(57)【要約】【課題】  モータの個々のパラメータ測定を可能な限り効率良く行うことができるモータ用測定装置及び測定方法を提供する。【解決手段】  測定されるべきモータを測定のためにステータ側において位置決めするモータ受入部と、少なくとも一つの第１の振動センサを有し、モータ受入部に保持されたモータのロータの、第１の方向における振動を検出する振動測定装置とを備えている、モータ、特にスピンドルモータ用測定装置において、モータの個々のパラメータをできるだけ効率よく測定するために、第１の方向と直交する第２の方向におけるロータの振動を第１の方向における振動と同時に測定する少なくとも一つの第２の振動センサを有する第２の振動測定装置が設けられる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定されるべきモータ（１０）を測定のためにステータ側において位置決めし得るモータ受入部（４２）と、
少なくとも一つの第１の振動センサ（７０）を有し、前記モータ受入部（４２）に保持された前記モータ（１０）のロータ（１８）の第１の方向（６６）における振動（ＲＳ）を検出し得る第１の振動測定装置（１５８）と、
を備えた、前記モータ（１０）、特にスピンドルモータ用測定装置において、
少なくとも一つの第２の振動センサ（９０）を有し、前記ロータ（１８）の前記第１の方向（６６）と直交する第２の方向（８６）における振動（ＡＳ）を前記第１の方向（６６）の振動（ＲＳ）と同時に検出し得る第２の振動測定装置（１６８）が設けられていることを特徴とする、前記モータ（１０）、特にスピンドルモータ用測定装置。
【請求項２】
前記第１の振動センサ（７０）及び前記第２の振動センサ（９０）は、非接触式のセンサであることを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記第１の振動センサ（７０）及び前記第２の振動センサ（９０）は、容量型センサであることを特徴とする請求項２に記載の測定装置。
【請求項４】
前記第１の振動センサ（７０）の搬送周波数と前記第２の振動センサ（９０）の搬送周波数とが位相ずれ状態で動作することを特徴とする請求項３に記載の測定装置。
【請求項５】
前記第１の振動センサ（７０）の搬送周波数と前記第２の振動センサ（９０）の搬送周波数がほぼ逆位相で動作することを特徴とする請求項４に記載の測定装置。
【請求項６】
前記第１の振動センサ（７０）は、第１のセンサ送り装置（６０）に保持され、前記第１のセンサ送り装置（６０）によって前記ロータ（１８）に向けて前記第１の方向（６６）に送られることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項７】
前記第１のセンサ送り装置（６０）を駆動制御するために、前記第１の振動センサ（７０）を前記ロータ（１８）に向けて送る際、前記第１の振動センサ（７０）を間隔センサとして機能させる制御装置（１５８，１００）が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の測定装置。
【請求項８】
前記制御装置（１５８，１００）は、前記第１の振動センサ（７０）を、前記ロータ（１８）が回転しているときに前記ロータ（１８）に向けて送ることを特徴とする請求項７に記載の測定装置。
【請求項９】
前記第２の振動センサ（９０）は、第２のセンサ送り装置（８０）に保持され、前記第２のセンサ送り装置（８０）によって前記ロータ（１８）に向けて前記第２の方向（８６）に送られることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項１０】
前記第２のセンサ送り装置（８０）を駆動制御するために、前記第２の振動センサ（９０）を前記ロータ（１８）に向けて送る際、前記第２の振動センサ（９０）を間隔センサとして機能させる第２の制御装置（１００，１６８）が設けられていることを特徴とする請求項８に記載の測定装置。
【請求項１１】
前記第２の制御装置（１００，１６８）は、前記第２の振動センサ（９０）を、前記ロータ（１８）が回転しているときに前記ロータ（１８）に向けて送ることを特徴とする請求項１０に記載の測定装置。
【請求項１２】
前記各振動測定装置（１５８，１６８）は、前記ロータ（１８）の複数の回転（ＵＤ）から個々の回転の中の同一の回転位置において、各回転位置における振動（ＲＳ，ＡＳ）の測定値（Ｍ）を決定することを特徴とする請求項１の前提部又は請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項１３】
個々の回転位置は、前記各振動測定装置（１５８，１６８）による振動測定用トリガ信号（Ｔ）と前記ロータ（１８）の回転運動とに同期して検知されることを特徴とする請求項１２に記載の測定装置。
【請求項１４】
前記各振動測定装置（１５８，１６８）による振動測定と前記ロータ（１８）の回転運動との同期は、マーキングを施すことなく行われることを特徴とする請求項１３に記載の測定装置。
【請求項１５】
前記振動測定と前記ロータ（１８）の回転運動との同期は、前記モータ（１０）の巻線端子（１２２，１２４，１２６）の電圧（Ｕ）の時間推移を電圧検出回路（１４０）によって検知することによって行われることを特徴とする請求項１４に記載の測定装置。
【請求項１６】
前記電圧検出回路（１４０）は、前記モータ（１０）の一つの前記巻線端子（１２２，１２４，１２６）の電圧（Ｕ）のゼロ点（ＮＵ）を検知することを特徴とする請求項１５に記載の測定装置。
【請求項１７】
前記電圧検出回路（１４０）がゼロ点（ＮＵ１）を検知した後、前記モータ（１０）の極数に対応して、後続の回転の始まりを示すゼロ点（ＮＵ７）を検知することを特徴とする請求項１６に記載の測定装置。
【請求項１８】
新たな回転の始まりを示すゼロ点（ＮＵ１，ＮＵ７）の検知から、対応するトリガ信号（Ｔ）が位相固定して導出され、前記トリガ信号によって前記ロータ（１８）の各回転（ＵＤ）が所定の回転位置の数に分割され、分割されたこれらの回転位置において前記各振動センサ（７０，９０）の測定値（Ｍ）が検知されることを特徴とする請求項１７に記載の測定装置。
【請求項１９】
前記各振動センサ（７０，９０）によって測定された各回転位置における測定値（Ｍ）を検知する測定値検出装置（１００）が設けられていることを特徴とする請求項１２乃至１８のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項２０】
前記測定値検出装置（１００）は、個々の回転位置に対応する前記振動センサ（７０，９０）の測定値（Ｍ）から平均値を算出することを特徴とする請求項１９に記載の測定装置。
【請求項２１】
前記測定値検出装置（１００）は、前記ロータ（１８）の１回転における総ての回転位置において得られた平均値（ＭＭ）間の最大差を算定することを特徴とする請求項２０に記載の測定装置。
【請求項２２】
前記測定値検出装置（１００）は、総ての回転位置において、測定値（Ｍ）と平均値（ＭＭ）との間の最大偏差を算定することを特徴とする請求項２０又は２１に記載の測定装置。
【請求項２３】
前記測定値検出装置（１００）は、前記ロータ（１８）の１回転（ＵＤ）における総ての回転位置において求められた各最大偏差間の最大差を算定することを特徴とする請求項２２に記載の測定装置。
【請求項２４】
振動（ＲＳ，ＡＳ）の時間推移として求められた測定値（Ｍ）がコンピュータ（１００）によってフーリエ変換され、そこから得られる周波数スペクトルが評価されることを特徴とする請求項１乃至２３のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項２５】
総ての速度高調波に関して周波数スペクトルの分析が行われることを特徴とする請求項２４に記載の測定装置。
【請求項２６】
前記ロータ（１８）が自由回転しているときに、前記モータ（１０）の通電されていない巻線（１１４，１１６，１１８）に誘導される電圧（ＵＩ）を測定する誘導電圧測定装置（１８０）が設けられていることを特徴とする請求項１の前提部又は請求項１乃至２５のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項２７】
前記誘導電圧測定装置（１８０）は、スイッチ装置（１７４）を介して前記巻線（１１４，１１６，１１８）に接続され、前記スイッチ装置（１７４）は、前記モータ（１０）の通電が切断された直後に誘導される電圧（ＵＩ）を測定することができるように開閉可能であることを特徴とする請求項２６に記載の測定装置。
【請求項２８】
前記ロータ（１８）の速度減少の影響を受ける誘導電圧（ＵＩ）の振幅最大値（ＡＩ）及びゼロ点（Ｎ）をコンピュータ（１００）によって求め、求められた値に誘導電圧（ＵＩ）の理論的推移をマッチングさせ、マッチングさせられた理論的推移を用いて、前記ロータが停止することなく回転し続けたときの誘導電圧の振幅（ＡＩ’）及びゼロ点（Ｎ’）を求めることを特徴とする請求項２７に記載の測定装置。
【請求項２９】
誘導電圧（ＵＩ）の振幅の時間推移を、前記コンピュータ（１００）が前記誘導電圧（ＵＩ）の前記振幅最大値（ＡＩ）にマッチングされた包絡線（Ｈ）によって求めることを特徴とする請求項２８に記載の測定装置。
【請求項３０】
インダクタンス測定装置（１８２）及び前記ロータ（１８）駆動用の外部ステップモータ（１９０）を備え、該ステップモータ（１９０）によって前記ロータ（１８）を個々の回転位置に回転駆動することができ、前記インダクタンス測定装置（１８２）を前記モータ（１０）の巻線端子（１２２，１２４，１２６）に、総ての回転位置において前記モータ（１０）の巻線（１１４，１１６，１１８）のインダクタンス測定値が得られるように接続することができることを特徴とする請求項１乃至２９のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項３１】
漏れ磁束センサ（２００）を含む漏れ磁束測定装置（２０４）を備え、前記漏れ磁束センサ（２００）は、ランアウトした前記ロータ（１８）の一つの測定位置において、前記ロータ（１８）に通電することなく、前記ロータ（１８）の所定位置における漏れ磁束の最小値及び最大値を測定することを特徴とする請求項１乃至３０のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項３２】
静止している前記モータ（１０）の巻線（１１４，１１６，１１８）の抵抗を測定する巻線抵抗測定装置（１８４）を備えていることを特徴とする請求項１乃至３１のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項３３】
測定されるべきモータ（１０）が測定のためにステータ側において受入部（４２）内に位置決めされ、第１の振動センサ（７０）を有する第１の振動測定装置（１５８）によって第１の方向（６６）における前記モータ（１０）のロータ（１８）の振動（ＲＳ）が検出される前記モータ（１０）、特にスピンドルモータ用測定方法において、
第２の振動センサ（９０）を有する第２の振動測定装置（１６８）によって前記第１の方向（６６）と直交する第２の方向（８６）における前記ロータ（１８）の振動（ＡＳ）が前記第１の方向（６６）の振動（ＲＳ）と同時に検出されることを特徴とする前記モータ（１０）、特にスピンドルモータ用測定方法。
【請求項３４】
前記第１の振動センサ（７０）と前記第２の振動センサ（９０）とが位相ずれ状態で動作することを特徴とする請求項３３に記載の測定方法。
【請求項３５】
前記第１の振動センサ（７０）と前記第２の振動センサ（９０）とがほぼ逆位相で動作することを特徴とする請求項３４に記載の測定方法。
【請求項３６】
前記第１の振動センサ（７０）は、前記第１の振動センサ（７０）を前記ロータ（１８）に向けて送る際、間隔センサとして用いられることを特徴とする請求項３３乃至３５のいずれか一項に記載の測定方法
【請求項３７】
前記第２の振動センサ（９０）は、前記第２の振動センサ（９０）を前記ロータ（１８）に向けて送る際、間隔センサとして用いられることを特徴とする請求項３３乃至３６のいずれか一項に記載の測定方法。
【請求項３８】
前記ロータ（１８）の複数の回転（ＵＤ）から個々の回転の中の同一の回転位置において、各回転位置における振動（ＲＳ，ＡＳ）の測定値（Ｍ）が決定されることを特徴とする請求項３３の前提部又は請求項３３乃至３７のいずれか一項に記載の測定方法。
【請求項３９】
個々の回転位置は、振動測定用トリガ信号（Ｔ）と前記ロータ（１８）の回転運動との同期のもとに算出されることを特徴とする請求項３８に記載の測定方法。
【請求項４０】
振動測定と前記ロータ（１８）の回転運動との同期は、マーキングを施すことなく行われることを特徴とする請求項３９に記載の測定方法。
【請求項４１】
前記振動測定と前記ロータ（１８）の回転運動との同期は、前記モータ（１０）の一つの巻線端子（１２２，１２４，１２６）における電圧（Ｕ）の時間推移を検知することによって実施されることを特徴とする請求項４０に記載の測定方法。
【請求項４２】
同期のために、前記モータ（１０）の一つの前記巻線端子（１２２，１２４，１２６）における電圧（Ｕ）のゼロ点（ＮＵ）が検知されることを特徴とする請求項４１に記載の測定方法。
【請求項４３】
ゼロ点（ＮＵ１）が検知された後、前記モータ（１０）の極数に対応して、後続の回転の始まりを示すゼロ点（ＮＵ７）が検知されることを特徴とする請求項４２に記載の測定方法。
【請求項４４】
新たな回転の始まりを示すゼロ点（ＮＵ１，ＮＵ７）の検知から、対応するトリガ信号（Ｔ）が位相固定して導出され、前記トリガ信号によって前記ロータ（１８）の各回転（ＵＤ）が所定の回転位置の数に分割され、分割されたこれらの各回転位置において前記各振動センサ（７０，９０）の測定値（Ｍ）が検知されることを特徴とする請求項４３に記載の測定方法。
【請求項４５】
前記各振動センサ（７０，９０）によって測定された各回転位置に対応する測定値（Ｍ）から平均値（ＭＭ）が導出されることを特徴とする請求項４４に記載の測定方法。
【請求項４６】
前記ロータ（１８）の１回転における総ての回転位置において得られた平均値（ＭＭ）間の最大差が算定されることを特徴とする請求項４５に記載の測定方法。
【請求項４７】
総ての回転位置において、測定値（Ｍ）と平均値（ＭＭ）との間の最大偏差が算定されることを特徴とする請求項４６に記載の測定方法。
【請求項４８】
前記ロータ（１８）の１回転（ＵＤ）における総ての回転位置において求められた各最大偏差間の最大差が算定されることを特徴とする請求項４７に記載の測定方法。
【請求項４９】
振動（ＲＳ，ＡＳ）の時間推移として求められた測定値（Ｍ）がコンピュータ（１００）によってフーリエ変換され、そこから得られる周波数スペクトルが評価されることを特徴とする請求項３３乃至４８のいずれか一項に記載の測定方法。
【請求項５０】
総ての速度高調波に関して周波数スペクトルの分析が行われることを特徴とする請求項４９に記載の測定方法。
【請求項５１】
前記ロータ（１８）が自由回転しているときに、前記モータ（１０）の通電されていない巻線（１１４，１１６，１１８）に誘導される電圧（ＵＩ）が測定されることを特徴とする請求項３３の前提部又は請求項３３乃至５１のいずれか一項に記載の測定方法。
【請求項５２】
前記ロータ（１８）の速度減少の影響を受ける誘導電圧（ＵＩ）の振幅最大値（ＡＩ）及びゼロ点（Ｎ）が求められ、求められた値に誘導電圧（ＵＩ）の理論的推移がマッチングされ、マッチングさせられた理論的推移を用いて、前記ロータが停止することなく回転し続けたときの誘導電圧の振幅（ＡＩ’）及びゼロ点（Ｎ’）が求められることを特徴とする請求項５１に記載の測定方法。
【請求項５３】
誘導電圧（ＵＩ）の振幅の時間推移が、前記誘導電圧（ＵＩ）の前記振幅最大値（ＡＩ）にマッチングされた包絡線（Ｈ）によって求められることを特徴とする請求項５２に記載の測定方法。
【請求項５４】
前記ロータ（１８）の総ての回転位置において、前記モータ（１０）の巻線（１１４，１１６，１１８）のインダクタンス測定値が求められることを特徴とする請求項３３乃至５３のいずれか一項に記載の測定方法。
【請求項５５】
ランアウトした前記ロータ（１８）の一つの測定位置において、前記ロータ（１８）に通電することなく、前記ロータ（１８）の所定位置における漏れ磁束の最小値及び最大値が測定されることを特徴とする請求項３３乃至５４のいずれか一項に記載の測定方法。
【請求項５６】
静止している前記モータ（１０）の巻線（１１４，１１６，１１８）の抵抗が測定されることを特徴とする請求項３３乃至５５のいずれか一項に記載の測定方法。
【請求項５７】
回転している前記モータ（１０）の巻線（１１４，１１６，１１８）に流れる電流が測定されることを特徴とする請求項３３乃至５６のいずれか一項に記載の測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定されるべきモータを測定のためにステータ側において位置決めするモータ受入部と、少なくとも一つの第１の振動センサを有し、モータ受入部に保持されたモータのロータの第１の方向における振動（フレ）を検出し得る第１の振動測定装置とを備えている、モータ、特にスピンドルモータ用測定装置及び測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
公知のモータ用測定装置及び測定方法においては、通常、総てのパラメータが個別の装置により測定されるので、モータの測定には多くの装置が必要となる上に、多くの時間を費やさなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、モータの個々のパラメータ測定を可能な限り効率良く行うことができるモータ用測定装置及び測定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題は、冒頭に述べた型の測定装置において、本発明により、少なくとも一つの第２の振動センサを有し、第１の方向と直交する第２の方向におけるロータの振動を第１の方向の振動と同時に検出し得る第２の振動測定装置を設けることによって解決される。
【０００５】
この解決策の利点は、相互に直交する二つの方向におけるロータの振動を同時に測定することによって効率の良い振動測定を実施できることである。
【０００６】
本発明による解決策のさらなる利点は、振動測定の精度が改善されることである。これは、本発明においては、モータをただ一度モータ受入部に保持させればよいため、モータを受入部に保持する際に生じる位置決めの誤差が両方向に対する振動測定の精度に一様に反映され、測定方向を変更するたびにモータをモータ受入部に保持し直して新たな位置決め誤差を発生させる事態を回避することができるためである。
【０００７】
振動センサは、基本的にロータと接触するようにして動作することができる。
【０００８】
さらに効果的には、特に、振動測定精度を向上させ、かつ、高速回転においても動作できるようにするために、第１の振動センサ及び第２の振動センサは非接触式のセンサとするのがよい。
【０００９】
このような非接触式の振動センサは、基本的には誘導型センサであり得る。しかし、振動センサは、容量型センサであれば、特に好適である。
【００１０】
容量型センサを使用する場合、特にモータロータにおいて電荷蓄積並びに電荷転送が行われ得るという問題がある。即ち、振動センサによる測定が他の振動センサによる測定に影響を与えてしまう虞が生じる。
【００１１】
それ故に、第１の振動センサの搬送周波数及び第２の振動センサの搬送周波数は、位相をずらして動作させるのが望ましい。こうすることによって、振動センサの相互の影響を抑制することができる。第１の振動センサの搬送周波数及び第２の振動センサの搬送周波数は、ほぼ逆位相で動作させると、特に有効である。これによって、振動センサにおける相互作用を十分に抑制することが可能になる。
【００１２】
振動センサとロータとの間の間隔は、それぞれできるだけ高精度、特にミクロン単位で管理される必要があるため、振動測定に先立って、ロータに対する振動センサの相対的位置決めは、正確に行うことが必要である。そのため、望ましくは、第１の振動センサを第１のセンサ送り装置に保持してロータに向けて第１の方向に送るようにする。
【００１３】
第１の振動センサの位置決めを精度良く行うために、第１のセンサ送り装置を駆動制御するに当たり、第１の振動センサをロータに向けて送る際、第１の振動センサを間隔センサとして機能させる制御装置が用いられると、特に好適である。そうすれば、そのセンサを、後の振動測定にあたって理想的な間隔範囲内に自動的に位置決めすることにも役立たせることができる。
【００１４】
制御装置により、第１の振動センサは、ロータが回転しているときにロータに向けて送られるのが望ましい。それは、ロータ回転時に発生する振動に応じて理想的な振動センサの位置決めを行うためである。
【００１５】
さらに、好ましい解決策では、第２の振動センサが第２のセンサ送り装置に保持され、これによってロータに向けて第２の方向に送られる。
【００１６】
この際、望ましくは、第２のセンサ送り装置を駆動制御するために、第２の振動センサをロータに向けて送る際に間隔センサとして機能させる第２の制御装置が設けられる。そうすることによって、第２の振動センサの位置決めの際にも、振動測定に理想的なロータに対する間隔を自動的に得る手段として用いることができる。
【００１７】
第２の制御装置により、第２の振動センサは、特にロータが回転しているときにロータに向けて送られる。これは、第２の振動センサの場合も、ロータ回転時に発生する振動に応じて、理想的な振動センサの位置決めを行うためである。
【００１８】
できるだけ精度の高い振動測定を行うために、各振動測定装置は、ロータの複数の回転から個々の回転の中の同一回転位置において、各回転位置における振動の測定値を決定するのが望ましい。
【００１９】
個々の回転位置における振動測定値は、特に、例えばロータの測定面と振動センサのセンサ面との間の間隔から導き出される、ロータと各振動センサとの間の間隔に対応する。
【００２０】
複数の回転の中の個々の回転において、振動測定が常にロータの同一の回転位置において行われることを保証するために、個々の回転位置が、各振動測定装置による振動測定用トリガ信号とロータの回転運動とに同期して検知されるのが望ましい。
【００２１】
このようなロータの回転運動との同期は、例えば、同期のためにロータに施されたマーキングを検出することによって行うことができる。
【００２２】
しかしながら、上記の方法による振動測定の場合、測定装置におけるモータのロータにマーキングを施す必要が生じてしまう。
【００２３】
このため、各振動測定装置による振動測定とロータの回転運動との同期は、マーキングを施すことなく行うのが望ましい。
【００２４】
マーキングを施すことなく実施する振動測定とロータの回転運動とのこのような同期は、本発明による好ましい解決策では、モータの巻線端子に誘導される電圧の時間推移を電圧検出回路によって検知することによって行われる。
【００２５】
電圧検出回路は、例えば、電圧振幅の最大値を検出するものであってもよい。電圧検出回路が、モータの巻線端子の電圧のゼロ点を検出するのが特に好適である。
【００２６】
電圧のゼロ点の数は、モータの極数にも関係するので、望ましくは、電圧検出回路がゼロ点を検知した後、モータの極数に対応し、かつ、後続の回転の開始を表すゼロ点を検知することによって、ロータの次なる回転の開始を明確に認識し、それに応じて振動測定を同期させることができるようにする。
【００２７】
ロータの個々の回転位置をその都度の回転に対して同期的に確定するために、望ましくは、新たな回転の開始を示すゼロ点の検知から対応するトリガ信号を位相固定して導出し、このトリガ信号によってロータの各回転を所定の回転位置の数に分割し、分割されたこれらの回転位置において各振動センサの測定値を検知することができる。
【００２８】
振動測定の評価、特に、反復性の振動と非反復性の振動との間の区別化に関する評価のために、各振動センサによって測定された各回転位置における測定値を検知する測定値検出装置を設けるのが、特に好適である。
【００２９】
反復性振動の検知は、例えば、個々の回転位置に振り分けられた測定値を統計的に評価することによって行われる。
【００３０】
特に好適な方法は、上記の実施にあたり、測定値検出装置が各回転位置に対応する各振動センサの測定値から平均値を算出することによって得られる。
【００３１】
上記のように平均値を用いる場合、反復性振動は、最も簡単には、測定値検知がロータの回転における総ての回転位置において得られた平均値間の最大差を算定することによって求められる。
【００３２】
測定値の平均値を算出する際、個々の測定値の平均値に対する偏差を求めることによって、非反復性の振動を決定することも有効である。このため、好ましくは、測定値検知が総ての回転位置において、平均値に対する測定値の最大偏差を決定するようにする。
【００３３】
非反復性の振動は、好適には測定値検出装置が、ロータのあらゆる回転位置において求められた各最大偏差間の最大差を決定することによって容易に求めることができる。
【００３４】
さらに好ましくは、振動測定装置によって時間推移として求められた振動測定値がフーリエ変換され、そこから得られる周波数スペクトルが評価される。
【００３５】
振動測定からフーリエ変換によって得られる周波数スペクトルの評価を行うことによって、他に存在し得る不具合、特にロータの軸受に関する不具合について把握することが可能になる。
【００３６】
その場合、総ての速度高調波に対応する周波数スペクトルが分析されると、特に好適である。これらの周波数は、分析によって認識される付加的な外乱周波数若しくはより高い高調波の振幅であってもよい。いずれにせよ、この種の分析を行うことによって広い意味において、軸受に関する不具合、例えば、軸受の損傷若しくは軸受に掛かる機械的応力の状況を確認することができ、必要な場合には、モータに対する適合性を、モータの回転特性及び停止時間との関連において、それぞれの周波数における振幅を求めることによって定量評価することも可能である。
【００３７】
本発明による解決策に関してこれまでに述べた実施例に対する代替若しくは補足となるさらなる効果的な実施の形態においては、測定装置は、ロータの自由回転時に、電力が供給されていないモータ巻線に誘導される電圧を測定する誘導電圧測定装置を備える。
【００３８】
本発明によるこの解決策の利点は、巻線に誘導される電圧を測定するために、ロータの外部駆動源を必要としないことである。本発明に係る測定装置では、むしろロータの自由回転時に誘導電圧を測定する。但し、ロータの自由回転時には、ロータが回転駆動されないため、その回転速度が絶え間なく減少することを理解しなければならない。
【００３９】
基本的には、ロータを外部モータによって駆動し、ロータがランアウトしているときに、巻線に誘導される電圧を測定することが考えられる。
【００４０】
しかしながら、本発明に係る測定装置の場合、モータは、その巻先端をいずれにしても接続しなければならないため、好適には、誘導電圧測定装置は、モータに対する電力供給が切断された直後に誘導電圧の測定を可能とするスイッチ装置を介して巻線に接続される。
【００４１】
このようにして、誘導電圧を測定することを目的とする追加的な駆動が不要となる。また、誘導電圧の測定は、例えば振動測定に引き続いて実施可能であるので、時間を有効に用いることができる。即ち、振動測定の後、モータがいずれにせよランアウトしなければならないそのときに、誘導電圧の測定を実施することができる。
【００４２】
モータのランアウト時といえども、誘導電圧を所定の定格速度の下で測定することができるように、モータが定格速度で駆動された後でランアウトするとき、好適には、ロータの速度低下の影響を直接受ける誘導電圧の振幅最大値及びゼロ点をコンピュータによって求め、求められた値に誘導電圧の理論的推移をマッチングさせ、さらにマッチングさせられた理論的推移を用いて、ロータが停止させられることなく定格速度で回転し続けたときの誘導電圧の振幅及びゼロ点を求めるようにすることができる。
【００４３】
このような演算により、測定に際してロータを改めて定格速度で駆動する必要もなく、所定の回転速度において巻線に誘導される電圧を求めることが可能となる。
【００４４】
誘導電圧の振幅の時間推移を、コンピュータが誘導電圧の振幅の最大値にマッチングされた包絡線によって求めると特に好ましい。
【００４５】
本発明に係る測定装置によって、モータの他のパラメータを決定できるようにするために、好適には、インダクタンス測定装置及びロータ駆動用外部ステップモータを備える。こうすることにより、ステップモータを用いてロータを個々の回転位置へと回転駆動することができ、かつ、インダクタンス測定装置をモータの巻線接続端に接続することができる。それにより、あらゆる回転位置におけるモータ巻線のインダクタンスの測定値を得ることができる。
【００４６】
さらなるパラメータを決定するために、本発明に係る測定装置は、漏れ磁束センサを含む漏れ磁束測定装置を備え、漏れ磁束センサは、ランアウトしているロータの測定位置において、ロータに通電することなく、ロータの所定位置の漏れ磁束の最小値及び最大値を測定するものとする。
【００４７】
最後に、本発明に係る測定装置の他の好ましい実施の形態においては、静止しているモータの巻線の抵抗を測定する巻線抵抗測定装置を備える。
【００４８】
さらに本発明は、測定されるべきモータがステータ側においてモータ受入部内で位置決めされ、第１の振動センサを有する第１の振動測定装置によって第１の方向におけるモータのロータの振動が検出される、モータ、特にスピンドルモータ用測定方法において、本発明により、第２の振動センサを有する第２の振動測定装置によって、第１の方向と直交する第２の方向における振動が、第１の方向の振動と同時に検出される。
【００４９】
本発明に係る測定方法の利点は、モータをただ１度モータ受入部に保持して測定を実施すればよいため、相互に直交する二つの方向における振動測定を時間的に効率的に、かつ、高精度で実施することが可能になるところにある。
【００５０】
本発明に係る測定方法のさらなる利点並びに本発明に係る測定方法に関するさらなる実施の形態は、さらなる方法の請求項に記載されている。
【発明の効果】
【００５１】
本発明によれば、モータの個々のパラメータ測定を可能な限り効率よく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
本発明のさらなる特徴及び利点については、以下の実施の形態に関する記載及び図面を参照してさらに詳細に説明する。
【００５３】
本発明に係る装置及び本発明に係る方法によって測定されるべきモータ１０の例として、図１には、ベースプレート１１を有する、いわゆるスピンドルモータが示されている。ベースプレート１１には軸１２が固定支持され、軸１２には相互に間隔をおいて配置された軸受１４及び１６を介して回転軸心２０の周囲を自在に回転するロータ１８が軸支されている。
【００５４】
ロータ１８は釣鐘状に形成され、ステータ２２を包囲している。ステータ２２もベースプレート１１に固定保持され、磁極片２４及びこれを取り巻く巻線２６を備えている。巻線２６は、ベースプレート１１を貫通する接続ピン２８を介して通電される。
【００５５】
ロータ１８の内側には、さらに磁極片２４と対向するように永久磁石３０が配置されている。
【００５６】
この種のスピンドルモータ１０のロータ１８は、通常は、ベースプレート、磁石板又は光学式若しくは磁気式に駆動される類似の要素を受け入れ、これらの要素を回転駆動する役割を担っている。そのためロータ１８には、回転軸心２０に対して円筒状に形成された外被胴部３２及びそれに連続するフランジ面３４を備えている。フランジ面３４は、一定角度、望ましくは外被胴部３２に対して垂直に延在し、かつ、例えば回転軸心２０に垂直である平面３６に対して平行である。
【００５７】
軸１２、軸受１４及び１６並びにロータ１８の仕上げ精度が十分でないと、回転軸心２０の周囲を回転するロータ１８に、いわゆる半径方向振動ＲＳが発生する原因となる。この振動は、ベースプレート１１に対して相対的に定められるロータ１８の第１の位置Ｓ１に注目すると、回転する外被胴部３２が、図１に矢印により誇張表示されているように、回転軸心２０に対して半径方向に振動しているかのように見えることによって表現されている。
【００５８】
ロータ１８の仕上げ精度が不十分であると、さらに、いわゆる軸方向振動ＡＳも発生する。この振動は、ベースプレート１１に対して相対的に定められる第２の位置Ｓ２に注目すると、ロータ１８と共に回転するフランジ面３４が回転軸心２０と平行な方向に振動しているかのように見えることによって表現されている。
【００５９】
ロータ１８の半径方向振動ＲＳ及び軸方向振動ＡＳの発生は、ロータ１８が回転軸心２０に対していかに正確に回転自在に軸支され、かつ、導かれるかに依存する。
【００６０】
半径方向振動ＲＳ及び軸方向振動ＡＳの検知のために、図２に全体として符号４０により示されている測定装置が用いられる。この測定装置４０には、スピンドルモータ１０のベースプレート１１を固定するためのモータ受入部４２が設けられている。
【００６１】
この場合、モータ受入部４２は、好ましくは、ベースプレート１１を限定的に受け入れ固定する、特に一定の方向へ動かして固定する受入部として形成される。
【００６２】
さらに好ましくは、受入部４２は、サドルガイド４６によって図２の紙面に対して垂直な方向４８に移動可能なサドル４４上に配置されている。サドル４４は、ベースプレート１１を受入部４２に装着可能な組立位置から、図２に示されている測定位置へと移動させることができる。
【００６３】
その測定位置では、サドル４４は、測定装置４０の台５０に対して相対的に定められた位置に置かれ、モータ１０のベースプレート１１がモータ受入部４２及びサドル４４に対して相対的に高精度に位置決めされるので、測定されるべきモータ１０及びそのロータ１８が然るべき位置に配置され、その結果、回転軸心２０も台５０に対して相対的に位置決めされ固定される。
【００６４】
サドル４４を台５０に対して相対的に移動及び位置決めするために、望ましくはサドル４４と連結され、かつ、サドル４４を方向４８に送り制御して位置決めする送り駆動装置５２が台５０に保持された形態において設けられている。
【００６５】
さらに、台５０には、全体として符号６０により示された第１のセンサ送り装置が設けられている。第１のセンサ送り装置６０は、第１のサドルガイド６４により台５０に対して相対的に第１の方向６６に向けて移動させることができ、かつ、第１の送り駆動装置６８によって第１の方向に送り制御して位置決めする第１のセンササドル６２を備えている。
【００６６】
第１の方向６６は、測定位置にあるモータ１０の回転軸心２０に垂直な第１の平面６７に沿っているのが望ましい。また、例えば、第１の方向６６は、回転軸心２０にある角度をもって、特に直角に交差するのが望ましい。
【００６７】
第１のセンササドル６２には、第１の振動センサ７０が配置されている。第１の振動センサ７０は、その第１のセンサ面７２が測定位置にあるモータ１０の外被胴部３２に対向するように配置されている。
【００６８】
測定されるべきモータ１０の装着に際して、第１のセンサ面７２を有する第１の振動センサ７０をその後退させられた位置から、第１の振動センサ７０の第１のセンサ面が図２に示されている外被胴部３２に近接する検出位置に位置するところまで、第１の方向６６にロータ１８に向けて第１のセンサ送り装置６０によって移動させることができる。
【００６９】
さらに、台５０には、第２のサドルガイド８４によって台５０に対して相対的に第２の方向８６に移動することができる、第２のセンササドル８２を有する第２のセンサ送り装置８０が設けられている。第２のセンササドル８２を第２の方向８６において位置決め制御により移動させて位置決めするために、第２の送り駆動装置８８が備えられている。
【００７０】
第２の方向８６とは、フランジ面３４が位置する平面３６に垂直な第２の面８７に沿う方向である。
【００７１】
第２の面８７は、望ましくは、測定位置にあるモータの回転軸心２０に平行であり、従って、特に平面３６に垂直である。
【００７２】
第２のセンササドル８２には、これによって、測定位置にあるモータ１０のフランジ面３４の方向に図２に示された検出位置に移動可能である第２の振動センサ９０が保持されている。検出位置において、第２のセンサ面９２とフランジ面３４との間には適当な間隔が保持されている。
【００７３】
ロータ１８の振動測定を実施するために、全体として符号１００により示された中央コンピュータが設けられている。中央コンピュータ１００は、プロセッサ１０２、記憶装置１０４及びデータ入出力装置１０６を具備している。中央コンピュータ１００によりデータ入出力装置１０６を介してモータ１０を駆動するための速度制御装置１０８に対し三相駆動回路１１０を制御するための速度指令が与えられる。三相駆動回路１１０は、データ入出力装置１０６を介して制御される第１のスイッチ装置１１２を介してモータ１０を駆動する。
【００７４】
モータ１０が三相モータである場合、図４に示されているように、ステータは３つの巻線１１４，１１６及び１１８を含み、各巻線の一端は中性点１２０において相互に接続され、各巻線の他端は接続ピン２８によって形成される３つの巻線端子１２２，１２４及び１２６を備え、これら巻線端子１２２，１２４及び１２６は、第１のスイッチ装置１１２を介して三相駆動回路１１０の対応する電流供給端子１３２，１３４及び１３６に接続されている。
【００７５】
さらに、三相駆動回路１１０には、電流供給端子１３２，１３４及び１３６と巻線１１４，１１６及び１１８の外部接続１２２，１２４及び１２６とを接続する第１のスイッチ装置１１２が投入されたときに電流供給端子１３２，１３４及び１３６のいずれか一つの電圧が導かれるもう一つの出力端子１３８が設けられている。
【００７６】
出力端子１３８に導かれる、電流供給端子１３２，１３４又は１３６のいずれか一つの電圧Ｕが６極型モータ１０における例として図５に示されている。電圧Ｕは、＋Ｕｂと−Ｕｂとの間で変化する。この電圧Ｕにおいて、ゼロ点ＮＵは、電圧検出回路（走査回路）１４０によって検知され、図５に示されている走査信号ＡＴが、極数の半分で除算することによって電圧検出回路（走査回路）１４０の出力信号Ａに変換される。時間推移として見た出力信号Ａは、ロータ１８の回転に正確に同期しており、回転軸心２０を中心とするロータ１８の回転ＵＤを常に正確に表現する。
【００７７】
これは、出力信号Ａがロータ１８の回転に対して位相的に正確であることを意味し、出力信号Ａは、ロータ１８に付加的なマーキングを施さなくても、モータ１０をセンサとして用いることによって容易に生成することができる。
【００７８】
この出力信号Ａは、固定位相で動作する二つの回路、即ち、ＰＬＬ回路１４２及び１４４によって乗算される。例えば、ＰＬＬ回路１４２では第１の係数倍、ＰＬＬ回路１４４では第２の係数倍というように乗算され、ＰＬＬ回路１４４によって生成されたトリガ信号Ｔは、振動センサ７０及び９０による測定のために、その都度のトリガ時点ＴＺにおいてトリガするのに用いられる。ここで、各トリガ時点ＴＺは、ロータ１８の１回転位置に対応する。
【００７９】
図３に示されているように、第１の振動センサ７０による振動測定のために、第１のセンサ増幅器１５０が設けられ、その出力信号は可変増幅器１５２によってさらに増幅され、次いで第１の開閉段１５４を介して第１の出力増幅器１５６に導かれ、ここでさらに中央コンピュータ１００のデータ入出力装置１０６により検知可能になるところまで増幅される。第１の振動センサ７０、第１のセンサ増幅器１５０、第１の可変増幅器１５２、第１の開閉段１５４及び第１の出力増幅器１５６は、全体として第１の振動測定装置１５８を形成する。
【００８０】
また、第２の振動センサ９０には、第２のセンサ増幅器１６０、第２の可変増幅器１６２、第２の開閉段１６４及び第２の出力増幅器１６６が設けられ、これらが第２の振動センサ９０と共に第２の振動測定装置１６８を形成する。第２の振動測定装置１６８に設けれているこれらの回路要素１６０乃至１６６は、第１の振動センサ７０に対して設けられている対応する各回路要素１５０乃至１５６と同様に機能する。
【００８１】
トリガ信号Ｔは、第１の開閉段１５４及び第２の開閉段１６４に同時に導入されるので、正極性のトリガ信号Ｔのトリガ時点ＴＺにおいて得られた各振動センサ７０，９０の測定値Ｍは、最終的に出力増幅器１５６又は１６６によって増幅され、中央コンピュータ１００のデータ入出力装置１０６に入力されてそこに保存される。
【００８２】
振動センサ７０及び９０は間隔センサであって、第１のセンサ面７２から外被胴部３２までの間隔又は第２のセンサ面９２からフランジ面３４までの間隔を検知するので、振動センサ７０又は９０によって検知された対応する間隔値が、測定値Ｍとして、各トリガ時点ＴＺとそれに対応するロータ１８の回転位置に対して得られる。ここで、半径方向振動ＲＳ及び軸方向振動ＡＳは、振動センサ７０又は９０によって測定された１回転ＵＤごとの間隔測定値の変動から導き出される。
【００８３】
その場合、例えば半径方向振動ＲＳに対して導き出される、１回転ＵＤにおける各トリガ時点ＴＺ１からＴＺＮまでの測定値Ｍ１からＭＮまでが図６に概略的に示されている。ここで、測定値Ｍ１からＭＮまでの和は、半径方向振動ＲＳに関して、例えば正弦波状の振動推移ＳＶを生ずる。但し、振動推移ＳＶは全く異なる形態をとる場合もあり得る。
【００８４】
任意の測定の場合にも、トリガ時点ＴＺ１乃至ＴＺＮは、ロータ１８の同一位置に対応するので、換言すると、測定はロータ１８の同一回転位置において行われるので、多くの継続的な回転ＵＤにおける測定値Ｍ１乃至ＭＮは、個々の回転位置との関連において集計の上、平均値を求めることができる。それによって、個々の回転位置に対して、複数の回転ＵＤにおいて測定された複数の測定値Ｍ１，．．．，ＭＮから平均値ＭＭ１，．．．，ＭＭＮを導き出すことができ、これらの平均値ＭＭ１，．．．，ＭＭＮが図７に示される平均振動推移ＳＶＭを与える。この平均振動推移ＳＶＭは、反復性の半径方向振動ＲＲＳ、即ち、あらゆる回転の際、全く同一の回転角度において繰り返される総ての偏差に対する尺度となる。この反復性の半径方向振動ＲＲＳは、例えば回転軸心２０に対する外被胴部３２の円筒度の悪さを表すという見方をすることができる。
【００８５】
その場合、反復性の最大振動は、一つの回転に対する所定の平均値ＭＭの最大差を表し、それは、中央コンピュータ１００によって一つの回転ＵＤにおいて発生する平均値の最大差を算出することによって求めることができる。
【００８６】
通常、平均振動推移ＳＶＭに対して付加的に、非反復性の半径方向振動ＮＲＲＳの尺度となる平均振動推移ＳＶＭによる帯域幅Ｂを導く、測定値Ｍの総ての平均振動推移ＳＶＭからの偏差が検知される。非反復性の半径方向振動ＮＲＲＳは、例えば軸受１４，１６によって引き起こされる場合がある。それは、軸受が玉軸受であり、その玉が理想的な形状に対して幾何学的に変形している場合である。即ち、玉軸受の玉が幾何学的に変形していると、玉の回転によってロータ１８が統計的に回転軸心２０の中心に位置しなくなり、これが原因となって非反復性の半径方向振動ＮＲＲＳにつながる。
【００８７】
さらに、中央コンピュータ１００により、個々の回転位置において、複数の回転運動のたびに、回転位置において得られた測定値Ｍの平均値からの最大偏差が決定され、次いでロータ１回転の総ての回転位置において得られた最大偏差間の最大差が決定されることによって、非反復性の振動ＮＲＲＳを決定することができる。
【００８８】
同じ理由により、第２の振動センサ９０によって、反復性の軸方向振動ＲＡＳ及び非反復性の軸方向振動ＮＲＡＳが同一手順に従って求められる。
【００８９】
振動センサ７０，９０は、同時に動作させる場合、ロータ１８において電荷転送をもたらす容量型センサであることが望ましい。このため、本発明においては、半径方向振動ＲＳ及び軸方向振動ＡＳを同時に、かつ、同期的に測定するため、振動センサ７０，９０を１８０°の位相ずれ状態で動作させる。換言すると、両振動センサを、一方が他方に対して１８０°の位相ずれ状態にある搬送周波数で動作させる。
【００９０】
さらに、振動測定を行うに当たり、振動センサ７０，９０をセンサ送り装置６０又は８０によって外被胴部３２又はフランジ面３４に対して正確に送ることができるように、第１の送り駆動装置６８又は第２の送り駆動装置８８が中央コンピュータ１００により、駆動制御段１７０又は１７２を介して駆動制御されるようにするのが望ましい。その場合、駆動制御段１７０又は１７２を、振動センサ７０，９０が外被胴部３２又はフランジ面３４に接近するのに伴って間隔センサとして機能させるように中央コンピュータ１００によって制御するのがよい。こうすることによって、やがては振動センサとして機能する振動センサ７０，９０によって、第１の振動センサ７０と外被胴部３２との間、又は、第２の振動センサ９０とフランジ面３４との間の間隔を測定し、振動測定に理想的な間隔を設定することが可能となる。
【００９１】
さらに、中央コンピュータ１００により、個々のトリガ時点ＴＺに対応する各回転ＵＤの際に得られた測定値Ｍをフーリエ変換し、周波数ｆに関する個々の周波数成分の振幅ＡＦ、特に高調波ＨＡや、それに続く周波数スペクトルとして表されるその他の周波数成分についての振幅ＡＦの分析を行うことができる。その場合、振動は、その都度の回転速度における第１高調波ＨＡ１に対応する周波数成分のみであり、さらに高い高調波ＨＡ２とそれに続く高調波は、例えば軸受１４，１６によって引き起こされる障害周波数であると理解してよい。第１高調波ＨＡ１を超える周波数成分、特に、図８に示されているようにさらに高い高調波ＨＡ２とそれに続く高調波を分析することによって、必要に応じて軸受１４及び１６に重大な損傷が生じていないかどうかを判断することができる。
【００９２】
尚、半径方向振動ＲＳ及び軸方向振動ＡＳを種々の回転速度の下で測定し、個々の高調波ＨＡの振幅がいかに変化するかを見極めることも可能である。
【００９３】
さらに特別な付加的時間を費やすことなく、特に通電されていない状態におけるモータ１０のその他のパラメータを測定することができるようにするために、第１のスイッチ装置１１２のほかに、同じくステータ２２の巻線端子１２２，１２４及び１２６に接続される第２のスイッチ装置１７４が設けられている。中央コンピュータ１００からの制御により、第２のスイッチ装置１７４及び第１のスイッチ装置１１２の投入は、交互に背反的に行われる。
【００９４】
換言すると、第１のスイッチ装置１１２が投入されていないときは必ず第２のスイッチ装置１７４が投入され、第２のスイッチ装置１７４が投入されていないときは必ず第１のスイッチ装置１１２が投入される。
【００９５】
第２のスイッチ装置１７４を介して、第３のスイッチ装置１７６を巻線端子１２２，１２４及び１２６に接続することができる。第３のスイッチ装置により、誘導電圧測定装置１８０、インダクタンス測定装置１８２及び巻線抵抗測定装置１８４のなかからいずれかを選択的に第２のスイッチ装置１７４を介して巻線端子１２２，１２４及び１２６に接続することができる。誘導電圧測定装置１８０、インダクタンス測定装置１８２及び巻線抵抗測定装置１８４は、それぞれ中央コンピュータ１００のデータ入出力装置１０６に接続されていて、得られた測定値が中央コンピュータ１００に転送されるようになっている。
【００９６】
ここで、例えばロータ１８がランアウトしたときにステータ２２の巻線１１４，１１６及び１１８に誘導される電圧ＵＩは、誘導電圧測定装置１８０によって検知される。図９は、巻線端子１２２，１２４及び１２６のいずれか一つにおける電圧の推移を示している。ロータ１８の自由回転時、巻線１１４，１１６及び１１８の通電が切断された直後は、電圧の振幅が急激に減少し、さらに周波数も急速に変化する。これは、軸受１４，１６における摩擦によりロータ１８の回転速度が著しく低下するからであって、ロータ１８が軽量である場合、この現象は一段と顕著に表れる。振幅ＡＩの急激な減少並びにゼロ点Ｎ１，Ｎ２，．．．の間隔の急激な拡大をもたらす回転速度の急激な減少のために、図９に概略的に示されている電圧ＵＩの時間推移から、所定の定格速度における巻線１１４，１１６及び１１８への誘導電圧を直接求めることは不可能である。このため、誘導電圧測定装置１８０によって、できるだけ長い測定時間ｔＭの中で、連続する振幅値ＡＩ１，ＡＩ２，ＡＩ３，ＡＩ４等及び連続するゼロ点Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４等が正確に検知され、包絡線Ｈが中央コンピュータ１００においてそれらの測定値にマッチングされる。包絡線Ｈによって、ロータ１８の速度、ロータ１８のランアウトに伴う速度変化、並びに、その際に巻線１１４，１１６及び１１８に誘導される電圧ＵＩとの間の関連を考慮して、ロータ１８のランアウトがもしも無かった場合の誘導電圧ＵＩ’の時問推移を図１０に示すように求めることができる。それによって、ロータ１８のランアウトが無かった場合の誘導電圧ＵＩ’を得ることができ、ここから、ロータ１８が一定速度の下で自由回転している時の、巻線１１４，１１６及び１１８への誘導電圧を求めることができる。
【００９７】
これに対して、インダクタンス測定装置１８２は、静止しているロータ１８のインダクタンスを測定する。但し、個々の角度における巻線１１４，１１６及び１１８のインダクタンスを測定するために、ロータ１８を１回転にわたる個々の回転位置に置かなければならない。
【００９８】
それ故に、測定位置にあるモータ１０の回転軸心２０に対して同軸の駆動軸１９２を有するステップモータ１９０が設けられている。駆動軸１９２は、ロータ１８に対向する端部に、例えば柔軟な弾性材料からなる釣鐘型の連結要素１９４を具備している。ステップモータ１９０を測定位置にあるモータ１０のロータ１８に連結するために、ステップモータ１９０、駆動軸１９２及び連結要素１９４からなる組立構造体は、モータ１０に向かって移動させることができ、それによって連結要素１９４をロータ１８の上端部３８に接触させてロータを駆動することができる。
【００９９】
図３に示すように、ステップモータ１９０は、制御段１９６を介して中央コンピュータ１００によって固有の角度増分単位で駆動制御することが可能であり、そのため中央コンピュータ１００は、ステップモータ１９０によりロータ１８を個々の回転角度位置に回転させることができる一方、インダクタンス測定装置１８２を介して巻線１１４，１１６及び１１８の対応するインダクタンスを測定して各回転位置に割り振ることができる。
【０１００】
さらに、巻線抵抗測定装置１８４によって、ロータ１８が静止している時の、各巻線１１４，１１６及び１１８の抵抗を中央コンピュータ１００によって決定することができる。しかもこれは角度に左右されない。
【０１０１】
モータ１０の漏れ磁束を測定するために、台５０には、ロータ１８の漏れ磁束を測定するための漏れ磁束センサ２００が保持されている。漏れ磁束センサ２００は、漏れ磁束検出装置２０２に接続されている。
【０１０２】
漏れ磁束測定のために、ロータ１８は回転軸心２０の周囲を回るように駆動され、次に惰性運転状態、即ち、ステータ２２に通電されていなくてもロータ１８が惰性回転している状態で、漏れ磁束センサ２００及び漏れ磁束検出装置２０２によって構成される漏れ磁束測定装置２０４を介して所定回転位置におけるロータ１８の漏れ磁束の最小値及び最大値が求められる。
【０１０３】
漏れ磁束測定装置２０４によって求められた漏れ磁束の最小値及び最大値もデータ入出力装置１０６に転送された後、中央コンピュータ１００に、その都度モータ１０に振り分けられて保存される。
【０１０４】
さらに、三相駆動回路１１０から巻線１１４，１１６及び１１８に供給される電流を検知し、中央コンピュータ１００に転送する電流測定装置２０６も設けられている。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明に係る測定装置及び本発明に係る測定方法によって測定されるべきモータ、ここではスピンドルモータの構成例を示す縦断面図である。
【図２】本発明に係る測定装置の実施の一形態の側面図である。
【図３】本発明に係る測定装置と併せて用いられる測定評価装置のブロック図と共に図２の装置を示す説明図である。
【図４】測定されるべきモータのステータ巻線とその詳細な結線を示す図である。
【図５】モータの速度に同期する出力信号の生成について説明するグラフである。
【図６】半径方向振動の測定値を例として測定値検知について説明する説明図である。
【図７】反復性半径方向振動を決定するための平均値を求め、かつ、非反復性半径方向振動の大きさを導出する半径方向振動の測定値について説明する説明図である。
【図８】振動測定値のフーリエ変換によって得られた周波数スペクトルを示すグラフである。
【図９】ロータがランアウトしているモータの巻線に誘導される電圧の推移を示すグラフである。
【図１０】定格速度で回転しているモータの巻線に誘導される電圧の、計算によって求められた時間的推移を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１０６】
１０  モータ
１１  ベースプレート
１２  軸
１４  軸受
１６  軸受
１８  ロータ
２０  回転軸心
２２  ステータ
２４  磁極片
２６  巻線
２８  接続ピン
３０  永久磁石
３２  外被胴部
３４  フランジ面
３６  平面
３８  上端部
４０  測定装置
４２  モータ受入部
４４  サドル
４６  サドルガイド
４８  方向
５０  台
５２  送り駆動装置
６０  第１のセンサ送り装置
６２  第１のセンササドル
６４  第１のサドルガイド
６６  第１の方向
６７  第１の平面
６８  第１の送り駆動装置
７０  第１の振動センサ
７２  第１のセンサ面
８０  第２のセンサ送り装置
８２  第２のセンササドル
８４  第２のサドルガイド
８６  第２の方向
８７  第２の面
８８  第２の送り駆動装置
９０  第２の振動センサ
９２  第２のセンサ面
１００  中央コンピュータ
１０２  プロセッサ
１０４  記憶装置
１０６  データ入出力装置
１０８  速度制御装置
１１０  三相駆動回路
１１２  第１のスイッチ装置
１１４  巻線
１１６  巻線
１１８  巻線
１２０  中性点
１２２  巻線端子
１２４  巻線端子
１２６  巻線端子
１３２  電流供給端子
１３４  電流供給端子
１３６  電流供給端子
１３８  出力端子
１４０  電圧検出回路（走査回路）
１４２  ＰＬＬ回路
１４４  ＰＬＬ回路
１５０  第１のセンサ増幅器
１５２  第１の可変増幅器
１５４  第１の開閉段
１５６  第１の出力増幅器
１５８  第１の振動測定装置
１６０  第２のセンサ増幅器
１６２  第２の可変増幅器
１６４  第２の開閉段
１６６  第２の出力増幅器
１６８  第２の振動測定装置
１７０  駆動制御段
１７２  駆動制御段
１７４  第２のスイッチ装置
１７６  第３のスイッチ装置
１８０  誘導電圧測定装置
１８２  インダクタンス測定装置
１８４  巻線抵抗測定装置
１９０  ステップモータ
１９２  駆動軸
１９４  連結要素
１９６  制御段
２００  漏れ磁束センサ
２０２  漏れ磁束検出装置
２０４  漏れ磁束測定装置
２０６  電流測定装置
Ｓ１  第１の位置
Ｓ２  第２の位置
ＲＳ  半径方向振動
ＡＳ  軸方向振動
Ｕ  電圧
ＡＴ  走査信号
Ａ  出力信号
ＮＵ  ゼロ点
ＵＤ  回転
Ｔ  トリガ信号
ＴＺ  トリガ時点
Ｍ  測定値
ＭＭ  平均値
Ｂ  帯域幅
ＳＶ  振動推移
ＳＶＭ  平均振動推移
ＲＲＳ  反復性半径方向振動
ＮＲＲＳ  非反復性半径方向振動
ＲＡＳ  反復性軸方向振動
ＮＲＡＳ  非反復性軸方向振動
ＨＡ  高調波
ＡＦ  高調波の振幅
ＵＩ  誘導電圧
ＡＩ  振幅
Ｎ  ゼロ点
ｔＭ  測定時間
ＵＩ’  誘導電圧
ＡＩ’  振幅
Ｎ’  ゼロ点
【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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