並びに、診断装置を含む電力変換装置 Download PDF

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Abstract

【課題】モータを駆動する電力変換装置の診断装置を提供する。【解決手段】電力変換装置とモータとの間における電流値に係る対象データを取得するデータ取得部２１０と、上記対象データの時系列波形における尖頭値を検出する検出部２３０と、頻度計数法を用いて、上記尖頭値の振幅および上記振幅の発生頻度を算出する計数演算部２４０と、上記振幅および上記発生頻度に基づいて上記モータの異常を診断する診断部２５０とを備える、診断装置２００を提供する。上記診断部２５０は、上記振幅および上記発生頻度から算出される統計量が予め定められた基準を満たさない場合に、上記モータが異常であると診断する。【選択図】図２

Description

本発明は、診断装置、診断方法、および、診断プログラム、並びに、診断装置を含む電力変換装置に関する。
特許文献１には、「低コストかつ早期に故障の予兆を検知することが可能な電力変換装置を提供する。」と記載されている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］ 特開２０２０－１１４０８４
［特許文献２］ 再公表２０１４－１５６３８６
本発明の第１の態様においては、診断装置を提供する。上記診断装置は、電力変換装置とモータとの間における電流値に係る対象データを取得するデータ取得部を備えてよい。上記診断装置は、上記対象データの時系列波形における尖頭値を検出する検出部を備えてよい。上記診断装置は、頻度計数法を用いて、上記尖頭値の振幅および上記振幅の発生頻度を算出する計数演算部を備えてよい。上記診断装置は、上記振幅および上記発生頻度に基づいて上記モータの異常を診断する診断部を備えてよい。
上記診断部は、上記振幅および上記発生頻度から算出される統計量が予め定められた基準を満たさない場合に、上記モータが異常であると診断してよい。
上記診断部は、上記振幅および上記発生頻度から算出される統計量の変化の大きさが予め定められた基準を満たさない場合に、上記モータが異常であると診断してよい。
上記診断装置は、予め定められた期間について算出された上記振幅および上記発生頻度に基づいて、上記基準を設定する基準設定部を更に備えてよい。
上記診断装置は、上記モータが異常であると診断された場合に、異常を報知する報知部を更に備えてよい。
上記診断装置は、上記対象データを座標変換する変換部を更に備えてよい。上記検出部は、上記座標変換された対象データの時系列波形における尖頭値を検出してよい。
上記座標変換はｄｑ変換であってよい。
上記データ取得部は、上記電流値に加えて、上記電力変換装置と上記モータとの間における電圧値に係るデータを、上記対象データとして取得してよい。
上記データ取得部は、上記電流値に加えて、上記モータの回転速度に係るデータを、上記対象データとして取得してよい。
本発明の第２の態様においては、電力変換装置を提供する。上記電力変換装置は、上記診断装置を含んでよい。
本発明の第３の態様においては、診断方法を提供する。上記診断方法は、電力変換装置とモータとの間における電流値に係る対象データを取得することを備えてよい。上記診断方法は、上記対象データの時系列波形における尖頭値を検出することを備えてよい。上記診断方法は、頻度計数法を用いて、上記尖頭値の振幅および上記振幅の発生頻度を算出することを備えてよい。上記診断方法は、上記振幅および上記発生頻度に基づいて上記モータの異常を診断することを備えてよい。
本発明の第４の態様においては、診断プログラムを提供する。上記診断プログラムは、コンピュータにより実行されてよい。上記診断プログラムは、上記コンピュータを、電力変換装置とモータとの間における電流値に係る対象データを取得するデータ取得部として機能させてよい。上記診断プログラムは、上記コンピュータを、上記対象データの時系列波形における尖頭値を検出する検出部として機能させてよい。上記診断プログラムは、上記コンピュータを、頻度計数法を用いて、上記尖頭値の振幅および上記振幅の発生頻度を算出する計数演算部として機能させてよい。上記診断プログラムは、上記コンピュータを、上記振幅および上記発生頻度に基づいて上記モータの異常を診断する診断部として機能させてよい。
なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
電力変換装置１００の一例を、電源１０およびモータ２０とともに示す。 本実施形態に係る診断装置２００のブロック図の一例を示す。 本実施形態に係る診断装置２００が解析対象とする対象データの一例を、検出された尖頭値とともに示す。 本実施形態に係る診断装置２００が用いる３点サイクル計法のフロー図の一例を示す。 本実施形態に係る診断装置２００がモータ２０の異常を診断するフローの一例を示す。 本実施形態に係る診断装置２００が算出した振幅、頻度、および、統計量の一例を示す。 本実施形態の変形例に係る診断装置２００のブロック図の一例を示す。 本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ９９００の例を示す。
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図１は、電力変換装置１００の一例を、電源１０およびモータ２０とともに示す。電力変換システムにおいては、電源１０から供給された電力を電力変換装置１００で変換してモータ２０に供給することによって、モータ２０を制御する。
電源１０は、モータ２０を制御するための電力を供給する源である。電源１０は、例えば、２００Ｖの三相交流電源であってよい。電源１０は、電力変換装置１００を介してモータ２０へ電力を供給する。
モータ２０は、電気エネルギー（電力）を機械エネルギー（動力）に変換する機器である。モータ２０は、例えば、三相誘導電動機からなる三相交流モータであってよい。モータ２０は、電源１０から供給され、電力変換装置１００で変換された電力を動力に変換する。
電力変換装置１００は、モータ２０を目的にかなった回転速度やトルクで運転するために、電源１０から得られた電力を電圧や周波数等を制御することによって変換し、モータ２０へ供給する。電力変換装置１００は、整流回路１１０と、平滑コンデンサ１２０と、インバータ回路１３０と、駆動回路１６０と、センサ部１４０と、制御回路１５０とを備える。
整流回路１１０は、６個のダイオードがブリッジ接続されており、電源１０の交流の出力を整流する。
平滑コンデンサ１２０は、整流回路１１０の直流出力端子間に接続されており、整流回路１１０の出力を平滑化する。
インバータ回路１３０は、整流回路１１０の直流出力端子間に接続されており、整流回路１１０の出力を変換してモータ２０へ供給する。インバータ回路１３０は、例えば、三相電圧制御型インバータ回路であってよく、整流回路１１０から出力された直流電圧を三相交流電圧に変換して、三相交流モータであるモータ２０へ供給する。この際、インバータ回路１３０の出力周波数を変えることにより、モータ２０の速度を変化させることができる。このようなインバータ回路１３０は、例えば、第１～第３のアーム回路が並列接続されて構成される。それぞれのアーム回路には、直列に接続されたトランジスタからなる２つの半導体スイッチ素子と、これら半導体スイッチ素子を構成するトランジスタのエミッタ・コレクタ間にそれぞれ逆並列接続されたダイオードとが含まれている。なお、本図においては、半導体スイッチ素子がＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である場合を一例として示している。しかしながら、これに限定されるものではない。半導体スイッチ素子として、トランジスタ、および、ＭＯＳ－ＦＥＴ等、種々のスイッチング素子が用いられてよい。このような各アーム回路における２つの半導体スイッチ素子の接続点が、第１の出力点Ｕ、第２の出力点Ｖ、および、第３の出力点Ｗをそれぞれ構成している。そして、第１の出力点Ｕ、第２の出力点Ｖ、および、第３の出力点Ｗには、三相誘導電動機からなるモータ２０の各励磁巻線の端部がそれぞれ接続されている。
センサ部１４０は、様々な物理量（電流、電圧、回転速度等）を検出する。センサ部１４０は、検出した物理量を制御回路１５０へ供給する。
制御回路１５０は、センサ部１４０から供給された様々な物理量に応じて、モータ２０を制御するために必要な指令信号を駆動回路１６０へ与える。
駆動回路１６０は、半導体スイッチ素子を構成するトランジスタのゲートをそれぞれ駆動する。駆動回路１６０は、例えば、制御回路１５０からの指令信号、例えば、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）指令信号に基づき、インバータ回路１３０に含まれる半導体スイッチ素子を構成するトランジスタのゲートをそれぞれ駆動する。
このような電力変換システムにおけるモータ２０においては、巻線が被覆（例えば、エナメル等）で絶縁されていなくてはならないが、様々な理由により絶縁抵抗が小さくなり短絡することがある。これをレアショート、または、レイヤーショートと呼ぶ。このようなレアショートは、例えば、熱による絶縁皮膜の劣化（過負荷、モータロック等）、モータの製造工程での皮膜の損傷、振動による絶縁劣化、粉塵の混入、および、経年劣化等により発生し得る。そこで、本実施形態に係る診断技術は、例えば、このような電力変換システムにおけるモータ２０の異常診断に適用されてよい。
図２は、本実施形態に係る診断装置２００のブロック図の一例を示す。本実施形態に係る診断装置２００は、電力変換装置１００とモータ２０との間における電流値の振幅に着目し、頻度係数法を用いた解析によりモータ２０の異常を診断する。
診断装置２００は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）、タブレット型コンピュータ、スマートフォン、ワークステーション、サーバコンピュータ、または汎用コンピュータ等のコンピュータであってよく、複数のコンピュータが接続されたコンピュータシステムであってもよい。このようなコンピュータシステムもまた広義のコンピュータである。また、診断装置２００は、コンピュータ内で１または複数実行可能な仮想コンピュータ環境によって実装されてもよい。これに代えて、診断装置２００は、モータの診断用に設計された専用コンピュータであってもよく、専用回路によって実現された専用ハードウェアであってもよい。また、診断装置２００がインターネットに接続可能な場合、診断装置２００は、クラウドコンピューティングにより実現されてもよい。
診断装置２００は、データ取得部２１０と、変換部２２０と、検出部２３０と、計数演算部２４０と、診断部２５０と、報知部２６０とを備える。なお、これらブロックは、それぞれ機能的に分離された機能ブロックであって、実際のデバイス構成とは必ずしも一致していなくてもよい。すなわち、本図において、１つのブロックとして示されているからといって、それが必ずしも１つのデバイスにより構成されていなくてもよい。また、本図において、別々のブロックとして示されているからといって、それらが必ずしも別々のデバイスにより構成されていなくてもよい。
データ取得部２１０は、電力変換装置１００とモータ２０との間における電流値に係る対象データを取得する。例えば、データ取得部２１０は、通信部であってよく、対象データを、ネットワークを介して電力変換装置１００から取得する。しかしながら、これに限定されるものではない。データ取得部２１０は、対象データを、オペレータによる入力を介して取得してもよいし、各種メモリデバイス等から読み出して取得してもよい。この際、一例として、データ取得部２１０は、センサ部１４０において、電流センサが検出した第１の出力点Ｕ、第２の出力点Ｖ、および、第３の出力点Ｗからモータ２０の三相分の励磁巻線にそれぞれ供給されるモータ電流を、ＡＤコンバータがデジタルに変換したデジタル値のそれぞれを、対象データとして取得してよい。データ取得部２１０は、取得した対象データを変換部２２０へ供給する。
変換部２２０は、対象データを座標変換する。このような座標変換は、例えば、ｄｑ変換であってよい。すなわち、変換部２２０は、データ取得部２１０から供給された三相分のモータ電流に対して、回転磁界に同期してｄｑ座標を回転させてｄｑ変換を適用することで、後述する頻度計数演算を回転座標系において実施できるようにしてよい。しかしながら、これに限定されるものではない。変換部２２０は、データ取得部２１０から供給された三相分のモータ電流に対して、三相交流から等価な二相交流へ変換するαβ変換を適用することで、後述する頻度計数演算を静止座標系において実施できるようにしてもよい。このように、変換部２２０は、その後の解析を簡単にすべく、対象データに対してｄｑ変換、または、αβ変換等の座標変換を適用する。変換部２２０は、座標変換された対象データを検出部２３０へ供給する。
検出部２３０は、対象データの時系列波形における尖頭値（「ピーク値」、「極値」、および、「山谷」ともいう。）を検出する。より詳細には、検出部２３０は、変換部２２０によって座標変換された対象データの時系列波形における尖頭値を検出する。検出部２３０は、検出した尖頭値を計数演算部２４０へ供給する。
計数演算部２４０は、頻度計数法（「波形係数法」、および、「サイクルカウント法」ともいう。）を用いて、尖頭値の振幅（山谷の差）および当該振幅の発生頻度（サイクル）を算出する。例えば、計数演算部２４０は、レインフロー法、特に、３点サイクル計法を用いて、尖頭値の振幅および当該振幅の発生頻度を算出してよい。これについては後述する。しかしながら、これに限定されるものではない。計数演算部２４０は、ピーク法、レンジ法、および、レンジペア法等、他の頻度係数法を用いて、尖頭値の振幅および当該振幅の発生頻度を算出してもよい。計数演算部２４０は、算出した尖頭値の振幅および当該振幅の発生頻度を診断部２５０へ供給する。
診断部２５０は、振幅および発生頻度に基づいてモータ２０の異常を診断する。例えば、診断部２５０は、計数演算部２４０から供給された振幅および当該振幅の発生頻度から算出される統計量に基づいて、モータ２０の異常を診断する。診断部２５０は、診断結果を報知部２６０へ供給する。
報知部２６０は、モータ２０が異常であると診断された場合に、異常を報知する。例えば、報知部２６０は、モータ２０が異常である旨をモニタに表示することによって異常を報知してよい。しかしながら、これに限定されるものではない。報知部２６０は、モータ２０が異常である旨を音声出力することによって異常を報知してもよいし、プリントアウトすることによって異常を報知してもよいし、他の機能部や他の装置へ信号を送信することによって異常を報知してもよい。例えば、モータ２０が異常であると診断された場合に、報知部２６０は、モータ２０が異常である旨を示す信号を電力変換装置１００の制御回路１５０へ送信してよい。これにより、制御回路１５０は、モータ２０の制御を停止することができる。
図３は、本実施形態に係る診断装置２００が解析対象とする対象データの一例を、検出された尖頭値とともに示す。本図において、横軸は対象データとしての電流値を示している。また、本図において、縦軸は時間を示しており、上から下へ向かって時間が経過する。そして、本図において、点線は対象データの時系列波形を示している。また、本図において、ドットで示される点ａから点ｇは対象データの時系列波形から検出された尖頭値を示している。また、本図において、実線は連続する尖頭値同士を結んだ直線を示している。このような連続する尖頭値同士を結んだ複数の直線を多重になった屋根構造に見立て、屋根の付け根から雨だれが流れ落ちる様子になぞらえて、対象とするデータを解析する手法が、レインフロー法である。
本実施形態に係る診断装置２００は、このレインフロー法を用いて、尖頭値の振幅および当該振幅の発生頻度を算出してよい。例えば、レンジペア法等、閉じたヒステリシスループを前提とした係数法では、閉じたヒステリシスループを形成しない範囲を計数できないという欠点がある。これに対して、レインフロー法では、閉じたヒステリシスループを形成しない範囲については０．５サイクル（１／２サイクル）として計数することができる。本実施形態に係る診断装置２００は、レインフロー法、特に、３点サイクル計法を用いて、尖頭値の振幅および当該振幅の発生頻度を算出する。これについて簡単に説明する。
図４は、本実施形態に係る診断装置２００が用いる３点サイクル計法のフロー図の一例を示す。３点サイクル計法において、コンピュータは、シーケンスの基準点Ｚの移動と、順序付けられた３点の尖頭値の移動を考慮してサイクルをカウントする。一例として、３点サイクル計法アルゴリズムは、次のように実行される。
ステップＳ４００において、コンピュータは、最初の尖頭値を読み込み、シーケンスの基準点Ｚを最初の尖頭値にセットする。すなわち、コンピュータは、点ａを読み込み、基準点Ｚを点ａにセットする（Ｚ＝ａ）。
ステップＳ４１０において、コンピュータは、次の尖頭値を読み込む。すなわち、コンピュータは、点ｂを読み込む。
ステップＳ４２０において、コンピュータは、データが不足しているか否か判定する。この時点において、データが不足していないので（Ｎｏ）、コンピュータは、処理をステップＳ４３０に進める。
ステップＳ４３０において、コンピュータは、読み込んだ尖頭値が３点未満であるか否か判定する。この時点において、読み込んだ尖頭値は点ａと点ｂの２点であり３点未満であるので（Ｙｅｓ）、コンピュータは、処理をステップＳ４１０に戻す。
ステップＳ４１０において、コンピュータは、次の尖頭値を読み込む。すなわち、コンピュータは、点ｃを読み込む。ステップＳ４２０において、コンピュータは、データが不足しているか否か判定する。この時点において、データが不足していないので（Ｎｏ）、コンピュータは、処理をステップＳ４３０に進める。ステップＳ４３０において、コンピュータは、読み込んだ尖頭値が３点未満であるか否か判定する。この時点において、読み込んだ尖頭値は点ａと点ｂと点ｃの３点であり３点未満ではないので（Ｎｏ）、コンピュータは、処理をステップＳ４４０に進める。
ステップＳ４４０において、コンピュータは、読み込んだ尖頭値のうちの最新の３点の尖頭値を用いてサブセットＸおよびサブセットＹをセットする。この時点において、コンピュータは、最新の３点の尖頭値のうち１番目に古い点ａと２番目に古い点ｂとをこの順でサブセットＹとしてセットする（Ｙ＝ａｂ）。また、コンピュータは、最新の３点の尖頭値のうち２番目に古い点ｂと３番目に古い点ｃとをこの順でサブセットＸとしてセットする（Ｘ＝ｂｃ）。
ステップＳ４５０において、コンピュータは、振幅ｒ（Ｙ）が振幅ｒ（Ｘ）より大きいか否か判定する。ここで、振幅ｒ（Ｙ）は、サブセットＹに含まれる２点間の絶対値を示す。同様に、振幅ｒ（Ｘ）は、サブセットＸに含まれる２点間の絶対値を示す。この時点において、振幅ｒ（Ｙ）＝｜点ａ－点ｂ｜＝｜－２－１｜＝３であり、振幅ｒ（Ｘ）＝｜点ｂ－点ｃ｜＝｜１－（－３）｜＝４であり、ｒ（Ｘ）＜ｒ（Ｙ）ではないので（Ｎｏ）、コンピュータは、処理をステップＳ４６０に進める。
ステップＳ４６０において、コンピュータは、サブセットＹが基準点Ｚを含むか否か判定する。この時点において、Ｙ＝ａｂ、かつ、Ｚ＝ａであり、サブセットＹが基準点Ｚを含んでいるので（Ｙｅｓ）、コンピュータは、処理をステップＳ４７０に進める。
ステップＳ４７０において、コンピュータは、振幅ｒ（Ｙ）を０．５サイクルとしてカウントする。そして、コンピュータは、サブセットＹの１番目の尖頭値を廃棄する。そして、コンピュータは、シーケンスの基準点ＺをサブセットＹの２番目の尖頭値にセットする（Ｚ＝ｂ）。この時点において、Ｙ＝ａｂであるので、コンピュータは、振幅ｒ（Ｙ）＝３を０．５サイクルとしてカウントする。そして、コンピュータは、点ａを廃棄する。そして、コンピュータは、基準点Ｚを点ｂにセットする（Ｚ＝ｂ）。そして、コンピュータは、処理をステップＳ４２０に戻す。
ステップＳ４２０において、データが不足していないので（Ｎｏ）、コンピュータは、処理をステップＳ４３０に進める。ステップＳ４３０において、読み込んだ尖頭値は点ｂと点ｃの２点であり３点未満であるので（Ｙｅｓ）、コンピュータは、処理をステップＳ４１０に戻す。ステップＳ４１０において、コンピュータは、点ｄを読み込む。ステップＳ４２０において、データが不足していないので（Ｎｏ）、コンピュータは、処理をステップＳ４３０に進める。ステップＳ４３０において、読み込んだ尖頭値は点ｂと点ｃと点ｄの３点であり３点未満ではないので（Ｎｏ）、コンピュータは、処理をステップＳ４４０に進める。ステップＳ４４０において、コンピュータは、点ｂと点ｃとをこの順でサブセットＹとしてセットし（Ｙ＝ｂｃ）、点ｃと点ｄとをこの順でサブセットＸとしてセットする（Ｘ＝ｃｄ）。ステップＳ４５０において、振幅ｒ（Ｙ）＝｜点ｂ－点ｃ｜＝｜１－（－３）｜＝４であり、振幅ｒ（Ｘ）＝｜点ｃ－点ｄ｜＝｜（－３）－５｜＝８であり、ｒ（Ｘ）＜ｒ（Ｙ）ではないので（Ｎｏ）、コンピュータは、処理をステップＳ４６０に進める。ステップＳ４６０において、Ｙ＝ｂｃ、かつ、Ｚ＝ｂであり、サブセットＹが基準点Ｚを含んでいるので（Ｙｅｓ）、コンピュータは、処理をステップＳ４７０に進める。ステップＳ４７０において、コンピュータは、振幅ｒ（Ｙ）＝４を０．５サイクルとしてカウントし、点ｂを廃棄し、基準点Ｚを点ｃにセットする（Ｚ＝ｃ）。そして、コンピュータは、処理をステップＳ４２０に戻す。
ステップＳ４２０において、データが不足していないので（Ｎｏ）、コンピュータは、処理をステップＳ４３０に進める。ステップＳ４３０において、読み込んだ尖頭値は点ｃと点ｄの２点であり３点未満であるので（Ｙｅｓ）、コンピュータは、処理をステップＳ４１０に戻す。ステップＳ４１０において、コンピュータは、点ｅを読み込む。ステップＳ４２０において、データが不足していないので（Ｎｏ）、コンピュータは、処理をステップＳ４３０に進める。ステップＳ４３０において、読み込んだ尖頭値は点ｃと点ｄと点ｅの３点であり３点未満ではないので（Ｎｏ）、コンピュータは、処理をステップＳ４４０に進める。ステップＳ４４０において、コンピュータは、点ｃと点ｄとをこの順でサブセットＹとしてセットし（Ｙ＝ｃｄ）、点ｄと点ｅとをこの順でサブセットＸとしてセットする（Ｘ＝ｄｅ）。ステップＳ４５０において、振幅ｒ（Ｙ）＝｜点ｃ－点ｄ｜＝｜（－３）－５｜＝８であり、振幅ｒ（Ｘ）＝｜点ｄ－点ｅ｜＝｜５－（－１）｜＝６であり、ｒ（Ｘ）＜ｒ（Ｙ）であるので（Ｙｅｓ）、コンピュータは、処理をステップＳ４１０に戻す。
ステップＳ４１０において、コンピュータは、点ｆを読み込む。ステップＳ４２０において、データが不足していないので（Ｎｏ）、コンピュータは、処理をステップＳ４３０に進める。ステップＳ４３０において、読み込んだ尖頭値は点ｃと点ｄと点ｅと点ｆの４点であり３点未満ではないので（Ｎｏ）、コンピュータは、処理をステップＳ４４０に進める。ステップＳ４４０において、コンピュータは、点ｄと点ｅとをこの順でサブセットＹとしてセットし（Ｙ＝ｄｅ）、点ｅと点ｆとをこの順でサブセットＸとしてセットする（Ｘ＝ｅｆ）。ステップＳ４５０において、振幅ｒ（Ｙ）＝｜点ｄ－点ｅ｜＝｜５－（－１）｜＝６であり、振幅ｒ（Ｘ）＝｜点ｅ－点ｆ｜＝｜－１－３｜＝４であり、ｒ（Ｘ）＜ｒ（Ｙ）であるので（Ｙｅｓ）、コンピュータは、処理をステップＳ４１０に戻す。
ステップＳ４１０において、コンピュータは、点ｇを読み込む。ステップＳ４２０において、データが不足していないので（Ｎｏ）、コンピュータは、処理をステップＳ４３０に進める。ステップＳ４３０において、読み込んだ尖頭値は点ｃと点ｄと点ｅと点ｆと点ｇの５点であり３点未満ではないので（Ｎｏ）、コンピュータは、処理をステップＳ４４０に進める。ステップＳ４４０において、コンピュータは、点ｅと点ｆとをこの順でサブセットＹとしてセットし（Ｙ＝ｅｆ）、点ｆと点ｇとをこの順でサブセットＸとしてセットする（Ｘ＝ｆｇ）。ステップＳ４５０において、振幅ｒ（Ｙ）＝｜点ｅ－点ｆ｜＝｜－１－３｜＝４であり、振幅ｒ（Ｘ）＝｜点ｆ－点ｇ｜＝｜－３－（－４）｜＝７であり、ｒ（Ｘ）＜ｒ（Ｙ）ではないので（Ｎｏ）、コンピュータは、処理をステップＳ４６０に進める。ステップＳ４６０において、Ｙ＝ｅｆ、かつ、Ｚ＝ｃであり、サブセットＹが基準点Ｚを含んでいないので（Ｎｏ）、コンピュータは、処理をステップＳ４８０に進める。
ステップＳ４８０において、コンピュータは、振幅ｒ（Ｙ）を１サイクルとしてカウントする。そして、コンピュータは、サブセットＹの両方の尖頭値を廃棄する。この時点において、Ｙ＝ｅｆであるので、コンピュータは、振幅ｒ（Ｙ）＝４を１サイクルとしてカウントする。そして、コンピュータは、点ｅおよび点ｆを廃棄する。そして、コンピュータは、処理をステップＳ４２０に戻す。
ステップＳ４２０において、データが不足していないので（Ｎｏ）、コンピュータは、処理をステップＳ４３０に進める。ステップＳ４３０において、読み込んだ尖頭値は点ｃと点ｄと点ｇの３点であり３点未満ではないので（Ｎｏ）、コンピュータは、処理をステップＳ４４０に進める。ステップＳ４４０において、コンピュータは、点ｃと点ｄとをこの順でサブセットＹとしてセットし（Ｙ＝ｃｄ）、点ｄと点ｇとをこの順でサブセットＸとしてセットする（Ｘ＝ｄｇ）。ステップＳ４５０において、振幅ｒ（Ｙ）＝｜点ｃ－点ｄ｜＝｜－３－５｜＝８であり、振幅ｒ（Ｘ）＝｜点ｄ－点ｇ｜＝｜５－（－４）｜＝９であり、ｒ（Ｘ）＜ｒ（Ｙ）ではないので（Ｎｏ）、コンピュータは、処理をステップＳ４６０に進める。ステップＳ４６０において、Ｙ＝ｃｄ、かつ、Ｚ＝ｃであり、サブセットＹが基準点Ｚを含んでいるので（Ｙｅｓ）、コンピュータは、処理をステップＳ４７０に進める。ステップＳ４７０において、コンピュータは、振幅ｒ（Ｙ）＝８を０．５サイクルとしてカウントし、点ｃを廃棄し、基準点Ｚを点ｄにセットする（Ｚ＝ｄ）。そして、コンピュータは、処理をステップＳ４２０に戻す。ステップＳ４２０において、データが不足しているので（Ｙｅｓ）、コンピュータは、処理をステップＳ４９０に進める。
ステップＳ４９０において、コンピュータは、残った各振幅を０．５サイクルとしてカウントする。この時点において、点ｄと点ｇが残っているので、コンピュータは、点ｄと点ｇとの間の振幅＝９を０．５サイクルとしてカウントする。そして、コンピュータは、本フローを終了する。
コンピュータは、このように３点サイクル計法を用いることによって、振幅＝３を０．５サイクル、振幅＝４を０．５サイクル、振幅＝４を１サイクル、振幅＝８を０．５サイクル、および、振幅＝９を０．５サイクルとして順次カウントすることができる。本実施形態に係る診断装置２００は、このような３点サイクル計法を用いて、尖頭値の振幅および当該振幅の発生頻度を算出する。
図５は、本実施形態に係る診断装置２００がモータ２０の異常を診断するフローの一例を示す。本実施形態に係る診断装置２００は、例えば、本フローにより、モータ２０の異常を診断する。
ステップＳ５１０において、診断装置２００は、対象データを取得する。例えば、データ取得部２１０は、電力変換装置１００とモータ２０との間における電流値に係る対象データを、ネットワークを介して電力変換装置１００から取得する。一例として、データ取得部２１０は、センサ部１４０において、電流センサが検出した第１の出力点Ｕ、第２の出力点Ｖ、および、第３の出力点Ｗからモータ２０の三相分の励磁巻線にそれぞれ供給されるモータ電流を、ＡＤコンバータがデジタルに変換したデジタル値のそれぞれを、対象データとして取得してよい。データ取得部２１０は、取得した対象データを変換部２２０へ供給する。
ステップＳ５２０において、診断装置２００は、対象データを座標変換する。例えば、変換部２２０は、ステップＳ５１０において取得された対象データを座標変換する。一例として、変換部２２０は、ステップＳ５１０において取得された三相分のモータ電流に対して、回転磁界に同期してｄｑ座標を回転させてｄｑ変換を適用してよい。このように、座標変換は、例えば、ｄｑ変換であってよい。変換部２２０は、座標変換された対象データを検出部２３０へ供給する。
ステップＳ５３０において、診断装置２００は、尖頭値を検出する。例えば、検出部２３０は、対象データの時系列波形における尖頭値を検出する。一例として、検出部２３０は、ステップＳ５２０において座標変換された対象データにおけるデジタル値の現在値と前回値との比較を行う。そして、検出部２３０は、現在値から前回値を減算した差分結果が正から負へと符号が反転した点を山、負から正へと符号が反転した点を谷として、尖頭値を検出する。このようにして、検出部２３０は、ステップＳ５２０において座標変換された対象データの時系列波形における尖頭値を検出する。検出部２３０は、検出した尖頭値を計数演算部２４０へ供給する。
ステップＳ５４０において、診断装置２００は、計数演算を実施する。例えば、計数演算部２４０は、頻度計数法を用いて、ステップＳ５３０において検出された尖頭値の振幅および当該振幅の発生頻度を算出する。一例として、計数演算部２４０は、図４に示されるフローにより３点サイクル計法を用いて、尖頭値の振幅および当該振幅の発生頻度を算出してよい。しかしながら、上述のとおり、計数演算部２４０は、ピーク法、レンジ法、および、レンジペア法等、他の頻度係数法を用いて、尖頭値の振幅および当該振幅の発生頻度を算出してもよい。計数演算部２４０は、算出した尖頭値の振幅および当該振幅の発生頻度を診断部２５０へ供給する。
ステップＳ５５０において、診断装置２００は、統計解析する。例えば、診断部２５０は、ステップＳ５４０において算出された尖頭値の振幅および当該振幅の発生頻度を統計解析し、カウントされた振幅の平均、分散、および、中央値等の統計量を算出する。
ステップＳ５５５において、診断装置２００は、統計量が予め定められた基準を満たすか否か判定する。例えば、診断部２５０は、ステップＳ５５０において算出した統計量を予め定められた閾値と比較する。そして、診断部２５０は、統計量が予め定められた閾値を超える、すなわち、予め定められた基準を満たさない場合（Ｎｏの場合）に、モータ２０に異常が発生していると判定する。これは、モータ２０に劣化や故障等の異常が発生した場合、正常時には流れることのない異常な電流が流れ、統計から外れた尖頭値の振幅が発生する。そのため、診断部２５０は尖頭値の振幅および当該振幅の発生頻度を解析して統計量を時系列に算出していき、その統計量が予め定められた基準を満たさなくなった場合に、モータ２０に何らかの異常が発生したものと診断する。このように、診断部２５０は、振幅および当該振幅の発生頻度から算出される統計量が予め定められた基準を満たさない場合に、モータ２０が異常であると診断する。
なお、上述の説明では、診断部２５０が、算出した統計量の絶対量（統計量それ自体）を予め定められた閾値と比較する場合を一例として示した。しかしながら、診断部２５０は、これに代えて、または加えて、算出した統計量の現在値と前回値との変化量を予め定められた基準と比較してよい。すなわち、診断部２５０は、振幅および当該振幅の発生頻度から算出される統計量の変化の大きさが予め定められた基準を満たさない場合に、モータ２０が異常であると診断してもよい。この際、診断部２５０は、統計量の絶対量と変化量の少なくともいずれか一方が基準を満たさない場合に、モータ２０が異常であると診断してもよいし、統計量の絶対量と変化量の両者が基準を満たさない場合に、モータ２０が異常であると診断してもよい。診断装置２００は、モータ２０が異常であると診断した場合に、処理をステップＳ５６０に進める。
ステップＳ５６０において、診断装置２００は、モータ２０の異常を報知する。例えば、報知部２６０は、モータ２０が異常であると診断された場合に、モータ２０が異常である旨をモニタに表示することにより異常を報知する。また、報知部２６０は、ＲＳ４８５やイーサネット（登録商標）等で異常データを示す信号を、他の機能部や他の装置へ送信してよい。この際、報知部２６０は、電気信号として、デジタル出力端子等から電圧や電流信号を出力してもよい。
一方、ステップＳ５５５において統計量が予め定められた閾値を超えない、すなわち、予め定められた基準を満たす場合（Ｙｅｓの場合）に、診断部２５０は、モータ２０に異常が発生していないと判定する。診断装置２００は、モータ２０が異常でないと診断した場合に、処理をステップＳ５６５に進める。
ステップＳ５６５において、診断装置２００は、モータ２０が正常である旨の診断を下す。この際、診断装置２００は、特段処理を実行せずにフローを終了してもよいし、正常である旨の報知処理を実行してもよい。この場合、報知部２６０は、モータ２０が正常であると診断された場合に、モータ２０が正常である旨をモニタに表示することにより正常を報知してもよい。本実施形態に係る診断装置２００は、例えばこのようにして、モータ２０の異常を診断する。
図６は、本実施形態に係る診断装置２００が算出した振幅、頻度、および、統計量の一例を示す。本図においては、診断装置２００が、振幅＝３、４、４、８、９、７、５、７、６、１８、１８、１６、１７…を順次カウントした場合を一例として示している。診断装置２００は、振幅をカウントする度に、それまでにカウントされた振幅の統計量を算出する。この場合に、診断装置２００は、０．５サイクルとしてカウントした振幅と１サイクルとしてカウントした振幅とを同様の頻度として扱ってよい。すなわち、診断装置２００は、０．５サイクルとしてカウントした振幅を１サイクルとしてカウントした振幅とみなして統計量を算出してよい。しかしながら、これに限定されるものではない。診断装置２００は、算出した頻度のとおり、すなわち、１サイクルとしてカウントした振幅を０．５サイクルとしてカウントした振幅の２倍の回数として扱ってもよい。
本図においては、診断装置２００が、統計量として、振幅の平均、分散、および、中央値を算出する場合を一例として示している。本図に示されるように、異常が発生する前は、３から９の範囲内において振幅でカウントされている。一方、異常発生後は、１６から１８と、異常が発生する前の統計から外れた異常な振幅が発生している。本実施形態に係る診断装置２００は、算出した統計量からモータ２０の異常発生を検出する。
一例として、診断部２５０は、算出した平均が予め定められた閾値（例えば、７）を超えた場合に、モータ２０に異常が発生したと診断してよい。また、これに代えて、または、加えて、診断部２５０は、算出した分散が予め定められた閾値（例えば、１０）を超えた場合に、モータ２０に異常が発生したと診断してよい。また、これに代えて、または、加えて、診断部２５０は、算出した中央値が予め定められた閾値（例えば、７）を超えた場合に、モータ２０に異常が発生したと診断してよい。このように、診断部２５０は、振幅および当該振幅の発生頻度から算出される統計量が予め定められた基準を満たさない場合に、モータ２０が異常であると診断してよい。なお、複数の統計量を算出する場合、診断部２５０は、少なくとも１つの統計量が予め定められた基準を満たさない場合に、モータ２０が異常であると診断してもよいし、複数の統計量の全てが予め定められた基準を満たさない場合に、モータ２０が異常であると診断してもよい。また、診断部２５０は、それぞれの統計量を閾値と比較した結果をスコア化し、当該スコアの合計が予め定められた基準を満たさない場合に、モータ２０が異常であると診断してもよい。
これに代えて、または、加えて、診断部２５０は、算出した平均の現在値と前回値との変化量が予め定められた閾値（例えば、１．１）を超えた場合に、モータ２０に異常が発生したと診断してもよい。また、これに代えて、または、加えて、診断部２５０は、算出した分散の現在値と前回値との変化量が予め定められた閾値（例えば、１０）を超えた場合に、モータ２０に異常が発生したと診断してもよい。このように、診断部２５０は、振幅および当該振幅の発生頻度から算出される統計量の変化の大きさが予め定められた基準を満たさない場合に、モータ２０が異常であると診断してもよい。診断装置２００は、このようにしてモータ２０の異常を診断することができる。
一般に、電力変換装置やモータは、広く産業界で使用されている。このような電力変換装置やモータは、ファンやポンプ等の単独運転用途だけでなく、様々な工作機械、ロボット、製造装置、および、輸送装置等の一部として、他の電力変換装置、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、モーションコントローラ、および、様々なセンサ機器と組み合わせて使用される。
このような装置に適用されるモータは、安定して稼働させるために、保全現場において重要な保守点検の対象である。保守点検には、毎日行う日常点検、数カ月に一度の定期点検、および、数年に一度の分解点検等があり、点検項目も多岐にわたる。しかしながら、２４時間連続稼働が求められるモータも多い中で数カ月に一度の点検を計画的に行うことは、保全現場の人手不足、技術者不足が深刻化している中で、難しくなっている。特に、定期点検項目の一つである固定子巻線とアース間の絶縁抵抗（地絡）や各相間の絶縁抵抗（レアショート）の測定に関しては、モータを一旦停止させて絶縁抵抗を測定するのが一般的であり、計画的な点検をさらに難しくさせる要因の一つとなっている。そのため、点検を、期間で定めるのではなく、機器の状態をふまえて実施するＣＢＭ（Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ Ｂａｓｅ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）のニーズが高まっている。そのため、電力変換装置やモータの故障やトラブルの診断を常に行い、変化や予兆を捉えることが求められてきている。このような理由から、工場の設備等を診断する装置や方法が提案され始めている。
このような背景の下、特許文献１では、出力電流に対して三相二相変換を実施して電流ベクトルを算出し、当該電流ベクトルに基づいて特定の周波数範囲の波形を抽出することでモータの異常診断を行う手法が提案されている。また、特許文献２では、零相電流、相電流、および、相電圧を計測して４種類の異なる異常を検出する手法が提案されている。特に、特許文献２においては、ベアリング不良に関して、相電流からバンドパスフィルタを用いて出力周波数±２０Ｈｚの成分を切り出し、出力周波数を除く周波数帯域について基準値と比較することで異常診断をしている。
このように、特許文献１や特許文献２の手法では、特定の周波数帯域の信号を抽出するためにフィルタを適用する必要が生じる。また、特定の周波数帯域の信号を抽出するために高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）等のスペクトル解析を実施することも考えられるが、この場合、制御用マイコンのリソースを圧迫してしまい、高価な計測機器を追加するか、性能の高いマイコンを実装する必要が生じる。
これに対して、本実施形態に係る診断装置２００は、検出された電流値の振幅に着目し、頻度係数法を用いた解析によりモータ２０の異常を診断する。これにより、本実施形態に係る診断装置２００によれば、フィルタリングや演算負荷の大きいＦＦＴ等のスペクトル解析が不要となり、より低コストで、かつ、制御用マイコンのリソースを圧迫せずに、モータ２０を診断することができる。
また、本実施形態に係る診断装置２００は、振幅および当該振幅の発生頻度から算出される統計量が予め定められた基準を満たさない場合に、モータ２０が異常であると診断する。これにより、本実施形態に係る診断装置２００によれば、カウントされた振幅の値それ自体に基づいてモータ２０の異常を診断するのではなく、過去にカウントされた振幅の分布からの外れ具合を考慮してモータ２０の異常を診断することができる。この際、本実施形態に係る診断装置２００は、算出された統計量の絶対量の他に、統計量の変化量をも考慮してモータ２０の異常を診断する。これにより、本実施形態に係る診断装置２００によれば、今までの統計量を大きく変化させる振幅がカウントされた場合に、モータ２０が異常であると診断することができる。
また、本実施形態に係る診断装置２００は、モータ２０が異常であると診断された場合に、異常を報知する。これにより、本実施形態に係る診断装置２００によれば、モータ２０に異常が発生した旨を知らしめることができるので、例えば、作業員による詳細な分析による故障やトラブルの分離のトリガを提供することができる。
また、本実施形態に係る診断装置２００は、対象データの時系列波形における尖頭値を検出するのに先立ち、対象データを座標変換する。これにより、本実施形態に係る診断装置２００によれば、その後の解析を簡易化することができる。特に、このような座標変換が、ｄｑ変換である場合、回転磁界に同期して回転するｄｑ座標から見ると、基本波電圧・電流の空間ベクトルが静止（直流）して見えるため解析をより簡易化することができる。
図７は、本実施形態の変形例に係る診断装置２００のブロック図の一例を示す。図７においては、図２と同じ機能および構成を有する部材に対して同じ符号を付すとともに、以下相違点を除き説明を省略する。本変形例に係る診断装置２００は、更に、モータ２０の異常を診断するための診断基準を自動で設定する。本変形例に係る診断装置２００は、更に、基準設定部７１０を備える。本変形例に係る診断装置２００においては、計数演算部２４０は、予め定められた期間（学習期間）において算出された尖頭値の振幅、および、当該振幅の発生頻度を基準設定部７１０へ供給する。
基準設定部７１０は、予め定められた期間について算出された振幅および当該振幅の発生頻度に基づいて、基準を設定する。例えば、基準設定部７１０は、モータ２０の制御を開始してから正常に運転された数週間程度の間に算出された尖頭値の振幅、および、当該振幅の発生頻度を統計解析し、当該期間における統計量を学習データとして機械学習する。これにより、基準設定部７１０は、モータ２０の正常と異常とを分類するための基準（例えば、閾値）を設定する。基準設定部７１０は、設定した基準を診断部２５０へ供給する。
診断部２５０は、診断フェーズにおいて、算出した統計量を、基準設定部７１０が設定した基準と比較し、その比較結果からモータ２０の異常を診断する。
このように、本変形例に係る診断装置２００は、モータ２０の異常を診断するための診断基準を自動で設定する。これにより、本変形例に係る診断装置２００によれば、診断基準をユーザが設定する手間を省略することができ、また、正常な期間に算出されたデータに基づいて適切な診断基準を設定することができる。
その他、上述の実施形態は、様々な形で変更、または、応用されてよい。例えば、上述の説明では、診断装置２００がモータ電流のみに基づいてモータ２０の異常を診断する場合を一例として示した。しかしながら、診断装置２００は、モータ電流に加えて、他のパラメータに係るデータを、対象データとして更に取得し、当該対象データに基づいてモータ２０の異常を診断してよい。一般に、モータ２０の重要な運転指標である消費電力［Ｗ］は、電圧と電流の積により算出される。したがって、データ取得部２１０は、電流値に加えて、電力変換装置１００とモータ２０との間における電圧値に係るデータを、対象データとして取得してもよい。この際、データ取得部２１０は、例えば、電力変換装置１００とモータ２０との間の三相のＰＷＭ電圧に係るデータを取得してよい。この場合、データ取得部２１０は、線間電圧や相電圧を取得してもよいし、線間電圧を取得して線電圧に変換してもよい。また、データ取得部２１０は、ＰＷＭ電圧を取得するにあたり、ΔΣ変調器で検出された値や、フィルタリングされた値を対象データとして取得してもよい。なお、電力変換装置１００が正弦波出力を行うものである場合、データ取得部２１０は、検出された電圧をそのまま取得してもよい。
また、一般に、モータ２０の重要な運転指標として、回転速度が挙げられる。したがって、データ取得部２１０は、電流値に加えて、モータ２０の回転速度やトルクに係るデータを、対象データとして取得してもよい。なお、このような電圧値や回転速度に係るデータは、センサ等により直接検出されたデータであってもよいし、他のパラメータから演算により推定されたデータであってもよい。
また、上述の説明では、１つの診断装置２００が、１つの電力変換装置１００と１つのモータ２０との間における対象データから１つのモータ２０の異常を診断する場合を一例と示したが、これに限定されるものではない。１つの診断装置２００が、複数の電力変換装置１００と複数のモータ２０とのにおけるそれぞれの対象データから、各モータ２０の異常をそれぞれ診断してよい。この場合、診断装置２００は、各モータ２０についての診断結果を集約して、診断結果としてまとめてもよい。
また、上述の説明では、診断装置２００と電力変換装置１００とがそれぞれ独立した別装置である場合を一例として説明したが、これに限定されるものではない。本実施形態に係る診断装置２００は、電力変換装置１００に内蔵され、一体の装置として実現されてもよい。電力変換装置１００に内蔵される場合、制御回路１５０にてその機能が実現されても良い。例えば、センサ部１４０で取得したモータ電流が制御回路１５０に送信され、制御回路１５０は受信したモータ電流を座標変換して電流指令値と比較する等のインバータ回路のベクトル制御において、データ取得部２１０及び変換部２２０をベクトル制御と共通の機能として実現させても良い。また、検出部２３０以降の診断装置２００の機能も制御回路１５０内で実現しても良いし、別途異なる回路としても良い。
本発明の様々な実施形態は、フローチャートおよびブロック図を参照して記載されてよく、ここにおいてブロックは、（１）操作が実行されるプロセスの段階または（２）操作を実行する役割を持つ装置のセクションを表わしてよい。特定の段階およびセクションが、専用回路、コンピュータ可読媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプログラマブル回路、および／またはコンピュータ可読媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタルおよび／またはアナログハードウェア回路を含んでよく、集積回路（ＩＣ）および／またはディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、論理ＡＮＤ、論理ＯＲ、論理ＸＯＲ、論理ＮＡＮＤ、論理ＮＯＲ、および他の論理操作、フリップフロップ、レジスタ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）等のようなメモリ要素等を含む、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。
コンピュータ可読媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよく、その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読媒体は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読媒体のより具体的な例としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ-ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（ＲＴＭ）ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。
コンピュータ可読命令は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、またはＳｍａｌｌｔａｌｋ（登録商標）、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、および「Ｃ」プログラミング言語または同様のプログラミング言語のような従来の手続型プログラミング言語を含む、１または複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコードまたはオブジェクトコードのいずれかを含んでよい。
コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサまたはプログラマブル回路に対し、ローカルにまたはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介して提供され、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく、コンピュータ可読命令を実行してよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。
図８は、本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ９９００の例を示す。コンピュータ９９００にインストールされたプログラムは、コンピュータ９９００に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられる操作または当該装置の１または複数のセクションとして機能させることができ、または当該操作または当該１または複数のセクションを実行させることができ、および／またはコンピュータ９９００に、本発明の実施形態に係るプロセスまたは当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ９９００に、本明細書に記載のフローチャートおよびブロック図のブロックのうちのいくつかまたはすべてに関連付けられた特定の操作を実行させるべく、ＣＰＵ９９１２によって実行されてよい。
本実施形態によるコンピュータ９９００は、ＣＰＵ９９１２、ＲＡＭ９９１４、グラフィックコントローラ９９１６、およびディスプレイデバイス９９１８を含み、それらはホストコントローラ９９１０によって相互に接続されている。コンピュータ９９００はまた、通信インターフェイス９９２２、ハードディスクドライブ９９２４、ＤＶＤドライブ９９２６、およびＩＣカードドライブのような入／出力ユニットを含み、それらは入／出力コントローラ９９２０を介してホストコントローラ９９１０に接続されている。コンピュータはまた、ＲＯＭ９９３０およびキーボード９９４２のようなレガシの入／出力ユニットを含み、それらは入／出力チップ９９４０を介して入／出力コントローラ９９２０に接続されている。
ＣＰＵ９９１２は、ＲＯＭ９９３０およびＲＡＭ９９１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。グラフィックコントローラ９９１６は、ＲＡＭ９９１４内に提供されるフレームバッファ等またはそれ自体の中にＣＰＵ９９１２によって生成されたイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス９９１８上に表示されるようにする。
通信インターフェイス９９２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。ハードディスクドライブ９９２４は、コンピュータ９９００内のＣＰＵ９９１２によって使用されるプログラムおよびデータを格納する。ＤＶＤドライブ９９２６は、プログラムまたはデータをＤＶＤ－ＲＯＭ９９０１から読み取り、ハードディスクドライブ９９２４にＲＡＭ９９１４を介してプログラムまたはデータを提供する。ＩＣカードドライブは、プログラムおよびデータをＩＣカードから読み取り、および／またはプログラムおよびデータをＩＣカードに書き込む。
ＲＯＭ９９３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ９９００によって実行されるブートプログラム等、および／またはコンピュータ９９００のハードウェアに依存するプログラムを格納する。入／出力チップ９９４０はまた、様々な入／出力ユニットをパラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入／出力コントローラ９９２０に接続してよい。
プログラムが、ＤＶＤ－ＲＯＭ９９０１またはＩＣカードのようなコンピュータ可読媒体によって提供される。プログラムは、コンピュータ可読媒体から読み取られ、コンピュータ可読媒体の例でもあるハードディスクドライブ９９２４、ＲＡＭ９９１４、またはＲＯＭ９９３０にインストールされ、ＣＰＵ９９１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ９９００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置または方法が、コンピュータ９９００の使用に従い情報の操作または処理を実現することによって構成されてよい。
例えば、通信がコンピュータ９９００および外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ９９１２は、ＲＡＭ９９１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インターフェイス９９２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インターフェイス９９２２は、ＣＰＵ９９１２の制御下、ＲＡＭ９９１４、ハードディスクドライブ９９２４、ＤＶＤ－ＲＯＭ９９０１、またはＩＣカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ処理領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、またはネットワークから受信された受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ処理領域等に書き込む。
また、ＣＰＵ９９１２は、ハードディスクドライブ９９２４、ＤＶＤドライブ９９２６（ＤＶＤ－ＲＯＭ９９０１）、ＩＣカード等のような外部記録媒体に格納されたファイルまたはデータベースの全部または必要な部分がＲＡＭ９９１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ９９１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ９９１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックする。
様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、およびデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ９９１２は、ＲＡＭ９９１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプの操作、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ９９１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ９９１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ９９１２は、第１の属性の属性値が指定される、条件に一致するエントリを当該複数のエントリの中から検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。
上で説明したプログラムまたはソフトウェアモジュールは、コンピュータ９９００上またはコンピュータ９９００近傍のコンピュータ可読媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバーシステム内に提供されるハードディスクまたはＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ９９００に提供する。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
１０ 電源
２０ モータ
１００ 電力変換装置
１１０ 整流回路
１２０ 平滑コンデンサ
１３０ インバータ回路
１４０ センサ部
１５０ 制御回路
１６０ 駆動回路
２００ 診断装置
２１０ データ取得部
２２０ 変換部
２３０ 検出部
２４０ 計数演算部
２５０ 診断部
２６０ 報知部
７１０ 基準設定部
９９００ コンピュータ
９９０１ ＤＶＤ－ＲＯＭ
９９１０ ホストコントローラ
９９１２ ＣＰＵ
９９１４ ＲＡＭ
９９１６ グラフィックコントローラ
９９１８ ディスプレイデバイス
９９２０ 入／出力コントローラ
９９２２ 通信インターフェイス
９９２４ ハードディスクドライブ
９９２６ ＤＶＤドライブ
９９３０ ＲＯＭ
９９４０ 入／出力チップ
９９４２ キーボード

Claims (12)

  1. 電力変換装置とモータとの間における電流値に係る対象データを取得するデータ取得部と、
    前記対象データの時系列波形における尖頭値を検出する検出部と、
    頻度計数法を用いて、前記尖頭値の複数の振幅値および前記複数の振幅値毎の発生頻度を算出する計数演算部と、
    前記複数の振幅値および前記発生頻度に基づいて前記モータの異常を診断する診断部と
    を備える、診断装置。
  2. 前記診断部は、前記複数の振幅値および前記発生頻度から算出される統計量が予め定められた基準を満たさない場合に、前記モータが異常であると診断する、請求項１に記載の診断装置。
  3. 前記診断部は、前記複数の振幅値および前記発生頻度から算出される統計量の変化の大きさが予め定められた基準を満たさない場合に、前記モータが異常であると診断する、請求項１または２に記載の診断装置。
  4. 予め定められた期間について算出された前記複数の振幅値および前記発生頻度に基づいて、前記基準を設定する基準設定部を更に備える、請求項２または３に記載の診断装置。
  5. 前記モータが異常であると診断された場合に、異常を報知する報知部を更に備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の診断装置。
  6. 前記対象データを座標変換する変換部を更に備え、
    前記検出部は、前記座標変換された対象データの時系列波形における尖頭値を検出する、請求項１から５のいずれか一項に記載の診断装置。
  7. 前記座標変換はｄｑ変換である、請求項６に記載の診断装置。
  8. 前記データ取得部は、前記電流値に加えて、前記電力変換装置と前記モータとの間における電圧値に係るデータを、前記対象データとして取得する、請求項１から７のいずれか一項に記載の診断装置。
  9. 前記データ取得部は、前記電流値に加えて、前記モータの回転速度に係るデータを、前記対象データとして取得する、請求項１から８のいずれか一項に記載の診断装置。
  10. 請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の診断装置を含む電力変換装置。
  11. 電力変換装置とモータとの間における電流値に係る対象データを取得することと、
    前記対象データの時系列波形における尖頭値を検出することと、
    頻度計数法を用いて、前記尖頭値の複数の振幅値および前記複数の振幅値毎の発生頻度を算出することと、
    前記複数の振幅値および前記発生頻度に基づいて前記モータの異常を診断することと
    を備える、診断方法。
  12. コンピュータにより実行されて、前記コンピュータを、
    電力変換装置とモータとの間における電流値に係る対象データを取得するデータ取得部と、
    前記対象データの時系列波形における尖頭値を検出する検出部と、
    頻度計数法を用いて、前記尖頭値の複数の振幅値および前記複数の振幅値毎の発生頻度を算出する計数演算部と、
    前記複数の振幅値および前記発生頻度に基づいて前記モータの異常を診断する診断部と
    して機能させる、診断プログラム。
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