(57)【要約】【課題】三相ヒータにおける各抵抗器の抵抗値を個別に精度よく検出する。【解決手段】検出回路１４が、３つの抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を有する三相ヒータ２０に３本の給電線Ｌr，Ｌs，Ｌtを介して印加される電圧および電流を検出し、電力計算部１６Ａが、検出した電流および電圧の瞬時値に基づいて、三相ヒータで消費される消費電力を計算し、実効値計算部１６Ｂが、検出した電流または電圧に関する実効値を計算し、抵抗値計算部１６Ｃが、消費電力および実効値に基づいて、３つの抵抗器のそれぞれの抵抗値を計算する。【選択図】  図１
2020148697.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３つの抵抗器を有する三相ヒータに３本の給電線を介して印加される電圧および電流を検出する検出回路と、
前記電圧および前記電流に基づいて、前記三相ヒータを構成する前記３つの抵抗器の抵抗値を個別に計算する演算処理装置とを備え、
前記演算処理装置は、
前記電流および前記電圧の瞬時値に基づいて、前記三相ヒータで消費される消費電力を計算する電力計算部と、
前記電流または電圧に関する実効値を計算する実効値計算部と、
前記消費電力および前記実効値に基づいて、前記３つの抵抗器のそれぞれの抵抗値を計算する抵抗値計算部とを有する
ことを特徴とする三相ヒータ抵抗値検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の三相ヒータ抵抗値検出装置において、
前記三相ヒータは、スター結線された前記３つの抵抗器からなり、
前記検出回路は、前記３本の給電線のそれぞれを流れる相電流の瞬時値と、前記３本の給電線のそれぞれの線間に生じる線間電圧の瞬時値とを検出し、
前記電力計算部は、前記相電流の瞬時値と前記線間電圧の瞬時値とに基づいて、前記三相ヒータ全体で消費される全体消費電力を計算し、
前記実効値計算部は、前記相電流の瞬時値に基づいて前記相電流の実効値を計算し、
前記抵抗値計算部は、前記相電流の瞬時値、前記線間電圧の瞬時値、前記全体消費電力、および前記相電流の実効値に基づいて、前記３つの抵抗器のそれぞれの抵抗値を計算する
ことを特徴とする三相ヒータ抵抗値検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の三相ヒータ抵抗値検出装置において、
前記抵抗値計算部は、前記相電流の瞬時値をＩyr，Ｉys，Ｉytとし、前記線間電圧の瞬時値をＥyrs，Ｅyst，Ｅytrとし、前記全体消費電力をＰとし、前記相電流の実効値をＩyr(e)，Ｉys(e)，Ｉyt(e)とした場合、前記３つの抵抗器のそれぞれの抵抗値Ｒr，Ｒs，Ｒtを、次の式で計算することを特徴とする三相ヒータ抵抗値検出装置。
【数１】
2020148697.tif 000041
【請求項４】
請求項１に記載の三相ヒータ抵抗値検出装置において、
前記三相ヒータは、デルタ結線された前記３つの抵抗器からなり、
前記検出回路は、前記３本の給電線のそれぞれの線間に生じる相電圧の瞬時値と、前記３本の給電線のそれぞれを流れる線電流の瞬時値とを検出し、
前記電力計算部は、前記相電圧の瞬時値と前記線電流の瞬時値とに基づいて、前記三相ヒータ全体で消費される全体消費電力を計算し、
前記実効値計算部は、前記相電圧の瞬時値に基づいて前記相電圧の実効値を計算し、
前記抵抗値計算部は、前記相電圧の瞬時値、前記線電流の瞬時値、前記全体消費電力、および前記相電圧の実効値に基づいて、前記３つの抵抗器のそれぞれの抵抗値を計算する
ことを特徴とする三相ヒータ抵抗値検出装置。
【請求項５】
請求項４に記載の三相ヒータ抵抗値検出装置において、
前記抵抗値計算部は、前記相電圧の瞬時値をＥrs，Ｅst，Ｅtrとし、前記線電流の瞬時値をＩr，Ｉs，Ｉtとし、前記全体消費電力をＰとし、前記相電圧の実効値をＥrs(e)，Ｅst(e)，Ｅtr(e)とした場合、前記３つの抵抗器のそれぞれの抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrを、次の式で計算することを特徴とする三相ヒータ抵抗値検出装置。
【数２】
2020148697.tif 000042
【請求項６】
請求項１に記載の三相ヒータ抵抗値検出装置において、
前記三相ヒータは、デルタ結線された前記３つの抵抗器からなり、
前記検出回路は、前記３本の給電線のそれぞれの線間に生じる相電圧の瞬時値と、前記３本の給電線のそれぞれを流れる線電流の瞬時値とを検出し、
前記電力計算部は、前記相電圧の瞬時値と前記線電流の瞬時値とに基づいて、前記３つの抵抗器のそれぞれに対応する個別消費電力を計算し、
前記実効値計算部は、前記相電圧の瞬時値に基づいて前記相電圧の実効値を計算し、
前記抵抗値計算部は、前記個別消費電力および前記線電流の実効値に基づいて、前記３つの抵抗器のそれぞれの抵抗値を計算する
ことを特徴とする三相ヒータ抵抗値検出装置。
【請求項７】
請求項６に記載の三相ヒータ抵抗値検出装置において、
前記抵抗値計算部は、前記個別消費電力をＰr_rs，Ｐs_tr，Ｐt_stとし、前記相電圧の実効値をＥrs(e)，Ｅst(e)，Ｅtr(e)とした場合、前記３つの抵抗器のそれぞれの抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrを、次の式で計算することを特徴とする三相ヒータ抵抗値検出装置。
【数３】
2020148697.tif 000043
【請求項８】
請求項１に記載の三相ヒータ抵抗値検出装置において、
前記三相ヒータは、デルタ結線された前記３つの抵抗器からなり、
前記検出回路は、前記３本の給電線のそれぞれの線間に生じる相電圧の瞬時値と、前記３本の給電線のそれぞれを流れる線電流の瞬時値とを検出し、
前記電力計算部は、前記相電圧の瞬時値と前記線電流の瞬時値とに基づいて、前記３つの抵抗器のそれぞれで消費される個別消費電力に関する無効率を計算し、
前記実効値計算部は、前記相電圧の瞬時値に基づいて前記相電圧の実効値を計算するとともに、前記線電流の瞬時値に基づいて前記線電流の実効値を計算し、
前記抵抗値計算部は、前記個別消費電力、前記相電圧の実効値、および前記線電流の実効値に基づいて、前記３つの抵抗器のそれぞれの抵抗値を計算する
ことを特徴とする三相ヒータ抵抗値検出装置。
【請求項９】
請求項８に記載の三相ヒータ抵抗値検出装置において、
前記抵抗値計算部は、前記相電圧の実効値をＥrs(e)，Ｅst(e)，Ｅtr(e)とし、前記線電流の実効値をＩr(e)，Ｉs(e)，Ｉt(e)とし、前記個別消費電力の無効率をｓｉｎ（φr_rs），ｓｉｎ（φt_st），ｓｉｎ（φs_tr）とした場合、前記３つの抵抗器のそれぞれの抵抗値Ｒr，Ｒs，Ｒtを、次の式で計算することを特徴とする三相ヒータ抵抗値検出装置。
【数４】
2020148697.tif 000044
【請求項１０】
演算処理装置が、
３つの抵抗器を有する三相ヒータから検出された、前記三相ヒータに印加される電流および電圧の瞬時値に基づいて、前記三相ヒータで消費される消費電力を計算する電力計算ステップと、
前記電流または前記電圧に関する実効値を計算する実効値計算ステップと、
前記消費電力および前記実効値に基づいて、前記３つの抵抗器のそれぞれの抵抗値を計算する抵抗値計算ステップと
を実行することを特徴とする三相ヒータ抵抗値計算方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三相ヒータを構成する各抵抗器の抵抗値を個別に検出するための三相ヒータ抵抗値検出技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
三相ヒータに供給する電力を調整する三相電力調整器は、一般に、ヒータ全体の消費電力、線電流の実効値、線間電圧の実効値などの各種パラメータを検出して出力する機能を有している。ヒータ用の抵抗器には、初期抵抗値と実際の抵抗値との比や差分に基づいて寿命を特定しているものもあり、これら抵抗器の抵抗値を検出して寿命判定に用いることは有効である。
【０００３】
しかし、三相ヒータの多くは３つの抵抗器が一体化されているため、各抵抗器に印加される電圧や電流を個別に直接検出することはできない。例えば、スター結線の場合には相電圧を直接検出できず、デルタ結線の場合には相電流を直接検出することはできない。
従来、このような三相ヒータにおける各抵抗器の抵抗値を直接検出するのではなく、他のパラメータから推定する技術が提案されている（例えば、特許文献１など参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１１０７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した従来技術では、三相ヒータにおける線間電圧の実効値を線電流の実効値で除算した値を、抵抗値の推定値として計算している。しかしながら、得られる推定値は、あくまでも線間電圧の実効値と線電流の実効値に基づいて推定した代替値であり、三相ヒータを構成する各抵抗器の抵抗値を直接検出したものではない。また、得られる推定値は断線時における変化が小さい。このため、推定した抵抗値を三相ヒータにおける各抵抗器の寿命判定に用いることは難しいという問題点があった。
【０００６】
また、前述した従来技術の場合、相電流の設定値を元にして抵抗値を計算し、得られた値をフィードバックして設定値を更新している。このため、相電流が変化する場合には設定値の更新が遅れ、例えば周囲温度に対する抵抗値変化が大きいケースでは、設定値が追従できず、正しい推定値が得られないという問題点があった。
【０００７】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、三相ヒータにおける各抵抗器の抵抗値を個別に精度よく検出できる三相ヒータ抵抗値検出技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的を達成するために、本発明にかかる三相ヒータ抵抗値検出装置は、３つの抵抗器を有する三相ヒータに３本の給電線を介して印加される電圧および電流を検出する検出回路と、前記電圧および前記電流に基づいて、前記三相ヒータを構成する前記３つの抵抗器の抵抗値を個別に計算する演算処理装置とを備え、前記演算処理装置は、前記電流および前記電圧の瞬時値に基づいて、前記三相ヒータで消費される消費電力を計算する電力計算部と、前記電流または電圧に関する実効値を計算する実効値計算部と、前記消費電力および前記実効値に基づいて、前記３つの抵抗器のそれぞれの抵抗値を計算する抵抗値計算部とを有している。
【０００９】
また、本発明にかかる上記三相ヒータ抵抗値検出装置の一構成例は、前記三相ヒータが、スター結線された前記３つの抵抗器からなり、前記検出回路は、前記３本の給電線のそれぞれを流れる相電流の瞬時値と、前記３本の給電線のそれぞれの線間に生じる線間電圧の瞬時値とを検出し、前記電力計算部は、前記相電流の瞬時値と前記線間電圧の瞬時値とに基づいて、前記三相ヒータ全体で消費される全体消費電力を計算し、前記実効値計算部は、前記相電流の瞬時値に基づいて前記相電流の実効値を計算し、前記抵抗値計算部は、前記相電流の瞬時値、前記線間電圧の瞬時値、前記全体消費電力、および前記相電流の実効値に基づいて、前記３つの抵抗器のそれぞれの抵抗値を計算するようにしたものである。
【００１０】
また、本発明にかかる上記三相ヒータ抵抗値検出装置の一構成例は、前記抵抗値計算部が、前記相電流の瞬時値をＩyr，Ｉys，Ｉytとし、前記線間電圧の瞬時値をＥyrs，Ｅyst，Ｅytrとし、前記全体消費電力をＰとし、前記相電流の実効値をＩyr(e)，Ｉys(e)，Ｉyt(e)とした場合、前記３つの抵抗器のそれぞれの抵抗値Ｒr，Ｒs，Ｒtを、後述の式で計算するようにしたものである。
【００１１】
また、本発明にかかる上記三相ヒータ抵抗値検出装置の一構成例は、前記三相ヒータが、デルタ結線された前記３つの抵抗器からなり、前記検出回路は、前記３本の給電線のそれぞれの線間に生じる相電圧の瞬時値と、前記３本の給電線のそれぞれを流れる線電流の瞬時値とを検出し、前記電力計算部は、前記相電圧の瞬時値と前記線電流の瞬時値とに基づいて、前記三相ヒータ全体で消費される全体消費電力を計算し、前記実効値計算部は、前記相電圧の瞬時値に基づいて前記相電圧の実効値を計算し、前記抵抗値計算部は、前記相電圧の瞬時値、前記線電流の瞬時値、前記全体消費電力、および前記相電圧の実効値に基づいて、前記３つの抵抗器のそれぞれの抵抗値を計算するようにしたものである。
【００１２】
また、本発明にかかる上記三相ヒータ抵抗値検出装置の一構成例は、前記抵抗値計算部が、前記相電圧の瞬時値をＥrs，Ｅst，Ｅtrとし、前記線電流の瞬時値をＩr，Ｉs，Ｉtとし、前記全体消費電力をＰとし、前記相電圧の実効値をＥrs(e)，Ｅst(e)，Ｅtr(e)とした場合、前記３つの抵抗器のそれぞれの抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrを、後述の式で計算するようにしたものである。
【００１３】
また、本発明にかかる上記三相ヒータ抵抗値検出装置の一構成例は、前記三相ヒータが、デルタ結線された前記３つの抵抗器からなり、前記検出回路は、前記３本の給電線のそれぞれの線間に生じる相電圧の瞬時値と、前記３本の給電線のそれぞれを流れる線電流の瞬時値とを検出し、前記電力計算部は、前記相電圧の瞬時値と前記線電流の瞬時値とに基づいて、前記３つの抵抗器のそれぞれに対応する個別消費電力を計算し、前記実効値計算部は、前記相電圧の瞬時値に基づいて前記相電圧の実効値を計算し、前記抵抗値計算部は、前記個別消費電力および前記線電流の実効値に基づいて、前記３つの抵抗器のそれぞれの抵抗値を計算するようにしたものである。
【００１４】
また、本発明にかかる上記三相ヒータ抵抗値検出装置の一構成例は、前記抵抗値計算部が、前記個別消費電力をＰr_rs，Ｐs_tr，Ｐt_stとし、前記相電圧の実効値をＥrs(e)，Ｅst(e)，Ｅtr(e)とした場合、前記３つの抵抗器のそれぞれの抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrを、後述の式で計算するようにしたものである。
【００１５】
また、本発明にかかる上記三相ヒータ抵抗値検出装置の一構成例は、前記三相ヒータが、デルタ結線された前記３つの抵抗器からなり、前記検出回路は、前記３本の給電線のそれぞれの線間に生じる相電圧の瞬時値と、前記３本の給電線のそれぞれを流れる線電流の瞬時値とを検出し、前記電力計算部は、前記相電圧の瞬時値と前記線電流の瞬時値とに基づいて、前記３つの抵抗器のそれぞれに対応する個別消費電力に関する無効率を計算し、前記実効値計算部は、前記相電圧の瞬時値に基づいて前記相電圧の実効値を計算するとともに、前記線電流の瞬時値に基づいて前記線電流の実効値を計算し、前記抵抗値計算部は、前記個別消費電力、前記相電圧の実効値、および前記線電流の実効値に基づいて、前記３つの抵抗器のそれぞれの抵抗値を計算するようにしたものである。
【００１６】
また、本発明にかかる上記三相ヒータ抵抗値検出装置の一構成例は、前記抵抗値計算部が、前記相電圧の実効値をＥrs(e)，Ｅst(e)，Ｅtr(e)とし、前記線電流の実効値をＩr(e)，Ｉs(e)，Ｉt(e)とし、前記個別消費電力の無効率をｓｉｎ（φr_rs），ｓｉｎ（φt_st），ｓｉｎ（φs_tr）とした場合、前記３つの抵抗器のそれぞれの抵抗値Ｒr，Ｒs，Ｒtを、後述の式で計算するようにしたものである。
【００１７】
また、本発明にかかる三相ヒータ抵抗値計算方法は、演算処理装置が、３つの抵抗器を有する三相ヒータから検出された、前記三相ヒータに印加される電流および電圧の瞬時値に基づいて、前記三相ヒータで消費される消費電力を計算する電力計算ステップと、前記電流または前記電圧に関する実効値を計算する実効値計算ステップと、前記消費電力および前記実効値に基づいて、前記３つの抵抗器のそれぞれの抵抗値を計算する抵抗値計算ステップとを実行するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、検出した相電流の瞬時値と線間電圧の瞬時値とに基づいて、三相ヒータを構成する３つの抵抗器の抵抗値を、論理的に導かれる式に基づいて、直接計算することができる。このため、従来の、線間電圧の実効値と線電流の実効値に基づいて推定した代替値と比較して、各抵抗器の抵抗値を精度よく検出することが可能となる。したがって、各抵抗器の寿命を正確に判定でき、抵抗器さらには三相ヒータの、極めて効率的かつ効果的なメンテナンスや予知保全を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、第１の実施の形態にかかる三相ヒータ抵抗値検出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、第１の実施の形態にかかる三相ヒータ抵抗値計算処理を示すフローチャートである。
【図３】図３は、第２の実施の形態にかかる三相ヒータ抵抗値検出装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、第２の実施の形態にかかる三相ヒータ抵抗値計算処理を示すフローチャートである。
【図５】図５は、第３の実施の形態にかかる三相ヒータ抵抗値計算処理を示すフローチャートである。
【図６】図６は、第４の実施の形態にかかる三相ヒータ抵抗値計算処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかる三相ヒータ抵抗値検出装置１０について説明する。図１は、第１の実施の形態にかかる三相ヒータ抵抗値検出装置の構成を示すブロック図である。
【００２１】
この三相ヒータ抵抗値検出装置１０は、工場やプラントで用いられて、通信回線ＮＷを介して接続された産業用コントローラなどの上位装置３０からの指示に応じて、配下に接続された三相ヒータ２０を構成する３つの抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の抵抗値Ｒr，Ｒs，Ｒtを個別に検出する装置である。三相ヒータ抵抗値検出装置１０については、独立した装置であってもよく、例えば三相ヒータ２０に供給する電力を調整する三相電力調整器などの、三相ヒータ抵抗値検出装置１０とは別個の機器内に、三相ヒータ抵抗値検出装置１０の一部またはすべてを実装してもよい。
【００２２】
三相ヒータ２０は、３つの抵抗器（ヒータ）Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３からなり、３本の給電線Ｌr，Ｌs，Ｌtを介して供給された三相交流電源Ｒ，Ｓ，Ｔを熱エネルギーに変換して出力する。本実施の形態では、図１に示すように、抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３がスター結線（Ｙ結線）されている場合を例として説明するが、これに限定されるものではなく、抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３がデルタ結線されている場合についても後述する。
【００２３】
すなわち、三相ヒータ２０において、抵抗器Ｒ１の一端は、給電線Ｌrを介して三相交流電源のＲ相（第１相）が供給されるノードＮ１に接続されており、抵抗器Ｒ２の一端は、給電線Ｌsを介して三相交流電源のＳ相（第２相）が供給されるノードＮ２に接続されており、抵抗器Ｒ３の一端は、給電線Ｌtを介して三相交流電源のＴ相（第３相）が供給されるノードＮ３に接続されている。また、抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の他端は、互いに共通接続されている。
【００２４】
図１に示すように、三相ヒータ抵抗値検出装置１０は、主な構成として、通信Ｉ／Ｆ回路１１、操作入力装置１２、表示装置１３、検出回路１４、記憶装置１５、および演算処理装置１６を備えている。
【００２５】
通信Ｉ／Ｆ回路１１は、通信回線ＮＷを介して上位装置３０との間でデータ通信を行う回路部である。
操作入力装置１２は、操作キー、操作スイッチ、タッチパネルなどの操作入力装置からなり、オペレータの操作を検出して演算処理装置１６へ出力する装置である。
表示装置１３は、ＬＥＤやＬＣＤなどの表示装置からなり、演算処理装置１６から出力された各種情報を表示する装置である。
【００２６】
検出回路１４は、給電線Ｌr，Ｌs，Ｌtのそれぞれを流れる電流を検出して演算処理装置１６へ出力するとともに、給電線Ｌr，Ｌs，Ｌtのそれぞれの線間に生じる電圧を検出して演算処理装置１６へ出力する回路部である。本実施の形態において、検出回路１４は、給電線Ｌrを流れる相電流の瞬時値Ｉyr、給電線Ｌsを流れる相電流の瞬時値Ｉys、給電線Ｌtを流れる相電流の瞬時値Ｉytを検出するとともに、給電線Ｌr−Ｌs間の線間電圧の瞬時値Ｅyrs、給電線Ｌs−Ｌt間の線間電圧の瞬時値Ｅyst、給電線Ｌt−Ｌt間の線間電圧の瞬時値Ｅytrを検出する。
【００２７】
記憶装置１５は、半導体メモリなどの記憶装置からなり、演算処理装置１６で実行する抵抗値計算処理に用いる各種処理データやプログラム１４Ｐを記憶する装置である。
プログラム１４Ｐは、演算処理装置１６のＣＰＵで実行されることにより、抵抗値計算処理に用いる各種処理部を実現するためのプログラムである。このプログラム１４Ｐは、三相ヒータ抵抗値検出装置１０に接続された外部装置や記録媒体（ともに図示せず）から読み出されて、記憶装置１５に予め格納される。
【００２８】
演算処理装置１６は、ＣＰＵとその周辺回路を有し、記憶装置１５からプログラム１４Ｐを読み出してＣＰＵで実行することにより、ハードウェアとソフトウェアを協働させて、抵抗値計算処理に用いる各種処理部を実現する機能を有している。
演算処理装置１６で実現される主な処理部として、電力計算部１６Ａ、実効値計算部１６Ｂ、および抵抗値計算部１６Ｃがある。
【００２９】
電力計算部１６Ａは、検出回路１４で検出された電流および電圧の瞬時値に基づいて、三相ヒータ２０で消費される消費電力を計算する機能を有している。本実施の形態において、電力計算部１６Ａは、相電流の瞬時値Ｉyr，Ｉytと線間電圧の瞬時値Ｅyrs，Ｅystとに基づいて、三相ヒータ２０全体で消費される全体消費電力Ｐを計算する。一般的な二電力計法を用いた例では、次の式（１）で全体消費電力Ｐが求められる。
【００３０】
【数１】
2020148697.tif 000003
【００３１】
実効値計算部１６Ｂは、検出回路１４で検出された電流および電圧の瞬時値に基づいて、これら電流または電圧に関する実効値を計算する機能を有している。本実施の形態において、実効値計算部１６Ｂは、相電流の瞬時値Ｉyr，Ｉys，Ｉytに基づいて、これら相電流の瞬時値Ｉyr，Ｉys，Ｉytの実効値Ｉyr(e)，Ｉys(e)，Ｉyt(e)を計算する。これら実効値Ｉyr(e)，Ｉys(e)，Ｉyt(e)は、次の式（２）で求められる。
【００３２】
【数２】
2020148697.tif 000004
【００３３】
抵抗値計算部１６Ｃは、電力計算部１６Ａで計算された消費電力および実効値計算部１６Ｂで計算された実効値に基づいて、抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のそれぞれの抵抗値Ｒr，Ｒs，Ｒtを計算する機能を有している。本実施の形態において、抵抗値計算部１６Ｃは、相電流の瞬時値Ｉyr，Ｉys，Ｉytと、線間電圧の瞬時値Ｅyrs，Ｅyst，Ｅytrと、全体消費電力Ｐと、相電流の実効値Ｉyr(e)，Ｉys(e)，Ｉyt(e)とに基づいて、三相ヒータ２０を構成する抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の抵抗値Ｒr，Ｒs，Ｒtを計算する。これら抵抗値Ｒr，Ｒs，Ｒtは、次の式（３）で求められる。
【００３４】
【数３】
2020148697.tif 000005
【００３５】
以下、式（３）の導出過程について説明する。相電流の実効値Ｉyr(e)，Ｉys(e)，Ｉyt(e)と、抵抗値Ｒr，Ｒs，Ｒtと、全体消費電力Ｐとには、次の式（４）に示すような関係がある。
【００３６】
【数４】
2020148697.tif 000006
【００３７】
また、三相交流電源のＲ，Ｓ，Ｔの各相と接地電位Ｇとの間の相電圧の瞬時値Ｅr，Ｅs，Ｅtと、相電流の瞬時値Ｉyr，Ｉys，Ｉytと、抵抗値Ｒr，Ｒs，Ｒtとには、次の式（５）に示すような関係があり、さらに、相電圧の瞬時値Ｅr，Ｅs，Ｅtと線間電圧の瞬時値Ｅyrs，Ｅyst，Ｅytrとには、次の式（６）に示すような関係がある。
【００３８】
【数５】
2020148697.tif 000007
【００３９】
【数６】
2020148697.tif 000008
【００４０】
この際、線間電圧のみから相電圧を計算できないが、１つの相電圧を求めることができれば、他の２つの相電圧を求めることができる。
ここで、変数ａを相電圧の瞬時値Ｅrとすると、抵抗値Ｒr，Ｒs，Ｒtは、次の式（７）で計算でき、これら抵抗値Ｒr，Ｒs，Ｒtを用いれば、全体消費電力Ｐは、次の式（８）で計算できる。
【００４１】
【数７】
2020148697.tif 000009
【００４２】
【数８】
2020148697.tif 000010
【００４３】
したがって、前述した式（１）と式（８）とで求められる全体消費電力Ｐが等しいことから、これら式を変数ａで解くと、相電圧の瞬時値Ｅrは、次の式（９）で計算でき、抵抗値Ｒrは、次の式（１０）で計算できる。
【００４４】
【数９】
2020148697.tif 000011
【００４５】
【数１０】
2020148697.tif 000012
【００４６】
［第１の実施の形態の動作］
次に、図２を参照して、本実施の形態にかかる三相ヒータ抵抗値検出装置１０の動作について説明する。図２は、第１の実施の形態にかかる三相ヒータ抵抗値計算処理を示すフローチャートである。
三相ヒータ抵抗値検出装置１０は、操作入力装置１２からのオペレータ指示、上位装置３０からの指示、あるいは検出周期の到来に応じて、図２の三相ヒータ抵抗値計算処理を実行する。
【００４７】
まず、検出回路１４は、給電線Ｌrを流れる相電流の瞬時値Ｉyr、給電線Ｌsを流れる相電流の瞬時値Ｉys、給電線Ｌtを流れる相電流の瞬時値Ｉytを検出して演算処理装置１６へ出力するとともに（ステップＳ１００）、給電線Ｌr−Ｌs間の線間電圧の瞬時値Ｅyrs、給電線Ｌs−Ｌt間の線間電圧の瞬時値Ｅyst、給電線Ｌt−Ｌt間の線間電圧の瞬時値Ｅytrを検出して演算処理装置１６へ出力する（ステップＳ１０１）。
【００４８】
次に、電力計算部１６Ａは、検出回路１４で検出された相電流の瞬時値Ｉyr，Ｉytと線間電圧の瞬時値Ｅyrs，Ｅystとに基づいて、前述した式（１）により、三相ヒータ２０全体で消費される全体消費電力Ｐを計算する（ステップＳ１０２）。
また、実効値計算部１６Ｂは、相電流の瞬時値Ｉyr，Ｉys，Ｉytに基づいて、前述した式（２）により、これら相電流の瞬時値Ｉyr，Ｉys，Ｉytの実効値Ｉyr(e)，Ｉys(e)，Ｉyt(e)を計算する（ステップＳ１０３）。
【００４９】
この後、抵抗値計算部１６Ｃは、相電流の瞬時値Ｉyr，Ｉys，Ｉytと、線間電圧の瞬時値Ｅyrs，Ｅyst，Ｅytrと、全体消費電力Ｐと、相電流の実効値Ｉyr(e)，Ｉys(e)，Ｉyt(e)とに基づいて、前述した式（３）により、三相ヒータ２０を構成する抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の抵抗値Ｒr，Ｒs，Ｒtを計算し（ステップＳ１０４）、一連の三相ヒータ抵抗値計算処理を終了する。
この際、得られた抵抗値Ｒr，Ｒs，Ｒtは、表示装置１３で表示してもよく、通信Ｉ／Ｆ回路１１から通信回線ＮＷを介して上位装置３０へ通知してもよい。
【００５０】
［第１の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、検出回路１４が、３つの抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を有する三相ヒータ２０に３本の給電線Ｌr，Ｌs，Ｌtを介して印加される電圧および電流を検出し、電力計算部１６Ａが、検出した電流および電圧の瞬時値に基づいて、三相ヒータ２０で消費される消費電力を計算し、実効値計算部１６Ｂが、検出した電流または電圧に関する実効値を計算し、抵抗値計算部１６Ｃが、消費電力および実効値に基づいて、３つの抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のそれぞれの抵抗値Ｒr，Ｒs，Ｒtを計算するようにしたものである。
【００５１】
具体的には、三相ヒータ２０は、スター結線された３つの抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３からなり、検出回路１４が、給電線Ｌr，Ｌs，Ｌtのそれぞれを流れる相電流の瞬時値Ｉyr，Ｉys，Ｉytと、給電線Ｌr，Ｌs，Ｌtのそれぞれの線間に生じる線間電圧の瞬時値Ｅyrs，Ｅyst，Ｅytrとを検出し、電力計算部１６Ａが、相電流の瞬時値Ｉyr，Ｉytと線間電圧の瞬時値Ｅyrs，Ｅystとに基づいて、三相ヒータ２０全体で消費される全体消費電力Ｐを計算し、実効値計算部１６Ｂが、相電流の瞬時値Ｅyrs，Ｅyst，Ｅytrに基づいて相電流の実効値Ｉyr(e)，Ｉys(e)，Ｉyt(e)を計算し、抵抗値計算部１６Ｃが、相電流の瞬時値Ｅyrs，Ｅyst，Ｅytr、線間電圧の瞬時値Ｅyrs，Ｅyst，Ｅytr、全体消費電力Ｐ、および相電流の実効値Ｉyr(e)，Ｉys(e)，Ｉyt(e)に基づいて、抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のそれぞれの抵抗値Ｒr，Ｒs，Ｒtを計算するようにしたものである。
【００５２】
より具体的には、抵抗値計算部１６Ｃが、相電流の瞬時値をＩyr，Ｉys，Ｉytとし、線間電圧の瞬時値をＥyrs，Ｅyst，Ｅytrとし、全体消費電力をＰとし、相電流の実効値をＩyr(e)，Ｉys(e)，Ｉyt(e)とした場合、３つの抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のそれぞれの抵抗値Ｒr，Ｒs，Ｒtを、前述した式（３）で計算するようにしたものである。
【００５３】
これにより、検出した相電流の瞬時値Ｉyr，Ｉys，Ｉytと線間電圧の瞬時値Ｅyrs，Ｅyst，Ｅytrとに基づいて、三相ヒータ２０、具体的にはスター結線された３つの抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の抵抗値Ｒr，Ｒs，Ｒtを、論理的に導かれる式に基づいて、直接計算することができる。このため、従来の、線間電圧の実効値と線電流の実効値に基づいて推定した代替値と比較して、各抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の抵抗値Ｒr，Ｒs，Ｒtを精度よく検出することが可能となる。したがって、各抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の寿命を正確に判定でき、抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３さらには三相ヒータ２０の、極めて効率的かつ効果的なメンテナンスや予知保全を実現することが可能となる。
【００５４】
［第２の実施の形態］
次に、図３を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかる三相ヒータ抵抗値検出装置１０について説明する。図３は、第２の実施の形態にかかる三相ヒータ抵抗値検出装置の構成を示すブロック図である。
【００５５】
第１の実施の形態では、三相ヒータ２０が、スター結線された３つの抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３からなる場合を例として説明した。本実施の形態では、三相ヒータ２０が、デルタ結線された３つの抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３からなる場合を例として説明する。
なお、本実施の形態にかかる三相ヒータ抵抗値検出装置１０の構成については、三相ヒータ２０、実効値計算部１６Ｂ、および抵抗値計算部１６Ｃにおいて違いがあるものの、他の構成については第１の実施の形態と同様であり、ここでの説明は省略する。
【００５６】
すなわち、図３に示すように、三相ヒータ２０において、抵抗器Ｒ１の一端は、給電線Ｌrを介して三相交流電源のＲ相（第１相）が供給されるノードＮ１に接続されており、抵抗器Ｒ１の他端は、給電線Ｌsを介して三相交流電源のＳ相（第２相）が供給されるノードＮ２に接続されている。また、抵抗器Ｒ２の一端はノードＮ２に接続されており、抵抗器Ｒ２の他端は、給電線Ｌtを介して三相交流電源のＴ相（第３相）が供給されるノードＮ３に接続されている。また、抵抗器Ｒ３の一端はノードＮ３に接続されており、抵抗器Ｒ３の他端はノードＮ１に接続されている。
【００５７】
また、本実施の形態において、実効値計算部１６Ｂは、相電圧の瞬時値Ｅrs，Ｅst，Ｅtrに基づいて、これら相電圧の瞬時値Ｅrs，Ｅst，Ｅtrの実効値Ｅrs(e)，Ｅst(e)，Ｅtr(e)を計算する。これら実効値Ｅrs(e)，Ｅst(e)，Ｅtr(e)は、次の式（１１）で求められる。
【００５８】
【数１１】
2020148697.tif 000013
【００５９】
また、本実施の形態において、抵抗値計算部１６Ｃは、相電圧の瞬時値Ｅrs，Ｅst，Ｅtrと、線電流の瞬時値Ｉr，Ｉs，Ｉtと、全体消費電力Ｐと、相電圧の実効値Ｅrs(e)，Ｅst(e)，Ｅtr(e)とに基づいて、三相ヒータ２０を構成する抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrを計算する。これら抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrは、次の式（１２）で求められる。
【００６０】
【数１２】
2020148697.tif 000014
【００６１】
以下、式（１２）の導出過程について説明する。相電圧の実効値Ｅrs(e)，Ｅst(e)，Ｅtr(e)と、抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrと、全体消費電力Ｐとには、次の式（１３）に示すような関係がある。
【００６２】
【数１３】
2020148697.tif 000015
【００６３】
また、相電圧の瞬時値Ｅrs，Ｅst，Ｅtrと、相電流の瞬時値Ｉrs，Ｉst，Ｉtrと、抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrとには、次の式（１４）に示すような関係があり、さらに、相電流の瞬時値Ｉrs，Ｉst，Ｉtrと線電流の瞬時値Ｉr，Ｉs，Ｉtとには、次の式（１５）に示すような関係がある。
【００６４】
【数１４】
2020148697.tif 000016
【００６５】
【数１５】
2020148697.tif 000017
【００６６】
この際、線電流のみから相電流を計算できないが、１つの相電流を求めることができれば、他の２つの相電流を求めることができる。
ここで、変数ａ＝相電流の瞬時値Ｉrsとすると、抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrは、次の式（１６）で計算でき、これら抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrを用いれば、全体消費電力Ｐは、次の式（１７）で計算できる。
【００６７】
【数１６】
2020148697.tif 000018
【００６８】
【数１７】
2020148697.tif 000019
【００６９】
したがって、前述した式（１）と式（１７）とで求められる全体消費電力Ｐが等しいことから、これら式を変数ａで解くと、相電流の瞬時値Ｉrsは、次の式（１８）で計算でき、抵抗値Ｒrsは、次の式（１９）で計算できる。
【００７０】
【数１８】
2020148697.tif 000020
【００７１】
【数１９】
2020148697.tif 000021
【００７２】
［第２の実施の形態の動作］
次に、図４を参照して、本実施の形態にかかる三相ヒータ抵抗値検出装置１０の動作について説明する。図４は、第２の実施の形態にかかる三相ヒータ抵抗値計算処理を示すフローチャートである。
三相ヒータ抵抗値検出装置１０は、操作入力装置１２からのオペレータ指示、上位装置３０からの指示、あるいは検出周期の到来に応じて、図４の三相ヒータ抵抗値計算処理を実行する。
【００７３】
まず、検出回路１４は、給電線Ｌr−Ｌs間の相電圧の瞬時値Ｅrs、給電線Ｌs−Ｌt間の相電圧の瞬時値Ｅst、給電線Ｌt−Ｌr間の相電圧の瞬時値Ｅtrを検出して演算処理装置１６へ出力するとともに（ステップＳ２００）、給電線Ｌrを流れる線電流の瞬時値Ｉr、給電線Ｌsを流れる線電流の瞬時値Ｉs、給電線Ｌtを流れる線電流の瞬時値Ｉtを検出して演算処理装置１６へ出力する（ステップＳ２０１）。
【００７４】
次に、電力計算部１６Ａは、検出回路１４で検出された相電圧の瞬時値Ｅrs，Ｅstと線電流の瞬時値Ｉr，Ｉtとに基づいて、前述した式（１）により、三相ヒータ２０全体で消費される全体消費電力Ｐを計算する（ステップＳ２０２）。
また、実効値計算部１６Ｂは、相電圧の瞬時値Ｅrs，Ｅst，Ｅtrに基づいて、前述した式（１１）により、これら相電圧の瞬時値Ｅrs，Ｅst，Ｅtrの実効値Ｅrs(e)，Ｅst(e)，Ｅtr(e)を計算する（ステップＳ２０３）。
【００７５】
この後、抵抗値計算部１６Ｃは、相電圧の瞬時値Ｅrs，Ｅst，Ｅtrと、線電流の瞬時値Ｉr，Ｉs，Ｉtと、全体消費電力Ｐと、実効値Ｅrs(e)，Ｅst(e)，Ｅtr(e)とに基づいて、前述した式（１２）により、三相ヒータ２０を構成する抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrを計算し（ステップＳ２０４）、一連の三相ヒータ抵抗値計算処理を終了する。
この際、得られた抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrは、表示装置１３で表示してもよく、通信Ｉ／Ｆ回路１１から通信回線ＮＷを介して上位装置３０へ通知してもよい。
【００７６】
［第２の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、三相ヒータ２０は、デルタ結線された３つの抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３からなり、検出回路１４が、給電線Ｌr，Ｌs，Ｌtのそれぞれの線間に生じる相電圧の瞬時値Ｅrs，Ｅst，Ｅtrと、給電線Ｌr，Ｌs，Ｌtのそれぞれを流れる線電流の瞬時値Ｉr，Ｉs，Ｉtとを検出し、電力計算部１６Ａが、相電流の瞬時値Ｉr，Ｉtと線間電圧の瞬時値Ｅrs，Ｅstとに基づいて、三相ヒータ２０全体で消費される全体消費電力Ｐを計算し、実効値計算部１６Ｂが、相電圧の瞬時値Ｅrs，Ｅst，Ｅtrに基づいて相電圧の実効値Ｅrs(e)，Ｅst(e)，Ｅtr(e)を計算し、抵抗値計算部１６Ｃが、相電圧の瞬時値Ｅrs，Ｅst，Ｅtr、線電流の瞬時値Ｉr，Ｉs，Ｉt、全体消費電力Ｐ、および相電圧の実効値Ｅrs(e)，Ｅst(e)，Ｅtr(e)に基づいて、３つの抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のそれぞれの抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrを計算するようにしたものである。
【００７７】
具体的には、抵抗値計算部１６Ｃは、相電圧の瞬時値をＥrs，Ｅst，Ｅtrとし、線電流の瞬時値をＩr，Ｉs，Ｉtとし、全体消費電力をＰとし、相電圧の実効値をＥrs(e)，Ｅst(e)，Ｅtr(e)とした場合、３つの抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のそれぞれの抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrを、前述した式（１２）で計算するようにしたものである。
【００７８】
これにより、検出した相電圧の瞬時値Ｅrs，Ｅst，Ｅtrと線電流の瞬時値Ｉr，Ｉs，Ｉtとに基づいて、三相ヒータ２０、具体的にはデルタ結線された３つの抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrを、論理的に導かれる式に基づいて、直接計算することができる。このため、従来の、線間電圧の実効値と線電流の実効値に基づいて推定した代替値と比較して、各抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrを精度よく検出することが可能となる。したがって、各抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の寿命を正確に判定でき、抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３さらには三相ヒータ２０の、極めて効率的かつ効果的なメンテナンスや予知保全を実現することが可能となる。
【００７９】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態にかかる三相ヒータ抵抗値検出装置１０について説明する。
第２の実施の形態では、三相ヒータ２０が、デルタ結線された３つの抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３からなる場合における例として、全体消費電力Ｐと相電圧の実効値Ｅrs(e)，Ｅst(e)，Ｅtr(e)とに基づいて、抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrを計算する場合を例として説明した。
【００８０】
本実施の形態では、三相ヒータ２０が、デルタ結線された３つの抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３からなる場合における他の例として、抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のそれぞれに対応する個別消費電力Ｐr_rs，Ｐt_st，Ｐs_trと相電圧の実効値Ｅrs(e)，Ｅst(e)，Ｅtr(e)とに基づいて、抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrを計算する場合を例として説明する。
なお、本実施の形態にかかる三相ヒータ抵抗値検出装置１０の構成については、以下のような、電力計算部１６Ａと抵抗値計算部１６Ｃにおいて違いがあるものの、他の構成については第２の実施の形態と同様であり、ここでの説明は省略する。
【００８１】
すなわち、本実施の形態において、電力計算部１６Ａは、相電圧の瞬時値Ｅrs，Ｅst，Ｅtrと線電流の瞬時値Ｉr，Ｉs，Ｉtとに基づいて、抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のそれぞれに対応する個別消費電力Ｐr_rs，Ｐt_st，Ｐs_trを計算する。これら個別消費電力Ｐr_rs，Ｐt_st，Ｐs_trは、実際に抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３で消費される電力ではなく、電流と電圧の積を時間積分して信号周期で除算して求めたもの、すなわち、ＥrsとＩr，ＥstとＩs，ＥtrとＩtから求めた、抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３と対応する消費電力である。
三相ヒータ２０全体で消費される全体消費電力Ｐは、前述した式（１）で求められる。つまり、全体消費電力Ｐは、個別消費電力Ｐr_rs，Ｐt_stにより、次の式（２０）で求められる。したがって、個別消費電力Ｐr_rs，Ｐt_st，Ｐs_trは、次の式（２１）で求められる。
【００８２】
【数２０】
2020148697.tif 000022
【００８３】
【数２１】
2020148697.tif 000023
【００８４】
また、本実施の形態において、抵抗値計算部１６Ｃは、相電圧の瞬時値Ｅrs，Ｅst，Ｅtrと、個別消費電力Ｐr_rs，Ｐt_st，Ｐs_trとに基づいて、三相ヒータ２０を構成する抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrを計算する。これら抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrは、次の式（２２）で求められる。
【００８５】
【数２２】
2020148697.tif 000024
【００８６】
以下、式（２２）の導出過程について説明する。まず、個別消費電力Ｐr_rsを次の式（２３）のように定義する。
【００８７】
【数２３】
2020148697.tif 000025
【００８８】
また、印加電圧が正弦波であるとすると、相電圧の瞬時値Ｅrs，Ｅst，Ｅtrと相電圧の実効値Ｅrs(e)，Ｅst(e)，Ｅtr(e)とには、次の式（２４）に示すような関係がある。
【００８９】
【数２４】
2020148697.tif 000026
【００９０】
これにより、個別消費電力Ｐr_rsは次の式（２５）のようになり、同様にして個別消費電力Ｐt_st，Ｐs_trは次の式（２６）のようになる。
【００９１】
【数２５】
2020148697.tif 000027
【００９２】
【数２６】
2020148697.tif 000028
【００９３】
これにより、式（２５）および式（２６）を、行列形式で次の式（２７）のように表され、その逆行列を用いれば、抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrは、前述した式（２２）で求められることが分かる。
【００９４】
【数２７】
2020148697.tif 000029
【００９５】
前述した式（２２）の逆行列が計算できれば、個別消費電力については、どのような組合せで得られでもよいので、別の組み合わせでも構わない。逆行列は、３×３行列の行列式がゼロ（＝０）でないときに計算可能となる。行列式を計算すると、次の式（２８）となる。
【００９６】
【数２８】
2020148697.tif 000030
【００９７】
この際、実効値は負の値を取らないため、次の式（２９）に示す範囲であれば、行列式は０でない値となる。
【００９８】
【数２９】
2020148697.tif 000031
【００９９】
［第３の実施の形態の動作］
次に、図５を参照して、本実施の形態にかかる三相ヒータ抵抗値検出装置１０の動作について説明する。図５は、第３の実施の形態にかかる三相ヒータ抵抗値計算処理を示すフローチャートである。
三相ヒータ抵抗値検出装置１０は、操作入力装置１２からのオペレータ指示、上位装置３０からの指示、あるいは検出周期の到来に応じて、図５の三相ヒータ抵抗値計算処理を実行する。
【０１００】
まず、検出回路１４は、給電線Ｌr−Ｌs間の相電圧の瞬時値Ｅrs、給電線Ｌs−Ｌt間の相電圧の瞬時値Ｅst、給電線Ｌt−Ｌr間の相電圧の瞬時値Ｅtrを検出して演算処理装置１６へ出力するとともに（ステップＳ３００）、給電線Ｌrを流れる線電流の瞬時値Ｉr、給電線Ｌsを流れる線電流の瞬時値Ｉs、給電線Ｌtを流れる線電流の瞬時値Ｉtを検出して演算処理装置１６へ出力する（ステップＳ３０１）。
【０１０１】
次に、電力計算部１６Ａは、検出回路１４で検出された相電圧の瞬時値Ｅrs，Ｅstと線電流の瞬時値Ｉr，Ｉtとに基づいて、前述した式（２１）により、三相ヒータ２０を構成する各抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のそれぞれに対応する個別消費電力Ｐr_rs，Ｐt_st，Ｐs_trを計算する（ステップＳ３０２）。
また、実効値計算部１６Ｂは、相電圧の瞬時値Ｅrs，Ｅst，Ｅtrに基づいて、前述した式（１１）により、これら相電圧の瞬時値Ｅrs，Ｅst，Ｅtrの実効値Ｅrs(e)，Ｅst(e)，Ｅtr(e)を計算する（ステップＳ３０３）。
【０１０２】
この後、瞬時値Ｅrs，Ｅst，Ｅtrの実効値Ｅrs(e)，Ｅst(e)，Ｅtr(e)と、各抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の個別消費電力Ｐr_rs，Ｐt_st，Ｐs_trとに基づいて、前述した式（２２）により、三相ヒータ２０を構成する抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrを計算し（ステップＳ３０４）、一連の三相ヒータ抵抗値計算処理を終了する。
この際、得られた抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrは、表示装置１３で表示してもよく、通信Ｉ／Ｆ回路１１から通信回線ＮＷを介して上位装置３０へ通知してもよい。
【０１０３】
［第３の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、三相ヒータ２０は、デルタ結線された３つの抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３からなり、検出回路１４が、給電線Ｌr，Ｌs，Ｌtのそれぞれの線間に生じる相電圧の瞬時値Ｅrs，Ｅst，Ｅtrと、給電線Ｌr，Ｌs，Ｌtのそれぞれを流れる線電流の瞬時値Ｉr，Ｉs，Ｉtとを検出し、電力計算部１６Ａが、相電圧の瞬時値Ｅrs，Ｅstと線電流の瞬時値Ｉr，Ｉtとに基づいて、抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のそれぞれに対応する個別消費電力Ｐr_rs，Ｐt_st，Ｐs_trを計算し、実効値計算部１６Ｂが、相電圧の瞬時値Ｅrs，Ｅst，Ｅtrに基づいて相電圧の実効値Ｅrs(e)，Ｅst(e)，Ｅtr(e)を計算し、抵抗値計算部１６Ｃが、個別消費電力Ｐr_rs，Ｐt_st，Ｐs_tr、および相電圧の実効値Ｅrs(e)，Ｅst(e)，Ｅtr(e)に基づいて、３つの抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のそれぞれの抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrを計算するようにしたものである。
【０１０４】
具体的には、抵抗値計算部１６Ｃは、個別消費電力をＰr_rs，Ｐt_st，Ｐs_trとし、相電圧の実効値をＥrs(e)，Ｅst(e)，Ｅtr(e)とした場合、３つの抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のそれぞれの抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrを、前述した式（２２）で計算するようにしたものである。
【０１０５】
これにより、検出した相電圧の瞬時値Ｅrs，Ｅst，Ｅtrと線電流の瞬時値Ｉr，Ｉs，Ｉtとに基づいて、三相ヒータ２０、具体的にはデルタ結線された３つの抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrを、論理的に導かれる式に基づいて、直接計算することができる。このため、従来の、線間電圧の実効値と線電流の実効値に基づいて推定した代替値と比較して、各抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrを精度よく検出することが可能となる。したがって、各抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の寿命を正確に判定でき、抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３さらには三相ヒータ２０の、極めて効率的かつ効果的なメンテナンスや予知保全を実現することが可能となる。
【０１０６】
［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態にかかる三相ヒータ抵抗値検出装置１０について説明する。
第２の実施の形態では、三相ヒータ２０が、デルタ結線された３つの抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３からなる場合における例として、全体消費電力Ｐと相電圧の実効値Ｅrs(e)，Ｅst(e)，Ｅtr(e)とに基づいて、抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrを計算する場合を例として説明した。
【０１０７】
本実施の形態では、三相ヒータ２０が、デルタ結線された３つの抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３からなる場合における他の例として、抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のそれぞれで消費される個別消費電力Ｐr_rs，Ｐt_st，Ｐs_trに関する無効率ｓｉｎ（φr_rs），ｓｉｎ（φs_st），ｓｉｎ（φt_tr）と、相電圧の実効値Ｅrs(e)，Ｅst(e)，Ｅtr(e)および線電流の実効値Ｉr(e)，Ｉs(e)，Ｉt(e)に基づいて、抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrを計算する場合を例として説明する。
なお、本実施の形態にかかる三相ヒータ抵抗値検出装置１０の構成については、以下のような、電力計算部１６Ａ、実効値計算部１６Ｂ、および抵抗値計算部１６Ｃにおいて違いがあるもののの、他の構成については第２の実施の形態と同様であり、ここでの説明は省略する。
【０１０８】
すなわち、本実施の形態において、電力計算部１６Ａは、相電圧の瞬時値Ｅrs，Ｅst，Ｅtrと線電流の瞬時値Ｉr，Ｉs，Ｉtとに基づいて、抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のそれぞれで消費される個別消費電力Ｐr_rs，Ｐt_st，Ｐs_trに関する、力率ｃｏｓ（φr_rs），ｃｏｓ（φs_st），ｃｏｓ（φt_tr）を計算するとともに、無効率ｓｉｎ（φr_rs），ｓｉｎ（φs_st），ｓｉｎ（φt_tr）を計算する。力率ｃｏｓ（φr_rs），ｃｏｓ（φs_st），ｃｏｓ（φt_tr）および無効率ｓｉｎ（φr_rs），ｓｉｎ（φs_st），ｓｉｎ（φt_tr）は、次の式（３０）で求められる。
【０１０９】
【数３０】
2020148697.tif 000032
【０１１０】
また、本実施の形態において、実効値計算部１６Ｂは、相電圧の瞬時値Ｅrs，Ｅst，Ｅtrに基づいて、相電圧の実効値Ｅrs(e)，Ｅst(e)，Ｅtr(e)を計算し、線電流の瞬時値Ｉr，Ｉs，Ｉtに基づいて、線電流の実効値Ｉr(e)，Ｉs(e)，Ｉt(e)を計算する。相電圧の実効値Ｅrs(e)，Ｅst(e)，Ｅtr(e)については、前述した式（１１）で求められ、線電流の実効値Ｉr(e)，Ｉs(e)，Ｉt(e)については、前述した式（２）と同様にして求められる。
【０１１１】
また、本実施の形態において、抵抗値計算部１６Ｃは、無効率ｓｉｎ（φr_rs），ｓｉｎ（φs_st），ｓｉｎ（φt_tr）と、相電圧の実効値Ｅrs(e)，Ｅst(e)，Ｅtr(e)および線電流の実効値Ｉr(e)，Ｉs(e)，Ｉt(e)に基づいて、抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrを計算する。これら抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrは、次の式（３１）で求められる。
【０１１２】
【数３１】
2020148697.tif 000033
【０１１３】
以下、式（３１）の導出過程について説明する。抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のそれぞれに流れる相電流の瞬時値をＩrs，Ｉst，Ｉtrとした場合、線電流の瞬時値Ｉrは、次の式（３２）で表される。
【０１１４】
【数３２】
2020148697.tif 000034
【０１１５】
一方、印加電圧が正弦波であるとすると、相電圧の瞬時値Ｅrs，Ｅst，Ｅtrと相電圧の実効値Ｅrs(e)，Ｅst(e)，Ｅtr(e)とには、前述の式（２４）に示すような関係がある。
これにより、線電流の瞬時値Ｉrは、次の式（３３）で表される。但し、変数Ａ，Ｂ，Ｃは次の式（３４）のとおりとする。
【０１１６】
【数３３】
2020148697.tif 000035
【０１１７】
【数３４】
2020148697.tif 000036
【０１１８】
一方、実効値と最大値との関係から、変数Ｃは次の式（３５）で表されるため、線電流Ｉrと相電圧Ｅrsの有効電力Ｐr_rsと無効電力Ｓr_rsは、次の式（３６）で求められる。
【０１１９】
【数３５】
2020148697.tif 000037
【０１２０】
【数３６】
2020148697.tif 000038
【０１２１】
したがって、前述した式（３５）と式（３６）より、無効率ｓｉｎ（φr_rs）は、次の式（３７）で求められるため、抵抗値Ｒtrは、次の式（３８）により求められる。また、抵抗値Ｒrs，Ｒstについても同様にして求められるため、抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrは、前述した式（３１）で求められることになる。
【０１２２】
【数３７】
2020148697.tif 000039
【０１２３】
【数３８】
2020148697.tif 000040
【０１２４】
［第４の実施の形態の動作］
次に、図６を参照して、本実施の形態にかかる三相ヒータ抵抗値検出装置１０の動作について説明する。図６は、第４の実施の形態にかかる三相ヒータ抵抗値計算処理を示すフローチャートである。
三相ヒータ抵抗値検出装置１０は、操作入力装置１２からのオペレータ指示、上位装置３０からの指示、あるいは検出周期の到来に応じて、図６の三相ヒータ抵抗値計算処理を実行する。
【０１２５】
まず、検出回路１４は、給電線Ｌr−Ｌs間の相電圧の瞬時値Ｅrs、給電線Ｌs−Ｌt間の相電圧の瞬時値Ｅst、給電線Ｌt−Ｌt間の相電圧の瞬時値Ｅtrを検出して演算処理装置１６へ出力するとともに（ステップＳ４００）、給電線Ｌrを流れる線電流の瞬時値Ｉr、給電線Ｌsを流れる線電流の瞬時値Ｉs、給電線Ｌtを流れる線電流の瞬時値Ｉtを検出して演算処理装置１６へ出力する（ステップＳ４０１）。
【０１２６】
次に、電力計算部１６Ａは、検出回路１４で検出された相電圧の瞬時値Ｅrs，Ｅstと線電流の瞬時値Ｉr，Ｉtとに基づいて、前述した式（３０）により、三相ヒータ２０を構成する各抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３について、それぞれの個別消費電力Ｐr_rs，Ｐs_st，Ｐt_trに関する力率ｃｏｓ（φr_rs），ｃｏｓ（φs_st），ｃｏｓ（φt_tr）を計算するとともに（ステップＳ４０２）、無効率ｓｉｎ（φr_rs），ｓｉｎ（φs_st），ｓｉｎ（φt_tr）を計算する（ステップＳ４０３）。
【０１２７】
また、実効値計算部１６Ｂは、相電圧の瞬時値Ｅrs，Ｅst，Ｅtrに基づいて、前述した式（１１）により、これら相電圧の瞬時値Ｅrs，Ｅst，Ｅtrの実効値Ｅrs(e)，Ｅst(e)，Ｅtr(e)を計算するとともに（ステップＳ４０４）、線電流の瞬時値Ｉr，Ｉs，Ｉtに基づいて、前述した式（２）と同様にして、これら線電流の瞬時値Ｉr，Ｉs，Ｉtの実効値Ｉr(e)，Ｉs(e)，Ｉt(e)を計算する（ステップＳ４０５）。
【０１２８】
この後、相電圧の実効値Ｅrs(e)，Ｅst(e)，Ｅtr(e)と、線電流の実効値Ｉr(e)，Ｉs(e)，Ｉt(e)と、個別消費電力Ｐr_rs，Ｐt_st，Ｐs_trの無効率ｓｉｎ（φr_rs），ｓｉｎ（φs_st），ｓｉｎ（φt_tr）とに基づいて、前述した式（３１）により、三相ヒータ２０を構成する抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrを計算し（ステップＳ４０６）、一連の三相ヒータ抵抗値計算処理を終了する。
この際、得られた抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrは、表示装置１３で表示してもよく、通信Ｉ／Ｆ回路１１から通信回線ＮＷを介して上位装置３０へ通知してもよい。
【０１２９】
［第４の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、三相ヒータ２０は、デルタ結線された３つの抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３からなり、検出回路１４が、給電線Ｌr，Ｌs，Ｌtのそれぞれの線間に生じる相電圧の瞬時値Ｅrs，Ｅst，Ｅtrと、給電線Ｌr，Ｌs，Ｌtのそれぞれを流れる線電流の瞬時値Ｉr，Ｉs，Ｉtとを検出し、電力計算部１６Ａが、相電圧の瞬時値Ｅrs，Ｅst，Ｅtrと線電流の瞬時値Ｉr，Ｉs，Ｉtとに基づいて、３つの抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のそれぞれで消費される個別消費電力Ｐr_rs，Ｐt_st，Ｐs_trに関する無効率ｓｉｎ（φr_rs），ｓｉｎ（φs_st），ｓｉｎ（φt_tr）を計算し、実効値計算部１６Ｂが、相電圧の瞬時値Ｅrs，Ｅst，Ｅtrに基づいて相電圧の実効値Ｅrs(e)，Ｅst(e)，Ｅtr(e)を計算するとともに、線電流の瞬時値Ｉr，Ｉs，Ｉtに基づいて線電流の実効値Ｉr(e)，Ｉs(e)，Ｉt(e)を計算し、抵抗値計算部１６Ｃが、無効率ｓｉｎ（φr_rs），ｓｉｎ（φs_st），ｓｉｎ（φt_tr）、相電圧の実効値Ｅrs(e)，Ｅst(e)，Ｅtr(e)、および線電流の実効値Ｉr(e)，Ｉs(e)，Ｉt(e)に基づいて、３つの抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のそれぞれの抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrを計算するようにしたものである。
【０１３０】
具体的には、抵抗値計算部は、個別消費電力Ｐr_rs，Ｐt_st，Ｐs_trに関する無効率をｓｉｎ（φr_rs），ｓｉｎ（φs_st），ｓｉｎ（φt_tr）とし、相電圧の実効値をＥrs(e)，Ｅst(e)，Ｅtr(e)とし、線電流の実効値をＩr(e)，Ｉs(e)，Ｉt(e)とした場合、３つの抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のそれぞれの抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrを、前述した式（３１）で計算するようにしたものである。
【０１３１】
これにより、検出した相電圧の瞬時値Ｅrs，Ｅst，Ｅtrと線電流の瞬時値Ｉr，Ｉs，Ｉtとに基づいて、三相ヒータ２０、具体的にはデルタ結線された３つの抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrを、論理的に導かれる式に基づいて、直接計算することができる。このため、従来の、線間電圧の実効値と線電流の実効値に基づいて推定した代替値と比較して、各抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の抵抗値Ｒrs，Ｒst，Ｒtrを精度よく検出することが可能となる。したがって、各抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の寿命を正確に判定でき、抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３さらには三相ヒータ２０の、極めて効率的かつ効果的なメンテナンスや予知保全を実現することが可能となる。
【０１３２】
［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【０１３３】
１０…三相ヒータ抵抗値検出装置、１１…通信Ｉ／Ｆ回路、１２…操作入力装置、１３…表示装置、１４…検出回路、１５…記憶装置、１６…演算処理装置、１６Ａ…電力計算部、１６Ｂ…実効値計算部、１６Ｃ…抵抗値計算部、２０…三相ヒータ、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３…抵抗器、Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３…ノード、Ｌr，Ｌs，Ｌt…給電線、３０…上位装置、ＮＷ…通信回線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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