(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力部と表示部を備えたモータ選定装置の演算装置に対して実行させるモータ選定プログラムであって、
モータの駆動対象である駆動機械の機械諸元及び運転条件を前記入力部からの入力を介して設定することと、
複数種類のモータそれぞれに対応する特性データを記憶した第１特性データベースから所定種類のモータの特性データを取得することと、
設定入力された前記機械諸元及び前記運転条件と、取得された前記特性データに基づいて、前記所定種類のモータそれぞれについて前記駆動機械の運転時に当該モータが過負荷状態となるのを防止できる過負荷保護条件を満たすか判定することと、
前記過負荷保護条件を満たす特性データに対応するモータの種類を選定して前記表示部に表示することと、
を実行させ、
前記過負荷保護条件は、
モータの電機子抵抗値に対して、前記駆動機械の運転時におけるモータの出力トルクの瞬時値の２乗値を乗算した値をトルク定数の２乗値で除した値をモータの瞬時的な発熱量とし、またモータの電機子抵抗値に対して、モータの定格トルクの２乗値を乗算した値をトルク定数の２乗値で除した値をモータの瞬時的な放熱量とし、これら発熱量と放熱量の差分値を前記駆動機械の運転開始時から逐次積算した値であるモータの未放熱分の蓄積熱量が、前記駆動機械の運転期間全体に渡って常にモータの耐熱量未満である関係を満たす
ことを特徴とするモータ選定プログラム。
【請求項２】
前記過負荷保護条件は、モータの耐熱量をＯｌとし、モータの電機子抵抗値をＲｍとし、前記駆動機械の運転時ｔにおけるモータの出力トルクの瞬時値をＴ（ｔ）とし、モータの定格トルクをＴＮとし、モータのトルク定数をＫｔｍとして、前記駆動機械の運転開始時ｔ０から運転終了時ｔｅまでの間で常に
0006620940.tif 000004
の関係を満たすことを特徴とする請求項１記載のモータ選定プログラム。
【請求項３】
さらに、
前記駆動機械の運転時におけるモータの必要最大トルクが、瞬時最大トルク以下となる最大トルク条件と、
前記駆動機械の運転時におけるモータの実効トルクが、定格トルク以下となる実効トルク条件と、
前記駆動機械の運転時におけるモータの定常トルクが、定格トルク以下となる定常トルク条件と、
前記駆動機械の運転時におけるモータの必要最高回転速度が、最高回転速度以下となる最高回転速度条件と、
のそれぞれを満たすか判定し、前記表示部には前記過負荷保護条件を含めた全ての条件を満たす特性データに対応するモータの種類を表示することを特徴とする請求項１又は２記載のモータ選定プログラム。
【請求項４】
入力部と表示部を備えたモータ選定装置が実行するモータ選定方法であって、
モータの駆動対象である駆動機械の機械諸元及び運転条件を前記入力部からの入力を介して設定することと、
複数種類のモータそれぞれに対応する特性データを記憶した第１特性データベースから所定種類のモータの特性データを取得することと、
設定入力された前記機械諸元及び前記運転条件と、取得された前記特性データに基づいて、前記所定種類のモータそれぞれについて前記駆動機械の運転時に当該モータが過負荷状態となるのを防止できる過負荷保護条件を満たすか判定することと、
前記過負荷保護条件を満たす特性データに対応するモータの種類を選定して前記表示部に表示することと、
を実行させ、
前記過負荷保護条件は、
モータの電機子抵抗値に対して、前記駆動機械の運転時におけるモータの出力トルクの瞬時値の２乗値を乗算した値をトルク定数の２乗値で除した値をモータの瞬時的な発熱量とし、またモータの電機子抵抗値に対して、モータの定格トルクの２乗値を乗算した値をトルク定数の２乗値で除した値をモータの瞬時的な放熱量とし、これら発熱量と放熱量の差分値を前記駆動機械の運転開始時から逐次積算した値であるモータの未放熱分の蓄積熱量が、前記駆動機械の運転期間全体に渡って常にモータの耐熱量未満である関係を満たす
ことを特徴とするモータ選定方法。
【請求項５】
入力部と表示部を備えたモータ制御装置選定装置の演算装置に対して実行させるモータ制御装置選定プログラムであって、
モータの駆動対象である駆動機械の機械諸元及び運転条件を前記入力部からの入力を介して設定することと、
前記モータを駆動する複数種類のモータ制御装置それぞれに対応する特性データを記憶した第２特性データベースから所定種類のモータ制御装置の特性データを取得することと、
設定入力された前記機械諸元及び前記運転条件と、取得された前記特性データに基づいて、前記所定種類のモータ制御装置それぞれについて前記駆動機械の運転時に当該モータ制御装置が過給電状態となるのを防止できる過給電保護条件を満たすか判定することと、
前記過給電保護条件を満たす特性データに対応するモータ制御装置の種類を選定して前記表示部に表示することと、
を実行させ、
前記過負荷保護条件は、
モータの電機子抵抗値に対して、前記駆動機械の運転時におけるモータの出力トルクの瞬時値の２乗値を乗算した値をトルク定数の２乗値で除した値をモータの瞬時的な発熱量とし、またモータの電機子抵抗値に対して、モータの定格トルクの２乗値を乗算した値をトルク定数の２乗値で除した値をモータの瞬時的な放熱量とし、これら発熱量と放熱量の差分値を前記駆動機械の運転開始時から逐次積算した値であるモータの未放熱分の蓄積熱量が、前記駆動機械の運転期間全体に渡って常にモータの耐熱量未満である関係を満たす
ことを特徴とするモータ制御装置選定プログラム。
【請求項６】
モータと、
所定の機械諸元で構成されて前記モータにより駆動される駆動機械と、
制御指令に基づいて前記モータの駆動を制御するモータ制御装置と、
前記駆動機械を所定の運転条件で動作させるよう前記モータ制御装置に制御指令を入力する上位制御装置と、
を有する機械システムであって、
前記モータは、
前記駆動機械の運転時に当該モータが過負荷状態となるのを防止できる過負荷保護条件を満たす特性データを有し、
前記モータ制御装置は、
前記駆動機械の運転時に当該モータ制御装置が過給電状態となるのを防止できる過給電保護条件を満たす特性データを有しており、
前記過負荷保護条件及び前記過給電保護条件は、
モータの電機子抵抗値に対して、前記駆動機械の運転時におけるモータの出力トルクの瞬時値の２乗値を乗算した値をトルク定数の２乗値で除した値をモータの瞬時的な発熱量とし、またモータの電機子抵抗値に対して、モータの定格トルクの２乗値を乗算した値をトルク定数の２乗値で除した値をモータの瞬時的な放熱量とし、これら発熱量と放熱量の差分値を前記駆動機械の運転開始時から逐次積算した値であるモータの未放熱分の蓄積熱量が、前記駆動機械の運転期間全体に渡って常にモータの耐熱量未満である関係を満たす
ことを特徴とする機械システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、モータ選定プログラム、モータ選定方法、モータ制御装置選定プログラム、及び機械システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、適用する機械の機械諸元や運転条件に基づいて、最大トルク条件、実効トルク条件、定常トルク条件、及び最高回転速度条件の４つの条件を満たす仕様のモータを選定する選定装置、選定方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４７１１１２０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
モータを適用する駆動機械の機械諸元や運転条件によっては、上記した各条件の判定を全て満たすモータでありながら運転中に発熱過剰の過負荷状態となって作動を停止させざる得ない場合があった。しかし、上記従来技術ではそのような過負荷状態を回避するための条件については考慮されていなかった。
【０００５】
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、運転中において過負荷状態を回避できるモータの種類を選定可能なモータ選定プログラム、モータ選定方法、モータ制御装置選定プログラム、及び機械システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、入力部と表示部を備えたモータ選定装置の演算装置に対して実行させるモータ選定プログラムであって、モータの駆動対象である駆動機械の機械諸元及び運転条件を前記入力部からの入力を介して設定することと、複数種類のモータそれぞれに対応する特性データを記憶した第１特性データベースから所定種類のモータの特性データを取得することと、設定入力された前記機械諸元及び前記運転条件と、取得された前記特性データに基づいて、前記所定種類のモータそれぞれについて前記駆動機械の運転時に当該モータが過負荷状態となるのを防止できる過負荷保護条件を満たすか判定することと、前記過負荷保護条件を満たす特性データに対応するモータの種類を選定して前記表示部に表示することと、を実行させ、前記過負荷保護条件は、モータの電機子抵抗値に対して、前記駆動機械の運転時におけるモータの出力トルクの瞬時値の２乗値を乗算した値をトルク定数の２乗値で除した値をモータの瞬時的な発熱量とし、またモータの電機子抵抗値に対して、モータの定格トルクの２乗値を乗算した値をトルク定数の２乗値で除した値をモータの瞬時的な放熱量とし、これら発熱量と放熱量の差分値を前記駆動機械の運転開始時から逐次積算した値であるモータの未放熱分の蓄積熱量が、前記駆動機械の運転期間全体に渡って常にモータの耐熱量未満である関係を満たすモータ選定プログラムが適用される。
【０００７】
また、本発明の別の観点によれば、入力部と表示部を備えたモータ選定装置が実行するモータ選定方法であって、モータの駆動対象である駆動機械の機械諸元及び運転条件を前記入力部からの入力を介して設定することと、複数種類のモータそれぞれに対応する特性データを記憶した第１特性データベースから所定種類のモータの特性データを取得することと、設定入力された前記機械諸元及び前記運転条件と、取得された前記特性データに基づいて、前記所定種類のモータそれぞれについて前記駆動機械の運転時に当該モータが過負荷状態となるのを防止できる過負荷保護条件を満たすか判定することと、前記過負荷保護条件を満たす特性データに対応するモータの種類を選定して前記表示部に表示することと、を実行させ、前記過負荷保護条件は、モータの電機子抵抗値に対して、前記駆動機械の運転時におけるモータの出力トルクの瞬時値の２乗値を乗算した値をトルク定数の２乗値で除した値をモータの瞬時的な発熱量とし、またモータの電機子抵抗値に対して、モータの定格トルクの２乗値を乗算した値をトルク定数の２乗値で除した値をモータの瞬時的な放熱量とし、これら発熱量と放熱量の差分値を前記駆動機械の運転開始時から逐次積算した値であるモータの未放熱分の蓄積熱量が、前記駆動機械の運転期間全体に渡って常にモータの耐熱量未満である関係を満たすモータ選定方法が適用される。
【０００８】
また、本発明の別の観点によれば、入力部と表示部を備えたモータ制御装置選定装置の演算装置に対して実行させるモータ制御装置選定プログラムであって、モータの駆動対象である駆動機械の機械諸元及び運転条件を前記入力部からの入力を介して設定することと、前記モータを駆動する複数種類のモータ制御装置それぞれに対応する特性データを記憶した第２特性データベースから所定種類のモータ制御装置の特性データを取得することと、設定入力された前記機械諸元及び前記運転条件と、取得された前記特性データに基づいて、前記所定種類のモータ制御装置それぞれについて前記駆動機械の運転時に当該モータ制御装置が過給電状態となるのを防止できる過給電保護条件を満たすか判定することと、前記過給電保護条件を満たす特性データに対応するモータ制御装置の種類を選定して前記表示部に表示することと、を実行させ、前記過給電保護条件は、モータの電機子抵抗値に対して、前記駆動機械の運転時におけるモータの出力トルクの瞬時値の２乗値を乗算した値をトルク定数の２乗値で除した値をモータの瞬時的な発熱量とし、またモータの電機子抵抗値に対して、モータの定格トルクの２乗値を乗算した値をトルク定数の２乗値で除した値をモータの瞬時的な放熱量とし、これら発熱量と放熱量の差分値を前記駆動機械の運転開始時から逐次積算した値であるモータの未放熱分の蓄積熱量が、前記駆動機械の運転期間全体に渡って常にモータの耐熱量未満である関係を満たすモータ制御装置選定プログラムが適用される。
【０００９】
また、本発明の別の観点によれば、モータと、所定の機械諸元で構成されて前記モータにより駆動される駆動機械と、制御指令に基づいて前記モータの駆動を制御するモータ制御装置と、前記駆動機械を所定の運転条件で動作させるよう前記モータ制御装置に制御指令を入力する上位制御装置と、を有する機械システムであって、前記モータは、前記駆動機械の運転時に当該モータが過負荷状態となるのを防止できる過負荷保護条件を満たす特性データを有し、前記モータ制御装置は、前記駆動機械の運転時に当該モータ制御装置が過給電状態となるのを防止できる過給電保護条件を満たす特性データを有しており、前記過負荷保護条件及び前記過給電保護条件は、モータの電機子抵抗値に対して、前記駆動機械の運転時におけるモータの出力トルクの瞬時値の２乗値を乗算した値をトルク定数の２乗値で除した値をモータの瞬時的な発熱量とし、またモータの電機子抵抗値に対して、モータの定格トルクの２乗値を乗算した値をトルク定数の２乗値で除した値をモータの瞬時的な放熱量とし、これら発熱量と放熱量の差分値を前記駆動機械の運転開始時から逐次積算した値であるモータの未放熱分の蓄積熱量が、前記駆動機械の運転期間全体に渡って常にモータの耐熱量未満である関係を満たす機械システムが適用される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、運転中において過負荷状態を回避できるモータの種類を選定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態のモータ選定プログラムを実行するモータ選定装置の外観全体を表す図である。
【図２】モータ選定装置が実行するモータ選定プログラムの処理構成を模式的に表すソフトウェアブロック図である。
【図３】記憶部に記憶されているモータ特性データベースを模式的に表す図である。
【図４】モータ選定プログラムによりモータの選定を行う対象の機械システムの一例を表す図である。
【図５】運転条件の入力、設定を行う操作画面の一例を表す図である。
【図６】図４に示した巻き取り機械システムを、図５に示した速度パターンの運転条件で作動させるために必要なモータの駆動トルクパターンを表す図である。
【図７】ある種類のモータ耐熱限界特性曲線を表す図である。
【図８】一般的な過負荷保護条件を説明する図である。
【図９】実施形態のモータ選定処理を実現するために、モータ選定装置のＣＰＵが実行する制御手順を表すフローチャートの一例である。
【図１０】モータ選定装置のハードウェア構成例を表すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
＜実施構成の概要＞
図１は、本実施形態に係るモータ選定装置の外観全体を示している。図示する例のモータ選定装置は、一般的なパーソナルコンピュータ１（以下、ＰＣと略記）で具現化されており、当該ＰＣ１で実行するソフトウェアプログラムによってモータ選定処理を実現する。なお、当該ＰＣ１にはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、ＤＶＤドライブなどのリムーバブルメディアドライブ、キーボード、マウスなどのポインティングデバイス、ディスプレイ、ネットワークインターフェースなどの一般的なＰＣの構成を備えていればよく、その詳細なハードゥエア構成については後の図１０で説明する。
【００１４】
図２は、当該ＰＣ１が実行するモータ選定プログラムの処理構成を模式的に表すソフトウェアブロックを示している。このモータ選定プログラム１００は、ユーザが設計しようとする機械システムに備えられるモータ機器について、当該機械システムの後述する機械諸元、運転条件に適合したモータの選定処理を行う。なお、上記ＰＣ１の構成のうちモータ選定プログラムを実行する機能部分が各請求項記載のモータ選定装置に相当する。
【００１５】
本実施形態のモータ選定プログラム１００の処理構成について説明する。図２において、モータ選定プログラム１００は、選定演算部１１０と、記憶部１２０と、入力部１３０と、出力部１４０とを有している。
【００１６】
まず入力部１３０は、機械諸元入力部１３１と、運転条件入力部１３２を有している。
【００１７】
機械諸元入力部１３１は、上記機械システム中でモータが駆動する駆動機械について、その機構的な内容を規定する駆動機械モデルの種類とその詳細な設計パラメータを機械諸元として入力する機能を有する。
【００１８】
運転条件入力部１３２は、上記機械システム中のモータの制御対象に出力させるよう想定した速度パターンを運転条件として入力する機能を有する。なお、上記の駆動機械、機械諸元、制御対象、及び運転条件については後に詳述する。
【００１９】
次に記憶部１２０は、モータ特性データベース１２１（図中ではＤＢと略記）と、駆動機械モデル記憶部１２２とを有している。モータ特性データベース１２１（第１特性データベース）は、各種モータの種類を表す機種名とそれぞれの仕様特性を対応付けて記憶する（後述の図３参照）。モータの機種名としては、個々の型番やシリーズ名称であってもよい。駆動機械モデル記憶部１２２は、上記駆動機械を構成する機械要素について通常使用し得る全ての種類ごとに、その必要駆動力を算出する際に用いる数理モデルの計算式等を記憶する。
【００２０】
次に選定演算部１１０は、駆動トルクパターン演算部１１１と、要求特性演算部１１２と、モータ選定部１１３とを有している。
【００２１】
駆動トルクパターン演算部１１１は、上記モータ特性データベース１２１と、駆動機械モデル記憶部１２２を参照しつつ、上記機械諸元入力部１３１で入力した機械諸元と、上記運転条件入力部１３２で入力した運転条件に基づいて、上記駆動機械の全体を駆動するためにモータに必要とされる駆動トルクパターンを演算する機能を有する。
【００２２】
要求特性演算部１１２は、上記駆動トルクパターン演算部１１１が演算した駆動トルクパターンに基づいて、当該モータに要求される要求特性を演算する機能を有する。
【００２３】
モータ選定部１１３は、上記要求特性演算部１１２が演算した要求特性との間で各種の条件を満たす仕様特性のモータの機種名を上記モータ特性データベース１２１から選定し取得する機能を有する。なお、上記の駆動トルクパターン、及び要求特性については後に詳述する。
【００２４】
次に出力部１４０は、上記入力部１３０の各入力操作を行う画面や、上記モータ選定部１１３で選定したモータの機種名などを例えばディスプレイなどの表示装置に出力してユーザに示す機能を有する。なお、出力部１４０及び上記のディスプレイが各請求項記載の表示部に相当する。
【００２５】
なお、上述した選定演算部１１０と、記憶部１２０と、入力部１３０と、出力部１４０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。また、モータ選定プログラムは、その全部が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。
【００２６】
図３は、上記記憶部１２０に記憶されているモータ特性データベース１２１を模式的に示している。このモータ特性データベース１２１には、参照番号となる複数のインデックスと、これらインデックスにそれぞれ対応する複数種類のモータの機種名が列記されている。そしてこのモータ特性データベース１２１には、各機種名のモータがそれぞれ備える特性データである、定格出力、定格トルク、瞬時最大トルク、定格回転速度、最高回転速度、回転子慣性モーメント、電機子抵抗値、トルク定数、及びモータ耐熱量、等が記録されている（図中では各特性データの値を「＊＊＊」で略記している）。なお、上記特性データの一部については、そのデータ内容について後に詳述する。
【００２７】
＜選定対象のモータを適用する具体な第１の構成例＞
以下に、本実施形態によるモータの選定手法について、当該モータを適用する具体的な機械システムの第１の構成例を挙げて説明する。
【００２８】
本実施形態のモータ選定装置（モータ選定プログラム１００）によりモータの選定を行う対象の機械システムの第１構成例を図４に示す。図示する構成例の機械システムは、例えば紙や布などの強度の低い帯状物をロール状に巻き取るシステム４００である。図示する例の巻き取り機械システム４００は、概略的に上位制御装置４０１と、モータ駆動機構４１０と、駆動機械４２０とで構成される。
【００２９】
上位制御装置４０１は、後述する運転条件で駆動機械４２０を動作させるよう、後述するモータ駆動機構４１０のサーボコントローラ４１３に対して制御指令を出力する。
【００３０】
モータ駆動機構４１０は、サーボモータ４１１と、エンコーダ４１２と、サーボコントローラ４１３とを有している。サーボモータ４１１は、この例では回転型で同期型のモータであり、サーボコントローラ４１３から給電される駆動電力に応じてその出力軸４１１ａを回転駆動させる。エンコーダ４１２は、例えば光学式の回転数検出器などで構成され、上記サーボモータ４１１の出力軸４１１ａの回転位置、回転角速度を十分な精度で検出する。サーボコントローラ４１３は、上記エンコーダ４１２からの検出情報を参照しつつ、上記の上位制御装置４０１から入力される制御指令に基づいて上記サーボモータ４１１に給電する駆動電力を制御する。なお、このサーボコントローラ４１３が、各請求項記載のモータ制御装置に相当する。
【００３１】
また、図示する例の駆動機械４２０は、上記サーボモータの出力軸４１１ａから順に連結するカップリング４２１と、減速機４２２と、カップリング４２３と、駆動シャフト４２４と、巻き取りローラ４２５を備えている。動力伝達要素の１つである減速機４２２は、歯数の異なる主動ギア４２２ａと従動ギア４２２ｂの２つの減速ギアを噛み合わせた歯車式の減速機要素である。巻き取りローラ４２５は、十分な軸方向長さを有する略円柱形状物であり、その軸中心を貫通して固定された駆動シャフト４２４を介して回転駆動力が伝達される。２つのカップリング４２１、４２３は、上記サーボモータ４１１の出力軸４１１ａと上記駆動シャフト４２４のそれぞれに対して上記減速機４２２の主動ギア４２２ａと従動ギア４２２ｂを連結して回転駆動力を伝達する動力伝達要素である。
【００３２】
以上の構成の巻き取り機械システム４００では、巻き取る対象の帯状物５００の一端を巻き取りローラ４２５の外周に固定し、サーボモータ４１１を正転させることで巻き取りローラ４２５の外周に帯状物５００を巻回させて巻き取ることができる。以上の上位制御装置４０１、モータ駆動機構４１０、及び駆動機械４２０を有する巻き取り機械システム４００は、実際に製作されたものではなく、設計段階の仮想上のものでよい。なお、本実施形態においては、駆動機械４２０は上記のように全ての動力伝達要素をサーボモータ４１１の出力軸４１１ａから一列だけ直列に連結した構成とする。
【００３３】
＜本実施形態の特徴＞
上記サーボモータ４１１などの産業用モータは、その作動原理、基本構造、出力規模が異なる多くの品種が開発、製品化されており、その適用対象である産業機械（駆動機械４２０）の設計にあたってはその機械の諸元や運転条件に適合するうちできるだけ出力規模が小さい（安価、小型な）モータが選定、適用される。しかし個々のモータの特性を表す特性データは多数かつ多様なパラメータからなり、所定の駆動機械４２０への適用可否を判定するためには各モータの特性データを記憶するモータ特性データベース１２１を参照しつつ、多くの演算処理を経て行う必要がある。
【００３４】
そのため、例えば上記のＰＣ１上で作動するモータ選定プログラム１００を用いて、適用対象の駆動機械４２０の機械諸元及び運転条件を入力設定し、その駆動機械４２０の駆動に適合する特性データをモータ特性データベース１２１から抽出して対応するモータの選定が行われる。これまでには、特性データの適合を判定する具体的な条件として、それぞれ後述する最大トルク条件、実効トルク条件、定格トルク条件、及び最高回転速度条件などがあり、それぞれ各モータの性能を表す特性データとそれに対応して駆動機械４２０が要求する性能値との直接的な比較により上記の各条件を全て満たすかどうかでモータの適合性を判定していた。
【００３５】
しかしながら、駆動機械４２０の機械諸元や運転条件によっては、上記した各条件の判定を全て満たすモータでありながら運転中に過負荷状態による過熱状態となって作動を停止させざる得ない場合があった。
【００３６】
これに対して本実施形態では、上記のような過負荷状態によって発熱過剰となるのを防止できる過負荷保護条件についても判定し、これを満たす特性データに対応するモータの種類をＰＣ１の表示部に表示して選定する。以下においては、上記第１構成例の巻き取り機械システム４００への適用を例に挙げて過負荷状態を回避可能な特性のモータを選定する手法について順次説明する。
【００３７】
＜運転条件と機械諸元の入力設定について＞
まず一般的にモータの選定を行うためには、ユーザは予めモータ選定プログラム１００に少なくとも機械諸元と運転条件を入力する必要がある。このうち運転条件の入力、設定を行う操作画面の一例を図５に示す。この図５に示す操作画面は、上記ＰＣ１上でモータ選定プログラム１００を起動した際に、上記の運転条件入力部１３２と上記出力部１４０の機能によって例えばディスプレイなどの表示装置に表示される。
【００３８】
この操作画面は、駆動機械４２０の出力部分、つまり上記の巻き取りローラ４２５で出力させるよう想定した動作量を例えば時系列変化パターンなどで運転条件として設定する。本実施形態の例では、この動作量を巻き取りローラ４２５の回転速度（角速度）で指令するとし、具体的には図中に示すような時系列で表現した速度パターン（速度線図）で設定する。
【００３９】
そしてこの第１構成例では、定速期において一定速度で動作させる速度制御を行うものとし、そのような速度パターンにおいては各動作期間（加速期、定速期、減速期）の時間長、加速期における加速度、定速期における定常速度、及び減速期における減速度が設定対象の要素パラメータとなる。なお、定常速度と加速期又は減速期の時間長が先に決まっていれば一律に加速度又は減速度も決まるためその設定入力を省略してもよい。また、定常速度と加速度又は減速度が先に決まっていれば一律に加速期又は減速期の時間長も決まるためその設定入力を省略してもよい。
【００４０】
これらの設定入力は、特に図示しない別途の画面で数値入力により設定してもよいし、画面上で速度パターンの幾何的な変形により設定してもよい。また、この速度パターンの設定は、ユーザが任意のパターン（任意の加速度、定常速度、減速度、各動作区間の時間長）で設定してもよいし、予め用意された複数のパターンを選択することで設定してもよい。このような速度パターンで表現される運転条件は、機械システム全体の制御性を検証するためにあえて実際に想定される使用形態よりも変動の激しい内容に設定してもよいし、または実際に想定される使用形態に合わせた内容に設定してもよい。
【００４１】
また機械諸元の入力、設定に関しては、上記機械諸元入力部１３１と上記出力部１４０の機能によって表示される操作画面（特に図示せず）上で、駆動機械について全体の機構的な種類、及び各構成要素の設計パラメータを機械諸元として設定する。この機械諸元の入力により、モータ選定プログラム１００は駆動機械の機構的内容を把握できる。そして、設計パラメータの入力設定では、制御対象（上記巻き取り機械システム４００の場合の帯状物５００）の形状（単位厚み寸法や最大巻き数）、負荷質量の入力設定も行う。
【００４２】
＜駆動トルクパターンの演算について＞
機械システムの駆動に適したモータを選定するためには、駆動トルクパターンと要求特性を演算しなければならない。つまり、当該機械システムの制御対象（この場合の帯状物５００）に、運転条件として設定した速度パターンで制御（この場合の巻き取り）させるために、モータの回転子と駆動機械を構成する全ての動力伝達要素と制御対象の負荷のそれぞれにおいて駆動に必要な駆動トルク（出力トルク）を、上記モータ特性データベース１２１から参照した回転子慣性モーメントとすでに設定された機械諸元に基づいて個別に解析する。なお、この要素別の駆動トルクの解析については、Ｔ＝Ｊ・ｄω／ｄｔ（直進の場合はＦ＝ｍ・ａ）等の式によるトルク計算（推力計算）を行えばよく、ここではその詳細について省略する。そして、それらモータ回転子、制御対象、及び動力伝達要素ごとの駆動トルクを累積してモータに必要とされる駆動トルクの時系列パターンを求め、その駆動トルクパターンに基づいて当該モータに要求される要求特性を算出する。
【００４３】
上記第１構成例の巻き取り機械システム４００に対して、上記図５に示したような速度パターンの運転条件で帯状物５００の巻き取りを行わせる場合、これを実現するためのサーボモータ４１１の駆動トルクは図６に示すような時系列変化パターンとなる。この図６に示す駆動トルクパターンは、加速期において回転方向に対する正の加速トルクが必要であり、また減速期において回転方向に対する負の減速トルクが必要であることを示している（それぞれ図中の網掛け表示部参照）。なお、定速期における定常トルクは、摩擦などで生じる動力損失分を補填する程度の一定の低いトルクと制御対象の負荷質量分の負荷トルクの和が必要となる。なお、上記巻き取り機械システム４００の場合は、帯状物５００の巻き取りが進むにつれて最大径と負荷質量が増加（つまり慣性モーメントが増加）するため、運転条件の速度パターンを維持するためには各動作区間の駆動トルクの絶対値も経時的に増加する。このような駆動トルクパターンの演算は、上記の駆動トルクパターン演算部１１１が行う。
【００４４】
＜要求特性と適合条件について＞
このようにして解析された駆動トルクパターンに基づき、上記の要求特性演算部１１２が、上記運転条件に対応してモータに要求される特性、つまり要求特性を演算する。ここで駆動機械を駆動するモータに関して一般的に要求される要求特性としては、必要最大トルク、実効トルク、定常トルク、必要最高回転速度の４つが知られている。
【００４５】
必要最大トルクは、例えば上記図６に示した駆動トルクパターン中の加速トルクのように、当該駆動機械を駆動するのに最も大きく必要とされる正トルクである。そして、当該駆動機械に適用するモータとしては、この必要最大トルク以上の瞬時最大トルクを特性データとして有する種類のモータを選定すべきである。つまりモータの適合条件の１つとして、駆動機械の運転時におけるモータの必要最大トルク（要求特性）が、瞬時最大トルク（特性データ；上記図３参照）以下となる最大トルク条件を満たすか否かを判定する必要がある。なお、減速トルクのような負トルク（制動トルク）については、例えばいわゆるダイナミックブレーキのような制動方式を用いる場合のように、当該モータの特性データだけではなくサーボコントローラ４１３における特性データ（回生抵抗器等）も関係するため、ここでは検討を省略する。
【００４６】
実効トルクは、動作停止中も含めた駆動機械の運転時間全体における駆動トルクの平均値である。そして、当該駆動機械に適用するモータとしては、この実効トルク以上の定格トルクを特性データとして有する種類のモータを選定すべきである。つまりモータの適合条件の１つとして、駆動機械の運転時におけるモータの実効トルク（要求特性）が、定格トルク（特性データ；上記図３参照）以下となる実効トルク条件を満たすか否かを判定する必要がある。
【００４７】
定常トルクは、例えば上記図６に示した駆動トルクパターン中の定常トルクのように、当該駆動機械の定常運転中に必要とされる定常トルクであり、巻き取り機械システム４００の場合における上述した動力損失分の補填トルクと制御対象の負荷質量分の負荷トルクの和である。そして、当該駆動機械に適用するモータとしては、この定常トルク以上の定格トルクを特性データとして有する種類のモータを選定すべきである。つまりモータの適合条件の１つとして、駆動機械の運転時におけるモータの定常トルク（要求特性）が、定格トルク（特性データ；上記図３参照）以下となる定常トルク条件を満たすか否かを判定する必要がある。
【００４８】
必要最高回転速度は、例えば上記図５に示した速度パターン中の定常速度のように、当該駆動機械を駆動するのに最も大きく必要とされる回転速度である。そして、当該駆動機械に適用するモータとしては、この必要最高回転速度以上の最高回転速度を特性データとして有する種類のモータを選定すべきである。つまりモータの適合条件の１つとして、駆動機械の運転時におけるモータの必要最高回転速度（要求特性）が、最高回転速度（特性データ；上記図３参照）以下となる最高回転速度条件を満たすか否かを判定する必要がある。
【００４９】
そして上記図２におけるモータ選定部１１３が、上記モータ特性データベース１２１を参照して各モータの種類ごとに取得された特性データと各要求特性との直接的な比較により上記４つの適合条件をそれぞれ判定する。そしてモータ選定部１１３は、全ての適合条件を満たすものを当該駆動機械に適用可能なモータの種類として選定し、出力部１４０を介して表示部に表示する（図示省略）。
【００５０】
＜過負荷状態とそれを回避するための適合条件について＞
しかしながら、駆動機械の機械諸元や運転条件によっては、上記した４つの条件の判定を全て満たすモータでありながら運転中に過熱状態となって作動を停止させざる得ない場合がある。本実施形態では、このように作動停止が必要なほど発熱過剰となる状態を過負荷状態といい、その発生原因について図７を用いて詳細に説明する。図７は、横軸に駆動トルクを取り、縦軸に作動時間を取って、ある種類のモータのモータ耐熱量に対応したモータ耐熱限界特性曲線を示している。
【００５１】
ここで、モータが出力する駆動トルクが定格トルクと同じ作動状態では、当該モータから発する発熱量と当該モータから放出される放熱量が平衡した状態であるとみなすことができる。このため、図７に示すようにモータが定格トルクを維持していれば作動時間がどれだけ長くともモータ耐熱限界特性曲線を越えることがなく、すなわち過負荷状態に至ることなく動作を継続できる（図中の点線経路参照）。しかし、定格トルクより大きい駆動トルクを出力している間は、発熱量が放熱量を越えてその未放熱分の熱量により内部加熱される状態となる。そしてこの状態が長く続いた場合には、図７中の点Ｐに示すように、内部加熱分（未放熱分）を蓄積した総熱量が当該モータのモータ耐熱量（図中のモータ耐熱限界特性曲線）を超えてしまい、当該モータに不具合が生じる過負荷状態となる。
【００５２】
例えば上記第１構成例の巻き取り機械システム４００では、上述したように帯状物５００の巻き取りが進むにしたがって駆動トルクが大きく増加する一方、紙や布などの強度の低い帯状物５００を歪みなくきれいに巻き取るためには急激な加速や減速を避けてゆっくり時間を掛けて加減速させる必要がある。このように最も大きな駆動トルク（加速トルク）が要求される加速期が長い時間で続く場合には、モータに要求される瞬時的な最大トルク条件（瞬時最大トルク≧必要最大トルク（加速トルク））を満たす場合であっても、加減速が長い時間に渡って行われることにより生じる発熱量の総量が過剰となって過負荷状態となり（図７中の点Ｐ参照）、モータに不具合が起きてしまう。
【００５３】
そこでこの第１構成例に対しては、駆動機械の運転時においてモータが出力する駆動トルクが定格トルクを越える運転期間を算出し、その間に発生する総発熱量が所定値（モータ耐熱量＋総放熱量）未満となる過負荷保護条件についても併せて判定する。具体的には、上記の要求特性演算部１１２が、駆動トルクパターンに基づいて定格トルクを越えた運転期間における未放熱分の蓄積総熱量を要求特性として演算し、モータ選定部１１３がこの蓄積総熱量（要求特性）とモータ耐熱量（特性データ；上記図３参照）を比較して過負荷保護条件を満たすか判定する。
【００５４】
ここで、モータの発熱量が電流の２乗に比例（Ｐ＝Ｒ・Ｉ２）し、電流とトルクは比例関係にある。このため、モータの電機子抵抗値をＲｍ（特性データ）とし、駆動機械の運転時にモータが出力する駆動トルクの瞬時値をＴ（駆動トルクパターンの瞬時値）とし、モータの定格トルクをＴＮ（特性データ）とし、モータのトルク定数をＫｔｍ（特性データ（Ｎ・ｍ／Ａ））とすると、ＲｍＴ２／Ｋｔｍ２が瞬時的な発熱量に、ＲｍＴＮ２／Ｋｔｍ２が瞬時的な放熱量にそれぞれ相当する。そしてこれら発熱量と放熱量の差であるＲｍ（Ｔ２−ＴＮ２）／Ｋｔｍ２が瞬時的な未放熱分の内部加熱量に相当し、これを駆動トルクが定格トルクを越えている運転期間の間で積算することでモータ内部加熱分（未放熱分）の熱量（下式（１）の右辺）を求めることができる。つまりこの内部加熱分の総熱量がモータの正常作動を保証するモータ耐熱量Ｏｌより小さければ、過負荷保護条件を満たすことができる。この過負荷保護条件を具体的な算術式で表すと、下式（１）のようになる。
0006620940.tif 000002
【００５５】
なお、モータ耐熱量Ｏｌは、各種類のモータそれぞれが固有する特性値であり、上記図３のモータ特性データベース１２１においては各種類のモータごとに対応するモータ耐熱量Ｏｌの特性データが記憶されている。
【００５６】
＜より一般的な過負荷保護条件について＞
上記第１構成例の巻き取り機械システム４００の場合は、駆動トルクが定格トルクを越えて出力されるのが最初の加速期の間だけとなる単純な駆動トルクパターン（上記図６参照）で動作していた。このため、この加速期の期間長だけを算出し、その間に発生する総発熱量が所定値（モータ耐熱量＋総放熱量）未満であれば過負荷保護条件を満たすとして判定できた。
【００５７】
しかし、他の一般的な機械システムでは、例えば図８の上方に示すように複数の定常速度に切り替えるような多段変速の速度パターンを運転条件とし、そのうち複数回行われる加速期でそれぞれ定格トルクを越える駆動トルクを出力する駆動トルクパターンで動作する場合も考えられる。なお、この図８のパターンで動作する第２構成例の機械システムとしては、上記第１構成例の巻き取り機械システム４００において巻き取りローラ４２５が帯状物５００を巻き取らずに単純に空転する構成などを想定している（図示省略）。
【００５８】
図８に示す例の駆動トルクパターンでは、駆動機械の運転開始時ｔ０から運転終了時ｔｅまでの間に、定格トルクＴＮを越える加速トルクを出力する第１加速期、定格トルクＴＮより低い定常トルクを出力する第１定速期、定格トルクＴＮを越える加速トルクを出力する第２加速期、定格トルクＴＮより低い定常トルクを出力する第２定速期、及び負の減速トルクを出力する減速期を順に実行する。
【００５９】
いずれの動作期間においても、定格トルクＴＮから超過した分のトルクエネルギーに相当する発熱量が未放熱の内部加熱分となってモータ内部に蓄積され、定格トルクＴＮに不足する分のトルクエネルギーに相当する熱量が放熱可能な内部冷却分となってモータ外部へ放出される。つまり、第１加速期では、定格トルクＴＮより超過した分の瞬時的なトルクエネルギーに相当する発熱量が当該第１加速期の期間長だけ蓄積することで、図８の下方に示すようにモータ内部の未放熱分の蓄積総熱量が増加する。しかし図示する例の第１加速期においては、増加した未放熱分蓄積総熱量がモータ耐熱量Ｏｌを越えないため過負荷状態は発生しない。
【００６０】
そして次の第１定速期では、定格トルクＴＮに不足する分の瞬時的なトルクエネルギーに相当する熱量を当該第１定速期の期間長だけ放熱することで、それだけ未放熱分蓄積総熱量が減少する。そして次の第２加速期では、定格トルクＴＮより超過した分の瞬時的なトルクエネルギーに相当する発熱量が当該第２加速期の期間長で蓄積することでモータ内部の未放熱蓄積総熱量が再び増加する。ここで図示する例の第２加速期においては、増加した未放熱分蓄積総熱量がモータ耐熱量Ｏｌを越えた際に過負荷状態が発生してしまう。
【００６１】
このように駆動トルクが定格トルクＴＮを越える動作期間と定格トルクＴＮを下回る動作期間が交互に実施される場合には、それぞれの期間長も反映して未放熱分蓄積総熱量が増減変化する。このため過負荷状態が発生するか確認するためには、運転開始時ｔ０から運転終了時ｔｅまでの間で一度でも未放熱分蓄積総熱量がモータ耐熱量Ｏｌを越えるか否かを判定する必要がある。すなわち一般化した過負荷保護条件としては、駆動機械の運転開始時ｔ０から逐次積算したモータの未放熱分蓄積熱量が、駆動機械の運転期間全体（ｔ０〜ｔｅ）に渡って常にモータ耐熱量Ｏｌ未満である状態を維持できるかを判定する。
【００６２】
具体的には、駆動機械の運転時ｔにおけるモータの出力トルクの瞬時値をＴ（ｔ）として、駆動機械の運転開始時ｔ０から運転終了時ｔｅまでの間で常に
0006620940.tif 000003
の関係を満たすことができれば、過負荷保護条件を満たすことができる。この場合には、駆動トルクパターンを運転開始時ｔ０から運転終了時ｔｅまで経時的にシミュレートして未放熱分蓄積総熱量の変化パターン（図８下方部参照）を作成し、一度でもモータ耐熱量Ｏｌを越えないことを確認すればよい。もしくは、全運転期間ｔ０〜ｔｅにおいて増減変化する未放熱分蓄積熱量の最大値を求め、これがモータ耐熱量Ｏｌ未満であることを確認してもよい。
【００６３】
＜モータ選定処理の制御フロー＞
図９は、以上説明した本実施形態によるモータ選定処理を実現するために、ＰＣ１のＣＰＵ９０１（演算装置、後述の図１０参照）が実行する制御内容を表すフローチャートの一例である。なお、このフローは、モータ選定プログラム１００の起動時から開始される。
【００６４】
まずステップＳ５で、ＣＰＵ９０１は、後述の出力装置９１５を介して専用の操作画面（上記図５参照）を表示部に表示し、後述の入力装置９１３を介してユーザから駆動機械の機械諸元の入力設定を受け付ける。
【００６５】
次にステップＳ１０へ移り、ＣＰＵ９０１は、後述の出力装置９１５を介して専用の操作画面（特に図示せず）を表示部に表示し、後述の入力装置９１３を介してユーザから駆動機械の運転条件（本実施形態の例の速度パターン）の入力設定を受け付ける。
【００６６】
次にステップＳ１５へ移り、ＣＰＵ９０１は、モータ特性データベース１２１から各モータの特性データ（瞬時最大トルク、定格トルク、最高回転速度、回転子慣性モーメント、電機子抵抗値、トルク定数、モータ耐熱量）を取得する。
【００６７】
次にステップＳ２０へ移り、ＣＰＵ９０１は、上記ステップＳ５で入力設定された機械諸元と、上記ステップＳ１０で入力設定された運転条件と、上記ステップＳ１５で取得した回転子慣性モーメントに基づいて、各種類モータそれぞれの駆動トルクパターン（上記図６参照）を演算する。
【００６８】
次にステップＳ２５へ移り、ＣＰＵ９０１は、上記ステップＳ１０で入力設定された速度パターンと、上記ステップＳ１５で演算された駆動トルクパターンに基づいて、各種類のモータそれぞれに要求される各種の要求特性（必要最大トルク（加速トルク）、実効トルク、定常トルク、必要最高回転速度（定常速度）、定格トルクを越えた運転期間における未放熱分の蓄積総熱量）を演算する。
【００６９】
次にステップＳ３０へ移り、ＣＰＵ９０１は、各種類のモータそれぞれについて最大トルク条件（瞬時最大トルク≧必要最大トルク）を満たすか否か判定する。
【００７０】
次にステップＳ３５へ移り、ＣＰＵ９０１は、各種類のモータそれぞれについて実効トルク条件（定格トルク≧実効トルク）を満たすか否か判定する。
【００７１】
次にステップＳ４０へ移り、ＣＰＵ９０１は、各種類のモータそれぞれについて定常トルク条件（定格トルク≧定常トルク）を満たすか否かを判定する。
【００７２】
次にステップＳ４５へ移り、ＣＰＵ９０１は、各種類のモータそれぞれについて最高回転速度条件（最高回転速度≧必要最高回転速度）を満たすか否かを判定する。
【００７３】
次にステップＳ５０へ移り、ＣＰＵ９０１は、各種類のモータそれぞれについて駆動トルクパターン全体を経時的にシミュレートして過負荷保護条件（上記式（２）参照）を満たすか否かを判定する。
【００７４】
次にステップＳ５５へ移り、ＣＰＵ９０１は、上記ステップＳ３０〜ステップＳ５０の全ての適合条件を満たすモータの機種名をモータ特性データベース１２１から選定して取得する。
【００７５】
次にステップＳ６０へ移り、ＣＰＵ９０１は、上記ステップＳ５５で選定したモータの機種名を後述の出力装置９１５を介して表示部に表示する。そして、このフローを終了する。
【００７６】
以上において、ステップＳ５の手順が上記図２の機械諸元入力部１３１として機能し、ステップＳ１０の手順が運転条件入力部１３２として機能し、ステップＳ２０の手順が駆動トルクパターン演算部１１１として機能し、ステップＳ２５の手順が要求特性演算部１１２として機能し、ステップＳ１５及びステップＳ３０〜ステップＳ６０の手順がモータ選定部１１３として機能する。
【００７７】
また、ステップＳ５とステップＳ１０の手順が各請求項記載の機械諸元及び運転条件を設定することに相当し、ステップＳ１５の手順が各請求項記載の所定種類のモータの特性データを取得することに相当し、ステップＳ２０、Ｓ２５、Ｓ５０の手順が各請求項記載の過負荷保護条件を満たすか判定することに相当し、ステップＳ５５、Ｓ６０の手順が各請求項記載のモータの種類を選定して表示部に表示することに相当する。
【００７８】
なお、上記ステップＳ１５のように全てのモータの特性データを取得してそれぞれの適合条件を判定してもよいし、またはモータの種類ごとに特性データの取得と適合条件の判定を繰り返し行ってもよい。また、上記ステップＳ５５では、各適合条件を満たす全てのモータの種類を選定してもよいし、またはそのうちで最も出力規模の小さい（最も安価な）モータの機種名１つだけを選定してもよい。
【００７９】
＜本実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態のＰＣ１が実行するモータ選定プログラム１００によれば、過負荷状態によって発熱過剰となるのを防止できる過負荷保護条件についても判定し、これを満たす特性データに対応するモータの種類をＰＣ１の表示部に表示して選定する。これにより、駆動対象の駆動機械に適用してもその運転中において過負荷状態を回避し、発熱過剰となるのを防ぐことができるモータの種類を選定できる。
【００８０】
また、本実施形態では特に、駆動機械の運転開始時ｔ０から逐次積算（駆動トルク＞定格トルクＴＮでは内部加熱で加算、駆動トルク≦定格トルクＴＮでは放熱冷却で減算）したモータの未放熱分蓄積熱量が、駆動機械の運転期間全体ｔ０〜ｔｅに渡って常にモータ耐熱量Ｏｌ未満を維持する過負荷保護条件を満たすモータであれば、当該駆動機械に適用しても過負荷状態を回避できるモータとして選定できる。
【００８１】
また、本実施形態では特に、駆動機械の運転開始時ｔ０から運転終了時ｔｅまでの間で常に上記式（２）の関係を満たすことができれば、過負荷保護条件を満たすことができる。以上により、過負荷保護条件を具体的に規定できる。
【００８２】
また、本実施形態では特に、駆動機械の運転時におけるモータの必要最大トルク（要求特性）が、瞬時最大トルク（特性データ）以下となる最大トルク条件と、駆動機械の運転時におけるモータの実効トルク（要求特性）が、定格トルク（特性データ）以下となる実効トルク条件と、駆動機械の運転時におけるモータの定常トルク（要求特性）が、定格トルク（特性データ）以下となる定常トルク条件と、駆動機械の運転時におけるモータの必要最高回転速度（要求特性）が、最高回転速度（特性データ）以下となる最高回転速度条件についても併せて判定する。これにより、駆動機械の駆動に対して必要な全ての条件に適合する特性データのモータの種類を選定できる。
【００８３】
＜変形例＞
なお、開示の実施形態は、上記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。以下、そのような変形例を説明する。
【００８４】
上記実施形態では、駆動機械を直接駆動するモータ（サーボモータ４１１）の選定を行う場合について説明したが、これに限られない。他にも、モータの種類がすでに選定されていることを前提とし、それに対して給電制御を行うサーボコントローラ４１３（サーボアンプ）の選定を行う場合にも同様の選定手法が適用可能である。この場合には、モータが過負荷状態となることがサーボコントローラ４１３の過給電状態であるとみなし、この過給電状態となるのを防止できる過給電補助条件を満たす特性データのサーボコントローラ４１３を選定すればよい。
【００８５】
すなわち、モータに対する過給電状態によってサーボコントローラ４１３が発熱過剰となるのを防止できる過給電保護条件について判定し、これを満たす特性データに対応するサーボコントローラ４１３の種類を表示部に表示して選定する。これにより、駆動対象の駆動機械に適用してもその運転中において過給電状態を回避し、発熱過剰となるのを防ぐことができるサーボコントローラ４１３の種類を選定できる。この場合、過給電保護条件は上記式（１）におけるモータのトルク定数Ｋｔｍの代わりにサーボコントローラ４１３のトルク定数を用いて演算すればよい。このため、参照する特性データベース（第２特性データベース）には、給電対象のモータの特性データの他にも、複数種類のサーボコントローラ４１３の特性データを記憶している必要がある。なお、このコントローラ選定プログラム（図示省略）を実行するＰＣ１がモータ制御装置選定装置に相当する。
【００８６】
また、上記実施形態及び変形例では、駆動機械を駆動するモータとして回転型で同期型のサーボモータ４１１を想定していたが、これに限られない。例えば、直動型のリニアモータを選定する場合に対しても、上記モータ選定プログラム１００の適用が可能である。この場合には、トルクを推力に、回転速度や回転位置を直線速度や直進位置にそれぞれ置き換えて適用すればよい。また、例えば誘導型モータを選定する場合に対しても、上記モータ選定プログラム１００の適用が可能である。この場合には、特性データや駆動トルクパターンの演算などを適宜誘導モータの場合に置き換えて適用すればよい。
【００８７】
＜ＰＣのハードウェア構成例＞
次に、図１０を参照しつつ、上記で説明したＣＰＵ９０１が実行するプログラムにより実装された選定演算部１１０、記憶部１２０、入力部１３０、出力部１４０等による処理を実現するＰＣ１のハードウェア構成例について説明する。
【００８８】
図１０に示すように、ＰＣ１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。
【００８９】
プログラムは、例えば、ＲＯＭ９０３やＲＡＭ９０５、記録装置９１７等に記録しておくことができる。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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、上記の選定演算部１１０、記憶部１２０、入力部１３０、出力部１４０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。
【００９４】
また、ＣＰＵ９０１は、必要に応じて、例えばマウス・キーボード・マイク（図示せず）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。
【００９５】
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。
【００９６】
なお、以上の説明における「垂直」とは、厳密な意味での垂直ではない。すなわち、「垂直」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に垂直」という意味である。
【００９７】
なお、以上の説明における「平行」とは、厳密な意味での平行ではない。すなわち、「平行」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に平行」という意味である。
【００９８】
なお、以上の説明における「等しい」とは、厳密な意味ではない。すなわち、「等しい」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に等しい」という意味である。
【００９９】
また、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。
【０１００】
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。
【符号の説明】
【０１０１】
１                パーソナルコンピュータ（モータ選定装置、モータ制御装置選定装置）
１００            モータ選定プログラム
１１０            選定演算部
１１１            駆動トルクパターン演算部
１１２            要求特性演算部
１１３            モータ選定部
１２０            記憶部
１２１            モータ特性データベース（第１特性データベース）
１２２            駆動機械モデル記憶部
１３０            入力部
１３１            機械諸元入力部
１３２            運転条件入力部
１４０            出力部（表示部）
４００            巻き取り機械システム
４０１            上位制御装置
４１０            モータ駆動機構
４１１            サーボモータ
４１２            エンコーダ
４１３            サーボコントローラ（モータ制御装置）
４２０            駆動機械
４２１            カップリング
４２２            減速機
４２３            カップリング
４２４            駆動シャフト
４２５            巻き取りローラ
５００            帯状物
９０１            ＣＰＵ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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