(57)【要約】【課題】  コイルを含む電気機器を解析でき、非線形特性データを扱う際に反復計算が不要となり、インダクタンス素子の値を可変値として実際的なモデル化を実現でき、汎用性を高くできる回路シミュレータに組み込まれるコイルの等価回路等を提供する。【解決手段】  回路シミュレータに組み込まれるコイルの等価回路は、磁気回路を構成するコイルを含む電気機器を解析するための回路シミュレータに組み込まれる当該コイルの等価回路モデルであり、電動モータ等の電気機器に含まれるコイル１１Ｕの等価回路を、好ましくは抵抗成分１２（Ｒ）と誘起電圧成分１３（−ｄФ／ｄｔ）とインダクタンス成分１４（L）とで構成するようにした。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気回路を構成するコイルを含む電気機器を解析するための回路シミュレータに組み込まれる前記コイルの等価回路モデルであり、
前記コイルの等価回路をインダクタンス成分で構成したことを特徴とする回路シミュレータに組み込まれるコイルの等価回路。
【請求項２】
前記インダクタンス成分の等価回路は、定電圧源と、電流を出力する電流源と、この電流源の端子間電圧を取出す電圧抽出手段と、この電圧抽出手段の出力する電圧値に基づいて前記電流源の電流値を決定する電流発生手段と、前記電流源に並列に接続されかつオフ動作時に回生電流を流すための通電路とを備えることを特徴とする請求項１記載の回路シミュレータに組み込まれるコイルの等価回路。
【請求項３】
回生電流を流すための前記通電路は、ダイオード素子と抵抗素子とスイッチ素子から成りかつ通電方向が反対の２組の通電路で構成され、前記オフ動作時に前記２組の通電路の各々の前記スイッチ素子のオン・オフ動作を通電方向に応じて制御する回路部を備えることを特徴とする請求項２記載の回路シミュレータに組み込まれるコイルの等価回路。
【請求項４】
前記電流発生手段は、電圧等の任意の物理量を入力とし、非線形電気特性を出力電流として表現するデータベースであることを特徴とする請求項２または３記載の回路シミュレータに組み込まれるコイルの等価回路。
【請求項５】
前記コイルの等価回路はさらに抵抗成分と誘起電圧成分を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の回路シミュレータに組み込まれるコイルの等価回路。
【請求項６】
磁気回路を構成するコイルを含む電気機器を解析するための回路シミュレータの作成方法であり、
前記コイルの等価回路をインダクタンス成分で表現して作る第１ステップと、
前記コイルの等価回路を含む前記電気機器の等価回路を前記回路シミュレータに接続する第２ステップと、
から成ることを特徴とする回路シミュレータの作成方法。
【請求項７】
前記コイルの等価回路はさらに抵抗成分と誘起電圧成分を含むように表現されることを特徴とする請求項６記載の回路シミュレータの作成方法。
【請求項８】
コンピュータに、磁気回路を構成するコイルを含む電気機器を解析するための回路シミュレータを実行させるプログラムであり、
前記コンピュータに、前記コイルの等価回路をインダクタンス成分によって実現させることを特徴とする回路シミュレータ用プログラム。
【請求項９】
前記コンピュータに、前記インダクタンス成分の等価回路を、定電圧源と、電流を出力する電流源と、前記電流源の端子間電圧を取出す電圧抽出手段と、この電圧抽出手段の出力する電圧値に基づいて前記電流源の出力する電流値を決定する電流発生手段と、前記電流源に並列に接続されかつオフ動作時に回生電流を流すための通電路とによって実現させることを特徴とする請求項８記載の回路シミュレータ用プログラム。
【請求項１０】
前記コンピュータに、回生電流を流すための前記通電路を、ダイオード素子と抵抗素子とスイッチ素子から成りかつ通電方向が反対の２組の通電路と、前記オフ動作時に前記２組の通電路の各々の前記スイッチ素子のオン・オフ動作を通電方向に応じて制御する回路部とによって実現させることを特徴とする請求項９記載の回路シミュレータ用プログラム。
【請求項１１】
前記コンピュータに、前記電流発生手段を、電圧等の任意の物理量を入力とし、非線形電気特性を出力電流として表現するデータベースによって実現させることを特徴とする請求項９または１０記載の回路シミュレータ用プログラム。
【請求項１２】
前記コンピュータに実現される前記コイルの等価回路は、前記インダクタンス成分と共に、抵抗成分と誘起電圧成分を含むことを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載の回路シミュレータ用プログラム。
【請求項１３】
コンピュータに、磁気回路を構成するコイルを含む電気機器を解析するための回路シミュレータを実行させるプログラムであり、
前記コンピュータに、前記コイルの等価回路をインダクタンス成分によって実現させるための回路シミュレータ用プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【請求項１４】
前記コンピュータに、前記インダクタンス成分の等価回路を、定電圧源と、電流を出力する電流源と、前記電流源の端子間電圧を取出す電圧抽出手段と、前記電圧抽出手段の出力する電圧値に基づいて前記電流源の出力する電流値を決定する電流発生手段と、前記電流源に並列に接続されかつオフ動作時に回生電流を流すための通電路とによって実現させるための回路シミュレータ用プログラムを記録した請求項１３記載のコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【請求項１５】
前記コンピュータに、回生電流を流すための前記通電路を、ダイオード素子と抵抗素子とスイッチ素子から成りかつ通電方向が反対の２組の通電路と、前記オフ動作時に前記２組の通電路の各々の前記スイッチ素子のオン・オフ動作を通電方向に応じて制御する回路部とによって実現させるための回路シミュレータ用プログラムを記録した請求項１４記載のコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【請求項１６】
前記コンピュータに、前記電流発生手段を、電圧等の任意の物理量を入力とし、非線形電気特性を出力電流として表現するデータベースによって実現させるための回路シミュレータ用プログラムを記録した請求項１４または１５記載のコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【請求項１７】
前記コンピュータに実現される前記コイルの等価回路は、前記インダクタンス成分と共に、抵抗成分と誘起電圧成分を含む回路シミュレータ用プログラムを記録した請求項１３〜１６のコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータ等の電気機器の解析に用いられる回路シミュレータに組み込まれるコイルの等価回路、当該回路シミュレータの作成方法、回路シミュレータを実現するプログラム、および当該プログラムを格納する記録媒体に関する。特に本発明は、回路シミュレータによる解析モデルをよりいっそう実際のコイルに適合させるための電気機器内の磁気回路を構成するコイルの等価回路決定の技術、および市販の通常の回路シミュレータ用プログラムの性能向上および実用性向上の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
家電メーカや自動車メーカ等では、その製品内で例えば電動モータを使用する場合、一般的に、実機を製作する前の段階で、回路シミュレータを用いてその電気回路の動作特性について詳細な検討が行われる。この場合、回路シミュレータにおいて、電動モータは、機械的構造部分に含まれる電気的素子と、機械的構造部分に対して給電制御を行う制御回路から成る装置として扱われる。当該回路シミュレータで電動モータの計算を行うとき、電動モータを電気的等価回路として表現し、通常、回路シミュレータ内の電動モータの電気的素子を使用する。
【０００３】
上記の回路シミュレータは、電動モータと等価な電気回路の構成および動作に関してシミュレーション処理を行うシミュレーションプログラムをコンピュータで実行することにより、実現される。ユーザのオペレータは、当該シミュレーションプログラムをコンピュータにインストールして起動・実行し、コンピュータの表示部の画面に表示される電気的等価回路の状態を見ながら電気的等価回路を通して電動モータの動作のシミュレーションを行う。上記回路シミュレータについては市販のソフトが使用されるのが一般的である。この回路シミュレータには、例えば「ＰＳＩＭ」（POWERSIM INC製）や「Matlab（登録商標）/Simulink（登録商標）」（The MathWorks, Inc製）等の製品が販売されている。
【０００４】
従来の市販の回路シミュレータでは、モータ素子についていくつかの電気特性を設定することが可能である。回路シミュレーションによれば、電気回路の計算と実測値を一致させ、試作を経ずに製品の性能の性能評価を行う。これにより、電気回路の性能評価を事前に行うことができ、計算時間が短く早いサイクルで性能評価を行うことができる。
【０００５】
しかしながら、従来の回路シミュレータによれば、設定される電気特性値は集中定数に基づく定数値であり、コンピュータによるシミュレーション中に当該電気特性値を変化させることはできないように設定されていた。ところが、電動モータの実機では、インダクタンス等のモータ素子の電気特性値はそれぞれ時々刻々変化するものである。このため、従来の回路シミュレータによる計算値結果と実機における実測値との間に乖離が生じ、計算精度が悪いという問題が提起されていた。
【０００６】
上記の従来の問題に対し、その解決策として、有限要素法を適用して電動モータの電気特性を予め解析（電磁界解析）し、時々刻々変化する電動モータの電気特性値のデータを取得することにより、当該電気特性値のデータを回路シミュレータに接続するようにした方法が提案されている（特許文献１，２）。より具体的に述べると、有限要素法に基づいて状況に応じた電動モータの電気特性値を抽出し、電気特性値のデータベースを作成し、回路シミュレータは当該データベースで参照して計算を実行する。
【０００７】
有限要素法に基づく磁界解析は、電気モータの機械的構造部分の単独の特性解析が可能であるが、電気回路と直接に連成して解くと、膨大な時間がかかる。
【０００８】
また有限要素法の磁界解析と回路シミュレータとを接続する場合には、上記のごとく電気特性データを予め抽出する作業が必要であるという問題を有する。また電気特性のデータベースが作成されるが、当該データベースは非線形性を有するので、回路シミュレータで反復計算を行う必要がある。従って、回路シミュレータ上で非線形反復計算を実行できない場合には非線形特性のデータを扱えないことになる。
【特許文献１】特開２００３−７５５２１号公報
【特許文献２】特開２００３−８５２１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
通常、従来の市販の回路シミュレータがユーザに提供している可変な回路要素は、電流源や電圧源のみであり、可変なインダクタンス素子等は存在しない。ところが、電動モータ等の電気機器で扱う磁気回路を構成するコイルの実際の特性は一定値ではなく可変な値であるので、本来的に可変なインダクタンス素子を回路シミュレータで扱うためには何等かのモデル化が必要となる。
【００１０】
本発明の目的は、上記の課題に鑑み、磁気回路を構成するコイルを含む電動モータ等の電気機器を解析することができ、コイルに関して非線形特性データを扱う際に反復計算が不要となり、インダクタンス成分の値を可変値として実際的なモデル化を実現でき、汎用性を極めて高くすることができるコイルの等価回路、回路シミュレータ、および回路シミュレータの作成方法を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、市販の回路シミュレータ用ソフトウェアを利用して上記特性を有する回路シミュレータを実現するプログラム、および当該プログラムを格納する記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る回路シミュレータに組み込まれるコイルの等価回路等は、上記目的を達成するために、次のように構成される。
【００１３】
本発明に係る回路シミュレータに組み込まれるコイルの等価回路（請求項１に対応）は、磁気回路を構成するコイルを含む電気機器を解析するための回路シミュレータに組み込まれる当該コイルの等価回路モデルであり、コイルの等価回路をインダクタンス成分で構成したことを特徴とする。
【００１４】
コイルの等価回路モデルとして、インダクタンス成分で構成し、かつコイルを含む電気機器の解析用の市販の回路シミュレータとの間の接続性を良好にし、その回路シミュレータの解析能力を実機に併せることができる。上記の電気機器は、磁気回路を構成するコイルを部品として含む電気機器であり、代表的には電動モータである。
【００１５】
他の本発明に係る回路シミュレータに組み込まれるコイルの等価回路（請求項２に対応）は、上記の等価回路において、好ましくは、インダクタンス成分の等価回路は、定電圧源と、電流を出力する電流源と、この電流源の端子間電圧を取出す電圧抽出器と、この電圧抽出器の出力する電圧値に基づいて電流源の電流値を決定する電流発生器と、電流源に並列に接続されかつオフ動作時に回生電流を流すための通電路とを備えることを特徴とする。この構成によって、インダクタンス成分の値を可変にすることが可能となり、実機の特性を反映したコイルを含む電気機器の等価回路モデルを実現することができる。
【００１６】
他の本発明に係る回路シミュレータに組み込まれるコイルの等価回路（請求項３に対応）は、上記の等価回路において、好ましくは、回生電流を流すための通電路は、ダイオード素子と抵抗素子とスイッチ素子から成りかつ通電方向が反対の２組の通電路で構成され、オフ動作時に２組の通電路の各々のスイッチ素子のオン・オフ動作を通電方向に応じて制御する回路部を備えることを特徴とする。
【００１７】
他の本発明に係る回路シミュレータに組み込まれるコイルの等価回路（請求項４に対応）は、上記の等価回路において、好ましくは、電流発生器は、電圧等の任意の物理量を入力とし、非線形電気特性を出力電流として表現するデータベースであることを特徴とする。このデータベースは、その入力は電圧の値を含めて任意の物理量を扱うことができ、これにより不特定の非線形電気特性を表現することができる。これにより本発明で扱うことのできるインダクタンス成分は、非線形特性についてどのような種類のものかを特定することなく適用可能である。任意の物理量としては、その他に、代表的なものとしてモータの回転角度や温度情報、他のコイルの動作状況、過去の通電状況などの不特定のパラメータを扱うことができる。
【００１８】
他の本発明に係る回路シミュレータに組み込まれるコイルの等価回路（請求項５に対応）は、上記の等価回路において、好ましくは、コイルの等価回路は、さらに抵抗成分と誘起電圧成分を含んで構成される。この構成によって、インダクタンス成分の他に誘起電圧成分の項を明示的に表現することにより誘起電圧を計算することが可能となる。電流源を利用してコイルの等価回路を表現する場合には、電流源自体は電圧に対する直接的な依存関係がないので、このモデル化によって無負荷状態での誘起電圧を求めることが可能となる。
【００１９】
本発明に係る回路シミュレータの作成方法（請求項６に対応）は、磁気回路を構成するコイルを含む電気機器を解析するための回路シミュレータの作成方法であり、コイルの等価回路をインダクタンス成分で表現して作る第１ステップと、当該コイルの等価回路を含む電気機器の等価回路を上記回路シミュレータに接続する第２ステップと、から構成されることを特徴とする。
【００２０】
他の本発明に係る回路シミュレータの作成方法（請求項７に対応）は、上記の回路シミュレータ作成方法において、コイルの等価回路はさらに抵抗成分と誘起電圧成分を含むことを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る回路シミュレータ用プログラム（請求項８に対応）は、コンピュータに、磁気回路を構成するコイルを含む電気機器を解析するための回路シミュレータを実行させるプログラムであり、コンピュータに、コイルの等価回路をインダクタンス成分によって実現させるための回路シミュレータ用プログラムである。
【００２２】
他の本発明に係る回路シミュレータ用プログラム（請求項９に対応）は、上記の回路シミュレータ用プログラムにおいて、好ましくは、コンピュータに、インダクタンス成分の等価回路を、定電圧源と、電流を出力する電流源と、電流源の端子間電圧を取出す電圧抽出器と、電圧抽出器の出力する電圧値に基づいて電流源の出力する電流値を決定する電流発生器と、電流源に並列に接続されかつオフ動作時に回生電流を流すための通電路とによって実現させるための回路シミュレータ用プログラムである。
【００２３】
他の本発明に係る回路シミュレータ用プログラム（請求項１０に対応）は、上記の回路シミュレータ用プログラムにおいて、好ましくは、コンピュータに、回生電流を流すための通電路を、ダイオード素子と抵抗素子とスイッチ素子から成りかつ通電方向が反対の２組の通電路と、オフ動作時に２組の通電路の各々のスイッチ素子のオン・オフ動作を通電方向に応じて制御する回路部とによって実現させるための回路シミュレータ用プログラムである。
【００２４】
他の本発明に係る回路シミュレータ用プログラム（請求項１１に対応）は、上記の回路シミュレータ用プログラムにおいて、好ましくは、コンピュータに、電流発生器を、電圧等の任意の物理量を入力とし、非線形電気特性を出力電流として表現するデータベースによって実現させるための回路シミュレータ用プログラムである。
【００２５】
他の本発明に係る回路シミュレータ用プログラム（請求項１２に対応）は、上記の回路シミュレータ用プログラムにおいて、好ましくは、コイルの等価回路はさらに抵抗成分と誘起電圧成分を含むことを特徴とする。
【００２６】
本発明に係るコンピュータ読取り可能な記録媒体（請求項１３に対応）は、コンピュータに、磁気回路を構成するコイルを含む電気機器を解析するための回路シミュレータを実行させるプログラムであって、当該コンピュータに、コイルの等価回路をインダクタンス成分によって実現させるための回路シミュレータ用プログラムを記録している。
【００２７】
他の本発明に係るコンピュータ読取り可能な記録媒体（請求項１４に対応）は、上記の記録媒体において、好ましくは、コンピュータに、インダクタンス成分の等価回路を、定電圧源と、電流を出力する電流源と、電流源の端子間電圧を取出す電圧抽出器、この電圧抽出器の出力する電圧値に基づいて電流源の出力する電流値を決定する電流発生器、電流源に並列に接続されかつオフ動作時に回生電流を流すための通電路によって実現させるための回路シミュレータ用プログラムを記録している。
【００２８】
他の本発明に係るコンピュータ読取り可能な記録媒体（請求項１５に対応）は、上記の記録媒体において、好ましくは、コンピュータに、回生電流を流すための通電路を、ダイオード素子と抵抗素子とスイッチ素子から成りかつ通電方向が反対の２組の通電路と、オフ動作時に２組の通電路の各々のスイッチ素子のオン・オフ動作を通電方向に応じて制御する回路部とによって実現させるための回路シミュレータ用プログラムを記録する。
【００２９】
他の本発明に係るコンピュータ読取り可能な記録媒体（請求項１６に対応）は、上記の記録媒体において、好ましくは、コンピュータに、電流発生器を、電圧等の任意の物理量を入力とし、非線形電気特性を出力電流として表現するデータベースによって実現させるための回路シミュレータ用プログラムを記録している。
【００３０】
他の本発明に係るコンピュータ読取り可能な記録媒体（請求項１７に対応）は、上記の記録媒体において、好ましくは、コイルの等価回路は、インダクタンス成分と共に、さらに抵抗成分と誘起電圧成分を含む回路シミュレータ用プログラムを記憶している。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、市販の回路シミュレータを利用して電動モータのごときコイルを含む電気機器を解析する場合において、磁気回路を構成するコイルの等価回路で可変のインダクタンス成分を取り扱えるようにしたため、実際の動作環境における電気機器を解析することができ、非線形特性データを扱う際に反復計算が不要であり、インダクタンス素子の値を可変値として実際的なモデル化を実現でき、汎用性が極めて高い回路シミュレータを実現することができる。特に、市販の回路シミュレータを領して上記電気機器を解析する場合において、磁気回路を構成するコイルを含む電気機器の等価回路モデルを作成して当該回路シミュレータに接続するとき、当該電気機器の等価回路モデルの作成で、実機を考慮すると、コイルのインダクタタンス成分が有する非線形性は非常に重要な要素となり、市販の回路シミュレータではうまく扱えないことがある。本発明によれば、市販の回路シミュレータに対して、解析対象である電気機器の含むコイルの等価回路として新規・有用な等価回路モデルを提案し、これにより、電気機器の等価回路と市販の回路シミュレータとの接続性を良好にし、さらに、市販の回路シミュレータのソフトウェアそれ自体を変えることなく、非線形計算を反復することなく、コイルのインダクタンス成分の非線形性を簡易に扱い、回路シミュレータの汎用性を極めて高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に、本発明の好適な実施形態（実施例）を添付図面に基づいて説明する。
【００３３】
図１〜図３を参照して本発明に係る解析用回路シミュレータの代表的な実施形態を説明する。この実施形態において、回路シミュレータは、磁気回路を構成するコイルを含む電気機器を解析するものであり、当該電気機器の代表例として電動モータを説明する。図１は回路シミュレータにおける電動モータの等価回路図を示し、図２は電動モータのＵ相コイル部分の等価回路の拡大図を示し、図３はコイルのインダクタンス成分の詳細な等価回路を示す。図１に示した電動モータの等価回路は、市販の回路シミュレータソフトである前述の「ＰＳＩＭ」をベースにして、本発明に係る特徴的なコイル等価回路を含むように構成されている。
【００３４】
本実施形態において電動モータとしては例えば三相同期モータである。三相同期モータは、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相のコイルが例えばＹ字結線で接続されている。各相のコイルには三相交流を成す各相の正弦波的特性を有するオン・オフ電圧が印加され、各正弦波的なオン・オフ電圧の位相が１２０°ずれていることによりモータ内部には回転磁界が発生する。三相同期モータは、磁石で形成された回転子を有する。この回転子は、その磁石による磁界が回転磁界に応答することにより、回転する。
【００３５】
図１に示した回路シミュレータにおける電動モータの等価回路は、上記の三相同期モータにおける回転子の回転挙動を表現している。電動モータの等価回路図において、ブロック１１Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗのそれぞれは、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相のコイルを等価回路で表現したものである。３つのコイル１１Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗの等価回路の構成は同じである。そこで図２にＵ相のコイル１１Ｕおよびこれに関連する回路部分のみを拡大して示し、当該コイル１１Ｕのみを代表的に説明する。
【００３６】
本実施形態に係る回路シミュレータにおいて、電動モータのコイル１１Ｕの等価回路は、図２に示すごとく、好ましくは、抵抗成分１２と誘起電圧成分１３とインダクタンス成分１４によって構成されている。コイル１１Ｕの等価回路の回路構成を、抵抗成分１２と誘起電圧成分１３とインダクタンス成分１４によって表現した例は代表的な例であり、これに限定されるものではない。すなわち、コイル１１Ｕの等価回路にとってインダクタンス成分１４は必須であるが、その他の抵抗成分１２と誘起電圧成分１３は必須の要素ではなく、任意に変更することができる。
【００３７】
ここで、図４〜図１１を参照して、コイル１１Ｕの等価回路を上記のごとく表現するに至った考え方を説明する。
【００３８】
本実施形態に係る回路シミュレータにおいて、本実施形態のコイル１１Ｕの等価回路のモデルを概念的に示すと、図４に示すごとくなる。すなわち、コイル１１Ｕの等価回路モデルは、抵抗成分（Ｒ）と誘起電圧成分（−ｄФ／ｄｔ）とインダクタンス成分（Ｌ）とから構成されている。誘起電圧成分（−ｄФ／ｄｔ）は、コイル１１Ｕに対して外部から与えられる鎖交磁束の変化により発生する電圧を考慮したものである。例えば、電動モータの場合、回転時に磁石磁界から受ける磁束量が変化するために誘起電圧が発生する。また、インダクタンス成分（Ｌ）は固定の一定値でなく、可変の値であることを想定している。図４に示したコイル１１Ｕの等価回路モデルと図２に示したコイル１１Ｕの等価回路との間において、抵抗成分（Ｒ）は上記の抵抗成分１２に対応し、誘起電圧成分（−ｄФ／ｄｔ）は上記の誘起電圧成分１３が対応し、インダクタンス成分（Ｌ）は上記のインダクタンス成分１４が対応している。
【００３９】
なお、前述のごとく、コイル１１Ｕの等価回路モデルにおいて、等価回路モデルの汎用性の観点から、インダクタンス成分（Ｌ）は必須であるが、その他の抵抗成分（Ｒ）と誘起電圧成分（−ｄФ／ｄｔ）は必須ではない。従って、コイルの等価回路モデルをインダクタンス成分（Ｌ）のみで表現し、構成することができる。
【００４０】
次に、コイル１１Ｕの等価回路モデルにおけるインダクタンス成分（Ｌ）について考察する。インダクタンス成分（Ｌ）を電圧と電流の関係で見てみる。図５において、定電圧源１５から定電圧（Ｖ）が印加されたインダクタンス成分（Ｌ）を示す。インダクタンス成分（Ｌ）に対して定電圧源１５によって定電圧（Ｖ）が印加されるとき、インダクタンス成分（Ｌ）に流れる電流（Ｉ）は、Ｉ＝（１／Ｌ）∫Ｖｄｔとして求められる。ここで記号「∫」は積分演算記号を意味している。
【００４１】
市販の回路シミュレータのソフトウェアである例えば「ＰＳＩＭ」において、コイルのインダクタンス成分（Ｌ）を可変で表現する場合、その等価回路は図６に示されるようになる。このインダクタンス成分（Ｌ）の等価回路は電流源（可変電流源）を利用して表現される。すなわちインダクタンス成分（Ｌ）の等価回路は、定電圧源１５に対して、その端子間電圧である電圧（Ｖ）を取込む電圧抽出器（または電圧測定器）２１と、電圧抽出器２１の出力する電圧（Ｖ）に基づき電流（Ｉ）の電流値を決定して出力する電流発生器２２と、電流発生器２２から出力される電流（Ｉ）の電流値で決まる電流源（可変電流源）２３とから構成される。電流発生器２２に入力される電圧値（Ｖ）は電流源２３の電流値（Ｉ）に基づき与えられる。また電流発生器２２で決定された電流値（Ｉ）は電流源２３の電流値を変化させる。電流発生器２２は、入力される電圧値Ｖに対して上記の式「（１／Ｌ）∫Ｖｄｔ」に基づき電流値Ｉを計算し、出力する。実際には、電流発生器２２は、回路シミュレータ上ではデータベースとして用意され、入力された電圧値Ｖに対して電流値を決定する。当該回路シミュレータでの計算手順で述べると、第１ステップで電流源２３の電流値（ＩK）に基づき電圧（Ｖ）を計算して電圧（ＶK）を求め、第２のステップで当該電圧（ＶK）に基づいて電流値（ＩK+1）を決定し、これを繰り返す。従って、上記電流源２３は可変電流源として構成されている。
【００４２】
しかし、図６に示された等価回路を市販の回路シミュレータに適用すると、次のような問題が生じる。
【００４３】
本実施形態に係る電動モータ（三相同期モータ）における各相のコイルに供給される電圧は、モータ駆動回路内の三相ブリッジ回路から与えられるオン・オフの電圧である。従って、供給されるオン・オフ電圧を含めてコイル（例えばコイル１１Ｕ）のインダクタンス成分を等価回路的に示すと、図７に示すごとくなる。図７は、図６に示した等価回路において、定電圧源１５と電流源２３の部分のみを示している。定電圧源１５と電流源２３との間には、スイッチ素子２４と並列抵抗２５とからなる要素（ＩＧＢＴ等）が接続された回路構成となっている。スイッチ素子２４において実線で示された閉成状態はオン動作状態を示し、破線で示された開放状態はオフ動作状態を示す。コイル（１１Ｕ）にオン電圧が印加されるとき（スイッチ素子２４がオン動作のとき）には（図８（Ａ）に示す電圧Ｖ1）、コイルに流れる電流は上記の積分式に基づき計算される。次にコイル（１１Ｕ） の印加電圧がオフ（０）になると（スイッチ素子２４がオフ動作のときであって、図８（Ａ）に示す時刻ｔ1）、コイル（１１Ｕ）に流れる電流は積分作用に基づき任意の時間継 続して大きな値になって存続し（図８（Ｂ））、かつスイッチ素子２４の並列抵抗２５を電流が流れることにより相対的に大きな値の負電圧が発生する（図８（Ｃ）に示す電圧Ｖ2）。さらにコイル（１１Ｕ）の印加電圧がオフになる時点（ｔ1）と負電圧が発生する時点（ｔ2）との間に時間差が生じる。このため、回路シミュレータは、次の段階では負の 電圧値（Ｖ2）に基づいて電流源２３としての電流値を求めることになる。この結果とし て、電流発生器２２に入力される電圧（Ｖ）が大きく振動するという現象が生じる。このような振動現象が生じると、回路シミュレータの上では計算が破綻することになる。
【００４４】
市販の回路シミュレータにおいてコイルのインダクタンス成分を可変にすることによって生じる上記問題を解決するため、基本的回路として、図９に示される等価回路が提案される。図９に示す等価回路は、図７に示す等価回路に対応するもので、電流源２３に対して並列に適度に高い抵抗素子２６を接続し、かつ通常の状態では通電しないようにダイオード素子２７を付加している。このように電流源２３に対して並列に逆向きの一方向通電路２８を設けたため、スイッチ素子２４がオフした時には、負電圧に基づく回生電流が矢印２９のごとく流れ、上記の並列抵抗２５に電流が流れないようにすることができる。これによって、スイッチ素子２４のオフ動作時に発生する負電圧に起因する上記振動現象を解消することができる。
【００４５】
コイル１１Ｕのインダクタンス成分（Ｌ）の部分の等価回路として、電流源２３の部分は、インダクタンス成分自体については方向性を持たないので、図１０に示すごとく、方向性も考慮して、最終的にダイオード素子Ｄ１，Ｄ２と抵抗素子Ｒ１，Ｒ２からなる一方向性通電路は各方向に２組（３１，３２）が並列に接続するようにしている。通電路３１，３２のそれぞれにはスイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２が接続されている。このスイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２は通電方向に応じてオン・オフ動作が切り替えられる。
【００４６】
以上に基づき、図４に示された本実施形態に係るインダクタンス成分（Ｌ）は、最終的に、図１１に示すごとく、図６で説明した定電圧源１５、電圧抽出器２１、電流発生器２２、電流源２３に加え、当該電流源２３に並列に接続された上記通電路３１，３２によって構成される。これにより、回路シミュレータにおいて可変のインダクタンス成分を含むコイルの等価回路モデルが実現される。
【００４７】
再び図１〜図３に戻って説明する。図２において、コイル１１Ｕのインダクタンス成分１４は、電流源２３と、前述した通電路３１，３２とから構成される。各通電路３１，３２において、ＳＷ１，ＳＷ２はスイッチ素子、Ｄ１，Ｄ２はダイオード素子、Ｒ１，Ｒ２は抵抗素子である。また回路部４１，４２は、通電路３１，３２のそれぞれのスイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２をオン・オフ動作させるための電気回路である。
【００４８】
図１を参照して電動モータの等価回路の全体を説明する。前述したコイル１１Ｕに対して、並列的に、コイル１１Ｕと同一の回路構成を有するＶ相およびＷ相のコイル１１Ｖ，１１Ｗが設けられている。３つの端子５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗのそれぞれはコイル１１Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗに対して励磁用のオン・オフ電圧（Ｖ）を供給する給電端子である。
【００４９】
ブロックで示された回路要素５２は外部プログラムを概念的に示している。以下「外部プログラム５２」と記す。この外部プログラム５２は、前述した電流発生器２２に対応しており、コイル１１Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗのそれぞれのインダクタンス成分１４の電流源２３に対して、出力信号ライン群５３によって印加電圧（Ｖ）に応じた電流値（Ｉ）を与えるための「データベース」として機能する回路要素である。また外部プログラム５２は出力信号ライン群５６によって前述した誘起電圧成分１３の値を与える機能も有している。また外部プログラム５２の入力信号として、外部プログラム５２には入力信号ライン群５４によって上記の端子５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗのそれぞれからの印加電圧に係る信号が入力される。また外部プログラム５２から信号ライン５５ｂを通じてトルク情報がブロック５５に入力され、ブロック５５の回路で運動方程式を解いて角度情報が求められ、この角度情報が信号ライン５５ａを通じて外部プログラム５２に入力される。
【００５０】
上記の出力信号ライン群５３の各信号ラインによって各コイル１１Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗの電流源２３に対して与えられる電流値（Ｉ）に係る信号は、それぞれ、信号変換部６１を経由して与えられると共に、途中で分岐されて信号判別器６２ａ，６２ｂおよびフィルタ６３，６４を経由して前述の回路部４１，４２の加算器６５，６６に供給されている。この回路部分は、図２にも同様に示されている。
【００５１】
上記の回路部分の構成について、図３を参照してさらに詳しく説明する。図３はＵ相コイル１１Ｕのインダクタンス成分１４の詳細な等価回路を示す。図３に示したコイル１１Ｕのインダクタンス成分１４において、電流源２３に対して、並列に、前述した一方向通電路３１，３２が接続されている。通電路３１はスイッチ素子ＳＷ１とダイオード素子Ｄ１と抵抗素子Ｒ１の直列回路で形成され、通電路３２はスイッチ素子ＳＷ２とダイオード素子Ｄ２と抵抗素子Ｒ２の直列回路で形成される。通電路３１に対してそのスイッチ素子ＳＷ１のオン・オフ動作を制御する上記回路部４１が付設され、通電路３２に対してそのスイッチ素子ＳＷ２のオン・オフ動作を制御する上記回路部４２が付設されている。
【００５２】
ポート６７は、データベースである外部プログラム５２からの出力信号ライン群５３に含まれるＵ相用出力信号ラインが接続される入力ポートを意味している。従ってポート６７には、端子５１Ｕを介してＵ相コイル１１Ｕに対して印加される電圧（Ｖ）に応じた電流値（Ｉ）に係る信号が入力される。ポート６７に入力された電流値（Ｉ）に係る信号は、信号変換部６１に供給されると共に、信号判別器６２ａ，６２ｂとフィルタ６３，６４を経由して回路部４１，４２の加算器６５，６６に供給される。
【００５３】
信号変換部６１は、入力された電流値（Ｉ）に係る信号に基づいて、信号変換を行って、電流源２３に対して電流値（Ｉ）を指定する信号を出力する。電流源２３は、信号変換部６１から出力される信号に基づいて出力する電流値（Ｉ）を決定する。このように、電流源２３は、データベースである外部プログラム５２から与えられる信号に基づいてその電流値を決定する。これにより、当該電流源２３を利用して等価回路が表現されるＵ相コイル１１Ｕのインダクタンス成分１４は、電動モータの回転子および電流値等に応じて可変にされる。
【００５４】
ただし、前述のごとく、回路シミュレータ上の計算において破綻が生じないように上記振動現象を防止するための通電路３１，３２を設け、さらに通電路３１，３２の各スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２のオン・オフ動作を電流通電方向に応じて制御する回路部４１，４２が設けられている。回路部４１，４２のそれぞれは上記の加算器６５，６６とダイオード６８とで形成される。
【００５５】
電流値（Ｉ）に係る信号が供給される信号判別器６２ａ，６２ｂは、電流値（Ｉ）に係る信号の正負を判別するものであり、電流の通電方向を判別する手段である。信号判別器６２ａ，６２ｂで電流値（Ｉ）に係る信号の正負を判別して、信号判別器６２ａ，６２ｂのいずれか一方から判別信号が出力される。信号判別信号６２ａ，６２ｂから出力された信号は、次段のフィルタ６３，６４で設定された符号変換のための係数（＋１または−１）が乗算され、その後、回路部４１，４２の加算器６５，６６に入力される。加算器６５，６６では、フィルタ６３，６４から出力される電圧信号値と、例えば１ボルトの電圧を出力するオフセット用電圧源６９からの当該出力電圧値とが加算される。加算器６５，６６から出力される電圧は、ＯＮ／ＯＦＦ変換素子６８に入力される。さらにＯＮ／ＯＦＦ変換素子６８から出力される信号は、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２のベース（ゲート）に与えられ、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２のオン・オフ動作を制御する。スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２のオン・オフ動作は、いずれか一方がオンするときには、他方はオフするように制御される。これによって、前述した回生電流を生じさせる。なお回路部４１，４２の回路構成は、図示された回路構成に限定されない。回路部４１，４２の機能は、電流源２３への入力電流の通電方向を見て、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２のオン・オフ動作を切り替える機能である。回路部４１，４２は、当該機能を有する回路であれば、任意の回路構成を採用することができる。
【００５６】
以上に基づき、市販の代表的な回路シミュレータ（ＰＳＩＭ）に対してインダクタンス成分が可変であるコイルを有した電動モータ（三相同期モータ）を接続する場合において、本実施形態に係る電動モータの等価回路モデルは、各相のコイルのモデルを図４を基礎にして創作し、特にそのインダクタンス成分（Ｌ）を図１１に示した等価回路とすることにより、創作される。電動モータの等価回路モデルを上記のようにすることによって、各相のコイルのインダクタンス成分を可変にしても、市販の回路シミュレータを利用してモータ解析を支障なく実行することができる。
【００５７】
図１２は、市販の回路シミュレータ（ＰＳＩＭ）によってユーザに提示される等価回路を示す。ユーザは、表示装置の画面に表示された図１２の等価回路において使用環境を設定する。図１２に示した回路シミュレータにおいて、７１はモータ部分の等価回路である。このモータの等価回路７１は、図１に示した回路によって構成されている。なお図１２の回路シミュレータにおいて、回路７２はモータ７１に対して各相のモータ駆動用オン・オフ電圧を供給するブリッジ回路である。
【００５８】
次に、図１３〜図１６に、本発明に係る回路シミュレータの他の実施形態を示す。この回路シミュレータは市販ソフト「Simulink（登録商標）」に基づいて作成されたものである。
【００５９】
図１３は、各相のコイルの等価回路モデルを示す。図１３において、１５１Ｕは端子、１１２は抵抗成分、１１３は誘起電圧成分、１１４はインダクタンス成分である。これらの端子１５１Ｕ、抵抗成分１１２、誘起電圧成分１１３、インダクタンス成分１１４は、それぞれ、上記実施形態で説明した端子５１Ｕ、抵抗成分１２、誘起電圧成分１３、インダクタンス成分１４に対応している。誘起電圧成分１１３は、ポート１１３ａを経由して誘起電圧に係るデータが与えられ、誘起電圧に係るデータはメモリ１１３ｂに保存され、その後、可変電圧源１１３ｃに与えられるように構成される。インダクタンス成分１１４は、ポート１１４ａを経由して電流値に係るデータが与えられ、メモリ１１４ｂに保存される。上記のメモリ１１３ｂ，１１４ｂは、回路シミュレータとコイルモデルとの非線形情報を伝達するための時間遅延素子である。インダクタンス成分１１４において、１２１は前述の電流源２３に対応し、ブロック１２２，１２３はそれぞれ前述の通電路３１，３２に対応し、ブロック１２４，１２５はそれぞれ前述の回路部４１，４２に対応している。電流源１２１の機能は電流源２３の機能と同じであり、通電路１２２，１２３の機能は通電路３１，３２の機能と同じであり、回路部１２４，１２５の機能は回路部４１，４２の機能と同じであるので、詳細な説明は省略する。なおポート１２６は上位電気回路とつながるポートである。
【００６０】
図１４は電動モータの等価回路を示す。この電動モータの等価回路では、各相のコイル１１１Ｕ，１１１Ｖ，１１１Ｗは、図１３に示した等価回路モデルで構成されている。電動モータの等価回路の他の部分は、回路シミュレータ「Simulink（登録商標）」に基づいて作成されている。
【００６１】
図１５は、図１４の等価回路構成を有する電動モータに対してＰＷＭ波形の駆動電圧を印加する等価回路を示す。この回路も回路シミュレータ「Simulink（登録商標）」に基づいて作成されるものである。
【００６２】
図１６は、回路シミュレータ「Simulink（登録商標）」に基づいて作成される電動モータに係る制御回路全体の等価回路を示す。回路シミュレータ「Simulink（登録商標）」に基づく制御回路の全体の構成はよく知られたものである。
【００６３】
市販の回路シミュレータ（Simulink（登録商標））においてインダクタンス成分が可変であるコイルを有した電動モータ（三相同期モータ）を接続する場合にも、前述した実施形態の場合と同様に、各相のコイルのインダクタンス成分を可変にしても、市販の回路シミュレータを利用してモータ解析を支障なく実行することができる。
【００６４】
以上の実施形態で説明された構成、形状、大きさおよび配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎず、また数値については例示にすぎない。従って本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、電動モータ等の解析に用いられる市販の回路シミュレータでコイルのコンダクタンス成分を可変にしたとしても、当該回路シミュレータによって支障なく実用的に解析を行わせるのに利用される。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施形態に係る回路シミュレータにおける電動モータの等価回路図である。
【図２】本実施形態における電動モータのＵ相コイル部分の等価回路の拡大図である。
【図３】コイルのインダクタンス成分の詳細な等価回路の回路図である。
【図４】コイルの等価回路を表現した図である。
【図５】コイルのインダクタンス成分を示す図である。
【図６】コイルのインダクタンス成分の等価回路の一例を示す図である。
【図７】図６に示したコイルのインダクタンス成分の等価回路の問題点を説明する図である。
【図８】図６に示したコイルのインダクタンス成分の等価回路の電圧関係に関する問題を説明する図である。
【図９】図８で説明した問題を解決するための電動モータのＵ相コイルのインダクタンス成分の等価回路図である。
【図１０】図９で示したインダクタンス成分の等価回路をより実用的なものにする等価回路図である。
【図１１】本実施形態に係るコイルのインダクタンス成分の等価回路を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る回路シミュレータの全体構成例を示す回路図である。
【図１３】本発明の他の実施形態に係るコイルの等価回路図である。
【図１４】本発明の他の実施形態に係る電動モータの等価回路図である。
【図１５】本発明の他の実施形態に係る電動モータにＰＷＭ波形の駆動電圧を印加する駆動回路の等価回路図である。
【図１６】本発明の他の実施形態に係る電動モータ解析用の回路シミュレータの全体回路を示す等価回路図の例である。
【符号の説明】
【００６７】
１１Ｕ        Ｕ相コイル
１１Ｖ        Ｖ相コイル
１１Ｗ        Ｗ相コイル
１２，１１２  抵抗成分
１３，１１３  誘起電圧成分
１４          インダクタンス成分
１５          定電圧源
２１          電圧抽出器
２２          電流発生器（データベースにより任意の非線形電流を発生する手段）
２３，１２１  電流源（可変電流源）
２４          スイッチ素子
２５          並列抵抗
２６          抵抗素子
２７          ダイオード素子
２８          一方向通電路
２９          回生電流の流れ
３１，１２２  通電路
３２，１２３  通電路
４１，１２４  通電路を切換える制御回路部
４２，１２５  通電路を切換える制御回路部
７１          モータ部
７２          オン・オフを切換える制御用ブリッジ回路
１２６，１５１Ｕ  回路シミュレータとの接続ポート
１１３ａ      誘起電圧の入力ポート
１１４ａ      データベースからの電流値入力ポート
１１３ｂ，１１４ｂ  メモリ（時間遅延素子）
【図１】
2006195608.tif 000003
【図２】
2006195608.tif 000004
【図３】
2006195608.tif 000005
【図４】
2006195608.tif 000006
【図５】
2006195608.tif 000007
【図６】
2006195608.tif 000008
【図７】
2006195608.tif 000009
【図８】
2006195608.tif 000010
【図９】
2006195608.tif 000011
【図１０】
2006195608.tif 000012
【図１１】
2006195608.tif 000013
【図１２】
2006195608.tif 000014
【図１３】
2006195608.tif 000015
【図１４】
2006195608.tif 000016
【図１５】
2006195608.tif 000017
【図１６】
2006195608.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成18年2月6日(2006.2.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気回路を構成するコイルを含む電気機器を解析するための回路シミュレータに組み込まれる前記コイルの等価回路モデルであり、
前記コイルの等価回路をインダクタンス成分で構成したことを特徴とする回路シミュレータに組み込まれるコイルの等価回路。
【請求項２】
前記インダクタンス成分の等価回路は、電流を出力する電流源と、この電流源の端子間電圧を取出す電圧抽出手段と、この電圧抽出手段の出力する電圧値に基づいて前記電流源の電流値を決定する電流発生手段と、前記電流源に並列に接続されかつオフ動作時に回生電流を流すための通電路とを備えることを特徴とする請求項１記載の回路シミュレータに組み込まれるコイルの等価回路。
【請求項３】
回生電流を流すための前記通電路は、ダイオード素子と抵抗素子とスイッチ素子から成りかつ通電方向が反対の２組の通電路で構成され、前記オフ動作時に前記２組の通電路の各々の前記スイッチ素子のオン・オフ動作を通電方向に応じて制御する回路部を備えることを特徴とする請求項２記載の回路シミュレータに組み込まれるコイルの等価回路。
【請求項４】
前記電流発生手段は、電圧等の任意の物理量を入力とし、非線形電気特性を出力電流として表現するデータベースであることを特徴とする請求項２または３記載の回路シミュレータに組み込まれるコイルの等価回路。
【請求項５】
前記コイルの等価回路はさらに抵抗成分と誘起電圧成分を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の回路シミュレータに組み込まれるコイルの等価回路。
【請求項６】
磁気回路を構成するコイルを含む電気機器を解析するための回路シミュレータの作成方法であり、
前記コイルの等価回路をインダクタンス成分で表現して作る第１ステップと、
前記コイルの等価回路を含む前記電気機器の等価回路を前記回路シミュレータに接続する第２ステップと、
から成ることを特徴とする回路シミュレータの作成方法。
【請求項７】
前記コイルの等価回路はさらに抵抗成分と誘起電圧成分を含むように表現されることを特徴とする請求項６記載の回路シミュレータの作成方法。
【請求項８】
コンピュータに、磁気回路を構成するコイルを含む電気機器を解析するための回路シミュレータを実行させるプログラムであり、
前記コンピュータに、前記コイルの等価回路をインダクタンス成分によって実現させることを特徴とする回路シミュレータ用プログラム。
【請求項９】
前記コンピュータに、前記インダクタンス成分の等価回路を、電流を出力する電流源と、前記電流源の端子間電圧を取出す電圧抽出手段と、この電圧抽出手段の出力する電圧値に基づいて前記電流源の出力する電流値を決定する電流発生手段と、前記電流源に並列に接続されかつオフ動作時に回生電流を流すための通電路とによって実現させることを特徴とする請求項８記載の回路シミュレータ用プログラム。
【請求項１０】
前記コンピュータに、回生電流を流すための前記通電路を、ダイオード素子と抵抗素子とスイッチ素子から成りかつ通電方向が反対の２組の通電路と、前記オフ動作時に前記２組の通電路の各々の前記スイッチ素子のオン・オフ動作を通電方向に応じて制御する回路部とによって実現させることを特徴とする請求項９記載の回路シミュレータ用プログラム。
【請求項１１】
前記コンピュータに、前記電流発生手段を、電圧等の任意の物理量を入力とし、非線形電気特性を出力電流として表現するデータベースによって実現させることを特徴とする請求項９または１０記載の回路シミュレータ用プログラム。
【請求項１２】
前記コンピュータに実現される前記コイルの等価回路は、前記インダクタンス成分と共に、抵抗成分と誘起電圧成分を含むことを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載の回路シミュレータ用プログラム。
【請求項１３】
コンピュータに、磁気回路を構成するコイルを含む電気機器を解析するための回路シミュレータを実行させるプログラムであり、
前記コンピュータに、前記コイルの等価回路をインダクタンス成分によって実現させるための回路シミュレータ用プログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【請求項１４】
前記コンピュータに、前記インダクタンス成分の等価回路を、電流を出力する電流源と、前記電流源の端子間電圧を取出す電圧抽出手段と、前記電圧抽出手段の出力する電圧値に基づいて前記電流源の出力する電流値を決定する電流発生手段と、前記電流源に並列に接続されかつオフ動作時に回生電流を流すための通電路とによって実現させるための回路シミュレータ用プログラムを記録したことを特徴とする請求項１３記載のコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【請求項１５】
前記コンピュータに、回生電流を流すための前記通電路を、ダイオード素子と抵抗素子とスイッチ素子から成りかつ通電方向が反対の２組の通電路と、前記オフ動作時に前記２組の通電路の各々の前記スイッチ素子のオン・オフ動作を通電方向に応じて制御する回路部とによって実現させるための回路シミュレータ用プログラムを記録したことを特徴とする請求項１４記載のコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【請求項１６】
前記コンピュータに、前記電流発生手段を、電圧等の任意の物理量を入力とし、非線形電気特性を出力電流として表現するデータベースによって実現させるための回路シミュレータ用プログラムを記録したことを特徴とする請求項１４または１５記載のコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【請求項１７】
前記コンピュータに実現される前記コイルの等価回路は、前記インダクタンス成分と共に、抵抗成分と誘起電圧成分を含む回路シミュレータ用プログラムを記録したことを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか１項に記載のコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
コイルの等価回路モデルとして、インダクタンス成分で構成し、かつコイルを含む電気機器の解析用の市販の回路シミュレータとの間の接続性を良好にし、その回路シミュレータの解析能力を実機に合せることができる。上記の電気機器は、磁気回路を構成するコイルを部品として含む電気機器であり、代表的には電動モータである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
他の本発明に係る回路シミュレータに組み込まれるコイルの等価回路（請求項２に対応）は、上記の等価回路において、好ましくは、インダクタンス成分の等価回路は、電流を出力する電流源と、この電流源の端子間電圧を取出す電圧抽出器と、この電圧抽出器の出力する電圧値に基づいて電流源の電流値を決定する電流発生器と、電流源に並列に接続されかつオフ動作時に回生電流を流すための通電路とを備えることを特徴とする。この構成によって、インダクタンス成分の値を可変にすることが可能となり、実機の特性を反映したコイルを含む電気機器の等価回路モデルを実現することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
他の本発明に係る回路シミュレータ用プログラム（請求項９に対応）は、上記の回路シミュレータ用プログラムにおいて、好ましくは、コンピュータに、インダクタンス成分の等価回路を、電流を出力する電流源と、電流源の端子間電圧を取出す電圧抽出器と、電圧抽出器の出力する電圧値に基づいて電流源の出力する電流値を決定する電流発生器と、電流源に並列に接続されかつオフ動作時に回生電流を流すための通電路とによって実現させるための回路シミュレータ用プログラムである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
他の本発明に係るコンピュータ読取り可能な記録媒体（請求項１４に対応）は、上記の記録媒体において、好ましくは、コンピュータに、インダクタンス成分の等価回路を、電流を出力する電流源と、電流源の端子間電圧を取出す電圧抽出器、この電圧抽出器の出力する電圧値に基づいて電流源の出力する電流値を決定する電流発生器、電流源に並列に接続されかつオフ動作時に回生電流を流すための通電路によって実現させるための回路シミュレータ用プログラムを記録している。