JP7254272B1 - MOTOR CONTROL SYSTEM, MOTOR CONTROL DEVICE, LIFE ESTIMATION METHOD, ELECTRIC VEHICLE - Google Patents
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Abstract
【課題】モータが備える巻線の寿命をより高い精度で推定することが可能なモータ制御システム等を提供する。【解決手段】モータ制御システム15は、巻線41を備えたモータ3と、モータ3を制御するモータ制御装置5と、を有し、モータ制御装置5は、巻線41に関する諸元情報を記録する諸元情報記録部61と、諸元情報記録部61に記録された諸元情報に基づいて、巻線41の寿命に関わる演算を実行する演算実行部63と、を有する。【選択図】図8A motor control system and the like capable of estimating the life of windings of a motor with higher accuracy. A motor control system (15) has a motor (3) having a winding (41) and a motor control device (5) for controlling the motor (3), and the motor control device (5) records specification information about the winding (41). and a calculation execution unit 63 that executes calculations related to the life of the winding 41 based on the specification information recorded in the specification information recording unit 61 . [Selection drawing] Fig. 8
Description
開示の実施形態は、モータ制御システム、モータ制御装置、寿命推定方法、及び電動車両に関する。 The disclosed embodiments relate to a motor control system, a motor control device, a life estimation method, and an electric vehicle.
特許文献1には、電動機の巻線寿命算出方法が記載されている。この巻線寿命算出方法では、電動機につながるマルチプロテクタリレーにて得られたモータ温度と最高許容温度との差を運転時間累計に反映させて電動機の残寿命を算出する。
モータを制御するシステムにおいて、モータが備える巻線の寿命をより高い精度で推定することが可能なシステムが求められていた。 In a system for controlling a motor, there has been a demand for a system capable of estimating the life of the windings of the motor with higher accuracy.
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、モータが備える巻線の寿命をより高い精度で推定することが可能なモータ制御システム、モータ制御装置、寿命推定方法、電動車両を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and provides a motor control system, a motor control device, a life estimation method, and an electric vehicle capable of estimating the life of windings provided in a motor with higher accuracy. intended to provide
上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、巻線を備えたモータと、前記モータを制御するモータ制御装置と、を有し、前記モータ制御装置は、前記巻線に関する諸元情報を記録する情報記録部と、前記情報記録部に記録された前記諸元情報に基づいて、前記巻線の寿命に関わる演算を実行する演算実行部と、を有する、モータ制御システムが適用される。 In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention, there is provided a motor having windings, and a motor control device for controlling the motor, wherein the motor control device provides various A motor control system having an information recording unit that records original information and a calculation execution unit that executes calculations related to the life of the winding based on the specification information recorded in the information recording unit is applied be done.
また、本発明の別の観点によれば、巻線を備えたモータと、前記モータを制御するモータ制御装置と、を有し、前記モータ制御装置は、前記巻線に流れる電流及び前記巻線の温度が所定の条件を満たした場合に、前記巻線に関する諸元情報に基づいて、前記巻線の寿命に関わる演算を実行する演算実行部、を有する、モータ制御システムが適用される。 Further, according to another aspect of the present invention, a motor having windings and a motor control device for controlling the motor are provided, and the motor control device controls the current flowing through the windings and the windings. A motor control system is applied, comprising: an arithmetic execution unit that executes an arithmetic operation related to the life of the winding based on the specification information of the winding when the temperature of the winding satisfies a predetermined condition.
また、本発明の別の観点によれば、巻線を備えたモータを制御するモータ制御装置であって、前記巻線に関する諸元情報を記録する情報記録部と、前記情報記録部に記録された前記諸元情報に基づいて、前記巻線の寿命に関わる演算を実行する演算実行部と、を有する、モータ制御装置が適用される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a motor control device for controlling a motor having windings, comprising: an information recording unit for recording specification information about the windings; and a calculation execution unit that executes calculation related to the life of the winding based on the specification information.
また、本発明の別の観点によれば、巻線を備えたモータを制御するモータ制御装置であって、前記巻線に流れる電流及び前記巻線の温度が所定の条件を満たした場合に、前記巻線に関する諸元情報に基づいて、前記巻線の寿命に関わる演算を実行する演算実行部を有する、モータ制御装置が適用される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a motor control device for controlling a motor having windings, wherein when the current flowing through the windings and the temperature of the windings satisfy predetermined conditions, A motor control device is applied that has an arithmetic execution unit that executes an arithmetic operation related to the life of the winding based on the specification information about the winding.
また、本発明の別の観点によれば、モータが備える巻線の寿命を推定する寿命推定方法であって、前記モータを制御するモータ制御装置に記録された前記巻線に関する諸元情報を取得することと、前記諸元情報に基づいて、前記巻線の寿命に関わる演算を実行することと、を有する、寿命推定方法が適用される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a life estimating method for estimating the life of windings provided in a motor, in which specification information about the windings recorded in a motor control device for controlling the motor is acquired. and performing a calculation related to the life of the winding based on the specification information.
また、本発明の別の観点によれば、モータが備える巻線の寿命を推定する寿命推定方法であって、前記巻線に流れる電流及び前記巻線の温度が所定の条件を満たした場合に、前記巻線に関する諸元情報に基づいて、前記巻線の寿命に関わる演算を実行すること、を有する、寿命推定方法が適用される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a life estimation method for estimating the life of a winding provided in a motor, wherein when the current flowing through the winding and the temperature of the winding satisfy predetermined conditions, , performing a calculation related to the life of the winding based on the specification information about the winding.
また、本発明の別の観点によれば、巻線を備えたモータと、前記モータを制御するモータ制御装置と、前記モータにより駆動される車輪と、前記モータ及び前記モータ制御装置を搭載し、前記車輪により走行する車体と、を有し、前記モータ制御装置は、前記巻線に関する諸元情報を記録する情報記録部と、前記情報記録部に記録された前記諸元情報に基づいて、前記巻線の寿命に関わる演算を実行する演算実行部と、を有する、電動車両が適用される。 According to another aspect of the present invention, a motor equipped with windings, a motor control device for controlling the motor, wheels driven by the motor, the motor and the motor control device are installed, a vehicle body that travels on the wheels, and the motor control device includes an information recording unit that records specification information about the windings, and based on the specification information recorded in the information recording unit, the and an arithmetic execution unit that executes an arithmetic operation related to the life of the winding.
また、本発明の別の観点によれば、巻線を備えたモータと、前記モータを制御するモータ制御装置と、前記モータにより駆動される車輪と、前記モータ及び前記モータ制御装置を搭載し、前記車輪により走行する車体と、を有し、前記モータ制御装置は、前記巻線に流れる電流及び前記巻線の温度が所定の条件を満たした場合に、前記巻線に関する諸元情報に基づいて、前記巻線の寿命に関わる演算を実行する演算実行部、を有する、電動車両が適用される。 According to another aspect of the present invention, a motor equipped with windings, a motor control device for controlling the motor, wheels driven by the motor, the motor and the motor control device are installed, and a vehicle body that travels on the wheels, wherein the motor control device controls, based on the specification information about the windings, when the current flowing through the windings and the temperature of the windings satisfy predetermined conditions. and an arithmetic execution unit that executes arithmetic operations related to the life of the winding.
本発明のモータ制御システム等によれば、モータが備える巻線の寿命をより高い精度で推定することができる。 According to the motor control system and the like of the present invention, it is possible to estimate the life of the windings of the motor with higher accuracy.
以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
<1.電動車両の概略構成>
図1を参照しつつ、実施形態に係る電動車両の概略構成の一例について説明する。図1は、実施形態に係る電動車両の概略構成の一例を表す図である。
<1. Schematic configuration of electric vehicle>
An example of a schematic configuration of an electric vehicle according to an embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an electric vehicle according to an embodiment.
図1に示すように、電動車両1は、モータ3と、モータ制御装置5と、バッテリ7と、コントローラ9と、複数(例えば4つ)の車輪11と、車体13とを有する。モータ3、モータ制御装置5及びコントローラ9等は、モータ制御システム15を構成する。
As shown in FIG. 1 , the
電動車両1は、走行用のモータ3を搭載した電気自動車(EV)である。なお、電動車両1は走行用のモータを備えた車両であればよく、電気自動車(EV)の他、ハイブリッド電気自動車(HEV)、外部充電機能を追加したプラグインハイブリッド電気自動車(PHEV)、燃料電池自動車(FCV)等でもよい。
The
モータ3は、複数の車輪11の一部又は全部を駆動する走行用のモータである。図1に示す例では、モータ3は車体13の前側の2つの車輪11を駆動する。モータ3は、例えば3相交流モータである。なお、モータ3は巻線を備えたモータであればよく、例えば同期モータ又は誘導モータでもよいし、3相以外の交流モータや直流モータでもよい。図1に示す例では、1つのモータ3により車輪11を駆動する構成としているが、複数のモータ3により車輪11を駆動してもよい。モータ3は、例えば水冷式又は油冷式の冷却装置(図示省略)により冷却される。
The
モータ制御装置5は、例えば演算装置(CPU)、記録装置、入力装置等を有する制御部17(後述の図6参照)と、モータ3に電力を供給するインバータ部19(後述の図6参照)等を有する。インバータ部19は、例えば半導体スイッチのスイッチングにより、バッテリ7から供給される直流電力を任意の周波数、電流、電圧の交流電力に変換する電力変換を行う。モータ制御装置5は、コントローラ9から受信した制御指令に基づいてモータ3へ交流電力を供給し、モータ3の動作を制御する。
The
バッテリ7は、モータ制御装置5に直流電力を供給する。バッテリ7としては、例えばリチウムイオン電池等が使用される。なお、その他の種類の電池を使用してもよい。
A
コントローラ9は、電動車両1全体の制御を行う制御装置である。コントローラ9は、運転者により操作されるアクセルペダル及びブレーキペダルの変位量や、シフトレバーの切替入力等に基づき、モータ3を制御するための制御指令をモータ制御装置5に送信する。制御指令は例えばトルク指令である。コントローラ9は、例えば演算装置(CPU)、記録装置、入力装置等を有するコンピュータである。
The
車輪11は、車体13に例えば4つ設けられており、一部又は全部がモータ3により駆動される。図1に示す例では、モータ3により前側の2つの車輪11を駆動する構成としているが、後側の2つの車輪11を駆動する構成としてもよいし、4つの車輪11の全部を駆動する構成としてもよい。
For example, four
車体13は、モータ3、モータ制御装置5、バッテリ7及びコントローラ9等を搭載し、車輪11により走行する。
The
<2.モータ、巻線の構成>
図2~図5を参照しつつ、モータ3及び巻線41の構成の一例について説明する。図2はモータ3の構成の一例を表す縦断面図、図3は図2のIII-III断面に相当する横断面図、図4は図3における1つの分割鉄心を拡大した断面図、図5は巻線を構成する電線の断面構成の一例を表す断面図である。なお、図3では回転子の図示を省略している。
<2. Configuration of Motor and Windings>
An example of the configuration of the
図2に示すように、モータ3は、固定子21と、回転子23と、フレーム25と、ブラケット27,29と、軸受31,33と、温度検出部35とを有する。
As shown in FIG. 2 , the
固定子21は、フレーム25の内周に設けられる。固定子21は、固定子鉄心39と、巻線41と、樹脂43とを有する。図3に示すように、固定子鉄心39は、複数の分割鉄心39aが周方向に連結されて環状に形成されている。図3及び図4に示すように、固定子鉄心39は、隣り合う分割鉄心39a同士の間に、径方向内側に向けて開口したスロット39bを有する。図4に示すように、巻線41は、分割鉄心39aのティース部39cに対し、絶縁性材料で構成されたインシュレータ42を介して装着され、周方向の両側部はスロット39bの内部に収容される。スロット39bの内部では、周方向に隣接する巻線41の側部同士がわずかな隙間を開けて対向して配置される。樹脂43は絶縁性材料で構成されており、各巻線41を被覆するように所定の形状に例えばモールド成型されている。樹脂43は、周方向に隣接する巻線41同士を絶縁するように、各スロット39bの内部に充填されている。
The
図2に示すように、回転子23は、シャフト37と、シャフト37の外周に設けられた回転子鉄心45とを有する。回転子鉄心45は、固定子鉄心39と径方向に対向するように配置される。
As shown in FIG. 2 , the
ブラケット27は、フレーム25の負荷側(図2中右側)に配置され、ブラケット29は、フレーム25の反負荷側(図2中左側)に配置されている。なお、「負荷側」とはモータ3に対して負荷(例えば減速機等)が取り付けられる方向、図2では例えばシャフト37が突出する方向である。「反負荷側」とは負荷側の反対方向である。軸受31はブラケット27に固定され、軸受33はブラケット29に固定されている。シャフト37は、軸受31,33により回転自在に支持されている。
The
温度検出部35は、固定子21の近傍に設置されており、巻線41の温度を検出する。温度検出部35としては、例えばサーミスタ等が使用される。なお、その他の種類の温度センサを使用してもよい。
The
図4及び図5に示すように、巻線41は電線40(例えば銅線等)が巻き回されて構成されている。図5に示すように、電線40は、導電性材料(例えば銅等)で構成された線状の導線部40aと、絶縁性材料(例えばエナメル等)で構成され、導線部40aを被覆する被膜部40bとを有する。
As shown in FIGS. 4 and 5, the winding 41 is configured by winding an electric wire 40 (for example, a copper wire or the like). As shown in FIG. 5, the
<3.モータ制御装置の機能構成>
図6を参照しつつ、モータ制御装置5の機能構成の一例について説明する。図6は、モータ制御装置5の機能構成の一例を表すブロック図である。
<3. Functional Configuration of Motor Control Device>
An example of the functional configuration of the
図6に示すように、モータ制御装置5は、前述の制御部17及びインバータ部19と、電流検出部47とを有する。
As shown in FIG. 6 , the
インバータ部19は、制御部17からの制御信号Csに基いてバッテリ7から供給される直流電力を交流電力に変換し、モータ3に供給してモータ3を駆動する。制御信号Csは例えばPWM信号である。
The
制御部17は、コントローラ9からの制御指令(例えばトルク指令Tr)に基づいてインバータ部19の制御を行う。また、制御部17は、電流検出部47により検出される電流及び温度検出部35により検出される温度に基づいて、巻線41の絶縁に関わる寿命を推定する。
The
電流検出部47は、インバータ部19からモータ3に供給される電流、すなわちモータ3の巻線41に流れる電流Iを検出し、制御部17に送信する。電流検出部47としては、例えばCT方式の電流センサ等が使用される。なお、その他の種類の電流センサを使用してもよい。また、電流検出部47はモータ制御装置5の内部に限らず外部に設置されてもよい。
The
温度検出部35は、モータ3の巻線41の温度Tを検出し、制御部17に送信する。
The
回転位置検出器49は、モータ7の回転角度θを光学的または磁気的に検出し、制御部17に送信する。回転位置検出器49としては、例えば光学式又は磁気式のエンコーダ等が使用される。なお、その他の種類の回転位置センサを使用してもよい。
The
<4.制御部のモータ制御に関わる機能構成>
図7を参照しつつ、制御部17のモータ制御に関わる機能構成の一例について説明する。
<4. Functional Configuration Related to Motor Control of Control Unit>
An example of a functional configuration related to motor control of the
図7に示すように、制御部17は、トルク制御部51と、電流制御部53と、PWM制御部55と、電流変換部57とを有する。
As shown in FIG. 7 , the
トルク制御部51は、コントローラ9から受信したトルク指令Trに基づいて、電流指令Iref(例えばq軸成分のq軸電流指令Iqref及びd軸成分のd軸電流指令Idref)を生成する。
The
電流変換部57は、電流検出部47から受信した電流I(例えば3相の電流Iu,Iv,Iw)を、回転位置検出器49から受信したモータ3の回転角度θに基づいて電流I(例えばq軸成分のq軸電流Iq及びd軸成分のd軸電流Id)に座標変換する。
The
電流制御部53は、トルク制御部51から出力された電流指令Irefと、電流検出部47から電流変換部57を介してフィードバックされた電流Iとの電流偏差に基づき、電圧指令V(例えばq軸成分のq軸電圧指令Vq及びd軸成分のd軸電圧指令Vd)を生成する。次に、電流制御部53は、上記の電圧指令Vを、回転位置検出器49から受信したモータ3の回転角度θに基づき、例えばU相、V相、W相の電圧指令に座標変換して電圧指令V(U相電圧指令Vu、V相電圧指令Vv、及びW相電圧指令Vw)を生成し、PWM制御部55へ出力する。
The
PWM制御部55は、電流制御部53から入力された電圧指令Vに基づくPWM変換により、例えばU相、V相、W相の各相に対応するPWM信号Csを生成し、インバータ部19へ出力する。
The
インバータ部19は、上記PWM信号Csに基づくスイッチング動作を行い、バッテリ7から供給される直流電力をPWM制御で例えばU相、V相、W相の3相の交流電力に変換し、モータ3に供給する。インバータ部19から供給された交流電力の電流I(Iu,Iv,Iw)は、電流検出部47によって検出され、電流変換部57へ送信される。
The
以上により、モータ制御装置5では、電流制御(トルク制御)のためのフィードバックループが構成される。その結果、モータ制御装置5からモータ3に供給される電流が、モータ制御装置5へ入力されるトルク指令に対応して追従するように制御される。
As described above, the
<5.制御部の寿命推定に関わる機能構成>
図8を参照しつつ、制御部17の寿命推定に関わる機能構成の一例について説明する。
<5. Functional Configuration Related to Life Estimation of Control Unit>
An example of a functional configuration related to life estimation of the
図8に示すように、制御部17は、情報入力部59と、諸元情報記録部61と、演算実行部63と、第1警告出力部65とを有する。
As shown in FIG. 8 , the
情報入力部59は、電流検出部47により検出されたモータ3の巻線41に流れる電流I、及び、温度検出部35により検出されたモータ3の巻線41の温度Tを入力する。
The
諸元情報記録部61(情報記録部の一例)は、モータ3の巻線41に関する各種の諸元情報を記録する。諸元情報には、例えば巻線41の占積率や充填率等が含まれる。占積率は、巻線41が収容されるスロット39bの断面積に対して電線40の断面積が占める割合である。充填率は、巻線41を被覆する樹脂43の断面積に対して気泡以外の部分の断面積が占める割合である。
The specification information recording unit 61 (an example of the information recording unit) records various kinds of specification information regarding the
なお、諸元情報記録部61は、複数の機種のモータについて巻線に関する諸元情報を記録してもよい。この場合、モータメーカが提供している全機種のモータの巻線に関する諸元情報を記録してもよいし、モータ制御装置5の定格出力の容量に基づいて制御対象となるモータの機種に限定した巻線の諸元情報を記録してもよい。諸元情報記録部61に複数の機種のモータに関する諸元情報を記録する場合には、どの機種のモータの諸元情報を使用するかをユーザが選択してもよい。
Note that the specification
また、モータ制御装置5が更新された場合、更新前のモータ制御装置5の諸元情報記録部61に記録された諸元情報や、後述の第1積算処理部69により積算された回数(カウント値)は、それぞれ更新後のモータ制御装置5の諸元情報記録部61および第1積算処理部69に引き継ぐことができる。
Further, when the
演算実行部63は、巻線41に流れる電流及び巻線41の温度が所定の条件を満たした場合に、諸元情報記録部61に記録された巻線41に関する諸元情報に基づいて、巻線41の寿命に関わる演算を実行する。本実施形態では、「巻線41の寿命に関わる演算」として、上記所定の条件を満たした回数をカウントする演算処理を行う。演算実行部63は、係数設定部67と、第1積算処理部69と、第1閾値算出部71と、第1寿命推定部73とを有する。
When the current flowing through the winding 41 and the temperature of the winding 41 satisfy predetermined conditions, the
係数設定部67は、巻線41を流れる電流及び巻線41の温度が所定の条件を満たしている間の電流検出部47の検出値に基づいて係数を設定する。具体的には、係数設定部67は、電流検出部47の検出値が電流閾値Ish(第1の閾値の一例)以上となり、且つ、温度検出部35の検出値が温度閾値Tsh(第2の閾値の一例)以下となっている間の電流検出部47の検出値の最大値(以下適宜「最大電流値」という)に基づいて係数を設定する。「係数」は、第1積算処理部69により回数をカウントする際に乗ずる数値であり、係数が大きいほど所定の条件を満たした場合の回数のカウント値が大きくなる。例えば、係数が1の場合には所定の条件が1度満たされた場合に1回とカウントされるが、係数が2の場合には所定の条件が1度満たされた場合に2回とカウントされる。すなわち、係数設定部67は、最大電流値が大きいほど消費される寿命が大きくなるようにカウントする回数に重み付けを行う。
The
図9に、係数設定部67による係数の設定の一例を示す。なお、図9では樹脂43の充填率が異なる2種類(例えば50%及び60%)の巻線について係数の設定例をそれぞれ示している。図9に示すように、係数は最大電流値が大きくなるほど例えば指数関数的に大きくなるように設定される。これは、流れる電流が大きいほど導線部40aの発熱量が大きくなるため、導線部40aと被膜部40bとの間の温度差が大きくなり、被膜部40bが受けるストレスも大きくなるからである。また、最大電流値が同じである場合には、係数は樹脂43の充填率が小さいほど大きくなるように設定される。これは、樹脂43の充填率が小さい場合には気泡が多く含まれるため、スロット39b内の熱伝導率が小さくなり、その結果、巻線41の温度が低い状態で大きな電流が流れた場合に、導線部40aと被膜部40bとの間に生じる温度差が大きくなり、被膜部40bが受けるストレスが大きくなるからである。
FIG. 9 shows an example of coefficient setting by the
なお、上記では電流検出部47の検出値が電流閾値Ish以上となり、且つ、温度検出部35の検出値が温度閾値Tsh以下となっている間の最大電流値に基づいて係数を設定したが、最大値に限らず、例えば上記期間の検出値の平均値や積算値等に基づいて係数を設定してもよい。
In the above description, the coefficient is set based on the maximum current value while the value detected by the
図8に戻り、第1積算処理部69は、巻線41に流れる電流及び巻線41の温度が所定の条件を満たした回数を積算する。具体的には、第1積算処理部69は、電流検出部47の検出値が電流閾値Ish以上となり、且つ、温度検出部35の検出値が温度閾値Tsh以下となった回数をカウントして積算する。この際、第1積算処理部69は、上記係数設定部67により設定された係数を乗じて回数をカウントする。例えば、係数が1の場合には所定の条件が1度満たされた場合に1回とカウントするが、係数が2の場合には所定の条件が1度満たされた場合に2回とカウントする。
Returning to FIG. 8, the first
第1閾値算出部71は、諸元情報記録部61に記録された巻線41に関する諸元情報に基づいて、巻線41の寿命を推定するための上限回数Nmax(第3の閾値の一例)を算出する。第1閾値算出部71は、例えば以下のようにして上限回数Nmaxを算出する。
The first
スロット39bの断面積をSslot、巻線41の占積率をKspf、樹脂43の充填率をKmolとすると、巻線41の断面積Scoil、樹脂43の断面積Smol、気泡の断面積Sairは、次式(1)~(3)により求められる。
Assuming that the cross-sectional area of the
Scoil=Kspf×Sslot ・・・ (1)
Smol=(1-Kspf)×Sslot ・・・ (2)
Sair=(1-Kmol)×Smol ・・・ (3)
Scoil=Kspf×Sslot (1)
Smol=(1−Kspf)×Sslot (2)
Sair=(1−Kmol)×Smol (3)
巻線41の熱伝導率をλcoil、樹脂43の熱伝導率をλmol、気泡の熱伝導率をλairとすると、スロット39b内の熱伝導率λは次式(4)により求められる。
Let λcoil be the thermal conductivity of the winding 41, λmol be the thermal conductivity of the
λ=(λcoil×Scoil/Sslot)+(λmol×Smol/Sslot)+(λair×Sair/Sslot) ・・・ (4) λ=(λcoil×Scoil/Sslot)+(λmol×Smol/Sslot)+(λair×Sair/Sslot) (4)
図10に、上記式(4)により算出されるスロット39b内の熱伝導率λの一例を示す。図10に示すように、スロット39b内の熱伝導率λは、占積率が大きくなるほど例えば指数関数的に大きくなる。これは、巻線41の電線40の熱伝導率が樹脂43や気泡に比べて大きいからである。また、占積率が同じである場合には、樹脂43の充填率が大きいほど熱伝導率λは大きくなる。これは、樹脂43の充填率が大きくなるほど、電線40や樹脂43に比べて熱伝導率が小さな気泡がスロット39b内において少なくなるからである。
FIG. 10 shows an example of the thermal conductivity λ inside the
スロット39b内の熱伝導率をλ、熱伝導率に対する劣化係数をN、基本電流をIref、基本電流時の劣化回数をNref、電流閾値をIshとすると、上限回数Nmaxは次式(5)により求められる。なお、基本電流Irefは巻線41に流れる電流の基準値であり、例えば巻線41の定格電流値等を使用してもよい。
Assuming that the thermal conductivity in the
Nmax=Nref×f((Ish/Iref)(2×Nλ)) ・・・ (5) Nmax=Nref×f((Ish/Iref) (2×Nλ) ) (5)
図11に、上記式(5)により算出されるスロット39b内の上限回数Nmaxの一例を示す。図11に示すように、上限回数Nmaxは電流値(基本電流Iref)が大きくなるほど小さくなる。これは、流れる電流が大きいほど導線部40aの発熱量が大きくなるため、導線部40aと被膜部40bとの間の温度差が大きくなり、被膜部40bが受けるストレスも大きくなるからである。また、最大電流値が同じである場合には、上限回数Nmaxは樹脂43の充填率が大きいほど大きくなる。これは、樹脂43の充填率が大きい場合には気泡が少なくなるため、スロット39b内の熱伝導率が大きくなり、その結果、巻線41の温度が低い状態で大きな電流が流れた場合に導線部40aと被膜部40bとの間に生じる温度差が小さくなり、被膜部40bが受けるストレスが小さくなるからである。したがって、巻線41の寿命の指標である上限回数Nmaxは、電流が小さいほど大きくなり、且つ、樹脂43の充填率が大きいほど大きくなる。
FIG. 11 shows an example of the upper limit number of times Nmax in the
図8に戻り、第1寿命推定部73は、上記第1積算処理部69により積算された回数と、上記閾値算出部71により算出された上限回数Nmaxとに基づいて、巻線41の寿命を推定する。第1寿命推定部73は、例えば回数の積算値が上限回数Nmaxを超えた場合には巻線41が寿命に到達したと推定し、回数の積算値が上限回数Nmaxを超えていない場合には巻線41が寿命に到達していないと推定することができる。
Returning to FIG. 8, the first
第1警告出力部65は、上記第1積算処理部69により積算された回数が上記第1閾値算出部71により算出された上限回数Nmaxを超えた場合に、巻線41の寿命に関わる警告(ワーニング又はアラームでもよい)を出力する。第1警告出力部65による警告の出力態様は様々な態様が考えられるが、例えばモータ制御装置5が有する表示装置等の出力装置915(後述の図17参照)を介して表示してもよいし、又は、例えばモータ制御装置5と通信可能に接続された外部出力装置(図示省略)に対して送信してもよい。
The first
上述した情報入力部59、諸元情報記録部61、演算実行部63、第1警告出力部65、係数設定部67、第1積算処理部69、第1閾値算出部71、第1寿命推定部73等における処理等は、これらの処理の分担の例に限定されるものではなく、例えば、更に少ない数の処理部(例えば1つの処理部)で処理されてもよく、また、更に細分化された処理部により処理されてもよい。制御部17の上記処理等は、後述するCPU901(図17参照)が実行するプログラムにより実装されてもよいし、その一部又は全部がASICやFPGA、その他の電気回路等の実際の装置により実装されてもよい。
The
<6.制御部の処理手順>
図12を参照しつつ、モータ制御装置5の制御部17により実行される処理手順の一例について説明する。
<6. Processing Procedure of Control Unit>
An example of the processing procedure executed by the
ステップS10では、制御部17は、情報入力部59により、巻線41に流れる電流の検出値(電流I)を電流検出部47から入力する。電流Iの入力は例えば所定の時間間隔で継続して行われる。
In step S<b>10 , the
ステップS20では、制御部17は、情報入力部59により、巻線41の温度の検出値(温度T)を温度検出部35から入力する。温度Tの入力は例えば所定の時間間隔で継続して行われる。
In step S<b>20 , the
ステップS30では、制御部17は、演算実行部63により、電流Iが電流閾値Ish以上となり、且つ、温度Tが温度閾値Tsh以下であるか否かを判定する。上記条件を満たさない場合、すなわち、電流Iが電流閾値Ish未満であるか、又は、温度Tが温度閾値Tshより高い場合には(ステップS30:NO)、先のステップS10に戻る。一方、上記条件を満たした場合には、次のステップS40に移る。
In step S<b>30 , the
ステップS40では、制御部17は、演算実行部63により、上記ステップS30の条件を満たさなくなったか否かを判定する。具体的には、電流Iが電流閾値Ish未満となったか否か、又は、温度Tが温度閾値Tshより高くなったか否か、の少なくともいずれかを判定する。ステップS30の条件を満たす間は本ステップS40を繰り返し(ステップS40:NO)、ステップS30の条件を満たさなくなった場合には(ステップS40:YES)、次のステップS50に移る。
In step S40, the
ステップS50では、制御部17は、係数設定部67により、電流Iが電流閾値Ish以上となり、且つ、温度Tが温度閾値Tsh以下である間に電流検出部47から入力した検出値の最大値(最大電流値)に基づいて、係数を設定する。
In step S50, the
ステップS60では、制御部17は、第1積算処理部69により、電流Iが電流閾値Ish以上となり、且つ、温度Tが温度閾値Tsh以下となった回数を、上記ステップS50で設定した係数に基づいてカウントし、積算する。積算された回数(カウント値)は適宜の記録手段(記録装置917等。後述の図17参照)に記録される。
In step S60, the
ステップS70では、制御部17は、第1寿命推定部73により、上記ステップS60で積算した回数が上限回数Nmax以上であるか否かを判定する。上限回数Nmaxは、本ステップS70又は適宜のタイミングで、第1閾値算出部71により巻線41に関する諸元情報に基づいて算出される。回数が上限回数Nmax未満である場合には(ステップS70:NO)、巻線41が寿命に到達していない、すなわち巻線41の絶縁の劣化が許容範囲内であると推定され、先のステップS10に戻り、同様の手順を繰り返す。一方、回数が上限回数Nmax以上である場合には(ステップS70:YES)、巻線41が寿命に到達している、すなわち巻線41の絶縁の劣化が許容範囲を超えたと推定され、次のステップS80に移る。
In step S70, the
ステップS80では、制御部17は、第1警告出力部65により、巻線41の寿命に関わる警告を出力する。以上により、本フローチャートを終了する。
In step S<b>80 , the
以上説明した処理手順は一例であって、上記手順の少なくとも一部を削除又は変更してもよいし、上記以外の手順を追加してもよい。上記手順の少なくとも一部の順番を変更してもよいし、複数の手順が単一の手順にまとめられてもよい。 The processing procedure described above is an example, and at least part of the above procedure may be deleted or changed, and procedures other than the above may be added. The order of at least some of the above procedures may be changed, and multiple procedures may be combined into a single procedure.
<7.実施形態の効果>
以上説明したように、本実施形態のモータ制御システム15は、巻線41を備えたモータ3と、モータ3を制御するモータ制御装置5と、を有し、モータ制御装置5は、巻線41に関する諸元情報を記録する諸元情報記録部61と、諸元情報記録部61に記録された諸元情報に基づいて、巻線41の寿命に関わる演算を実行する演算実行部63と、を有する。
<7. Effect of Embodiment>
As described above, the
巻線41は電線40が巻回されて構成され、電線40は導線部40aと絶縁材料で構成された被膜部40bとを有する。電線40に電流が流れると発熱により導線部40aが膨張するが、導線部40aと被膜部40bの熱膨張率の差に起因して、被膜部40bがストレスを受ける。このようなストレスを繰り返し受けることにより、被膜部40bが疲労して絶縁劣化を起こすとモータ3の故障を招く。このため、巻線41の絶縁に関わる寿命を高い精度で推定することが求められていた。
The winding 41 is formed by winding an
巻線41の寿命を高精度に推定するには、例えば巻線41の占積率や充填率等、ユーザには公開されていない巻線41に関する諸元情報が必要となる場合がある。本実施形態では、そのような諸元情報が、モータ制御装置5の諸元情報記録部61に記録されている。したがって、モータ制御装置5の演算実行部63が記録された諸元情報に基づいて演算を行うことにより、巻線41の寿命をより高い精度で推定することができる。これにより、巻線41が推定された寿命に到達する前に事前にユーザに知らせることで、モータ3が故障する前にモータ3又は巻線41を交換する等の対策を取ることが可能となるので、ユーザへの負担を軽減できると共に、商品価値を高めることができる。
In order to estimate the life of the
また、本実施形態のモータ制御システム15は、巻線41を備えたモータ3と、モータ3を制御するモータ制御装置5と、を有し、モータ制御装置5は、巻線41に流れる電流及び巻線41の温度が所定の条件を満たした場合に、巻線41に関する諸元情報に基づいて、巻線41の寿命に関わる演算を実行する演算実行部63を有する。
In addition, the
巻線41を構成する電線40に電流が流れると発熱により導線部40aが膨張するが、導線部40aと被膜部40bの熱膨張率の差に起因して、被膜部40bがストレスを受ける。特に、巻線41の温度が低い状態で大きな電流が流れた場合(例えばモータ3が十分に暖機されていない状態で電動車両1を急加速する場合等)には、導線部40aと被膜部40bとの間に急峻な温度差が発生し、被膜部40bが大きなストレスを受けることとなる。このように巻線41が特に大きなストレスを受ける条件下でモータ3が繰り返し運転された場合、被膜部40bの絶縁劣化が促進される。このため、巻線41の寿命を高精度に推定するにはモータ3の実運転状況を加味して推定することが望まれる。
When current flows through the
本実施形態では、巻線41に流れる電流及び巻線41の温度が所定の条件を満たした場合に、巻線41の寿命に関わる演算を実行する。これにより、上記のように巻線41が特に大きなストレスを受ける条件を満たした場合に演算を実行することが可能となり、モータ3の実運転状況に即した巻線41の寿命を推定することが可能となる。したがって、巻線41の寿命をより高い精度で推定することができる。
In this embodiment, when the current flowing through the
また本実施形態において、諸元情報は、巻線41の占積率及び充填率の少なくとも一方を含んでもよい。
Further, in the present embodiment, the specification information may include at least one of the space factor and the filling factor of the
一般に巻線41の占積率や充填率等はユーザには公開されておらず、例えば巻線メーカに問い合わせしなければ把握できない情報である。本実施形態では、そのような諸元情報が、モータ制御装置5の諸元情報記録部61に記録されているので、モータ制御装置5の演算実行部63が記録された諸元情報に基づいて演算を行うことにより、巻線41の寿命を高い精度で推定することができる。これにより、ユーザは巻線メーカ等に問い合わせすることなく、高精度な巻線41の寿命を把握することができる。
Generally, the space factor, filling factor, etc. of the winding 41 are not open to the public, and are information that cannot be grasped unless, for example, inquiries are made to the winding manufacturer. In this embodiment, such specification information is recorded in the specification
また本実施形態において、モータ制御装置5は、巻線41に流れる電流を検出する電流検出部47及び巻線41の温度を検出する温度検出部35から検出値を入力する情報入力部59を有してもよく、その場合には、演算実行部63は、電流検出部47の検出値が電流閾値Ish以上となり、且つ、温度検出部35の検出値が温度閾値Tsh以下となった回数を積算する第1積算処理部69と、積算された回数と上限回数Nmaxとに基づいて巻線41の寿命を推定する第1寿命推定部73と、を有してもよい。
In this embodiment, the
この場合、巻線41が大きなストレスを受ける条件を具備した回数を積算することができる。そして、巻線41が上記条件を許容可能な上限回数Nmaxを閾値とすることで、上限回数Nmaxが巻線41の寿命の指標となる。したがって、例えば積算した回数が上限回数Nmaxを超えた場合には巻線41が寿命に到達しており、積算した回数が上限回数Nmaxを下回っている場合には巻線41が寿命に到達していないと推定することができる。 In this case, the number of times the winding 41 satisfies the condition of receiving a large stress can be accumulated. By setting the upper limit number of times Nmax at which the winding 41 can tolerate the above conditions as a threshold value, the upper limit number of times Nmax becomes an index of the life of the winding 41 . Therefore, for example, when the accumulated number of times exceeds the upper limit number of times Nmax, the winding 41 has reached the end of its life. It can be assumed that no
また本実施形態において、演算実行部63は、巻線41に関する諸元情報に基づいて上限回数Nmaxを算出する第1閾値算出部71を有してもよい。
Further, in the present embodiment, the
この場合、巻線41の絶縁に関わる寿命の指標となる上限回数Nmaxを、巻線41の諸元情報を用いて算出することで、適正な値に設定することができる。 In this case, the upper limit number of times Nmax, which is an index of the life related to the insulation of the winding 41, can be set to an appropriate value by calculating using the specification information of the winding 41. FIG.
また本実施形態において、演算実行部63は、電流検出部47の検出値が電流閾値Ish以上となり、且つ、温度検出部35の検出値が温度閾値Tsh以下となっている間の電流検出部47の検出値の最大値に基づいて係数を設定する係数設定部67、を有してもよく、その場合には、第1積算処理部69は係数に基づいて回数をカウントしてもよい。
Further, in the present embodiment, the
電流値が電流閾値Ish以上となり、且つ、温度が温度閾値Tsh以下となることで、巻線41が大きなストレスを受ける条件が満たされた場合において、電流値がどの程度まで上昇したかに応じて巻線41が受けるストレスの大きさが異なる。例えば、電流値が相対的に高い方が電流値が相対的に低い場合よりも被膜部40bに与えるダメージは大きくなり、寿命は短くなる。
When the current value becomes equal to or higher than the current threshold value Ish and the temperature becomes equal to or lower than the temperature threshold value Tsh, and the condition that the winding 41 is subjected to a large stress is satisfied, depending on how much the current value rises The magnitude of the stress that the
本実施形態では、巻線41が大きなストレスを受ける条件を具備している間の最大電流値に基づいて係数を設定し、当該係数に基づいて巻線41が条件を具備した回数をカウントする。これにより、カウント数を最大電流値の高低に応じて変動させることができるので、巻線41の寿命を実運転状況に応じてより高精度に推定することができる。 In the present embodiment, a coefficient is set based on the maximum current value while the winding 41 satisfies the condition of receiving a large stress, and the number of times the winding 41 satisfies the condition is counted based on the coefficient. As a result, the number of counts can be changed according to the magnitude of the maximum current value, so the life of the winding 41 can be estimated with higher accuracy according to the actual operating conditions.
また本実施形態において、モータ制御装置5は、積算された回数が上限回数Nmaxを超えた場合に、巻線41の寿命に関わる警告を出力する第1警告出力部65を有してもよい。
Further, in the present embodiment, the
この場合、巻線41が推定された寿命に到達する前に事前にユーザに知らせることができるので、ユーザに安心感を与え、信頼性を向上できる。また、ユーザはモータ3が故障する前にモータ3又は巻線41を交換する等の対策を取ることが可能となるので、ユーザへの負担を軽減できると共に、商品価値を高めることができる。
In this case, since the user can be notified in advance before the winding 41 reaches the estimated end of life, the user can feel secure and the reliability can be improved. In addition, since the user can take countermeasures such as replacing the
また、本実施形態の電動車両1は、巻線41を備えたモータ3と、モータ3を制御するモータ制御装置5と、モータ3により駆動される車輪11と、モータ3及びモータ制御装置5を搭載し、車輪11により走行する車体13と、を有し、モータ制御装置5は、巻線41に関する諸元情報を記録する諸元情報記録部61と、諸元情報記録部61に記録された諸元情報に基づいて、巻線41の寿命に関わる演算を実行する演算実行部63と、を有する。
Further, the
一般に電動車両用のモータは車体の加速時等に最大トルク又はそれに近いトルクで運転されることが多い。また、モータも車体への搭載性から小型化が求められ、巻線に流す電流も例えば一般産業用モータ等に比べて比較的大きい。このため、巻線に流れる電流密度は高く設定される。一方で、一般に電動車両用のモータは水冷又は油冷により冷却されるため、冷却能力は高い。しかしながら、水冷又は油冷による冷却はモータが連続したトルクで運転される場合には有効であるが、瞬時に最大トルク等で運転される場合には効果が小さい。このため、例えば最大トルク等で運転された際に導線部の電流密度が急上昇して急激に発熱する一方で、冷却等により巻線の温度が低い場合には、導線部と被膜部との間に急峻な温度差が発生し、被膜部が大きなストレスを受けることとなる。このようなストレスを繰り返し受けることにより、被膜部が疲労して絶縁劣化を起こすと、モータの故障が検出されて運転中にモータが停止される。その場合、車両はその場で停止することになり、ユーザに負担をかけると共に、商品価値を下げることになる。このため、巻線の絶縁に関わる寿命を高い精度で推定することが求められていた。 Generally, a motor for an electric vehicle is often operated at a maximum torque or a torque close to it when the vehicle body is accelerated. In addition, motors are also required to be downsized in order to be easily mountable on a vehicle body, and the current flowing through the windings is relatively large compared to, for example, general industrial motors. Therefore, the current density flowing through the windings is set high. On the other hand, since motors for electric vehicles are generally cooled by water cooling or oil cooling, they have a high cooling capacity. However, cooling by water cooling or oil cooling is effective when the motor is operated with continuous torque, but is less effective when it is operated instantaneously with maximum torque or the like. For this reason, for example, when the current density in the conducting wire portion rises sharply and heat is generated when the operation is performed at maximum torque, etc., when the temperature of the winding is low due to cooling, etc., the A steep temperature difference occurs between the two parts, and the coating part receives a large stress. When such stress is repeatedly applied to the coating, the insulation deteriorates due to fatigue, and the failure of the motor is detected and the motor is stopped during operation. In that case, the vehicle will stop on the spot, placing a burden on the user and lowering the product value. For this reason, it has been required to estimate the life associated with the insulation of windings with high accuracy.
巻線の寿命を高精度に推定するには、例えば巻線の占積率や充填率等、ユーザには公開されていない巻線に関する諸元情報が必要となる場合がある。本実施形態では、そのような諸元情報が、モータ制御装置5の諸元情報記録部61に記録されている。したがって、モータ制御装置5の演算実行部63が記録された諸元情報に基づいて演算を行うことにより、巻線41の寿命をより高い精度で推定することができる。これにより、巻線41が推定された寿命に到達する前に事前にユーザに知らせることで、モータ3が故障して電動車両1が停止する前にモータ3又は巻線41を交換する等の対策を取ることが可能となるので、ユーザへの負担を軽減できると共に、商品価値を高めることができる。
In order to estimate the life of the windings with high accuracy, it may be necessary to obtain specification information about the windings, such as the space factor and filling factor of the windings, which is not disclosed to users. In this embodiment, such specification information is recorded in the specification
また、本実施形態の電動車両1は、巻線41を備えたモータ3と、モータ3を制御するモータ制御装置5と、モータ3により駆動される車輪11と、モータ3及びモータ制御装置5を搭載し、車輪11により走行する車体13と、を有し、モータ制御装置5は、巻線41に流れる電流及び巻線41の温度が所定の条件を満たした場合に、巻線41に関する諸元情報に基づいて、巻線41の寿命に関わる演算を実行する演算実行部63を有する。
Further, the
モータ3の巻線41の温度が低い状態で最大トルク又はそれに近いトルクで運転された場合(例えばモータ3が十分に暖機されていない状態で電動車両1を急加速する場合等)、被膜部40bの絶縁劣化が促進される。このため、巻線41の寿命を高精度に推定するにはモータ3の実運転状況を加味して推定することが望まれる。
When the temperature of the
本実施形態では、巻線41に流れる電流及び巻線41の温度が所定の条件を満たした場合に、巻線41の寿命に関わる演算を実行する。これにより、上記のように巻線41が特に大きなストレスを受ける条件を満たした場合に演算を実行することが可能となり、モータ3の実運転状況に即した巻線41の寿命を推定することが可能となる。したがって、巻線41の寿命をより高い精度で推定することができる。
In this embodiment, when the current flowing through the
<8.変形例>
開示の実施形態は、以上説明した内容に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
<8. Variation>
The disclosed embodiments are not limited to the contents described above, and various modifications are possible without departing from the gist and technical ideas thereof.
例えば、上記実施形態では、「巻線41の寿命に関わる演算」の一例として、所定の条件を満たした回数を積算する場合について説明したが、上記演算は回数の積算に限るものではない。例えば、所定の条件を満たしている間の電流値、又は、記所定の条件を満たしている間の電流値を時間で積分した時間積分値を積算してもよい。以下、本変形例の詳細について説明する。 For example, in the above-described embodiment, as an example of "calculation related to the life of the winding 41", the case of accumulating the number of times a predetermined condition is satisfied has been described, but the calculation is not limited to accumulating the number of times. For example, a current value while a predetermined condition is satisfied, or a time integral value obtained by integrating the current value while the predetermined condition is satisfied may be accumulated. The details of this modification will be described below.
図13に、本変形例に係るモータ制御装置5の制御部17の寿命推定に関わる機能構成の一例を示す。なお、図13において前述の図8と同様の構成には同符号を付し、適宜説明を省略する。
FIG. 13 shows an example of a functional configuration related to life estimation of the
図13に示すように、制御部17は、前述の情報入力部59及び諸元情報記録部61と、演算実行部75と、第2警告出力部77とを有する。
As shown in FIG. 13 , the
情報入力部59は、電流検出部47により検出されたモータ3の巻線41に流れる電流Iを入力する。なお、前述の実施形態と同様に、温度検出部35により検出されたモータ3の巻線41の温度Tについても入力してもよい。
The
演算実行部75は、巻線41に流れる電流が所定の条件を満たした場合に、諸元情報記録部61に記録された巻線41に関する諸元情報に基づいて、巻線41の寿命に関わる演算を実行する。所定の条件は、電流検出部47の検出値が電流閾値Ish以上となることである。なお、前述の実施形態と同様に、電流検出部47の検出値が電流閾値Ish以上となり、且つ、温度検出部35の検出値が温度閾値Tsh以下となることを所定の条件としてもよい。本変形例では「巻線41の寿命に関わる演算」として、上記所定の条件を満たしている間の電流値、又は、上記所定の条件を満たしている間の電流値を時間で積分した時間積分値を積算する演算処理を行う。演算実行部75は、第2積算処理部79と、第2閾値算出部81と、第2寿命推定部83とを有する。
When the current flowing through the winding 41 satisfies a predetermined condition, the
第2積算処理部79は、電流検出部47の検出値が電流閾値Ish以上となる間の、電流検出部47の検出値、又は、電流検出部47の検出値を時間で積分した時間積分値を積算する。
The second
図14に、第2積算処理部79により積算される時間積分値の一例を示す。図14は電動車両1の走行中の電流Iの変化の一例を示している。図14に示す例では、電流Iは時間t11において電流閾値Ish以上となり、時間t12において電流閾値Ish以下となり、時間t21において電流閾値Ish以上となり、時間t22において電流閾値Ish以下となり、時間t31において電流閾値Ish以上となり、時間t32において電流閾値Ish以下となる。この場合において、第2積算処理部79は、例えば次式(6)~(9)に基づいて時間積分値の積算値totalIを算出する。
FIG. 14 shows an example of the time integral value integrated by the second
なお、f(I1)は時間t11~t12の期間の電流値(電流検出部47の検出値)、intI1は当該期間の電流値の時間積分値、f(I2)は時間t21~t22の期間の電流値、intI2は当該期間の電流値の時間積分値、f(I3)は時間t31~t32の期間の電流値、intI3は当該期間の電流値の時間積分値、totalIは時間積分値の積算値である。時間積分値intI1,intI2,intI3はそれぞれ図14にハッチングで示す領域の面積に相当する。 Note that f(I1) is the current value during the period from time t11 to t12 (the value detected by the current detection unit 47), intI1 is the time integration value of the current value during this period, and f(I2) is the current value during the period from time t21 to t22. current value, intI2 is the time integrated value of the current value in the period, f(I3) is the current value in the period from time t31 to t32, intI3 is the time integrated value of the current value in the period, totalI is the integrated value of the time integrated value is. The time integral values intI1, intI2, and intI3 correspond to the area of the hatched regions in FIG.
なお、図15に示すように、電流Iが電流閾値Ishを超えた部分の時間積分値intI1,intI2,intI3を積算してもよい。この場合には上記式(6)~(8)は以下のようになる。 As shown in FIG. 15, time integrated values intI1, intI2, and intI3 of portions where the current I exceeds the current threshold Ish may be integrated. In this case, the above formulas (6) to (8) are as follows.
なお、第2積算処理部79は、上述のように電流値を時間で積分した時間積分値を積算するのではなく、電流値自体を積算してもよい。この場合、例えば所定の条件を満たした期間(電流値が電流閾値Ish以上の期間)における電流値の最大値を積算してもよいし、当該期間における電流値の平均値等を積算してもよい。
Note that the second
図13に戻り、第2閾値算出部81は、加速試験に基づいて、電流値の積算値の上限値limI(第4の閾値の一例)、又は、時間積分値の積算値の上限値limI(第4の閾値の一例)を算出する。具体的には、第2閾値算出部81は、例えば、電流の増加による温度上昇を実測またはシミュレーション等によって求め、電流と温度との関係(電流と温度の関係式)を把握する。この際、巻線41の占積率や充填率等に基づいて電流と温度との関係を算出してもよい。第2閾値算出部81は、当該温度上昇による絶縁材料の熱劣化については、例えば、アレニウスの式(10)による10℃半減則等にもとづき、絶縁材料の劣化の進み具合(例えば絶縁材料の物性(強度や電気的特性等)の変化等)を加速試験によって把握する。第2閾値算出部81は、上記結果を、上記電流と温度及び加速試験によって知り得た劣化時間の関係から積算電流に換算し、上記上限値limIを算出する。第2閾値算出部81により算出された上限値limIは、諸元情報記録部61に記録される。
Returning to FIG. 13 , the second
なお、kは反応速度定数、Aは定数、Eaは活性化エネルギー、Rは気体定数、Tは絶対温度(K)である。
Here, k is the reaction rate constant, A is the constant, Ea is the activation energy, R is the gas constant, and T is the absolute temperature (K).
第2寿命推定部83は、上記第2積算処理部79により積算された積算値totalIと、上記第2閾値算出部81により算出された上限値limIとに基づいて、巻線41の寿命を推定する。第2寿命推定部83は、例えば積算値totalIが上限値limIを超えた場合には巻線41が寿命に到達したと推定し、積算値totalIが上限値limIを超えていない場合には巻線41が寿命に到達していないと推定することができる。
The second
第2警告出力部77は、上記第2積算処理部79により積算された積算値totalIが上記第2閾値算出部81により算出された上限値limIを超えた場合に、巻線41の寿命に関わる警告(ワーニング又はアラームでもよい)を出力する。
The second
上述した演算実行部75、第2警告出力部77、第2積算処理部79、第2閾値算出部81、第2寿命推定部83等における処理等は、これらの処理の分担の例に限定されるものではなく、例えば、更に少ない数の処理部(例えば1つの処理部)で処理されてもよく、また、更に細分化された処理部により処理されてもよい。制御部17の上記処理等は、後述するCPU901(図17参照)が実行するプログラムにより実装されてもよいし、その一部又は全部がASICやFPGA、その他の電気回路等の実際の装置により実装されてもよい。
The processing performed by the
図16に、本変形例に係るモータ制御装置5の制御部17により実行される処理手順の一例を示す。図16において、前述の図12と同様の手順については適宜説明を省略する。
FIG. 16 shows an example of a processing procedure executed by the
ステップS110では、制御部17は、情報入力部59により、巻線41に流れる電流の検出値(電流I)を電流検出部47から入力する。電流Iの入力は例えば所定の時間間隔で継続して行われる。
In step S<b>110 , the
ステップS120では、制御部17は、演算実行部75により、電流Iが電流閾値Ish以上であるか否かを判定する。上記条件を満たさない場合、すなわち、電流Iが電流閾値Ish未満である場合には(ステップS120:NO)、上記ステップS110に戻る。一方、上記条件を満たした場合には、次のステップS130に移る。
In step S<b>120 , the
ステップS130では、制御部17は、演算実行部75により、上記ステップS120の条件を満たさなくなったか否かを判定する。具体的には、電流Iが電流閾値Ish未満となったか否かを判定する。ステップS120の条件を満たす間は本ステップS130を繰り返し(ステップS130:NO)、ステップS120の条件を満たさなくなった場合には(ステップS130:YES)、次のステップS140に移る。
In step S130, the
ステップS140では、制御部17は、第2積算処理部79により、電流検出部47の検出値が電流閾値Ish以上となる間の、電流値又は時間積分値を算出する。
In step S140, the
ステップS150では、制御部17は、第2積算処理部79により、上記ステップS140で算出した電流値又は時間積分値を積算する。積算された積算値は適宜の記録手段(記録装置917等。後述の図17参照)に記録される。
In step S150, the
ステップS160では、制御部17は、第2寿命推定部83により、上記ステップS150で積算した積算値が、上限値以上であるか否かを判定する。上限値は、本ステップS160又は適宜のタイミングで、第2閾値算出部81により算出されて諸元情報記録部61に記録されており、諸元情報記録部61から取得される。積算値が上限値未満である場合には(ステップS160:NO)、巻線41が寿命に到達していない、すなわち巻線41の絶縁の劣化が許容範囲内であると推定され、先のステップS110に戻り、同様の手順を繰り返す。一方、積算値が上限値以上である場合には(ステップS160:YES)、巻線41が寿命に到達している、すなわち巻線41の絶縁の劣化が許容範囲を超えたと推定され、次のステップS170に移る。
In step S160, the
ステップS170では、制御部17は、第2警告出力部77により、巻線41の寿命に関わる警告を出力する。以上により、本フローチャートを終了する。
In step S<b>170 , the
以上説明した処理手順は一例であって、上記手順の少なくとも一部を削除又は変更してもよいし、上記以外の手順を追加してもよい。上記手順の少なくとも一部の順番を変更してもよいし、複数の手順が単一の手順にまとめられてもよい。 The processing procedure described above is an example, and at least part of the above procedure may be deleted or changed, and procedures other than the above may be added. The order of at least some of the above procedures may be changed, and multiple procedures may be combined into a single procedure.
以上説明した変形例によれば、巻線41に流れる電流が所定の条件を満たした場合において、電流値がどの程度まで上昇したか、又は、電流値がどの程度まで上昇してどの程度の時間だけ継続したか、等を加味して寿命に関わる演算を行うことができる。したがって、巻線41の寿命をモータ3の実運転状況に即してより高い精度で推定することができる。
According to the modified example described above, when the current flowing through the winding 41 satisfies a predetermined condition, how much the current value rises, or how much the current value rises and how long it takes It is possible to perform calculations related to the life by taking into consideration whether or not it has continued for Therefore, the life of the
<9.モータ制御装置のハードウェア構成例>
次に、図17を参照しつつ、モータ制御装置5のハードウェア構成例について説明する。なお、図17中では、モータ制御装置5のモータ3に電力を供給する機能に係る構成を適宜省略して図示している。
<9. Hardware Configuration Example of Motor Control Device>
Next, a hardware configuration example of the
図17に示すように、モータ制御装置5は、例えば、CPU901と、ROM903と、RAM905と、ASIC又はFPGA等の特定の用途向けに構築された専用集積回路907と、入力装置913と、出力装置915と、記録装置917と、ドライブ919と、接続ポート921と、通信装置923とを有する。これらの構成は、バス909や入出力インターフェース911を介し相互に信号を伝達可能に接続されている。
As shown in FIG. 17, the
プログラムは、例えば、ROM903やRAM905、ハードディスク等を含む記録装置917等に記録しておくことができる。
The program can be recorded in, for example, the
また、プログラムは、例えば、フレキシブルディスクなどの磁気ディスク、各種のCD・MOディスク・DVD等の光ディスク、半導体メモリ等のリムーバブルな記録媒体925に、一時的又は非一時的(永続的)に記録しておくこともできる。このような記録媒体925は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することもできる。この場合、これらの記録媒体925に記録されたプログラムは、ドライブ919により読み出されて、入出力インターフェース911やバス909等を介し上記記録装置917に記録されてもよい。
The program is temporarily or non-temporarily (permanently) recorded on a
また、プログラムは、例えば、ダウンロードサイト・他のコンピュータ・他の記録装置等(図示せず)に記録しておくこともできる。この場合、プログラムは、LANやインターネット等のネットワークNWを介し転送され、通信装置923がこのプログラムを受信する。そして、通信装置923が受信したプログラムは、入出力インターフェース911やバス909等を介し上記記録装置917に記録されてもよい。
Also, the program can be recorded in, for example, a download site, another computer, another recording device, or the like (not shown). In this case, the program is transferred via a network NW such as LAN or Internet, and the
また、プログラムは、例えば、適宜の外部接続機器927に記録しておくこともできる。この場合、プログラムは、適宜の接続ポート921を介し転送され、入出力インターフェース911やバス909等を介し上記記録装置917に記録されてもよい。
Also, the program can be recorded in an appropriate externally
そして、CPU901が、上記記録装置917に記録されたプログラムに従い各種の処理を実行することにより、上記の情報入力部59、諸元情報記録部61、演算実行部63、第1警告出力部65、係数設定部67、第1積算処理部69、第1閾値算出部71、第1寿命推定部73、第2警告出力部77、第2積算処理部79、第2閾値算出部81、及び第2寿命推定部83等による処理が実現される。この際、CPU901は、例えば、上記記録装置917からプログラムを直接読み出して実行してもよいし、RAM905に一旦ロードした上で実行してもよい。更にCPU901は、例えば、プログラムを通信装置923やドライブ919、接続ポート921を介し受信する場合、受信したプログラムを記録装置917に記録せずに直接実行してもよい。
Then, the
また、CPU901は、必要に応じて、例えばマウス・キーボード・マイク・タッチパネル(図示省略)等の入力装置913から入力する信号や情報に基づいて各種の処理を行ってもよい。
In addition, the
そして、CPU901は、上記の処理を実行した結果を、例えば表示装置や音声出力装置等の出力装置915から出力してもよく、さらにCPU901は、必要に応じてこの処理結果を通信装置923や接続ポート921を介し送信してもよく、上記記録装置917や記録媒体925に記録させてもよい。
Then, the
以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。その他、一々例示はしないが、上記実施形態や各変形例は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。 In addition to the methods already described above, the methods according to the above embodiments and modifications may be used in combination as appropriate. In addition, although not exemplified one by one, the above-described embodiment and each modified example can be implemented with various modifications within the scope not departing from the spirit thereof.
以上説明した実施形態や変形例等が解決しようとする課題や効果は、上述した内容に限定されるものではない。実施形態や変形例等によって、上述されていない課題を解決したり、上述されていない効果を奏することもでき、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。 The problems and effects to be solved by the embodiments, modifications, and the like described above are not limited to the contents described above. Depending on the embodiments, modifications, etc., problems not described above can be solved, effects not described above can be achieved, only part of the problems described can be solved, and one of the effects described can be obtained. Sometimes only the part is played.
1 電動車両
3 モータ
5 モータ制御装置
15 モータ制御システム
35 温度検出部
39b スロット
40 電線
41 巻線
43 樹脂
47 電流検出部
61 諸元情報記録部(情報記録部)
63 演算実行部
65 第1警告出力部
67 係数設定部
69 第1積算処理部
71 第1閾値算出部
73 第1寿命推定部
75 演算実行部
77 第2警告出力部
79 第2積算処理部
81 第2閾値算出部
83 第2寿命推定部
Ish 電流閾値(第1の閾値)
intI1 時間積分値
intI2 時間積分値
intI3 時間積分値
limI 上限値(第4の閾値)
Nmax 上限回数(第3の閾値)
Tsh 温度閾値(第2の閾値)
63
intI1 time integral value intI2 time integral value intI3 time integral value limI upper limit (fourth threshold)
Nmax upper limit number of times (third threshold)
Tsh temperature threshold (second threshold)
Claims (21)
前記モータを制御するモータ制御装置と、を有し、
前記モータ制御装置は、
前記巻線に関する諸元情報を記録する情報記録部と、
前記情報記録部に記録された前記諸元情報に基づいて、前記巻線の寿命に関わる演算を実行する演算実行部と、
を有し、
前記諸元情報は、
前記巻線が収容されるスロットの断面積に対して電線の断面積が占める割合である占積率、及び、前記巻線を被覆する樹脂の断面積に対して気泡以外の部分の断面積が占める割合である充填率、の少なくとも一方を含む、
モータ制御システム。 a motor with windings;
a motor control device that controls the motor,
The motor control device
an information recording unit for recording specification information about the winding;
an arithmetic execution unit that executes an arithmetic operation related to the life of the winding based on the specification information recorded in the information recording unit;
has
The specification information is
A space factor, which is the ratio of the cross-sectional area of the electric wire to the cross-sectional area of the slot in which the winding is accommodated, and the cross-sectional area of the portion other than the bubble with respect to the cross-sectional area of the resin covering the winding Including at least one of the filling rate, which is the proportion of
motor control system.
前記モータを制御するモータ制御装置と、を有し、a motor control device that controls the motor,
前記モータ制御装置は、The motor control device
前記巻線に流れる電流及び前記巻線の温度が所定の条件を満たした場合に、前記巻線に関する諸元情報に基づいて、前記巻線の寿命に関わる演算を実行する演算実行部、A calculation execution unit that executes calculations related to the life of the winding based on the specification information about the winding when the current flowing through the winding and the temperature of the winding satisfy predetermined conditions;
を有し、has
前記諸元情報は、The specification information is
前記巻線が収容されるスロットの断面積に対して電線の断面積が占める割合である占積率、及び、前記巻線を被覆する樹脂の断面積に対して気泡以外の部分の断面積が占める割合である充填率、の少なくとも一方を含む、A space factor, which is the ratio of the cross-sectional area of the electric wire to the cross-sectional area of the slot in which the winding is accommodated, and the cross-sectional area of the portion other than the bubble with respect to the cross-sectional area of the resin covering the winding Including at least one of the filling rate, which is the proportion of
モータ制御システム。motor control system.
前記モータを制御するモータ制御装置と、を有し、
前記モータ制御装置は、
電流検出部から前記巻線に流れる電流を入力し、温度検出部から前記巻線の温度を入力する情報入力部と、
前記巻線に流れる電流が第1の条件を満たし、且つ、前記巻線の温度が第2の条件を満たした場合に、前記巻線に関する諸元情報に基づいて、前記巻線の寿命に関わる演算を実行する演算実行部と、
を有する、モータ制御システム。 a motor with windings;
a motor control device that controls the motor,
The motor control device
an information input unit that inputs the current flowing through the winding from a current detection unit and inputs the temperature of the winding from a temperature detection unit;
When the current flowing through the winding satisfies a first condition and the temperature of the winding satisfies a second condition, based on the specification information about the winding, the life of the winding an arithmetic execution unit that executes an arithmetic operation;
A motor control system, comprising:
前記モータを制御するモータ制御装置と、を有し、
前記モータ制御装置は、
前記巻線に関する諸元情報を記録する情報記録部と、
前記情報記録部に記録された前記諸元情報に基づいて、前記巻線の寿命に関わる演算を実行する演算実行部と、
前記巻線に流れる電流を検出する電流検出部及び前記巻線の温度を検出する温度検出部から検出値を入力する情報入力部と、を有し、
前記演算実行部は、
前記電流検出部の検出値が第1の閾値以上となり、且つ、前記温度検出部の検出値が第2の閾値以下となった回数を積算する第1積算処理部と、
積算された前記回数と第3の閾値とに基づいて前記巻線の寿命を推定する第1寿命推定部と、
を有する、モータ制御システム。 a motor with windings;
a motor control device that controls the motor,
The motor control device
an information recording unit for recording specification information about the winding;
an arithmetic execution unit that executes an arithmetic operation related to the life of the winding based on the specification information recorded in the information recording unit;
an information input unit that inputs detected values from a current detection unit that detects the current flowing through the winding and a temperature detection unit that detects the temperature of the winding,
The arithmetic execution unit
a first integration processing unit that integrates the number of times the value detected by the current detection unit is greater than or equal to a first threshold and the value detected by the temperature detection unit is less than or equal to a second threshold;
a first life estimating unit that estimates the life of the winding based on the accumulated number of times and a third threshold;
A motor control system, comprising:
前記モータを制御するモータ制御装置と、を有し、a motor control device that controls the motor,
前記モータ制御装置は、The motor control device
前記巻線に流れる電流及び前記巻線の温度が所定の条件を満たした場合に、前記巻線に関する諸元情報に基づいて、前記巻線の寿命に関わる演算を実行する演算実行部と、an arithmetic execution unit that executes an arithmetic operation related to the life of the winding based on the specification information about the winding when the current flowing through the winding and the temperature of the winding satisfy predetermined conditions;
前記巻線に流れる電流を検出する電流検出部及び前記巻線の温度を検出する温度検出部から検出値を入力する情報入力部と、を有し、an information input unit that inputs detected values from a current detection unit that detects the current flowing through the winding and a temperature detection unit that detects the temperature of the winding,
前記演算実行部は、The arithmetic execution unit
前記電流検出部の検出値が第1の閾値以上となり、且つ、前記温度検出部の検出値が第2の閾値以下となった回数を積算する第1積算処理部と、a first integration processing unit that integrates the number of times the value detected by the current detection unit is greater than or equal to a first threshold and the value detected by the temperature detection unit is less than or equal to a second threshold;
積算された前記回数と第3の閾値とに基づいて前記巻線の寿命を推定する第1寿命推定部と、a first life estimating unit that estimates the life of the winding based on the accumulated number of times and a third threshold;
を有する、モータ制御システム。A motor control system, comprising:
前記巻線に関する諸元情報に基づいて前記第3の閾値を算出する第1閾値算出部、
を有する、請求項4又は5に記載のモータ制御システム。 The arithmetic execution unit
a first threshold calculation unit that calculates the third threshold based on the specification information about the winding;
6. A motor control system according to claim 4 or 5 , comprising:
前記電流検出部の検出値が前記第1の閾値以上となり、且つ、前記温度検出部の検出値が前記第2の閾値以下となっている間の前記電流検出部の検出値に基づいて係数を設定する係数設定部、
を有し、
前記第1積算処理部は、
前記係数に基づいて前記回数をカウントする、
請求項4乃至6のいずれか1項に記載のモータ制御システム。 The arithmetic execution unit
A coefficient is calculated based on the detection value of the current detection unit while the detection value of the current detection unit is equal to or greater than the first threshold and the detection value of the temperature detection unit is equal to or less than the second threshold. coefficient setting part to be set,
has
The first integration processing unit
counting the number of times based on the factor;
A motor control system according to any one of claims 4 to 6 .
積算された前記回数が前記第3の閾値を超えた場合に、前記巻線の寿命に関わる警告を出力する第1警告出力部、
を有する、請求項4乃至7のいずれか1項に記載のモータ制御システム。 The motor control device
a first warning output unit that outputs a warning related to the life of the winding when the accumulated number of times exceeds the third threshold;
8. A motor control system as claimed in any one of claims 4 to 7 , comprising:
前記モータを制御するモータ制御装置と、を有し、
前記モータ制御装置は、
前記巻線に関する諸元情報を記録する情報記録部と、
前記情報記録部に記録された前記諸元情報に基づいて、前記巻線の寿命に関わる演算を実行する演算実行部と、
前記巻線に流れる電流を検出する電流検出部から検出値を入力する情報入力部と、を有し、
前記演算実行部は、
前記電流検出部の検出値が第1の閾値以上となる間の、前記電流検出部の検出値又は前記電流検出部の検出値を時間で積分した時間積分値を積算する第2積算処理部と、
積算された前記検出値又は前記時間積分値と第4の閾値とに基づいて前記巻線の寿命を推定する第2寿命推定部と、
を有する、モータ制御システム。 a motor with windings;
a motor control device that controls the motor,
The motor control device
an information recording unit for recording specification information about the winding;
an arithmetic execution unit that executes an arithmetic operation related to the life of the winding based on the specification information recorded in the information recording unit;
an information input unit for inputting a detected value from a current detection unit that detects the current flowing through the winding;
The arithmetic execution unit
a second integration processing unit that integrates the detection value of the current detection unit or a time integral value obtained by integrating the detection value of the current detection unit over time while the detection value of the current detection unit is equal to or greater than a first threshold; ,
a second life estimating unit that estimates the life of the winding based on the integrated detection value or the time integral value and a fourth threshold;
A motor control system, comprising:
前記モータを制御するモータ制御装置と、を有し、a motor control device that controls the motor,
前記モータ制御装置は、The motor control device
前記巻線に流れる電流が所定の条件を満たした場合に、前記巻線に関する諸元情報に基づいて、前記巻線の寿命に関わる演算を実行する演算実行部と、an arithmetic execution unit that executes an arithmetic operation related to the life of the winding based on the specification information about the winding when the current flowing through the winding satisfies a predetermined condition;
前記巻線に流れる電流を検出する電流検出部から検出値を入力する情報入力部と、を有し、an information input unit for inputting a detected value from a current detection unit that detects the current flowing through the winding;
前記演算実行部は、The arithmetic execution unit
前記電流検出部の検出値が第1の閾値以上となる間の、前記電流検出部の検出値又は前記電流検出部の検出値を時間で積分した時間積分値を積算する第2積算処理部と、a second integration processing unit that integrates the detection value of the current detection unit or a time integral value obtained by integrating the detection value of the current detection unit over time while the detection value of the current detection unit is equal to or greater than a first threshold; ,
積算された前記検出値又は前記時間積分値と第4の閾値とに基づいて前記巻線の寿命を推定する第2寿命推定部と、a second life estimating unit that estimates the life of the winding based on the integrated detection value or the time integral value and a fourth threshold;
を有する、モータ制御システム。A motor control system, comprising:
加速試験に基づいて前記第4の閾値を算出する第2閾値算出部、
を有し、
前記情報記録部は、
前記第4の閾値を含む前記諸元情報を記録する、
請求項9に記載のモータ制御システム。 The arithmetic execution unit
a second threshold calculation unit that calculates the fourth threshold based on the acceleration test;
has
The information recording unit
recording the specification information including the fourth threshold;
A motor control system according to claim 9 .
積算された前記検出値又は前記時間積分値が前記第4の閾値を超えた場合に、前記巻線の寿命に関わる警告を出力する第2警告出力部、
を有する、請求項9乃至11のいずれか1項に記載のモータ制御システム。 The motor control device
a second warning output unit that outputs a warning related to the life of the winding when the integrated detection value or the time-integrated value exceeds the fourth threshold;
12. A motor control system as claimed in any one of claims 9 to 11 , comprising:
前記巻線に関する諸元情報を記録する情報記録部と、
前記情報記録部に記録された前記諸元情報に基づいて、前記巻線の寿命に関わる演算を実行する演算実行部と、
を有し、
前記諸元情報は、
前記巻線が収容されるスロットの断面積に対して電線の断面積が占める割合である占積率、及び、前記巻線を被覆する樹脂の断面積に対して気泡以外の部分の断面積が占める割合である充填率、の少なくとも一方を含む、
モータ制御装置。 A motor control device for controlling a motor with windings,
an information recording unit for recording specification information about the winding;
an arithmetic execution unit that executes an arithmetic operation related to the life of the winding based on the specification information recorded in the information recording unit;
has
The specification information is
A space factor, which is the ratio of the cross-sectional area of the electric wire to the cross-sectional area of the slot in which the winding is accommodated, and the cross-sectional area of the portion other than the bubble with respect to the cross-sectional area of the resin covering the winding Including at least one of the filling rate, which is the proportion of
motor controller.
前記巻線に流れる電流及び前記巻線の温度が所定の条件を満たした場合に、前記巻線に関する諸元情報に基づいて、前記巻線の寿命に関わる演算を実行する演算実行部を有し、an arithmetic execution unit that executes an arithmetic operation related to the life of the winding based on the specification information about the winding when the current flowing through the winding and the temperature of the winding satisfy predetermined conditions; ,
前記諸元情報は、The specification information is
前記巻線が収容されるスロットの断面積に対して電線の断面積が占める割合である占積率、及び、前記巻線を被覆する樹脂の断面積に対して気泡以外の部分の断面積が占める割合である充填率、の少なくとも一方を含む、A space factor, which is the ratio of the cross-sectional area of the electric wire to the cross-sectional area of the slot in which the winding is accommodated, and the cross-sectional area of the portion other than the bubble with respect to the cross-sectional area of the resin covering the winding Including at least one of the filling rate, which is the proportion of
モータ制御装置。motor controller.
電流検出部から前記巻線に流れる電流を入力し、温度検出部から前記巻線の温度を入力する情報入力部と、
前記巻線に流れる電流が第1の条件を満たし、且つ、前記巻線の温度が第2の条件を満たした場合に、前記巻線に関する諸元情報に基づいて、前記巻線の寿命に関わる演算を実行する演算実行部と、を有する、
モータ制御装置。 A motor control device for controlling a motor with windings,
an information input unit that inputs the current flowing through the winding from a current detection unit and inputs the temperature of the winding from a temperature detection unit;
When the current flowing through the winding satisfies a first condition and the temperature of the winding satisfies a second condition, based on the specification information about the winding, the life of the winding an arithmetic execution unit that executes an arithmetic operation ,
motor controller.
前記モータを制御するモータ制御装置に記録された前記巻線に関する諸元情報を取得することと、
前記諸元情報に基づいて、前記巻線の寿命に関わる演算を実行することと、
を有し、
前記諸元情報は、
前記巻線が収容されるスロットの断面積に対して電線の断面積が占める割合である占積率、及び、前記巻線を被覆する樹脂の断面積に対して気泡以外の部分の断面積が占める割合である充填率、の少なくとも一方を含む、
寿命推定方法。 A life estimation method for estimating the life of a winding provided in a motor, comprising:
Acquiring specification information about the windings recorded in a motor control device that controls the motor;
performing a calculation related to the life of the winding based on the specification information;
has
The specification information is
A space factor, which is the ratio of the cross-sectional area of the electric wire to the cross-sectional area of the slot in which the winding is accommodated, and the cross-sectional area of the portion other than the bubble with respect to the cross-sectional area of the resin covering the winding Including at least one of the filling rate, which is the proportion of
Lifespan estimation method.
前記巻線に流れる電流及び前記巻線の温度が所定の条件を満たした場合に、前記巻線に関する諸元情報に基づいて、前記巻線の寿命に関わる演算を実行すること、performing a calculation related to the life of the winding based on the specification information about the winding when the current flowing through the winding and the temperature of the winding satisfy predetermined conditions;
を有し、has
前記諸元情報は、The specification information is
前記巻線が収容されるスロットの断面積に対して電線の断面積が占める割合である占積率、及び、前記巻線を被覆する樹脂の断面積に対して気泡以外の部分の断面積が占める割合である充填率、の少なくとも一方を含む、A space factor, which is the ratio of the cross-sectional area of the electric wire to the cross-sectional area of the slot in which the winding is accommodated, and the cross-sectional area of the portion other than the bubble with respect to the cross-sectional area of the resin covering the winding Including at least one of the filling rate, which is the proportion of
寿命推定方法。Lifespan estimation method.
前記巻線に流れる電流を入力し、前記巻線の温度を入力することと、
前記巻線に流れる電流が第1の条件を満たし、且つ、前記巻線の温度が第2の条件を満たした場合に、前記巻線に関する諸元情報に基づいて、前記巻線の寿命に関わる演算を実行することと、
を有する、寿命推定方法。 A life estimation method for estimating the life of a winding provided in a motor, comprising:
inputting the current flowing through the winding and inputting the temperature of the winding;
When the current flowing through the winding satisfies a first condition and the temperature of the winding satisfies a second condition, based on the specification information about the winding, the life of the winding performing an operation ;
A method for estimating a lifetime, comprising:
前記モータを制御するモータ制御装置と、
前記モータにより駆動される車輪と、
前記モータ及び前記モータ制御装置を搭載し、前記車輪により走行する車体と、を有し、
前記モータ制御装置は、
前記巻線に関する諸元情報を記録する情報記録部と、
前記情報記録部に記録された前記諸元情報に基づいて、前記巻線の寿命に関わる演算を実行する演算実行部と、
を有し、
前記諸元情報は、
前記巻線が収容されるスロットの断面積に対して電線の断面積が占める割合である占積率、及び、前記巻線を被覆する樹脂の断面積に対して気泡以外の部分の断面積が占める割合である充填率、の少なくとも一方を含む、
電動車両。 a motor with windings;
a motor control device that controls the motor;
wheels driven by the motor;
a vehicle body on which the motor and the motor control device are mounted and which travels on the wheels;
The motor control device
an information recording unit for recording specification information about the winding;
an arithmetic execution unit that executes an arithmetic operation related to the life of the winding based on the specification information recorded in the information recording unit;
has
The specification information is
A space factor, which is the ratio of the cross-sectional area of the electric wire to the cross-sectional area of the slot in which the winding is accommodated, and the cross-sectional area of the portion other than the bubble with respect to the cross-sectional area of the resin covering the winding Including at least one of the filling rate, which is the proportion of
electric vehicle.
前記モータを制御するモータ制御装置と、a motor control device that controls the motor;
前記モータにより駆動される車輪と、wheels driven by the motor;
前記モータ及び前記モータ制御装置を搭載し、前記車輪により走行する車体と、を有し、a vehicle body on which the motor and the motor control device are mounted and which travels on the wheels;
前記モータ制御装置は、The motor control device
前記巻線に流れる電流及び前記巻線の温度が所定の条件を満たした場合に、前記巻線に関する諸元情報に基づいて、前記巻線の寿命に関わる演算を実行する演算実行部、A calculation execution unit that executes calculations related to the life of the winding based on the specification information about the winding when the current flowing through the winding and the temperature of the winding satisfy predetermined conditions;
を有し、has
前記諸元情報は、The specification information is
前記巻線が収容されるスロットの断面積に対して電線の断面積が占める割合である占積率、及び、前記巻線を被覆する樹脂の断面積に対して気泡以外の部分の断面積が占める割合である充填率、の少なくとも一方を含む、A space factor, which is the ratio of the cross-sectional area of the electric wire to the cross-sectional area of the slot in which the winding is accommodated, and the cross-sectional area of the portion other than the bubble with respect to the cross-sectional area of the resin covering the winding Including at least one of the filling rate, which is the proportion of
電動車両。electric vehicle.
前記モータを制御するモータ制御装置と、
前記モータにより駆動される車輪と、
前記モータ及び前記モータ制御装置を搭載し、前記車輪により走行する車体と、を有し、
前記モータ制御装置は、
電流検出部から前記巻線に流れる電流を入力し、温度検出部から前記巻線の温度を入力する情報入力部と、
前記巻線に流れる電流が第1の条件を満たし、且つ、前記巻線の温度が第2の条件を満たした場合に、前記巻線に関する諸元情報に基づいて、前記巻線の寿命に関わる演算を実行する演算実行部と、
を有する、電動車両。
a motor with windings;
a motor control device that controls the motor;
wheels driven by the motor;
a vehicle body on which the motor and the motor control device are mounted and which travels on the wheels;
The motor control device
an information input unit that inputs the current flowing through the winding from a current detection unit and inputs the temperature of the winding from a temperature detection unit;
When the current flowing through the winding satisfies a first condition and the temperature of the winding satisfies a second condition, based on the specification information about the winding, the life of the winding an arithmetic execution unit that executes an arithmetic operation;
An electric vehicle.
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