(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機（１１）を冷却する冷却装置（１３）の複数の稼働条件を生成する冷却装置稼働条件生成部（１８）と、
前記電動機（１１）に設けられた温度検出素子（１７）により検出された前記電動機（１１）の温度データを基に前記電動機（１１）の損失を推定する電動機損失推定部（１９）と、
前記冷却装置稼働条件生成部（１８）により生成された複数の稼働条件の各々を基に前記冷却装置（１３）の損失を計算する冷却装置損失計算部（２０）と、
前記電動機損失推定部（１９）により推定された前記電動機（１１）の損失と、前記冷却装置損失計算部（２０）により計算された前記冷却装置（１３）の損失とを合計してなる損失合計値を取得する損失合計部（２１）と、
前記冷却装置稼働条件生成部（１８）により生成された複数の稼働条件の各々を用いて前記冷却装置（１３）を動作させつつ前記電動機（１１）を動作させたときに、前記温度検出素子（１７）及び前記損失合計部（２１）によりそれぞれ取得された温度データ及び損失合計値と、前記生成された複数の稼働条件の各々とを互いに対応付けて記憶するデータ記憶部（２２）と、
前記データ記憶部（２２）に記憶されている前記冷却装置（１３）の前記複数の稼働条件の中から、所定の閾値以下の前記温度データに対応する前記冷却装置（１３）の稼働条件のみを抽出し、抽出された稼働条件の中から、前記損失合計値に基づいて一つの稼働条件を選定するデータ選定部（２３）と、
前記一つの稼働条件を用いて前記冷却装置（１３）を動作させる冷却装置制御部（１４）と、
を具備し、
前記冷却装置（１３）の損失は、前記冷却装置（１３）が冷却ファンである場合には前記冷却装置（１３）の回転速度及び稼動時間の組を利用して計算される、電動機制御システム。
【請求項２】
電動機（１１）を冷却する冷却装置（１３）の稼働条件を設定する冷却装置稼働条件設定方法であって、
前記冷却装置（１３）の複数の稼働条件を生成し、
前記複数の稼働条件の各々を用いて前記冷却装置（１３）を動作させつつ前記電動機（１１）を動作させたときの前記電動機（１１）の温度を温度検出素子（１７）により検出し、
前記温度検出素子（１７）により検出された前記電動機（１１）の温度データを基に、前記電動機（１１）の損失を推定し、
前記複数の稼働条件の各々を基に前記冷却装置（１３）の損失を計算し、
推定された前記電動機（１１）の損失と、計算された前記冷却装置（１３）の損失とを合計してなる損失合計値を前記複数の稼働条件の各々の場合について取得し、
前記温度データ及び前記損失合計値と、前記複数の稼働条件の各々とを互いに対応付けて記憶し、
記憶された前記複数の稼働条件の中から、所定の閾値以下の前記温度データに対応する前記冷却装置（１３）の稼働条件のみを抽出し、
抽出された稼働条件の中から、前記損失合計値に基づいて一つの稼働条件を選定し、該一つの稼働条件を前記冷却装置（１３）の稼働条件として設定し、
前記冷却装置（１３）の損失を、前記冷却装置（１３）が冷却ファンである場合には前記冷却装置（１３）の回転速度及び稼動時間の組を利用して計算する、
冷却装置稼働条件設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却装置を備えた電動機を制御する電動機制御システム、及び冷却装置稼働条件設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機（モータ）を駆動したとき、ステータコアの鉄損や巻線の銅損に起因して発熱が生じる。その発熱により、電動機の温度が上昇して電動機が損傷する可能性がある。そこで、電動機の発熱を抑制するために、電動機を冷却する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に記載されている電動機の冷却装置は、冷媒の供給路と、冷媒の噴出孔と、ポンプと、ポンプ制御手段とを備えている。冷媒の供給路は、電動機の回転軸内に軸方向に沿って設けられている。冷媒の噴出孔は、ステータコアに巻着されている巻線によって形成されている巻線耳部に対向し、液体の冷媒を供給路より巻線耳部に噴出させるように設けられている。ポンプは、液体の冷媒を供給路に供給するように構成されている。ポンプ制御手段は、ポンプが吐出する冷媒量を電動機の駆動状態に応じて変更するようになっている。特許文献１に記載された電動機の冷却装置によれば、効率よくステータコアを冷却することができ、これにより、電動機全体を効率的に冷却できるとされている。
【０００４】
また、工作機械又は射出成形機などの装置（以下、被監視装置と呼ぶ。）に備えられた電動機の消費電力又は温度などを監視することにより、電動機の温度を制御するようにした電力監視装置が提案されている（例えば、特許文献２)。
【０００５】
特許文献２に記載されている電力監視装置は、電力データ入力部と、アナログデータ入力部と、メモリと、出力部とを備えている。電力データ入力部は、被監視装置において消費される電力値、あるいは該被監視装置に供給される電圧値及び電流値を受取る。アナログデータ入力部は、被監視装置の電動機の温度、被監視装置の動作部分に供給される液体の冷媒もしくは油の流量、及び被監視装置の動作部分に掛かる圧力のうちの少なくとも一つのアナログデータを受取る。メモリは、電力値及び少なくとも一つのアナログデータの各々の閾値を格納する。出力部は、電力値又は少なくとも一つのアナログデータが上記の各閾値を超えた場合に被監視装置へ所定の指令を出力する。特許文献２に記載された電力監視装置は、電動機の電力データが所定の閾値を超えた場合に電力停止指令もしくは電力低減指令を被監視装置に出力する。それにより、特許文献２に記載された電力監視装置は電動機の温度所定の閾値以下に抑制している。
【０００６】
また、特許文献３においても電動機の冷却システムが提案されている。特許文献３に記載されている電動機の冷却システムは、液体の冷媒を電動機に供給する電動ポンプと、電動ポンプの冷媒供給量を変化させるコントローラとを備えている。特許文献３に記載された電動機の冷却システムにおいては、コントローラが、電動機の損失の変化量と電動ポンプの損失の変化量とをそれぞれ演算する。そして、コントローラは、電動機の損失の変化量と電動ポンプの損失の変化量とを比較し、電動機の損失と電動ポンプの損失との合計が減少するように電動ポンプの冷媒供給量を変更するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平５−２３６７０４号公報
【特許文献２】特開２０１５−０６５７３７号公報
【特許文献３】特開２００７−２４４０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２は、電動機の温度を低下させるために冷却装置あるいは被監視装置の稼働率のみを調整する技術を開示しているに過ぎない。そのため、特許文献１及び特許文献２に開示された装置においては、電動機の温度を所定の閾値以下に抑制しつつ、電動機の損失と冷却装置の損失の両方を減少させるのは困難である。
【０００９】
一方、特許文献３に記載されている装置は、前述したように電動機の損失と電動ポンプの損失との合計を減少させるようにしている。しかし、特許文献３は、液冷機関によって電動機を冷却する技術のみを開示しているに過ぎない。また、特許文献３に記載された装置においては、電動機の損失と冷却装置の損失の両方を減少させる場合に一要素、すなわち冷媒供給量しか変更することができない。
【００１０】
そこで本発明は、上述したような実情に鑑み、電動機の温度を所定の閾値以下に抑制しつつ、電動機の損失と冷却装置の損失の両方を減少させられるように、電動機の冷却装置の稼働条件を設定できる電動機制御システム及び冷却装置稼働条件設定方法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】
【００１８】
本発明の第一態様によれば、電動機を冷却する冷却装置の複数の稼働条件を生成する冷却装置稼働条件生成部と、前記電動機に設けられた温度検出素子により検出された前記電動機の温度データを基に前記電動機の損失を推定する電動機損失推定部と、前記冷却装置稼働条件生成部により生成された複数の稼働条件の各々を基に前記冷却装置の損失を計算する冷却装置損失計算部と、前記電動機損失推定部により推定された前記電動機の損失と、前記冷却装置損失計算部により計算された前記冷却装置の損失とを合計してなる損失合計値を取得する損失合計部と、前記冷却装置稼働条件生成部により生成された複数の稼働条件の各々を用いて前記冷却装置を動作させつつ前記電動機を動作させたときに、前記温度検出素子及び前記損失合計部によりそれぞれ取得された温度データ及び損失合計値と、前記生成された複数の稼働条件の各々とを互いに対応付けて記憶するデータ記憶部と、前記データ記憶部に記憶されている前記冷却装置の前記複数の稼働条件の中から、所定の閾値以下の前記温度データに対応する前記冷却装置の稼働条件のみを抽出し、抽出された稼働条件の中から、前記損失合計値に基づいて一つの稼働条件を選定するデータ選定部と、前記一つの稼働条件を用いて前記冷却装置を動作させる冷却装置制御部と、を具備し、前記冷却装置の損失は、前記冷却装置が冷却ファンである場合には前記冷却装置の回転速度及び稼動時間の組を利用して計算される、電動機制御システムが提供される。
本発明の第二態様によれば、電動機を冷却する冷却装置の稼働条件を設定する冷却装置稼働条件設定方法であって、前記冷却装置の複数の稼働条件を生成し、前記複数の稼働条件の各々を用いて前記冷却装置を動作させつつ前記電動機を動作させたときの前記電動機の温度を温度検出素子により検出し、前記温度検出素子により検出された前記電動機の温度データを基に、前記電動機の損失を推定し、前記複数の稼働条件の各々を基に前記冷却装置の損失を計算し、推定された前記電動機の損失と、計算された前記冷却装置の損失とを合計してなる損失合計値を前記複数の稼働条件の各々の場合について取得し、前記温度データ及び前記損失合計値と、前記複数の稼働条件の各々とを互いに対応付けて記憶し、記憶された前記複数の稼働条件の中から、所定の閾値以下の前記温度データに対応する前記冷却装置の稼働条件のみを抽出し、抽出された稼働条件の中から、前記損失合計値に基づいて一つの稼働条件を選定し、該一つの稼働条件を前記冷却装置の稼働条件として設定し、前記冷却装置の損失を、前記冷却装置が冷却ファンである場合には前記冷却装置の回転速度及び稼動時間の組を利用して計算する、冷却装置稼働条件設定方法が提供される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の第一態様によれば、電動機の温度を所定の閾値以下に抑制しつつ、電動機の損失と冷却装置の損失の両方を減少させられるように、電動機の冷却装置の稼働条件を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態による電動機制御システムの模式的な構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示された電動機制御システムにおける、冷却装置の稼働条件を設定するときの動作手順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】
【００２３】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下の図面において、同じ部材には同じ参照符号が付けられている。そして、異なる図面において同じ参照符号が付されたものは同じ機能を有する構成要素であることを意味するものとする。また、理解を容易にするために、これらの図面は縮尺を適宜変更している。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態による電動機制御システム１０の模式的な構成を示すブロック図である。図１に示されるように、本実施形態の電動機制御システム１０は、電動機１１を制御する電動機制御部１２と、電動機１１を冷却する冷却装置１３を制御する冷却装置制御部１４と、電力を電動機制御部１２及び冷却装置制御部１４に供給する電源１５と、を備える。
【００２５】
冷却装置１３は、空冷機関、例えば冷却ファンにより構成されている。冷却装置１３は、図１において矢印Ｐによって示されるように、電動機１１に向けて風を発生させる。そして、冷却装置１３には、冷却ファンの回転速度を検出する回転速度計１６が設けられている。また、電動機１１の所定の部分、例えば巻線部には、温度検出素子１７が設けられている。温度検出素子１７は例えばサーミスタである。
【００２６】
電動機制御部１２は、所定の動作指令に従って電動機１１を動作させる機能を有する。また、冷却装置制御部１４は、所定の稼働条件に基づいて冷却装置１３を動作させる機能を有する。冷却装置１３の稼働条件は、冷却装置１３が冷却ファンである場合には冷却ファンの回転速度、又は冷却ファンの稼働時間、などである。
【００２７】
本実施形態においては、電動機１１が電動機制御部１２からの所定の動作指令、例えば工作機械の加工プログラムに従って動作しているときに、冷却装置１３が、冷却装置制御部１４により所定の稼働条件で動作するようになっている。このように電動機１１及び冷却装置１３を動作させたとき、電動機１１の温度は所定の閾値以下であり、かつ、電動機１１の損失と冷却装置１３の損失との合計は可能な限り小さいことが望まれている。そこで、この目的を達成するために、本願の電動機制御システム１０は、冷却装置１３に対して最適な稼働条件を設定する機能を具備している。
【００２８】
具体的には、前述した電動機制御システム１０の電動機制御部１２が、図１に示されるように、冷却装置稼動条件生成部１８と、電動機損失推定部１９と、冷却装置損失計算部２０と、損失合計部２１と、データ記憶部２２と、データ選定部２３とを具備している。以下に、電動機制御部１２の各構成部の機能を順次説明する。
【００２９】
冷却装置稼動条件生成部１８は、冷却装置１３の複数の稼働条件を生成する。生成された複数の稼働条件は冷却装置制御部１４に入力される。そして、冷却装置制御部１４が、生成された複数の稼働条件のうちの一つを用いて冷却装置１３を動作させるようになっている。
【００３０】
電動機損失推定部１９は、電動機１１の所定の部分に設けられた温度検出素子１７により検出された電動機１１の温度データを基に、電動機１１の損失［単位：Ｗ］を推定する。つまり、電動機１１を動作させたとき、電動機１１におけるステータコアの鉄損及び巻線部の銅損などの損失が熱となって、電動機１１の温度が上昇する。したがって、電動機１１の動作中に上昇した温度データから電動機１１の損失を推定することができる。なお、上記の温度検出素子１７が検出すべき温度データは、電動機１１を所定の動作指令に従って動作させ、かつ、冷却装置１３を所定の稼働条件によって動作させたときの温度データである。
【００３１】
冷却装置損失計算部２０は、冷却装置１３の稼働条件を基に冷却装置１３の損失［単位：Ｗ］を計算する。冷却装置１３の損失は、冷却装置１３が冷却ファンである場合には冷却ファンの回転速度及び稼動時間の組を利用して計算される。冷却ファンである冷却装置１３の損失、すなわち消費電力は、冷却ファンの回転速度及び稼動時間に対して相関関係を有するからである。なお、冷却装置損失計算部２０内には、冷却ファンの回転速度及び稼動時間に対する冷却ファンの消費電力の相関関数が事前に取得されて記憶されている。また、上記冷却ファンの回転速度は、回転速度計１６から冷却装置損失計算部２０に入力される。上記冷却ファンの稼働時間は、冷却装置制御部１４に内蔵されたタイマ（図示せず）から冷却装置損失計算部２０に入力される。そして、冷却装置損失計算部２０は、冷却ファンの回転速度及び稼動時間を基に冷却ファンの消費電力を算出する。
【００３２】
本実施形態の冷却装置１３は空冷機関により構成されているが、液体の冷媒により電動機１１を冷却する液冷機関が冷却装置１３に適用されてもよい。例えば、液冷機関を適用した冷却装置１３は、電動機１１の周囲又は内部に設けられた通路に液体の冷媒を供給するポンプ（図示せず）を備える。ポンプには、液体の冷媒の流量を検出する流量センサと、液体の冷媒の温度を検出する温度センサとが取付けられている。そして、冷却装置損失計算部２０内には、液体の冷媒の流量及び温度に対するポンプの損失の相関関数が事前に取得されて記憶されている。このような冷却機関が冷却装置１３に適用された場合、上記の流量センサ及び温度センサは液体の冷媒の流量及び温度をそれぞれ検出して冷却装置損失計算部２０に入力する。そして、冷却装置損失計算部２０は、検出された液体の冷媒の流量及び温度を基にポンプの損失を算出する。
【００３３】
さらに、損失合計部２１は、電動機損失推定部１９により推定された電動機１１の損失と、冷却装置損失計算部２０により計算された冷却装置１３の損失とを合計した値（以下、損失合計値と称する。）を取得する。
【００３４】
データ記憶部２２は、冷却装置１３の複数の稼働条件の各々を用いて冷却装置１３及び電動機１１を動作させたときに温度検出素子１７及び損失合計部２１によりそれぞれ取得された温度データ及び損失合計値を記憶する。さらに、データ記憶部２２は、そのような温度データ及び損失合計値と、冷却装置１３の複数の稼働条件の各々とを互いに対応付けて記憶する。つまり、データ記憶部２２には、前述した温度データ及び損失合計値が冷却装置１３の稼働条件ごとに取得されて記憶される。なお、データ記憶部２２に記憶される冷却装置１３の複数の稼働条件の各々は、前述した冷却装置稼働条件生成部１８により生成された冷却装置１３の稼働条件である。また、生成された冷却装置１３の稼働条件は、例えば冷却装置制御部１４、冷却装置損失計算部２０、及び損失合計部２１を介してデータ記憶部２２に入力される。
【００３５】
データ選定部２３は、データ記憶部２２に記憶されている冷却装置１３の複数の稼働条件の中から、所定の閾値以下の温度データに対応する冷却装置１３の稼働条件のみを抽出する。言い換えれば、データ選定部２３は、温度データが所定の閾値を超えるような冷却装置１３の稼働条件を排除する。さらに、データ選定部２３は、抽出された稼働条件の中から一つの稼働条件を損失合計値に基づいて選定する。選定される稼働条件は、損失合計値が最も小さい冷却装置１３の稼働条件である。つまり、データ選定部２３は、抽出された稼働条件の中から、損失合計値が最も小さい冷却装置１３の稼働条件を選定して出力する。なお、上記した所定の閾値は、例えば、オーバヒートアラームレベル、すなわち電動機１１が熱により損傷しない温度上限値である。
【００３６】
また、冷却装置稼働条件生成部１８は、データ選定部２３により選定された冷却装置１３の稼働条件を基準として、冷却装置１３の複数の新しい稼働条件を生成する機能も有する。さらに、冷却装置制御部１４は、冷却装置１３の稼働条件を、冷却装置稼働条件生成部１８により生成された新しい稼働条件に変更して、新しい稼働条件により冷却装置１３を動作させる機能も有している。
【００３７】
次に、図１及び図２を参照しながら、冷却装置１３の稼働条件を設定する際の電動機制御システム１０の動作手順、すなわち冷却装置稼働条件設定方法を説明する。図２は、図１に示された電動機制御システム１０における、冷却装置１３の稼働条件を設定するときの動作手順を示すフローチャートである。
【００３８】
冷却装置１３の稼働条件の設定を開始させると、まず、電動機制御部１２は、冷却装置稼働条件生成部１８によって冷却装置１３の複数の稼働条件を生成させる（図２のステップＳ１１）。冷却装置１３が冷却ファンである場合には、冷却装置１３の稼働条件は、例えば、冷却ファンの回転速度、又は冷却ファンの稼働時間、などである。なお、冷却装置稼働条件生成部１８が初めて冷却装置１３の稼働条件を生成するとき、複数の稼働条件の初期値はランダムに生成される。
【００３９】
続いて、冷却装置制御部１４が、冷却装置１３の複数の稼働条件のうちの一つを用いて冷却装置１３を動作させつつ、電動機制御部１２が、所定の動作指令に従って電動機１１を動作させる（図２のステップＳ１２）。所定の動作指令は、例えば、工作機械の加工プログラムを所定のサイクル数だけ実行させるときの電動機１１への動作指令である。
【００４０】
上記のステップＳ１２において電動機１１及び冷却装置１３を動作させているとき、温度検出素子１７は、電動機１１の所定の部分の温度を所定時間ごとに検出する。温度が検出される電動機１１の所定の部分は、例えば電動機の巻線部である。
【００４１】
続いて、電動機損失推定部１９は、前述のように電動機１１を動作させたときに温度検出素子１７により検出された電動機１１の温度データを基に、電動機１１の損失を推定する（図２のステップＳ１３）。また、冷却装置損失計算部２０は、前述した冷却装置１３の稼働条件を基に冷却装置１３の損失を計算する（図２のステップＳ１４）。なお、冷却装置１３の損失の計算は、前述したステップＳ１２において冷却装置１３を実際に動作させた後に行われているが、冷却装置１３の動作前に行われてもよい。つまり、冷却装置１３の損失は冷却装置１３の稼働条件を基に算出されるので、冷却装置１３の損失の計算においては冷却装置１３の動作は必ずしも必要ない。
【００４２】
上記のステップＳ１３及びステップＳ１４が終了した後、損失合計部２１は、電動機損失推定部１９により推定された電動機１１の損失と、冷却装置損失計算部２０により計算された冷却装置１３の損失とを合計してなる損失合計値を算出する（図２のステップＳ１５）。
【００４３】
次いで、データ記憶部２２は、前述した冷却装置１３の稼働条件と、この稼働条件を使用した場合に前述の温度検出素子１７及び損失合計部２１によりそれぞれ取得された温度データ及び損失合計値と、を互いに対応付けて記憶する（図２のステップＳ１６）。
【００４４】
上記ステップＳ１６の後、電動機制御部１２は、前述のステップＳ１１において生成された冷却装置１３の複数の稼働条件のすべての場合について前述の温度データ及び損失合計値が記憶されたかどうかを判定する（図２のステップＳ１７）。
【００４５】
上記ステップＳ１７の判定結果が「ＹＥＳ」である場合には、図２のステップＳ１８に移行する。一方、上記ステップＳ１７の判定結果が「ＮＯ」である場合には、冷却装置１３の複数の稼働条件のすべての場合について前述の温度データ及び損失合計値が取得されるまで、前述のステップＳ１２〜ステップＳ１７の処理が繰返される。
【００４６】
続いて、図２のステップＳ１８においては、データ選定部２３が、データ記憶部２２に記憶されている冷却装置１３の複数の稼働条件の中から、所定の閾値以下の温度データに対応する冷却装置１３の稼働条件のみを抽出する。言い換えれば、温度データが所定の閾値を超えるような冷却装置１３の稼働条件を排除する。さらに、データ選定部２３は、抽出された稼働条件の中から一つの稼働条件を損失合計値に基づいて選定する（図２のステップＳ１９）。なお、選定される稼働条件は、損失合計値が最も小さい冷却装置１３の稼働条件である。
【００４７】
その後、電動機制御部１２は、前述したステップＳ１１〜ステップＳ１９までの一連の処理が所定の回数だけ実施されたかを判定する（図２のステップＳ２０）。ステップＳ２０の判定結果が「ＹＥＳ」である場合には、冷却装置１３の稼働条件の選定は終了する。選定終了後、冷却装置制御部１４は、前述のように選定された一つの稼働条件を冷却装置１３の稼働条件として設定する。一方、上記ステップＳ２０の判定結果が「ＮＯ」である場合には、前述したステップＳ１１〜ステップＳ１９までの一連の処理の回数が所定の回数に達するまで繰返される。
【００４８】
なお、前述したステップＳ１１〜ステップＳ２０までの処理が一旦終了してからステップＳ１１以降の処理が再び実行される場合には、冷却装置稼働条件生成部１８は、データ選定部２３により選定された冷却装置１３の稼働条件を基準として、冷却装置１３の複数の新しい稼働条件を生成する。そして、冷却装置制御部１４は、冷却装置１３の前回生成された複数の稼働条件を、冷却装置稼働条件生成部１８により生成された複数の新しい稼働条件に変更する。
【００４９】
ここで、前述したステップＳ１１〜ステップＳ２０の処理の具体例を示す。
冷却装置１３である冷却ファンの稼働条件を設定する場合、まず、冷却装置稼働条件生成部１８により初めて生成される複数の稼働条件の初期値を、例えば、稼働条件Ａ：回転速度２０００ｒｐｍ、稼働条件Ｂ：回転速度３０００ｒｐｍ、稼働条件Ｃ：回転速度４０００ｒｐｍ、とする。但し、稼働条件Ａ〜Ｃの各々において、冷却ファンの回転速度以外の稼働条件、例えば稼働時間はすべて同じとする。また、本例においては、設定すべき冷却装置１３の稼働条件を冷却ファンの回転速度としているが、本願発明はこれに限られない。冷却装置１３の稼働条件Ａ〜Ｃとして、例えば、冷却装置１３に対して三つの異なる稼働時間が用意され、かつ、冷却装置１３である冷却ファンの回転速度はすべて同じとしてもよい。
【００５０】
上記の稼働条件Ａ、稼働条件Ｂ、及び稼働条件Ｃを順次変更して前述したステップＳ１２〜ステップＳ１７の処理を実行すると、例えば、以下のような温度データ及び損失合計値が、冷却装置１３の稼働条件ごとに取得される。
【００５１】
稼働条件Ａ（回転速度２０００ｒｐｍ）の場合には、温度データが１１０℃、損失合計値が１０ｋＷであるとする。
稼働条件Ｂ（回転速度３０００ｒｐｍ）の場合には、温度データが９５℃、損失合計値が１２ｋＷであるとする。
稼働条件Ｃ（回転速度４０００ｒｐｍ）の場合には、温度データが８５℃、損失合計値が１４ｋＷとする。
【００５２】
続いて、前述したステップＳ１８の処理を実行すると、前述の三つの稼働条件Ａ〜Ｃの中から、所定の閾値以下の温度データに対応する冷却装置１３の稼働条件が抽出される。
例えば、所定の閾値を１００℃とした場合には、三つの稼働条件Ａ〜Ｃでの温度データ（１１０℃、９５℃、８５℃）のうち、所定の閾値以下の温度データは、９５℃と８５℃である。したがって、三つの稼働条件Ａ〜Ｃの中から、稼働条件Ｂと稼働条件Ｃが抽出される。言い換えれば、三つの稼働条件Ａ〜Ｃの中から、温度データが所定の閾値を超えている稼働条件Ａが排除される。
【００５３】
さらに、前述したステップＳ１９の処理を実行すると、抽出された稼働条件Ｂと稼働条件Ｃのうち、損失合計値が最も小さい冷却装置１３の稼働条件が選定される。具体的には、前述したように稼働条件Ｂの損失合計値は１２ｋＷであり、稼働条件Ｃの損失合計値は１４ｋＷである。このため、稼働条件Ｂと稼働条件Ｃのうち、損失合計値が最も小さい冷却装置１３の稼働条件は、稼働条件Ｂである。したがって、三つの稼働条件Ａ〜Ｃの中から稼働条件Ｂが、一番優れている冷却装置２の稼働条件として選定される。
【００５４】
なお、仮に、三つの稼働条件Ａ〜Ｃの中から、損失合計値が最も小さい冷却装置１３の稼働条件だけを選定する場合には、損失合計値が最も小さい冷却装置１３の稼働条件は、前述の稼働条件Ａ（損失合計値１０ｋＷ）となる。しかし、稼働条件Ａの場合には電動機１１の温度データは前述のように１１０℃であるので、電動機１１の温度が所定の閾値（１００℃）を超え、電動機１１が損傷する可能性がある。そのため、本願発明においては、冷却装置１３の複数の稼働条件の中から、所定の閾値以下の温度データに対応する冷却装置１３の稼働条件を抽出し、尚且つ、損失合計値が最も小さい冷却装置１３の稼働条件を選定している。このように選定された稼働条件によれば、電動機１１の温度を所定の閾値以下に抑制しつつ、電動機１１の損失と冷却装置１３の損失の両方を減少させることができる。
【００５５】
その後、前述したステップＳ２０の判定結果によって前述のステップＳ１１の処理が再び実行されるときには、選定された稼働条件Ｂを基準として、冷却装置１３の複数の新しい稼働条件が生成される。そして、前述の稼働条件Ａ〜Ｃが複数の新しい稼働条件に変更され、複数の新しい稼働条件を用いて前述のステップＳ１２〜ステップＳ１９の処理が実行される。
【００５６】
このとき、前述のステップＳ１１において生成される複数の新しい稼働条件は、選定された稼働条件Ｂを所定の変化量ずつ段階的に変化させたものであることが好ましい。例えば、選定された稼働条件Ｂの回転速度３０００ｒｐｍを±１５０ｒｐｍずつ段階的に変化させた数値、すなわち、２７００ｒｐｍ、２８５０ｒｐｍ、３１５０ｒｐｍ、３３００ｒｐｍなどを、複数の新しい稼働条件とすることが好ましい。この場合の稼働条件の変化量は、１５０ｒｐｍ、すなわち３０００ｒｐｍの５％である。
【００５７】
さらに、下記の理由により、前述した稼働条件の変化量は可能な限り小さくする、例えば最大でも約５％にすることが好ましい。前述した稼働条件の変化量が大きいほど、電動機１１の温度が所定の閾値を超えるような稼働条件が生成され易くなり、最適な稼働条件に設定するのが困難になる。これに対し、前述した稼働条件の変化量が小さいほど、前述のステップＳ１１〜ステップＳ１９の処理を繰返していくと、冷却装置１３の稼働条件が徐々に最適な稼働条件に近づくようになる。
【００５８】
以上に説明したように、本実施形態の電動機制御システム１０によれば、電動機１１の温度を所定の閾値以下に抑制しつつ、電動機１１の損失と冷却装置１３の損失の両方を減少させられるように、冷却装置１３の稼働条件を設定することができる。さらに、そのような冷却装置１３の稼働条件としては、二以上の要素を個別に設定することができる。冷却装置１３が冷却ファンである場合の設定可能な稼働条件は、冷却ファンの回転速度、又は稼働時間、などである。
【００５９】
また、本実施形態の電動機制御システム１０においては、データ選定部２３が選定した冷却装置１３の稼働条件を基準として、冷却装置稼動条件生成部１８により冷却装置１３の複数の新しい稼働条件を生成するようにしている。さらに、冷却装置１３の稼働条件をそのような新しい稼働条件に変更し、新しい稼働条件を用いて冷却装置１３の稼働条件の選定処理を再び実行できるようにしている。このことにより、動作させた電動機１１の温度を所定の閾値以下とし、かつ、電動機１１の損失と冷却装置１３の損失との合計値を最小にするのに最適な冷却装置１３の稼働条件を見出すことができる。
【００６０】
また、本実施形態の電動機制御システム１０は、液冷機関および空冷機関のどちらが冷却装置１３に適用されていても、冷却装置１３に対して最適な稼働条件を設定することができる。さらに、本実施形態の電動機制御システム１０においては、電動機１１に供給される電圧値及び電流値を測定する測定装置が不要であるため、低コストによって本願発明の目的を達成することができる。
【００６１】
なお、図１に示された電動機１１の回転軸には何も取付けられていないが、上述したような冷却装置１３の稼働条件の設定は、可能な限り実際の状況において行われるのが好ましい。例えば、電動機１１が工作機械に使用される場合には、電動機１１を工作機械に取付けて冷却装置１３の稼働条件を設定することが好ましい。
【００６２】
以上、典型的な実施形態を用いて本発明を説明したが、当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなしに、上述の実施形態に変更および種々の他の変更、省略、追加を行うことができるのを理解できるであろう。
【符号の説明】
【００６３】
１０    電動機制御システム
１１    電動機
１２    電動機制御部
１３    冷却装置
１４    冷却装置制御部
１５    電源
１６    回転速度計
１７    温度検出素子
１８    冷却装置稼働条件生成部
１９    電動機損失推定部
２０    冷却装置損失計算部
２１    損失合計部
２２    データ記憶部
２３    データ選定部
【図１】
0006659341.tif 000002
【図２】
0006659341.tif 000003