KR20120031143A

KR20120031143A - 전기 기기의 영구자석의 열화 판정 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20120031143A
Application number: KR1020110095052A
Authority: KR
Inventors: 아키히코 타카하시; 야스시 미사와; 마나부 호리우치
Original assignee: 산요 덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2010-09-22
Filing date: 2011-09-21
Publication date: 2012-03-30
Also published as: US20120068653A1; CN102445610A; TW201233041A; EP2434637A3; JP2012070516A; TWI533587B; US8587244B2; EP2434637A2; JP5194083B2; CN102445610B

Abstract

(과제) 검사 대상인 전기 기기를 분리하지 않고 간편한 방법으로 영구자석의 열화를 판정할 수 있는 영구자석의 열화 판정 방법 및 장치를 제공한다.
(해결 수단)검사 대상이 3상 리니어 모터(M)인 경우, 전류 검출기(9)를 사용해서 전류(i_a, i_b 및 i_c)를 취득하고, 3상-2상 변환부(33)가 α축 전류 지령(i_α) 및 β축 전류 지령(i_β)으로 변환한다. α축 전류 지령(i_α) 및 β축 전류 지령(i_β)에 의거하여 전류 벡터의 궤적(i_vec)을 구하고, 비교 판정부(47)가 기억수단(49)에 기억시켜 있는 규격 상한치(i_vec*)와 비교를 행한다. 전류 벡터의 궤적(i_vec)이 규격 상한치(i_vec*)를 초과하는 횟수가 소정의 횟수를 넘었을 경우 영구자석(19)에 열화가 발생하고 있다고 판정한다.

Description

전기 기기의 영구자석의 열화 판정 방법 및 장치{METHOD AND SYSTEM FOR DETERMINING DETERIORATION OF PERMANENT MAGNETS OF ELECTRIC APPARATUS}

본 발명은 가동자 및 고정자를 갖고, 가동자 및 고정자의 한쪽에 복수의 영구자석을 갖고, 다른쪽에 전기자 권선을 갖는 전기 기기의 영구자석의 열화 상태를 판정하는 영구자석의 열화 판정 방법 및 장치에 관한 것이다.

전동기 등의 전기 기기는 가동자 또는 고정자에 구비되어 있는 영구자석이 깨지거나, 깎이거나 또는 감자(減磁)하는 등에 의해 열화되면 기기 본래의 성능이 얻어지지 않게 된다. 또한, 영구자석에 깨짐이이나, 깎임이 발생하고 있을 경우, 비산한 영구자석의 파편에 의해 전기 기기의 부재가 파손되어 버릴 가능성도 있다. 그래서, 종래는 영구자석의 열화 상태를 조사하기 위해서 전기 기기를 분해하여 육안 검사를 행하거나, 유기 전압의 저하 상태에 의거하여 영구자석의 열화 상태를 판정하는 것이 행해지고 있었다[일본 특허공개 2009-22091(특허문헌 1)].

일본 특허공개 2009-22091호 공보

그러나, 영구자석의 열화를 조사하기 위해서 육안 검사를 실시하기 위해서는 검사 대상이 되는 전기 기기의 동작을 멈추고, 전기 기기를 설비로부터 분리하여 분해하지 않으면 안된다. 또한 인간의 눈에 의한 검사이기 때문에 정량적으로 검사 데이터를 기록하는 것이 곤란했다. 또한, 특허문헌 1에 기재된 기술과 같이 유기 전압을 조사하는 것만으로는 영구자석의 국부적인 감자나, 영구자석의 깨짐이나 깎임을 확실하게 검출할 수 없을 경우가 있었다.

본 발명의 목적은 검사 대상인 전기 기기를 설비로부터 분리하지 않고 간단하게 영구자석의 열화를 판정할 수 있는 영구자석의 열화 판정 방법 및 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 영구자석의 열화 판정 방법은 가동자 및 고정자를 갖고, 가동자 및 고정자의 한쪽에 복수의 영구자석을 갖고, 다른쪽에 전기자 권선을 갖는 검사 대상인 전기 기기(이하, 「검사 대상인 전기 기기」)의 영구자석의 열화 상태를 판정한다. 전기 기기는 가동자 및 고정자의 한쪽에 복수의 영구자석을 갖고, 다른쪽에 전기자 권선을 갖는 것이면 좋고, 예를 들면 n상 전동기 또는 발전기(n은 1이상의 정수), 리니어 모터, DC 모터 등, 그 종류는 한정되지 않는다. 본 발명의 방법에서는 전기자 권선에 흐르는 전기자 전류의 전류 벡터의 궤적을 구하고, 전류 벡터의 궤적 변화에 의거하여 영구자석의 열화 상태의 판정을 행한다.

여기에서, 본원 명세서에 있어서 전류 벡터란 단상(單相)의 전기 기기이면 단상의 전기자 전류의 전류 벡터 자체를 의미하고, 다상(多相)의 전기 기기인 경우에는 다상의 전기자 전류의 전류 벡터의 벡터 합을 의미한다. 그리고, 전류 벡터의 궤적이란 전류 벡터가 그리는 궤적이며, 직교 2축의 그래프 상에 그릴 수 있는 것이다.

본 발명은 영구자석에 열화가 발생하면 전류 벡터의 궤적에 그 열화에 대응한 변화가 나타나는 것을 발명자가 연구에 의해 발견한 것에 근거하고 있다. 발명자의 연구에 의하면 영구자석이 감자하면 전류 벡터의 궤적은 정상시의 전류 벡터의 궤적보다 커지는 것을 알 수 있었다. 또한, 영구자석에 열화가 발생하면 전류 벡터의 궤적이 부분적으로 부풀어 오르고, 외측으로 넓혀지며, 또는 부분적으로 궤적의 지름 치수가 커지는 등의 현상이 나타나는 것을 알 수 있었다. 그래서, 본 발명에서는 이러한 지견에 의거하여 전류 벡터의 궤적 변화로부터 영구자석의 열화 상태를 판정하는 것으로 했다.

구체적인 열화 판정 방법은, 우선 가동자 및 고정자를 갖고, 가동자 및 고정자의 한쪽에 열화되어 있지 않은 복수의 영구자석을 갖고, 다른쪽에 전기자 권선을 갖는 정상인 전기 기기(이하, 「정상인 전기 기기」)에 전기자 전류의 전류 벡터 궤적을 구해서 상기 궤적의 변화폭으로부터 규격 상한치를 정한다. 정상인 전기 기기의 전기자 전류의 전류 벡터는 크기가 거의 일정하고 방향만이 변화되는 것이며, 그 궤적은 원에 가까운 환상으로 된다. 구체적으로는, 예를 들면 정상인 전기 기기의 전기자 전류의 전류 벡터 궤적을, 가동자를 고정자에 대하여 복수 사이클 이동시켜서 각 영구자석에 대해서 전류 벡터를 복수회 측정하고, 그들 궤적의 반경의 변화폭으로부터 규격 상한치를 정한다. 또한, 예를 들면 정격 부하를 인가한 상태에서 전기자 권선에 정격 전류를 흘렸을 때의 전기자 전류의 전류 벡터의 궤적을 구해서 상기 궤적의 변화폭으로부터 규격 상한치를 정할 수도 있다. 규격 상한치는, 예를 들면 변화폭의 평균치×0.9 이상의 값으로부터 평균치×1.1 이하의 값으로 할 수 있다. 이와 같이 규격 상한치에 폭을 가지게 함으로써 영구자석의 열화 판정을 엄격하게 행하거나, 전기 기기마다의 오차 등을 허용하거나 하는 설정을 임의로 결정할 수 있게 된다.

이 외에, 정상인 전기 기기에 대하여 정격 부하를 인가시킨 상태에서의 정격 전류의 전류 벡터 궤적을 연산(시뮬레이션)에 의해 구해서 그 연산에 의해 구한 궤적으로부터 규격 상한치를 정해도 좋다. 이 경우도, 규격 상한치는 예를 들면 연산에 의해 구한 전류 벡터의 궤적×1.1 이하의 값으로 할 수 있다. 예를 들면, 모터의 경우에는 전기자 권선이 소손(燒損)되지 않도록 하기 위해서 정한 코일의 온도상승 규격치를 초과하지 않도록 정격 전류를 기준으로 한 허용 전류치도 ±10%의 범위 내에 정해지는 경우가 많다. 그래서, 이러한 허용 범위에 따라서 정격 전류를 흘렸을 때의 전류 벡터+10% 이내에 포함되도록 규격 상한치를 정해도 좋다.

그리고, 다음에 검사 대상인 전기 기기의 전기자 권선에 흐르는 전기자 전류의 전류 벡터 궤적을 구한다. 영구자석에 열화가 존재하지 않을 경우 검사 대상인 전기 기기의 전류 벡터 궤적도 정상인 전기 기기의 전기자 전류의 전류 벡터 궤적과 거의 같은 값을 나타낸다. 그러나, 영구자석에 열화가 존재하고 있을 경우 영구자석의 자속(磁束)의 부족을 보충하도록 전기자 전류가 증가하기 때문에 영구자석의 열화되어 있는 부분의 전류 벡터의 궤적만이 규격치 상한을 초과하게 된다. 그래서, 검사 대상인 전기 기기의 전류 벡터 궤적이 규격 상한치를 초과할 경우에는 복수의 영구자석 중 적어도 일부의 영구자석에 열화가 발생하고 있는 것으로 판정할 수 있다. 또한, 규격 상한치를 정격 부하를 인가한 상태에서의 정격 전류의 전류 벡터 궤적에 의거해서 정하고 있을 경우에는 비교 대상인 측정 조건으로 설비에 구비해 두기 위해서 검사 대상인 전기 기기의 부하를 정격 부하로 교환하고, 정격 전류를 흘릴 필요가 있다.

이와 같이 하여, 전기 기기를 설비로부터 분리하지 않고, 또한 시간(또는 위치)에 대한 전기자 전류의 정보를 필요로 하는 일없이 영구자석의 열화를 용이하게 판정할 수 있다.

또한, 전류 벡터 궤적의 변화폭으로부터 규격 하한치를 정해서 규격 상한치와 규격 하한치의 차분을 규격 변동폭으로 정하고, 검사 대상인 전기 기기의 전류 벡터 궤적의 최대치와 최소치의 차분을 구하고, 차분이 규격 변동폭을 초과하지 않을 경우에는 복수의 영구자석 모두가 감자되어 있는 것으로 판정할 수 있다. 규격 하한치는 규격 상한치와 마찬가지로 해서, 예를 들면 정상인 전기 기기의 전기자 전류의 전류 벡터 궤적을 가동자를 고정자에 대하여 복수 사이클 이동시켜서 각 영구자석에 대해서 전류 벡터를 복수회 측정하고, 그들 궤적의 반경의 변화폭으로부터 규격 하한치를 정한다. 규격 하한치는 변화폭의 평균치×0.9 이상의 값으로부터 최소치×1.1 이하의 값으로 할 수 있다. 또한, 복수의 영구자석이 전체적으로 감자되어 있는 경우에도 즉시 전기 기기의 동작에 영향이 있는 것은 아니다. 그러나, 이러한 감자를 판정할 수 있으면 전기 기기의 수리 또는 교환 시기에 대해서 판단할 수 있으므로 유익하다.

규격 상한치를 정격 부하를 인가시킨 상태에서 전기자 권선에 정격 전류를 흘렸을 때의 전류 벡터 궤적으로부터 정했을 경우에는 궤적으로부터 규격 하한치를 정해서 규격 상한치와 규격 하한치의 차분을 규격 변동폭으로 정할 수도 있다. 이 경우, 규격 하한치는 예를 들면 정격 전류값×0.9 이상의 값으로 할 수 있다. 이 수치의 범위 내이면 전기 기기로서의 성능을 발휘할 수 있기 때문이다.

판정의 구체적인 방법으로서 시각에 의해 판정하는 것이 고려된다. 예를 들면, 규격 상한치 및 규격 하한치에 상당하는 환상 화상을 표시 화면 상에 표시하고, 검사 대상인 전기 기기의 전기자 권선에 흐르는 전기자 전류의 전류 벡터 궤적을 표시 화면 상에 환상 화상과 겹치도록 표시하도록 하면, 검사 대상인 전기 기기의 전류 벡터 궤적이 규격 상한치를 초과하고 있는지의 여부를 인간이 눈으로 보아 판단할 수도 있다. 또한, 규격 변동폭(즉, 규격 상한치와 규격 하한치의 차분)도 눈으로 볼 수 있기 때문에 복수의 영구자석 모두가 감자되어 있는지의 여부를 판단할 수도 있다. 이와 같이 하면 작업자가 전기 기기의 설치 현장에서 간단하게 영구자석의 열화 상태를 판정할 수 있다.

본 발명은 영구자석의 열화 판정 장치로서도 파악할 수 있다. 이 경우, 영구자석의 열화 판정 장치는 전기자 권선에 흐르는 전기자 전류를 검출하는 전류 검출부와, 전기자 전류에 의거하여 전류 벡터의 궤적을 구하는 전류 벡터 산출부와, 전류 벡터의 궤적 변화에 의거하여 영구자석의 열화 상태를 판정하는 열화 상태 판정부로 구성할 수 있다. 이와 같이 구성함으로써 용이하게 영구자석의 열화의 유무를 판정할 수 있다. 영구자석의 열화가 발생했을 경우의 표시 방법은 임의이다. 예를 들면, 경보를 출력해서 사용자에게 영구자석의 열화를 통지해서 열화한 영구자석의 교환을 재촉해도 좋고, 검사 대상인 전기 기기에 정지 신호를 출력해서 전기 기기의 동작을 멈추도록 하여도 좋다.

열화 상태 판정부는, 예를 들면 정상인 전기 기기의 규격 상한치를 정한 것을 기억하는 기억수단과, 검사 대상인 전기 기기의 전류 벡터 궤적과 규격 상한치를 비교하고, 검사 대상인 전기 기기의 전류 벡터 궤적이 규격 상한치를 초과한 횟수에 의거하여 복수의 영구자석 중 적어도 일부의 영구자석에서 열화가 발생하고 있는지의 여부를 판정하는 비교 판정부로 구성할 수 있다. 또한, 열화 상태 판정부의 기억수단에 규격 하한치와 규격 상한치의 차분을 규격 변동폭으로서 더 기억시켜 두고, 비교 판정부가 검사 대상인 전기 기기의 전류 벡터 궤적의 최대치와 최소치의 차분이 규격 변동폭을 초과하지 않을 경우에 검사 대상인 전기 기기의 복수의 영구자석 모두가 감자되어 있는 것으로 판정하도록 구성해 두어도 좋은 것은 물론이다.

또한, 영구자석의 열화가 존재할 경우 그 부분의 전기자 전류가 증가하는 현상은 재현성이 높기 때문에, 가동자를 고정자에 대하여 이동시키는 동작을 n사이클 행해서 전류 벡터 궤적의 측정을 각 영구자석에 대하여 n회 행하면, 규격 상한치를 초과하는 횟수는 n회 이상으로 될 것이다. 그래서, 노이즈 등에 의한 영향을 제거하여 측정 정밀도를 높이기 위해서, 전류 벡터 산출부는 1개의 영구자석에 대하여 1개의 환상의 전류 벡터 궤적을 산출하도록 구성한다. 전류 벡터 산출부는 복수의 영구자석 전부에 대해서 n회분의 전류 벡터를 산출한다. 그리고 비교 판정부는 복수의 영구자석 전부에 대한 n회분의 전류 벡터의 궤적이 규격 상한치를 초과하는 횟수가 n회 이상일 때에 열화가 발생하고 있는 것으로 판정한다. 이와 같이 구성하면 노이즈 등에 의해 규격 상한치를 상회해 버렸을 경우 등의 오판정을 막을 수 있다.

본 발명의 영구자석의 열화 판정 장치는 전기 기기에 실장해 둘 수 있다. 이와 같이 하면, 항상 열화 판정을 행하는 것도 가능하게 된다. 당연한 것이지만 열화 판정이 필요하게 되었을 경우에만 전기 기기에 부착하도록 하여도 좋은 것은 물론이다.

도 1은 본 발명의 영구자석의 열화 판정 장치를 구비한 3상 리니어 모터의 제어 장치의 구성을 나타내는 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명의 열화 판정 장치의 구체적인 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 열화 판정 장치가 영구자석의 열화의 유무를 판정하는 스텝을 나타내는 플로우도이다.
도 4는 영구자석에 열화가 없을 경우에 표시 화면에 표시되는 파형의 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 영구자석이 크게 깎여 있을 경우에 표시 화면에 표시되는 파형의 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 영구자석이 작게 깎여 있을 경우에 표시 화면에 표시되는 파형의 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 영구자석의 열화 판정 장치를 구비한 DC 리니어 모터의 제어 장치의 구성을 나타내는 제 2 실시형태의 시스템 구성도이다.
도 8은 제 2 실시형태의 열화 판정 장치가 영구자석의 열화의 유무를 판정하는 스텝을 나타내는 플로우도이다.
도 9는 3상 리니어 모터의 영구자석의 열화 판정을 컴퓨터를 이용하여 실시하는 제 3 실시형태를 나타내는 도면이다.
도 10은 DC 리니어 모터의 영구자석의 열화 판정을 컴퓨터를 이용하여 실시하는 제 4 실시형태를 나타내는 도면이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 영구자석의 열화 판정 방법을 실시하는 열화 판정 장치의 실시형태의 일례를 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 영구자석의 열화 판정 장치를 구비한 3상 리니어 모터의 제어 장치의 구성을 나타내는 시스템 구성도이다. 이 제어 장치(1)는 속도 지령 발생부(3)와, 전류 지령 발생부(5)와, 전기자 전류 공급 장치(7)와, 전류 검출기(9)와, 좌표 변환기(11)와, 위치 검출기(13)와, 피드백 속도 신호 발생부(15)와, 열화 판정 장치(17)를 구비하고 있다. 3상 리니어 모터(M)는 고정자에 복수의 영구자석(19)을 갖고 있고, 가동자에 전기자 권선을 갖고 있다.

속도 지령 발생부(3)는 위치 지령(θ_*)과, 위치 검출부(13)로부터 출력되는 위치 검출 신호(θ)에 의거하여 속도 지령(V_c*)을 발생하고, 전류 지령 발생부(5)는 속도 지령(V_c*)에 의거하여 d축 전류 지령(i_d*) 및 q축 전류 지령(i_q*)을 출력한다. 전기자 전류 공급 장치(7)는 d축 전류 지령(i_d*) 및 q축 전류 지령(i_q*)과 후술하는 d축 전류 피드백 신호(i_d) 및 q축 전류 피드백 신호(i_q)에 의거하여 3상 리니어 모터(M)의 전기자 권선에 전기자 전류를 공급한다. 전기자 전류 공급 장치(7)는 2개의 전류 제어기(21 및 23)와, 좌표 변환기(25)와, PWM 인버터(27)를 구비하고 있다. 전류 제어기(21, 23)는 d축 전류 지령(i_d*) 및 q축 전류 지령(i_q*)과 d축 전류 피드백 신호(i_d) 및 q축 전류 피드백 신호(i_q)의 전류 편차를 d축 전압 지령(V_d*) 및 q축 전압 지령(V_q*)으로 변환한다. 좌표 변환기(25)는 직교 좌표 변환부(29)와, 2상-3상 변환부(31)로 구성된다. 직교 좌표 변환부(29)는 위치 검출기(13)의 가동자 위치(θ)에 따른 신호에 의거하여 d축 전압 지령(V_d*) 및 q축 전압 지령(V_q*)을 α축 전압 지령값(V_α*) 및 β축 전압 지령값(V_β*)으로 직교 좌표 변환한다. 2상-3상 변환부(31)는 α축 전압 지령(V_α*) 및 β축 전압 지령(V_β*)을 3상 전압 지령(V_a*, V_b* 및 V_c*)으로 2상-3상 변환한다. PWM 인버터(27)는 PWM 제어 지령(V_a*, V_b* 및 V_c*)에 의거하여 인버터를 PWM 제어하고, 직류전력을 3상 교류전력으로 변환해서 3상 전기자 전류를 3상 리니어 모터(M)에 공급한다. 또한 전기자 전류 공급 장치(7)는 위치 검출부(13)를 구성하는 리니어 센서가 검출하는 가동자 위치 신호(θ)에 의거하여 전기자 전류의 위상을 결정한다.

전류 검출기(9)는 3상 리니어 모터(M)의 전기자 권선을 흐르는 2상분의 전류(i_a 및 i_b)를 검출하고, 전기자 전류(i_a 및 i_b)에 의거하여 전기자 전류(i_c)를 산출한다.

좌표 변환기(11)는 3상-2상 변환부(33)와, 직교 2축 변환부(35)로 구성된다. 3상-2상 변환부(33)는 전기자 전류(i_a, i_b, i_c)를 α축 전류 지령(i_α) 및 β축 전류 지령(i_β)으로 3상-2상 변환한다. 구체적으로는, 각각 i_α=√(3/2)×i_a, i_β=(1/√2)×i_b-(1/√2)×i_c=(1/√2)×i_a+√2×i_b의 식에 의거하여 변환을 행한다. 직교 2축 변환부(35)는 위치 검출기(13)의 가동자 위치(θ)에 따른 신호에 의거하여 α축 전류 지령(V_α) 및 β축 전류 지령(V_β)을 d축 전류 피드백 신호(i_d) 및 q축 전류 피드백 신호(i_q)로 직교 2축 변환한다.

리니어 센서로 이루어지는 위치 검출부(13)는 고정자에 대한 가동자의 가동자 위치(θ)를 검출해서 가동자 위치를 나타내는 가동자 위치 검출 신호(θ)를 출력한다. 피드백 속도 신호 발생부(15)는 가동자 위치 검출 신호(θ)에 의거하여 3상 리니어 모터(M)의 가동자의 속도를 나타내는 피드백 속도 신호(V_c)를 발생한다.

열화 판정 장치(17)는 3상-2상 변환부(33)가 출력하는 α축 전류 지령(i_α) 및 β축 전류 지령(i_β)에 의거하여 3상 리니어 모터(M)의 고정자에 구비된 복수의 영구자석(19)에 열화가 없는지의 판정을 행한다. 3상 리니어 모터(M)의 영구자석(19)에 열화가 존재하고 있을 경우 영구자석의 자속의 부족분을 보충하도록 전기자 전류가 증가한다. 그 때문에 영구자석의 열화되어 있는 부분의 전류 벡터 궤적만이 규격 상한치를 초과하는 것을 이용하여 열화 판정 장치(17)는 영구자석(19)의 열화를 검출한다. 여기에서, 영구자석의 열화란 영구자석의 깨짐, 깎임, 감자 등 어떠한 원인에 의해 자력이 약해지는 것을 의미하고 있다. 열화를 검출하면 후술의 알람 발생부(41)가 알람 신호(AS)를 출력한다. 알람 신호(AS)를 어떻게 활용할지는 임의이다. 예를 들면, 알람 신호(AS)로 경보를 발생해도 좋고, 전력 변환기의 동작을 차단해서 모터로의 전력의 공급을 정지하도록 하여도 좋다. 또한, 어떠한 원인에 의해 가동자 및 고정자간의 갭이 좁아질 경우에는 영구자석이 열화할 경우와는 반대로 자속이 강해지기(증자) 때문에 전기자 전류가 감소한다. 이 현상은 영구자석의 열화는 아니기 때문에 본 실시형태에 있어서는 검출이 대상으로 하고 있지 않다.

도 2에는 열화 판정 장치(17)의 실시형태의 일례를 나타내고 있다. 또한, 도 3에는 열화 판정 장치(17)가 영구자석(19)의 열화의 유무를 판정하는 스텝을 나타내는 플로우도가 나타내어져 있다.

도 2에 나타나 있는 바와 같이, 열화 판정 장치(17)는 전류 벡터 산출부(37)와, 열화 상태 판정부(39)와, 알람 발생부(41)와, 표시 제어부(43)와, 표시 화면(45)으로 구성된다. 또한, 도 2에는 도시되어 있지 않지만, 본 실시형태에 있어서는 α축 전류 지령(i_α) 및 β축 전류 지령(i_β)을 얻기 위한 전류 검출기(9) 및 3상-2상 변환부(33)도 열화 판정 장치(17)를 구성하는 요소로 되어 있다. 전류 벡터 산출부(37)는 소정의 샘플링 주기로 α축 전류 지령(i_α) 및 β축 전류 지령(i_β)에 의거하여 전류 벡터를 산출한다. 산출 결과의 집합이 전류 벡터의 궤적(i_vec)이 된다. 전류 벡터 산출부(37)는 열화 상태 판정부(39)의 비교 판정부(47)에 전류 벡터의 궤적(i_vec)을 출력한다. 영구자석(19)의 국부적인 열화도 적절하게 검출할 수 있도록 본 실시형태에서는 샘플링 주기는 0.2초로 하고 있다. 비교 판정부(47)는 기억수단(49)에 기억되어 있는 후술하는 규격 상한치(i_vec*(max))와 전류 벡터의 궤적(i_vec)을 비교한다. 비교 판정부(47)는 전류 벡터의 궤적(i_vec)이 규격 상한치(i_vec*(max))를 초과하는 횟수에 의거하여 복수의 영구자석 중 적어도 일부의 영구자석에서 열화가 발생하고 있는지의 여부를 판정한다. 비교 판정부(47)가 열화의 발생을 판정하면 비교 판정부(47)는 알람 발생부(41)에 열화 검출 신호를 출력한다. 알람 발생부(41)는 열화 검출 신호를 수신하면 영구자석(19)에 열화가 발생하고 있는 것을 나타내는 알람 신호(AS)를 발생한다. 또한, 기억수단(49)에는 규격 하한치(i_vec*(min))도 기억되어 있고, 규격 상한치(i_vec*(max))와 규격 하한치(i_vec*(min))의 차분으로부터 구해지는 규격 변동폭(Δi_vec*)도 기억하고 있다. 전류 벡터 산출부(37)는 전류 벡터 궤적(i_vec)의 최대치와 최소치로부터 전류 벡터 궤적(i_vec)의 변동폭(Δi_vec)을 구한다. 비교 판정부(47)는 Δi_vec이 Δi_vec*을 초과하였는지의 여부를 판정하는 기능 및 전체적인 감자를 판정하는 기능을 갖고 있다.

표시 제어부(43)는 전류 벡터 산출부(37)가 구한 전류 벡터 궤적(i_vec)과 기억수단(49)에 기억되어 있는 규격 상한치(i_vec*(max))와 규격 하한치(i_vec*(min))에 의거하여 표시 화면(45)에 화상의 표시를 행한다. 또한, 표시 제어부(43) 및 표시 화면(45)은 필수적인 구성이 아니라, 본 실시형태의 열화 판정 장치에서는 전류 벡터의 궤적을 육안에 의해 확인할 수 있게 하기 위해서 이것들을 구성요소로서 구비하고 있다.

기억수단(49)에는 규격 상한치(i_vec*(max))와 규격 하한치(i_vec*(min))가 기억되어 있다. 본 실시형태에 있어서 규격 상한치(i_vec*(max))와 규격 하한치(i_vec*(min))는 열화가 없는 복수의 영구자석을 갖는 정상인 3상 리니어 모터의 전기자 권선에 흐르는 전기자 전류의 전류 벡터 궤적(i_vec)을 구해서 상기 궤적의 변화폭의 최대치의 평균치를 규격 상한치(i_vec*(max))로 정하고, 최소치의 평균치를 규격 하한치(i_vec*(min))로 정했다. 정상인 3상 리니어 모터에서는 전기자 전류는 평형 3상 전류이다. 따라서, 이 3상의 전기자 전류를 3상-2상 변환해서 위상차 90°의 αβ축 전류를 산출하면, 이들 αβ 전류로부터 구한 전류 벡터는 크기가 일정하고, 방향만이 변화된다. 따라서, 전류 벡터의 궤적은 원에 가까운 환상으로 된다. 그래서, 본 실시형태에서는 정상인 전기 기기의 가동자를 고정자에 대하여 복수 사이클 이동시켜서 전기자 전류의 전류 벡터 궤적을 복수회 측정하고, 그 측정 결과에 있어서의 전류 벡터 궤적의 반경의 변화폭으로부터 규격 상한치(i_vec*(max))와 규격 하한치(i_vec*(min))를 정했다. 그리고, 후술하는 바와 같이 본 실시형태에서는 검사 대상인 3상 리니어 모터(M)의 전기자 전류를 3상-2상 변환해서 얻어지는 α축 전류 지령(i_α) 및 β축 전류 지령(i_β)의 전류 벡터 궤적(i_vec)이, 이 규격 상한치(i_vec*(max))를 초과하는 점을 카운트함으로써 3상 리니어 모터(M)의 영구자석(19)에 열화가 있는지의 여부를 판정한다. 또한, 상기 규격 상한치(i_vec*(max))와 규격 하한치(i_vec*(min))의 정하는 방법은 일례이며, 그 외에 정상인 전기 기기에 대하여 정격 부하를 인가시킨 상태에서 전기자 권선에 정격 전류를 흘렸을 때의 전류 벡터의 궤적을 연산(시뮬레이션)에 의해 구하고, 그 궤적으로부터 규격 상한치(i_vec*(max))와 규격 하한치(i_vec*(min))로 정해도 좋다. 이 경우, 규격 상한치(i_vec*(max))는, 예를 들면 정격 전류값으로부터 구한 전류 벡터의 궤적×1.1 이하의 값으로 하고, 규격 하한치(i_vec*(min))는, 예를 들면 정격 전류값으로부터 구한 전류 벡터의 궤적×0.9 이상의 값으로 할 수 있다.

도 3에 따라서, 본 실시형태에서 영구자석(19)의 검사를 행하는 스텝을 설명한다. 검사에 앞서, 필요하면 검사 대상으로 하는 전기 기기의 부하를 규격 상한치(i_vec*(max)) 및 규격 하한치(i_vec*(min))를 취득했을 때의 조건과 같은 부하(L)로 교환하고, 비교 대상의 측정 조건으로 설비에 구비해 둔다(예를 들면, 규격 상한치(i_vec*(max)) 및 규격 하한치(i_vec*(min))를 정격 전류값으로 정하고 있을 경우에는 정격 부하로 교환한다).

우선, 도시하지 않은 입력수단을 이용하여 규격 상한치(i_vec*(max)) 및 규격 하한치(i_vec*(min))를 입력하고, 기억수단(49)에 기억시킨다(스텝 ST1). 규격 상한치(i_vec*(max)) 및 규격 하한치(i_vec*(min))는 검사 대상인 전기 기기가 바뀔 때마다 사전에 측정한 것을 기억수단(49)에 기억시켜도 좋지만, 미리 측정을 예정하고 있는 각종의 전기 기기에 대해서 사전에 결정한 규격 상한치(i_vec*(max)) 및 규격 하한치(i_vec*(min))를 전부 기억수단(49)에 기억시켜 두고, 측정시에 사용하는 규격 상한치(i_vec*(max)) 및 규격 하한치(i_vec*(min))를 선택하도록 하여도 좋은 것은 물론이다. 기억수단(49)에는 입력 또는 선택된 규격 상한치 및 규격 하한치에 의거하여 미리 산출한 규격 변동폭(Δi_vec*)을 기억해 둔다(스텝 ST2). 규격 변동폭(Δi_vec*)은 Δi_vec*=i_vec*(max)-Δi_vec*(min)의 식에 의거하여 산출된다. 이어서, 전류 검출기(9)는 3상 리니어 모터(M)의 전기자 권선을 흐르는 2상분의 전기자 전류(i_a 및 i_b)를 검출해서 전기자 전류(i_a 및 i_b)에 의거하여 전기자 전류(i_c)를 산출한다(스텝 ST3). 그리고, 3상-2상 변환부(33)에 의해 전기자 전류(i_a, i_b 및 i_c)를 α축 전류 지령(i_α) 및 β축 전류 지령(i_β)으로 변환하고(스텝 ST4), 전류 벡터 산출부(37)는 전류 벡터의 궤적(i_vec)=√(i_α ²+i_β ²)을 구한다(스텝 ST5). 전류 벡터 산출부(37)는 또한 샘플링마다 측정 기간 내의 i_vec의 최대치와 최소치를 검출하고, 최대치와 최소치의 차분인 Δi_vec도 산출한다(스텝 ST6). 스텝 ST3으로로부터 스텝 ST6은 샘플링때마다 반복된다.

본 실시형태에서는 3상 리니어 모터(M)의 고정자에 구비된 복수의 영구자석(19) 중 1개의 영구자석(19) 상을 가동자가 움직임으로써 1개의 환상의 전류 벡터 궤적(i_vec)을 산출하도록 전류 벡터 산출부(37)가 구성되어 있다. 그리고, 가동자를 고정자에 대하여 n사이클 이동시키면 복수의 영구자석(19)의 전부에 대해서 n회분의 전류 벡터의 궤적(i_vec)이 산출된다(스텝 ST7). n회분의 전류 벡터 궤적(i_vec)을 산출하는 것은 노이즈에 의한 오판정을 방지하기 위해서이다. 이것은 영구자석의 열화가 존재할 경우, 그 부분을 가동자가 통과할 때에 전기자 전류가 증가하는 현상은 반드시 발생하기 때문에 n회의 측정을 행하면 규격 상한치(i_vec*(max))를 초과하는 횟수는 n회가 될 것이다. 이 경우, 전류의 증가가 n회보다 적으면 노이즈라고 판단하고, n회 이상이면 노이즈가 포함되어 있지만 열화가 있다고 판단한다. 이와 같이 함으로써 노이즈의 영향을 제거하여 측정 정밀도를 높일 수 있다. 그래서, 본 실시형태에서는 n회분의 측정 후, 비교 판정부(47)가 전류 벡터의 궤적(i_vec)이 규격 상한치(i_vec*(max))를 초과하고 있는 점이 n개 이상 있는지를 판정한다(스텝 ST8). n개보다 적을 경우에는 규격 상한치를 초과하고 있는 점이 있었다고 해도 노이즈 등의 영향으로 간주해서 이상 없음으로 판정한다(스텝 ST9). 전류 벡터의 궤적(i_vec)이 규격 상한치(i_vec*(max))를 초과하고 있는 점이 n개 이상일 경우에는 복수인 영구자석(19) 중 적어도 일부에 열화가 발생하고 있다고 간주할 수 있다. 이 시점에서 알람 발생부(41)가 알람 신호(AS)를 발생하도록 구성해도 좋지만, 본 실시형태에서는 비교 판정부(49)는 또한 검사 대상인 3상 리니어 모터(M)의 차분(Δi_vec)이 규격 변동폭(Δi_vec*)을 초과하고 있는지의 여부를 판정하고 있다(스텝 ST10). Δi_vec이 규격 변동폭(Δi_vec*)을 초과하고 있지 않을 경우 영구자석(19)이 갈라지거나 깎이거나 되어 있는 일은 없고, 또한 국부적인 감자가 발생되어 있을 가능성은 없고, 전체적인 감자가 발생되어 있다고 판정한다. 전체적인 감자의 경우에는 즉시 3상 리니어 모터(M)의 동작에 영향이 있는 것은 아니다. 그 때문에, 이 경우의 알람은 수리 또는 교환 시기가 가까워지고 있는 것을 나타내게 된다. 따라서, Δi_vec이 규격 변동폭(Δi_vec*)을 초과하고 있을 경우에는 영구자석(19)에 열화 있음으로 판정하고(스텝 ST11), Δi_vec이 규격 변동폭(Δi_vec*)을 초과하고 있지 않을 경우에는 전체 감자라 판정한다(스텝 ST12).

도 4 내지 도 6에는 표시 화면(45)에 표시되는 파형의 예를 나타내고 있다. 횡축을 α축 전류(i_α), 종축을 β축 전류(i_β)로 해서 αβ축의 교점(원점 0)을 화면 중앙에 설정하고 있고, 규격 상한치(i_vec*(max))에 상당하는 환상 화상(51)과, 규격 하한치(i_vec*(min))에 상당하는 환상 화상(52)이 표시되어 있다. 환상 화상(51, 52)에 겹치도록 검사 대상인 3상 리니어 모터(M)의 전류 벡터 궤적(i_vec)이 플롯된다. 도 4는 이상 없음으로 판정된 예, 도 5 및 도 6은 영구자석(19)에 열화 있음으로 판정된 예를 나타내고 있다.

도 4는 영구자석(19)에 열화가 없는 예이며, 전류 벡터 궤적(i_vec)의 전부가 환상 화상(51, 52) 사이에 수용되어 있는 것을 알 수 있다. 이것에 대하여, 도 5는 영구자석(19)의 일부에 큰 깨짐이 발생하고 있는 예이며, 부호 A의 영역이나 부호 B의 영역 등 전체에 걸쳐 전류 벡터 궤적(i_vec)이 크게 규격 상한치(i_vec*(max))를 초과하고 있은 것을 알 수 있다. 또한, 도 6은 영구자석(19)의 일부에 작은 깨짐이 발생하고 있는 예이며, 부호 C의 영역이나 부호 D의 영역에 있어서 전류 벡터 궤적(i_vec)이 규격 상한치(i_vec*(max))를 초과하고 있은 것을 알 수 있다. 또한, 도 5 및 도 6에서는 Δi_vec이 규격 변동폭(Δi_vec*)을 초과하고 있기 때문에 영구자석이 전체적으로 감자되어 있는 것은 없는 것을 알 수 있다.

도 7은 검사 대상을 DC 리니어 모터로 했을 경우의 제 2 실시형태를 나타내는 시스템 구성도이다. 또한, 도 8은 제 2 실시형태에 있어서 열화 판정 장치가 영구자석의 열화를 검출할 때의 스텝을 나타내는 플로우도이다. 전류 검출기(109)는 전기자 전류(i_dc)를 검출하고(스텝 ST103), 좌표 변환기(111)가 리니어 센서로 이루어지는 위치 검출기(113)가 검출한 위치(θ)에 따른 신호에 의거하여 단상의 전기자 전류(i_dc)를 i_dccosθ 및 i_dcsinθ의 2축으로 변환하고 있다(스텝 ST104). 전류 벡터 궤적(i_vec)=√((i_dc?sinθ)²+(i_dc?cosθ)²)이다(스텝 ST105).

그 이외의 구성요소 및 플로우에 대해서는 도 1 내지 도 3에 나타낸 제어 장치(1) 및 스텝과 같기 때문에 도 1 내지 도 3에 부여한 부호의 수에 100의 수를 가산한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다. 이와 같이 구성함으로써 DC 리니어 모터에도 열화 판정 방법 및 장치를 적용할 수 있다. 그 외에도 n상 전동기 또는 발전기의 영구자석 열화의 판정에도 본 발명은 적용 가능하다.

도 9는 3상 리니어 모터의 영구자석의 열화 판정을 컴퓨터(PC)를 이용하여 실시하는 본 발명의 제 3 실시형태의 구성을 도시한 도면이다. 본 실시형태에서는 공시기(253)로부터 연장되어 3상 리니어 모터(M)의 가동자에 연결되는 동력선에 전류 검출기(209)를 부착하고, 2상분의 전류치를 취득하고, A/D 변환장치(255)을 사용해서 변환한 3상분의 전기자 전류(i_a, i_b, i_c)를 컴퓨터(PC)에 입력하고 있다. 컴퓨터(PC)에서는 전기자 전류(i_a, i_b, i_c)를 3상-2상 변환해서 α축 전류 지령(i_α) 및 β축 전류 지령(i_β)을 얻고, 열화 판정부(217)에서 제 1 실시형태와 같은 방법으로 영구자석의 열화를 판정하고 있다.

도 10은 DC 리니어 모터의 영구자석의 열화 판정을 컴퓨터(PC)를 이용하여 실시하는 본 발명의 제 4 실시형태의 구성을 나타내는 도면이다. 본 실시형태에서는 공시기(353)로부터 연장되어서 DC 리니어 모터(M)의 가동자에 연결되는 동력선에 전류 검출기(309)를 부착해서 전류치를 취득하고, A/D 변환장치(355)의 출력과, 리니어 센서로 이루어지는 위치 검출기(313)가 검출한 위치(θ)에 따라 작동하는 카운터(357)의 출력을 컴퓨터(PC)에 입력하고 있다. 컴퓨터(PC)에서는 입력된 정보 에 의거하여 i_dccosθ 및 i_dcsinθ을 얻고, 열화 판정부(317)에서 제 2 실시형태와 같은 방법으로 영구자석의 열화를 판정하고 있다.

제 3 실시형태 및 제 4 실시형태와 같이 구성하면, 전기자 전류를 검출할 수 있으면 전용의 장치를 추가하지 않고 영구자석의 열화 판정을 할 수 있다.

또한, 본원 명세서에 있어서 수치는 일례로서 나타내고 있을 뿐이며, 이것에 한정하는 의도가 아니라 검사 대상인 전기 기기 등에 의해 적당하게 변경할 수 있다.

본 발명에 의하면 검사 대상인 전기 기기를 분리하지 않고 간편한 방법으로 영구자석의 열화를 판정할 수 있는 영구자석의 열화 판정 방법 및 장치를 제공할 수 있다.

1 : 제어 장치 3 : 속도 지령 발생부
5 : 전류 지령 발생부 7 : 전기자 전류 공급 장치
9 : 전류 검출기 11 : 좌표 변환기
13 : 위치 검출기 15 : 피드백 속도 신호 발생부
17 : 열화 판정 장치 19 : 영구자석
21, 23 : 전류 제어기 25 : 좌표 변환기
27 : PWM 인버터 29 : 직행 좌표 변환부
31 : 2상-3상 변환부 33 : 3상-2상 변환부
35 : 직행 2축 변환부 37 : 전류 벡터 산출부
39 : 열화 상태 판정부 41 : 알람 발생부
43 : 표시 제어부 45 : 표시 화면
47 : 비교 판정부 49 : 기억수단
51 : 환상 화상 M : 3상 리니어 모터
θ_* : 위치 지령 V_c* : 속도 지령
i_d* : d축 전류 지령 i_q* : q축 전류 지령
i_d : d축 전류 피드백 신호 i_q : q축 전류 피드백 신호
V_d* : d축 전압 지령 V_q* : q축 전압 지령
V_α* : α축 전압 지령 V_β* : β축 전압 지령
V_a*, V_b*, V_c* : 3상 전압 지령 i_a, i_b, i_c : 전기자 전류
i_α : α축 전류 지령 i_β : β축 전류 지령
V_c : 피드백 속도 신호 i_vec*(max) : 규격 상한치
i_vec*(min) : 규격 하한치 Δi_vec* : 규격 변동폭
i_vec : 전류 벡터의 궤적

Claims

가동자 및 고정자를 갖고, 상기 가동자 및 상기 고정자의 한쪽에 복수의 영구자석을 갖고, 다른쪽에 전기자 권선을 갖는 검사 대상인 전기 기기의 상기 영구자석의 열화 상태를 판정하는 영구자석의 열화 판정 방법으로서:
상기 전기자 권선에 흐르는 전기자 전류의 전류 벡터 궤적을 구하고,
상기 전류 벡터 궤적의 변화에 의거하여 상기 영구자석의 열화 상태를 판정하는 것을 특징으로 하는 영구자석의 열화 판정 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 가동자 및 상기 고정자를 갖고, 상기 가동자 및 상기 고정자의 한쪽에 열화되어 있지 않은 복수의 영구자석을 갖고, 다른쪽에 전기자 권선을 갖는 정상인 전기 기기의 상기 전기자 권선에 흐르는 전기자 전류의 전류 벡터 궤적을 구해서 그 궤적의 변화폭으로부터 규격 상한치를 정하고,
상기 검사 대상인 전기 기기의 상기 전기자 권선에 흐르는 전기자 전류의 전류 벡터 궤적을 구하고, 그 전류 벡터 궤적이 상기 규격 상한치를 초과할 경우에는 상기 복수의 영구자석 중 적어도 일부의 영구자석에 열화가 발생하고 있는 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 영구자석의 열화 판정 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 궤적의 상기 변화폭으로부터 규격 하한치를 정해서 상기 규격 상한치와 상기 규격 하한치의 차분을 규격 변동폭으로 정하고,
상기 검사 대상인 전기 기기의 상기 전류 벡터 궤적의 최대치와 최소치의 차분을 구하고, 그 차분이 상기 규격 변동폭을 초과하지 않을 경우에는 상기 검사 대상인 전기 기기의 상기 복수의 영구자석 모두가 감자되어 있는 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 영구자석의 열화 판정 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 가동자 및 상기 고정자를 갖고, 상기 가동자 및 상기 고정자의 한쪽에 열화되어 있지 않은 복수의 영구자석을 갖고, 다른쪽에 전기자 권선을 갖는 정상인 전기 기기에 대하여 정격 부하를 인가시킨 상태에서 정격 전류를 흘렸을 때의 전류 벡터 궤적을 구해서 그 궤적으로부터 규격 상한치를 정하고,
상기 정격 부하를 인가한 상기 검사 대상인 전기 기기의 상기 전기자 권선에 상기 정격 전류를 흘렸을 때의 전기자 전류의 전류 벡터 궤적을 구하고, 그 전류 벡터 궤적이 상기 규격 상한치를 초과할 경우에는 상기 복수의 영구자석 중 적어도 일부의 영구자석에 열화가 발생하고 있는 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 영구자석의 열화 판정 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 궤적으로부터 규격 하한치를 정해서 상기 규격 상한치와 상기 규격 하한치의 차분을 규격 변동폭으로 정하고,
상기 검사 대상인 전기 기기의 상기 전류 벡터 궤적의 최대치와 최소치의 차분을 구하고, 그 차분이 상기 규격 변동폭을 초과하지 않을 경우에는 상기 검사 대상인 전기 기기의 상기 복수의 영구자석 모두가 감자되어 있는 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 영구자석의 열화 판정 방법.
제 3 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 규격 상한치 및 상기 규격 하한치에 상당하는 환상 화상을 표시 화면 상에 표시하고,
상기 검사 대상인 전기 기기의 상기 전기자 권선에 흐르는 전기자 전류의 상기 전류 벡터 궤적을 상기 표시 화면 상에 상기 환상 화상과 겹치도록 표시하는 것을 특징으로 하는 영구자석의 열화 판정 방법.
가동자 및 고정자를 갖고, 상기 가동자 및 상기 고정자의 한쪽에 복수의 영구자석을 갖고, 다른쪽에 전기자 권선을 갖는 검사 대상인 전기 기기의 상기 영구자석의 열화 상태를 판정하는 영구자석의 열화 판정 장치로서:
상기 전기자 권선에 흐르는 전기자 전류를 검출하는 전류 검출부와,
상기 전기자 전류에 의거하여 전류 벡터 궤적을 구하는 전류 벡터 산출부와,
상기 전류 벡터 궤적의 변화에 의거하여 상기 영구자석의 열화 상태를 판정하는 열화 상태 판정부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 영구자석의 열화 판정 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 열화 상태 판정부는,
상기 가동자 및 상기 고정자를 갖고, 상기 가동자 및 상기 고정자의 한쪽에 열화되어 있지 않은 복수의 영구자석을 갖고, 다른쪽에 전기자 권선을 갖는 정상인 전기 기기의 상기 전기자 권선에 흐르는 전기자 전류의 전류 벡터 궤적을 구해서 그 궤적의 변화폭으로부터 규격 상한치를 정한 것을 기억하는 기억수단과,
상기 검사 대상인 전기 기기의 상기 전류 벡터 궤적과 상기 규격 상한치를 비교하고, 상기 검사 대상인 전기 기기의 상기 전류 벡터 궤적이 상기 규격 상한치를 초과한 횟수에 의거하여 상기 복수의 영구자석 중 적어도 일부의 영구자석에서 열화가 발생하고 있는지의 여부를 판정하는 비교 판정부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 영구자석의 열화 판정 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 열화 상태 판정부의 상기 기억수단은 상기 궤적의 변화폭으로부터 정한 규격 하한치와 규격 상한치의 차분을 규격 변동폭으로서 더 기억하고 있고,
상기 비교 판정부는 상기 검사 대상인 전기 기기의 상기 전류 벡터 궤적의 최대치와 최소치의 차분이 상기 규격 변동폭을 초과하지 않을 경우에 상기 검사 대상인 전기 기기의 상기 복수의 영구자석 모두가 감자되어 있는 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 영구자석의 열화 판정 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 열화 상태 판정부는,
상기 가동자 및 상기 고정자를 갖고, 상기 가동자 및 상기 고정자의 한쪽에 열화되어 있지 않은 복수의 영구자석을 갖고, 다른쪽에 전기자 권선을 갖는 정상인 전기 기기에 대하여 정격 부하를 인가시킨 상태에서 상기 전기자 권선에 정격 전류를 흘렸을 때의 전류 벡터 궤적을 구해서 그 궤적으로부터 규격 상한치를 정한 것을 기억하는 기억수단과,
상기 정격 부하를 인가한 상기 검사 대상인 전기 기기에 상기 정격 전류를 흘렸을 때의 상기 전류 벡터 궤적과 상기 규격 상한치를 비교하고, 상기 검사 대상인 전기 기기의 상기 전류 벡터 궤적이 상기 규격 상한치를 초과한 횟수에 의거하여 상기 복수의 영구자석 중 적어도 일부의 영구자석에서 열화가 발생하고 있는지의 여부를 판정하는 비교 판정부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 영구자석의 열화 판정 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 열화 상태 판정부의 상기 기억수단은 상기 궤적으로부터 정한 규격 하한치와 규격 상한치의 차분을 규격 변동폭으로서 더 기억하고 있고,
상기 비교 판정부는 상기 검사 대상인 전기 기기의 상기 전류 벡터 궤적의 최대치와 최소치의 차분이 상기 규격 변동폭을 초과하지 않을 경우에 상기 검사 대상인 전기 기기의 상기 복수의 영구자석 모두가 감자되어 있는 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 영구자석의 열화 판정 장치.
제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전류 벡터 산출부는 1개의 상기 영구자석에 대하여 1개의 환상의 상기 전류 벡터 궤적을 산출하도록 구성되고,
상기 전류 벡터 산출부는 상기 복수의 영구자석 전부에 대해서 n회분의 상기 전류 벡터를 산출하고,
상기 비교 판정부는 상기 복수의 영구자석 전부에 대한 상기 n회분의 상기 전류 벡터 궤적이 상기 규격 상한치를 초과하는 횟수가 n회 이상일 때에 상기 열화가 발생하고 있는 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 영구자석의 열화 판정 장치.
제 7 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 영구자석의 열화 판정 장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전기 기기.