TWI533587B

TWI533587B - 電器設備中的永久磁鐵劣化判定方法及裝置，以及電器設備

Info

Publication number: TWI533587B
Application number: TW100134127A
Authority: TW
Inventors: 高橋昭彥; 三澤康司; 堀內學
Original assignee: 山洋電氣股份有限公司
Priority date: 2010-09-22
Filing date: 2011-09-22
Publication date: 2016-05-11
Also published as: US20120068653A1; CN102445610A; TW201233041A; EP2434637A3; JP2012070516A; US8587244B2; EP2434637A2; JP5194083B2; KR20120031143A; CN102445610B

Description

電器設備中的永久磁鐵劣化判定方法及裝置，以及電器設備

本發明是關於一種具有活動元件及定子，而於活動元件及定子的一方具有複數永久磁鐵，並於另一方用以判定具有電樞繞組的電器設備之永久磁鐵的劣化狀態的永久磁鐵的劣化判定方法及裝置。

電動機等之電器設備，是藉由具備於活動元件或定子之永久磁鐵有裂縫、或是缺口或是去磁等成劣化，就無法得到機器本來的性能。又，有裂縫、或出缺發生於永久磁鐵時，則藉由飛散的永久磁鐵之破片使得電器設備之構件也有破損之可能性。所以，以往是為了調查永久磁鐵的劣化狀態，進行著分解電器設備，來進行目視檢查，或是依據感應電壓的降低狀態來判定永久磁鐵的劣化狀態[日本特開2009-22091(專利文獻1)]。

專利文獻1：日本特開2009-22091號公報

然而，為了調查永久磁鐵的劣化，因實施目視檢查，因此必須停止成為檢查對象的電器設備之動作，由設備拆卸電器設備而加以分解。而且，依人之眼睛所成的檢查之故，因而很難定量地記錄檢查資料。此外，若如專利文獻1記載之技術般，僅調查感應電壓的話，則永久磁鐵的局部減磁，或永久磁鐵的裂縫或出缺等情形可能無法檢測出來。

本發明的目的，是在於提供一種不必由設備拆卸檢查對象的電器設備，可簡單地判定永久磁鐵的劣化的永久磁鐵的劣化判定方法及裝置。

本發明的永久磁鐵的劣化判定方法，是判定具有活動元件及定子，而於活動元件及定子的一方具有複數永久磁鐵，且於另一方具有電樞繞組的檢查對象的電器設備(以下，「檢查對象的電器設備」)之永久磁鐵的劣化狀態。電器設備是於活動元件及定子的一方具有複數永久磁鐵，而於另一方具有電樞繞組者就可以，例如，n相電動機或是發電機(n是1以上的整數)、線性電動機、DC電動機等，其種類並未予限制。在本發明的方法，求出流在電樞繞組的電樞電流之電流向量的軌跡，並依據電流向量的軌跡之變化而進行永久磁鐵的劣化狀態之判定。

在此，在本發明的專利說明書中，電流向量是若為單相之電器設備，則指單相的電樞電流之電流向量者，而在多相之電器設備時，則指多相的電樞電流之電流向量的向量總和。又，電流向量的軌跡，是描繪電流向量的軌跡，可描繪於正交二軸之圖表上者。

本發明是依據本發明人藉由研究發現劣化發生於永久磁鐵，則在電流向量的軌跡上，出現對應於其劣化的變化。依本發明人的研究，當永久磁鐵去磁時，可知電流向量的軌跡，是比正常時的電流向量的軌跡還要大。又，當劣化發生於永久磁鐵時，則可知電流向量的軌跡局部性地膨脹，朝向外側擴展，或是局部性地軌跡的直徑尺寸變大等的現象會出現。所以，在本發明是依據此種見識，由電流向量的軌跡之變化來判定永久磁鐵的劣化狀態。

具體性的劣化判定方法，是首先，在具有活動元件及定子，而於活動元件及定子的一方具有未劣化的複數永久磁鐵，且於另一方具有電樞繞組的正常的電器設備(以下，「正常的電器設備」)，求出電樞電流之電流向量的軌跡，而由該軌跡的變化寬度決定規格上限值。正常的電器設備的電樞電流之電流向量，是大小大致一定，僅方向有變化者，其軌跡是成為接近於圓的環狀。具體而言，例如將正常的電器設備的電樞電流之電流向量的軌跡，對於定子複數循環移動活動元件而針對於各永久磁鐵測定電流向量複數次，並由此些之軌跡的半徑的變化寬度來決定規格上限值。又，例如，求出在施加額定負載的狀態下，於電樞繞組流著額定電流時的電樞電流之電流向量的軌跡，而由該軌跡的變化寬度也可決定規格上限值。規格上限值，是例如可作成由變化寬度的平均值×0.9以上的數值至平均值×1.1以下的數值。如此地，在規格上限值持有寬度，成為可嚴格地進行永久磁鐵的劣化判定，或是任意地決定容許每一電器設備的誤差等的設定。

另外，藉由演算(模擬)求出對於正常的電器設備在施加額定負載之狀態下之額定電流的電流向量的軌跡，而由利用該演算所求出的軌跡來決定規格上限值也可以。這時候，規格上限值，是例如，也可作成利用演算所求出的電流向量的軌跡×1.1以下的數值。例如在電動機之情形，不會超過為了電樞繞組不會燒損所決定的線圈的溫度上昇規格值的方式，以額定電流作為基準的容許電流值也被決定在±10%的範圍內較多。如此，控制依照此種容許範圍流著額定電流時的電流向量+10%以內的方式，來決定規格上限值也可以。

於是，之後，求出流在檢查對象的電器設備之電樞繞組的電樞電流之電流向量的軌跡。在永久磁鐵不存在著劣化時，則檢查對象的電器設備之電流向量的軌跡，也表示與正常的電器設備之電樞電流之電流向量的軌跡大致相同的數值。然而，在永久磁鐵存在著劣化時，則為了增加電樞電流而成為彌補永久磁鐵的磁通之不足，僅永久磁鐵之劣化的部分的電流向量的軌跡成為超過規格值上限。如此，在檢查對象的電器設備之電流向量的軌跡超過規格上限值時，則可判定為在複數永久磁鐵的至少一部分的永久磁鐵發生劣化的情形。又，依據施加額定負載之狀態的額定電流之電流向量的軌跡來決定規格上限值時，則在比較對象的測定條件為了備齊設備，必須將檢查對象的電器設備之負載更換成額定負載，且流著額定電流。

作成這樣子，不必由設備拆卸電器設備，又，不需要對於時間(或是位置)的電樞電流之資訊，就可容易地判定永久磁鐵的劣化。

又，由電流向量的軌跡的變化寬度來決定規格下限值，並將規格上限值與規格下限值之差決定為規格變動寬度，又求出檢查對象的電器設備之電流向量的軌跡的最大值與最小值之差，而該差未超過規格變動寬度時，則可判定為複數永久磁鐵都被去磁。規格下限值，是與規格上限值同樣，例如，將正常的電器設備之電樞電流之電流向量的軌跡，對於定子移動可動元件複數周期而針對於永久磁鐵測定電流向量複數次，並由此些之軌跡的半徑之變化寬度來決定規格下限值。規格下限值，是可作成變化寬度的平均值×0.9以上的數值至最小值×1.1以下的數值。又，在複數永久磁鐵都被去磁時，也不會立即地影響到電器設備之動作。但是，若可判定此些去磁，則針對於電器設備之修理或是更換時期可判斷之故，因而有益。

在由施加額定負載之狀態而於電樞繞組流著額定電流時的電流向量的軌跡來決定規格上限值時，則由軌跡來決定規格下限值，並也可將規格上限值與規格下限值之差決定為規格變動寬度。這時候，規格下限值，是例如，可作成額定電流值×0.9以上的數值。若在此數值的範圍內，則可發揮作為電器設備之性能。

作為判定的具體性之方法，可考量利用視覺來判定。例如，若將相當於將規格上限值與規格下限值之環狀畫像顯示於顯示畫面上，將流在檢查對象的電器設備之電樞繞組的電樞電流之電流向量的軌跡與環狀畫像重疊地顯示於顯示畫面上，則人以眼睛觀看也可判斷檢查對象的電器設備之電流向量的軌跡是否超過規格上限值。又，以眼睛也可觀看規格變動寬度(亦即，規格上限值與規格下限值之差)之故，因而可判斷是否複數永久磁鐵都被去磁的情形。作成這樣子，則作業人員，在電器設備之設置現場，就可簡單地判定永久磁鐵的劣化狀態。

本發明是也可把握作為永久磁鐵的劣化判定裝置。這時候，永久磁鐵的劣化判定裝置，是由：電流檢測部、及電流向量算出部、以及劣化狀態判定部所構成，該電流檢測部是檢測出流在電樞繞組的電樞電流，該電流向量算出部是依據電樞電流求出電流向量的軌跡，該劣化狀態判定部是依據電流向量的軌跡之變化來判定永久磁鐵的劣化狀態。如此地所構成，就可容易地判定有無永久磁鐵的劣化。永久磁鐵的劣化發生時的顯示方法是任意。例如，輸出警報並將永久磁鐵的劣化告知使用者，促進劣化的永久磁鐵的更換，或是於檢查對象的電器設備輸出停止信號，並停止電器設備之動作也可以。

例如，劣化狀態判定部，是由：記憶手段、及比較判定部所構成，該記憶手段是記憶決定正常的電器設備之規格上限值者，該比較判定部是比較檢查對象的電器設備之電流向量的軌跡與規格上限值，而依據檢查對象的電器設備之電流向量的軌跡超過規格上限值的次數，則判定劣化是否發生在複數永久磁鐵的至少一部分的永久磁鐵。又，當然也可構成在劣化狀態判定部的記憶手段，將規格下限值與規格上限值之差又記憶作為規格變動寬度，比較判定部，是檢查對象的電器設備之電流向量的軌跡的最大值與最小值之差未超過規格變動寬度時，則判定為檢查對象的電器設備之複數永久磁鐵都被去磁。

又，有永久磁鐵的劣化存在時，因有該部分的電樞電流增加之現象是再現性高，因此，若將對於定子移動活動元件的動作進行n周期，並將測定電流向量的軌跡對於各永久磁鐵進行n次，則超過規格上限值的次數是會成為n次以上。所以，為了消除依噪音等所成的影響，又能提高測定精度，電流向量算出部，是構成對於1個永久磁鐵算出1個環狀的電流向量的軌跡。電流向量算出部，是針對於所有複數永久磁鐵算出n次分量的電流向量。又，比較判定部，是針對於所有複數永久磁鐵的n次分量的電流向量的軌跡，在超過規格上限值的次數為n次以上時，則判定為發生劣化者。若如此地構成，則可防止藉由噪音等超過規格上限值時等的錯誤判定。

本發明的永久磁鐵的劣化判定裝置，是可安裝於電器設備。作成如此，平時，也可進行劣化判定。當然，僅在需要劣化判定時，作成安裝於電器設備也可以。

以下，參照圖式，詳細地說明實施本發明的永久磁鐵的劣化判定方法的劣化判定裝置之實施形態的一例。第1圖是表示具備本發明的永久磁鐵的劣化判定裝置的三相線性電動機之控制裝置的構成的第1實施形態的系統構成圖。該控制裝置1，是具備：速度指令發生部3、及電流指令發生部5、及電樞電流供應裝置7、及電流檢測器9、及座標變換器11、及位置檢測器13、及反饋速度信號發生部15、以及劣化判定裝置17。三相線性電動機M，是於定子具有複數永久磁鐵19，而於活動元件具有電樞繞組。

速度指令發生部3，是依據位置指令θ_*，與由位置檢測器13所輸出的位置檢測信號指令θ來發生速度指令V_c*，電流指令發生部5，是依據速度指令V_c*來輸出d軸電流指令i_d*及q軸電流指令i_q*。電樞電流供應裝置7，是依據d軸電流指令i_d*及q軸電流指令i_q*與下述d軸電流反饋信號i_d及q軸電流反饋信號i_q，將電樞電流供應於三相線性電動機M的電樞繞組。電樞電流供應裝置7，是具備：兩件電流控制器21及23，及座標變換器25，及PWM變頻器27。電流控制器21、23，是將d軸電流指令i_d*及q軸電流指令i_q*與d軸電流反饋信號i_d及q軸電流反饋信號i_q的電流偏差變換成d軸電壓指令V_d*及q軸電壓指令V_q*。座標變換器25，是由：正交座標變換部29，及二相三相變換部31所構成。正交座標變換部29是依據因應於位置檢測器13的活動元件位置(θ)的信號，將d軸電壓指令V_d*及q軸電壓指令V_q*正交座標變換成α軸電壓指令V_α*及β軸電壓指令V_β*。二相三相變換部31，是將α軸電壓指令V_α*及β軸電壓指令V_β*二相三相變換成三相電壓指令V_a*、V_b*及V_c*。PWM變頻器27，是依據PWM控制指令V_a*、V_b*、及V_c*，將變頻器予以PWM控制，且將直流電力變換成三相交流電力，並將三相電樞電流供應於三相線性電動機M。又，電樞電流供應裝置7，是依據構成位置檢測器13的線性感測器的活動元件位置信號θ，來決定電樞電流之相位。

電流檢測器9，是檢測出流在三相線性電動機M的電樞繞組的二相分量的電流i_a及i_b，並依據電樞電流i_a及i_b來算出電樞電流i_c。

座標變換器11，是由：三相二相變換部33，及正交二軸變換部35所構成。三相二相變換部33，是將電樞電流i_a、i_b、i_c三相二相變換成α軸電流指令i_α及β軸電流指令i_β。具體而言，分別依據i_α=√(3/2)×i_a，i_β=(1/√2)×i_b-(1/√2)×i_c=(1/√2)×i_a+√2×i_b之式進行變換。正交二軸變換部35，是依據因應於位置檢測器13的活動元件位置(θ)的信號，將α軸電流指令i_α及β軸電流指令i_β正交二軸變換成d軸電流反饋信號i_d及q軸電流反饋信號i_q。

線性感測器所構成的位置檢測器13，是檢測出活動元件對於定子之活動元件位置，而輸出表示活動元件位置的活動元件位置檢測信號θ。反饋速度信號發生部15，是依據活動元件位置檢測信號θ，發生表示三相線性電動機M的活動元件之速度的反饋速度信號V_c。

劣化判定裝置17，是依據三相二相變換部33所輸出的α軸電流指令i_α及β軸電流指令i_β，對具備於三相線性電動機M的定子之複數永久磁鐵19進行是否有劣化的判定。有劣化存在於三相線性電動機M的永久磁鐵19時，則補足永久磁鐵的磁通之不足分量的方式使電樞電流增加。所以，利用僅永久磁鐵之劣化部分的電流向量的軌跡超過規格上限值，劣化判定裝置17是檢測出永久磁鐵19的劣化。在此，永久磁鐵之劣化，是指永久磁鐵之裂縫、缺口、去磁等某些原因而減弱磁力的情形。當檢測出劣化時，則警報發生部41輸出警報信號AS。將警報信號AS如何地活用是任意。例如，以警報信號AS發生警報也可以，或是遮斷電力變換器之動作而停止對電動機的供電也可以。又，在某些原因使活動元件及定子間的間隙變狹小時，則與永久磁鐵劣化時相反地，會增強磁通(增磁)之故，因而使電樞電流減少。該現象並不是永久磁鐵之劣化之故，因而在本實施形態中，並不作為檢測之對象。

在第2圖，表示劣化判定裝置17的實施形態之一例的圖式。在第3圖，表示劣化判定裝置17判定永久磁鐵19有沒有劣化的步驟的流程圖。

如第2圖所示地，劣化判定裝置17，是由：電流向量算出部37、及劣化狀態判定部39、及警報發生部41、及顯示控制部43、以及顯示畫面45所構成。又，在第2圖未予圖示，惟在本實施形態中，為了得到α軸電流指令i_α及β軸電流指令i_β的電流檢測器9及三相二相變換部33也成為構成劣化判定裝置17的要素。電流向量算出部37，是在預定的抽樣周期而依據α軸電流指令i_α及β軸電流指令i_β，算出電流向量。算出結果的集合，成為電流向量的軌跡i_vec。電流向量算出部37，是於劣化狀態判定部39的比較判定部47輸出電流向量的軌跡i_vec。永久磁鐵19的局部性的劣化也可以適當地檢測的方式，在本實施形態中，抽樣周期是作成0.2秒鐘。比較判定部47，是比較被記憶於記憶手段49的下述的規格上限值i_vec*(max)與電流向量的軌跡i_vec。比較判定部47，是依據電流向量的軌跡i_vec超過規格上限值i_vec*(max)之次數，判定複數永久磁鐵之至少一部分的永久磁鐵是否發生劣化。當比較判定部47判定發生劣化時，則比較判定部47是將劣化檢測信號輸出至警報發生部41。警報發生部41，是當接收劣化檢測信號時，則發生表示有劣化發生於永久磁鐵19的情形的警報信號AS。又，在記憶手段49中，也記憶規格下限值i_vec*(min)，又，也記憶由規格上限值i_vec*(max)與規格下限值i_vec*(min)的差所求出的規格變動寬度Δi_vec*。電流向量算出部37，是由電流向量的軌跡i_vec的最大值與最小值求出電流向量的軌跡i_vec的變動寬度Δi_vec。比較判定部47，是具有判定Δi_vec是否超過Δi_vec*的功能及判定都被去磁的功能。

顯示控制部43，是依據電流向量算出部37所求出的電流向量的軌跡i_vec及被記憶於記憶手段49的規格上限值i_vec*(max)與規格下限值i_vec*(min)，於顯示畫面45進行畫像之顯示。又，顯示控制部43及顯示畫面45並不是必需的構造，在本實施形態的劣化判定裝置中，為了藉由目視可確認電流向量之軌跡的方式，將此些具備作為構成要素。

在記憶手段49，有規格上限值i_vec*(max)與規格下限值i_vec*(min)被記憶。在本實施形態中，規格上限值i_vec*(max)與規格下限值i_vec*(min)，是求出流在具有沒有劣化的複數永久磁鐵的正常三相線性電動機之電樞繞組的電樞電流之電流向量的軌跡i_vec，並將該軌跡的變化寬度之最大值的平均值決定為規格上限值i_vec*(max)，且將該軌跡的變化寬度之最小值的平均值決定為規格下限值i_vec*(min)。在正常的三相線性電動機中，電樞電流是平衡三相電流。因此，若將該三相電樞電流經三相二相變換而算出相位差90°的α β軸電流，則由此些α β軸電流所求出的電流向量是大小一定，而僅變更方向。因此，電流向量的軌跡是成為接近於圓形的環狀。在此，在本實施形態中，將正常電器設備之活動元件對於定子移動複數周期，並測定複數次電樞電流之電流向量的軌跡，且由該測定結果的電流向量的軌跡之半徑之變化寬度來決定規格上限值i_vec*(max)與規格下限值i_vec*(min)。又，如下所述地，在本實施形態中，將檢查對象的三相線性電動機M的電樞電流經三相二相變換所得到的α軸電流指令i_α及β軸電流指令i_β之電流向量的軌跡i_vec，計數超過該規格上限值i_vec*(max)之點，來判定三相線性電動機M的永久磁鐵19是否有劣化。又，上述規格上限值i_vec*(max)與規格下限值i_vec*(min)的決定方法是一例，另外，藉由演算(模擬)求出在對於正常電器設備施加額定負載的狀態下，於電樞繞組流著額定電流時的電流向量的軌跡，而由該軌跡決定為規格上限值i_vec*(max)與規格下限值i_vec*(min)也可以。這時候，規格上限值i_vec*(max)是例如作為由額定電流值所求出的電流向量的軌跡×1.1以下的數值，而規格下限值i_vec*(min)是例如作為由額定電流值所求出的電流向量的軌跡×0.9以上的數值。

依照第3圖，說明在本實施形態進行永久磁鐵19之檢查的步驟。在檢查之前，若有需要，將作為檢查對象的電器設備之負載更換成與取得規格上限值i_vec*(max)及規格下限值i_vec*(min)之際的條件相同的負載L，而於比較對象的測定條件齊全著設備(例如，當以額定電流值決定規格上限值i_vec*(max)及規格下限值i_vec*(min)時，則更換成額定負載。)。

首先，使用未圖示之輸入手段，輸入規格上限值i_vec*(max)及規格下限值i_vec*(min)，並記憶於記憶手段49(步驟ST1)。當然規格上限值i_vec*(max)及規格下限值i_vec*(min)，是每當變更檢查對象的電器設備，將事先所測定者記憶於記憶手段49也可以，惟將針對於預定事先測定的各種電器設備事先所決定的規格上限值i_vec*(max)及規格下限值i_vec*(min)都記憶於記憶手段49，而作成選擇使用於測定之際的規格上限值i_vec*(max)及規格下限值i_vec*(min)也可以。在記憶手段49，依據輸入或被選擇的規格上限值及規格下限值，記憶事先所算出的規格變動寬度Δi_vec*(步驟ST2)。規格變動寬度Δi_vec*，是依據Δi_vec*=i_vec*(max)-i_vec*(min)被算出。之後，電流檢測器9，是檢測出流在三相線性電動機M的電樞繞組之二相分量的電樞電流i_a及i_b，而依據電樞電流i_a及i_b來算出電樞電流i_c(步驟ST3)。然後，利用三相二相變換部33，將電樞電流i_a、i_b及i_c變換成α軸電流指令i_α及β軸電流指令i_β(步驟ST4)，電流向量算出部37，是求出電流向量的軌跡i_vec=√(i_α ²+i_β ²)(步驟ST5)。電流向量算出部37，是又在每次抽樣時，檢測出測定期間內的i_vec之最大值與最小值，而也算出最大值與最小值之差的Δi_vec(步驟ST6)。由步驟ST3至步驟ST6，是每當抽樣時被重複。

在本實施形態中，以活動元件移動在具備於三相線性電動機M的定子之複數永久磁鐵19的1個永久磁鐵19上來算出1個環狀之電流向量的軌跡i_vec的方式有電流向量算出部37所構成。如此，當對於定子移動活動元件n周期時，針對於所有複數永久磁鐵19，n次分量的電流向量的軌跡i_vec被算出(步驟ST7)。算出n次分量的電流向量的軌跡i_vec，是為了防止依噪音所成的錯誤判定。此為存在著永久磁鐵的劣化時，活動元件通過該部分之際必定發生電樞電流增加的現象之故，因而若進行n次的測定，則超過規格上限值i_vec*(max)的次數應成為n次。這時候，若增加電流比n次還要少，則判斷為噪音，而若為n次以上則雖含有噪音，惟判斷為有劣化。利用構成如此，去掉噪音之影響，就可提高測定精度。如此，在本實施形態中，測定n次分量之後，比較判定部47，判定電流向量的軌跡i_vec超過規格上限值i_vec*(max)之點是否有n個以上(步驟ST8)。在比n個還要少的情形，即使有超過規格上限值之點也被視為噪音等的影響，而判定為無異常(步驟ST9)。在電流向量的軌跡i_vec超過規格上限值i_vec*(max)之點是有n個以上時，可視為有劣化發生於有複數的永久磁鐵19的至少一部分。在該時刻，也可構成警報發生部41發生警報信號AS，惟在本實施形態中，比較判定部49，是還判定檢查對象的三相線性電動機M的差Δi_vec是否超過規格變動寬度Δi_vec*(步驟ST10)。若Δi_vec未超過規格變動寬度Δi_vec*時，則永久磁鐵19不會有裂縫或缺口的情形，又，不會有發生局部性去磁的可能性，判定為發生都被去磁。在都被去磁時，並不是立即影響到三相線性電動機M的動作。所以，這時候的警報是成為表示接近修理或更換時期的情形。因此，若Δi_vec超過規格變動寬度Δi_vec*時，則判定為於永久磁鐵19有劣化(步驟ST11)，而若Δi_vec未超過規格變動寬度Δi_vec*時，則判定為都被去磁(步驟ST12)。

在第4圖至第6圖，表示顯示於顯示畫面45的波浪形的例子。將橫軸作為α軸電流指令i_α，並縱軸作為β軸電流指令i_β，且將α β軸之交點(原點0)設定於畫面中央，顯示有相當於規格上限值i_vec*(max)的環狀畫像51，及顯示有相當於規格下限值i_vec*(min)的環狀畫像52。使檢查對象的三相線性電動機M之電流向量的軌跡i_vec被標示成重疊於環狀畫像51、52。第4圖是表示被判定為沒有異常的例子，而第5圖及第6圖是表示被判定為在永久磁鐵19有劣化的例子。

第4圖是在永久磁鐵19沒有劣化的例子，可知所有電流向量的軌跡i_vec控制在環狀畫像51、52之間。對於此，第5圖是有大裂縫發生於永久磁鐵19的一部分的例子，遍及符號A的領域或符號B的領域等全體，可知電流向量的軌跡i_vec超過規格上限值i_vec*(max)很多。又，第6圖是有小裂縫發生於永久磁鐵19的一部分的例子，在符號C的領域或符號D的領域中，可知電流向量的軌跡i_vec超過規格上限值i_vec*(max)。又，在第5圖及第6圖中，Δi_vec超過規格變動寬度Δi_vec*之故，因而可知永久磁鐵都未被去磁。

第7圖是表示將檢查對象作為DC線性電動機時的第2實施形態的系統構成圖。又，第8圖是表示第2實施形態中，劣化判定裝置檢測出永久磁鐵劣化之際的步驟的流程圖。電流檢測器109是檢測出電樞電流i_dc(步驟ST103)，使座標變換器111依據因應於線性感應器所構成的位置檢測器113所檢測出的位置(θ)的信號，將單相的電樞電流i_dc變換成i_dccosθ及i_dcsinθ的二軸(步驟ST104)。電流向量的軌跡i_vec=√((i_dc‧sinθ)²+(i_dc‧cosθ)²)(步驟ST105)。

針對於此以外之構成要素及流程，是與表示於第1圖至第3圖的控制裝置1及步驟同樣之故，因而在施加於第1圖至第3圖的符號數值施加加上100的數值的符號，而省略了其說明。藉由如此地所構成，對於DC線性電動機也可適用劣化判定方法及裝置。另外，本發明也可適用於n相電動機或發電機之永久磁鐵的劣化判定。

第9圖是表示使用電腦PC實施三相線性電動機之永久磁鐵的劣化判定的本發明的第3實施形態之構成的圖式。在本實施形態中，在由供試器253所延伸而被連結於三相線性電動機M的活動元件的動力線安裝電流檢測器209，而取得二相分量的電流值，並將使用A/D變換裝置255經變換的三相分量的電樞電流i_a、i_b、i_c輸入於電腦PC。在該電腦PC中，將電樞電流i_a、i_b、i_c經三相二相變換而得到α軸電流指令i_α及β軸電流指令i_β，並以劣化判定部217使用與第1實旋形態同樣的方法來判定永久磁鐵的劣化。針對於其以外之構成要素及流程，是與表示於第1圖至第3圖的控制裝置1及步驟同樣之故，因而在施加於第1圖至第3圖的符號數值施加加上200的數值的符號，而省略了其說明。

第10圖是表示使用電腦PC實施DC線性電動機之永久磁鐵的劣化判定的本發明的第4實施形態之構成的圖式。在本實施形態中，在由供試器353所延伸而連結於DC線性電動機M的活動元件的動力線安裝電流檢測器309，而取得電流值，並將A/D變換裝置355的輸出，及因應於線性感應器所構成的位置檢測器313所檢測出的位置(θ)作動的計數器357的輸出而被輸入於電腦PC。在該電腦PC中，依據所輸入的資訊而得到i_dccosθ及i_dcsinθ，並以劣化判定部317使用與第2實旋形態同樣的方法來判定永久磁鐵的劣化。針對於其以外之構成要素及流程，是與表示於第1圖至第3圖的控制裝置1及步驟同樣之故，因而在施加於第1圖至第3圖的符號數值施加加上300的數值的符號，而省略了其說明。

若如第3及第4實施形態所示地構成，則可檢測出電樞電流，也不必追加專用裝置，就可判定永久磁鐵的劣化。

又，在本發明的專利說明書中，數值是僅表示作為一例，並不是限定於此的意圖，藉由檢查對象的電器設備等可予以適當變更。

依照本發明，可提供一種不必由設備拆卸檢查對象的電器設備，以簡單方法就可判定永久磁鐵的劣化的永久磁鐵的劣化判定方法及裝置。

1．．．控制裝置

3．．．速度指令發生部

5．．．電流指令發生部

7．．．電樞電流供應裝置

9．．．電流檢測器

11．．．座標變換器

13．．．位置檢測器

15．．．反饋速度信號發生部

17．．．劣化判定裝置

19．．．永久磁鐵

21、23．．．電流控制器

25．．．座標變換器

27．．．PWM變頻器

29．．．正交座標變換部

31．．．二相三相變換部

33．．．三相二相變換部

35．．．正交二軸變換部

37．．．電流向量算出部

39．．．劣化狀態判定部

41．．．警報發生部

43．．．顯示控制部

45．．．顯示畫面

47．．．比較判定部

49．．．記憶手段

51．．．環狀畫像

M．．．三相線性電動機

θ_*．．．位置指令

V_c*．．．速度指令

i_d*．．．d軸電流指令

i_q*．．．q軸電流指令

i_d．．．d軸電流反饋信號

i_q．．．q軸電流反饋信號

V_d*．．．d軸電壓指令

V_q*．．．q軸電壓指令

V_α*．．．α軸電壓指令

V_β*．．．β軸電壓指令

V_a*、V_b*、V_c*．．．三相電壓指令

i_a、i_b、i_c．．．電樞電流

i_α．．．α軸電流指令

i_β．．．β軸電流指令

V_c．．．反饋速度信號

i_vec*(max)．．．規格上限值

i_vec*(min)．．．規格下限值

Δi_vec*．．．規格變動寬度

i_vec．．．電流向量的軌跡

第1圖是表示具備本發明的永久磁鐵的劣化判定裝置的三相線性電動機之控制裝置的構成的第1實施形態的系統構成圖。

第2圖是表示本發明的劣化判定裝置之具體性的構成之一例的圖式。

第3圖是表示本發明的劣化判定裝置判定永久磁鐵有沒有劣化的步驟的流程圖。

第4圖是表示在永久磁鐵沒有劣化時顯示於顯示畫面的波浪形的例子的圖式。

第5圖是表示在永久磁鐵有大缺口時顯示於顯示畫面的波浪形的例子的圖式。

第6圖是表示在永久磁鐵有小缺口時顯示於顯示畫面的波浪形的例子的圖式。

第7圖是表示具備本發明的永久磁鐵的劣化判定裝置的DC線性電動機之控制裝置的構成的第2實施形態的系統構成圖。

第8圖是表示第2實施形態的劣化判定裝置判定永久磁鐵有沒有劣化的步驟的流程圖。

第9圖是表示使用電腦實施三相線性電動機之永久磁鐵的劣化判定的第3實施形態的圖式。

第10圖是表示使用電腦實施DC線性電動機之永久磁鐵的劣化判定的第4實施形態的圖式。