(57)【要約】【課題】入力信号の実効値と高調波成分とを十分な精度を確保した状態で算出する。【解決手段】Ａ／Ｄ変換部３から出力される入力信号Ｓ１の振幅データＤ１に基づき入力信号Ｓ１の実効値Ｄｒｍｓを算出する第１演算部４と、同期パルスＳ２の入力タイミングに同期して振幅データＤ１を１つ抽出して間引きデータＤ３として出力する間引き部８と、間引きデータＤ３に基づき入力信号Ｓ１の高調波成分ＤｈをＦＦＴ演算で算出する第２演算部９と、入力信号Ｓ１に含まれている周波数成分のうちのＡ／Ｄ変換部３でのサンプリングにおけるナイキスト周波数以上の周波数成分を除去するＬＰＦ２と、振幅データＤ１をデジタル信号処理してカットオフ周波数ｆｃ以上の周波数成分を除去するデジタルＬＰＦ７と、パルス周波数ｆｐを測定する周波数測定部５と、パルス周波数ｆｐの１／２以下にデジタルＬＰＦ７のカットオフ周波数ｆｃを設定する周波数設定部６とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号をサンプリングすることによって当該入力信号の振幅を示す振幅データに変換して出力するＡ／Ｄ変換部と、前記振幅データに基づいて前記入力信号の実効値を算出する第１演算部と、前記Ａ／Ｄ変換部のサンプリング周波数よりも低い周波数の同期パルスの入力タイミングに同期して前記振幅データを１つ抽出して間引きデータとして出力する間引き部と、当該間引き部から出力される前記間引きデータに基づいて前記入力信号の高調波成分をＦＦＴ演算によって算出する第２演算部とを備え、前記入力信号の前記実効値および前記高調波成分を並列的に算出する高調波成分算出装置であって、
前記Ａ／Ｄ変換部の前段に配設されて、前記入力信号に含まれている周波数成分のうちの前記Ａ／Ｄ変換部での前記サンプリングにおけるナイキスト周波数以上の周波数成分を除去するアンチエイリアスフィルタと、
前記振幅データをデジタル信号処理することによって当該振幅データに含まれている周波数成分のうちの予め設定されたカットオフ周波数以上の周波数成分を除去するデジタルローパスフィルタと、
前記同期パルスのパルス周波数を測定する周波数測定部と、
前記周波数測定部によって測定された前記パルス周波数の１／２以下に、前記デジタルローパスフィルタの前記カットオフ周波数を設定する周波数設定部とを備えている高調波成分算出装置。
【請求項２】
前記周波数設定部は、前記カットオフ周波数を設定する前記デジタルローパスフィルタの係数と前記パルス周波数との対応関係を示す係数テーブルを備え、前記周波数測定部から前記パルス周波数を入力したときに、前記係数テーブルと当該入力したパルス周波数とに基づいて前記デジタルローパスフィルタの前記係数を特定すると共に、当該特定した係数を前記デジタルローパスフィルタに設定する請求項１記載の高調波成分算出装置。
【請求項３】
前記算出した実効値および高調波成分を表示する表示部を備えている請求項１または２記載の高調波成分算出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力信号の高調波成分と実効値とを並列的に高精度で算出し得る高調波成分算出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の高調波成分算出装置として、下記の特許文献１に開示された高調波成分測定装置が知られている。この高調波成分測定装置（以下、高調波成分算出装置ともいう）は、入力信号のゼロクロスを検出するゼロクロス検出器と、ゼロクロス検出器の検出信号に基づき出力周波数が入力信号についての基本周波数の整数倍の第１のサンプリングクロックを発生するＰＬＬサンプリングクロック発生器と、このＰＬＬサンプリングクロック発生器の出力クロックよりも周波数の高いサンプリングクロックを発生する固定サンプリングクロック発生器と、固定サンプリングクロック発生器の出力クロックに基づきアナログ入力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器の出力データに基づき実効値を演算する第１のデジタル演算器と、ＰＬＬサンプリングクロック発生器の出力クロックに基づきＡ／Ｄ変換器の出力データを間引くデータ間引き回路と、このデータ間引き回路の出力データに基づきＦＦＴ演算により入力信号の基本波成分と高調波成分を演算する第２のデジタル演算器と、これら第１のデジタル演算器と第２のデジタル演算器の演算結果を表示する表示器とで構成されている。
【０００３】
この構成により、この高調波成分算出装置では、Ａ／Ｄ変換器の出力データに基づき入力信号の実効値を第１のデジタル演算器で演算すると同時に、ＰＬＬサンプリングクロック発生器の出力クロックに基づきＡ／Ｄ変換器の出力データを間引いて得られたデータ間引き回路からの出力データに基づきＦＦＴ演算により入力信号の基本波成分と高調波成分とを第２のデジタル演算器で演算することが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−９８２８７号公報（第５−７頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記の高調波成分算出装置には、以下のような解決すべき課題が存在している。すなわち、上記の特許文献１には、記載されてはいないが、入力信号をＡ／Ｄ変換するに際しては、エイリアシング（折り返し雑音）の発生を回避するため、Ａ／Ｄ変換する前にローパスフィルタ（アンチエイリアスフィルタ）を使用して入力信号に含まれているナイキスト周波数ｆｓ／２（ｆｓ：Ａ／Ｄ変換のサンプリング周波数）以上の高周波成分を除去することが一般的に行われている。このため、本願発明者は、上記の高調波成分算出装置に対して、Ａ／Ｄ変換器の前段に上記のローパスフィルタを追加して、ナイキスト周波数以上の高周波成分を除去する構成を採用した。
【０００６】
しかしながら、本願発明者は、この構成においては、第１のデジタル演算器で演算される実効値については必要な精度を確保できるものの、第２のデジタル演算器でＦＦＴ演算によって演算される入力信号の高調波成分については、上記のローパスフィルタを使用しているにも拘わらず十分な精度が確保できないという解決すべき課題を見出した。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決すべくなされたものであり、入力信号の実効値と高調波成分とを十分な精度を確保した状態で算出し得る高調波成分算出装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成すべく請求項１記載の高調波成分算出装置は、入力信号をサンプリングすることによって当該入力信号の振幅を示す振幅データに変換して出力するＡ／Ｄ変換部と、前記振幅データに基づいて前記入力信号の実効値を算出する第１演算部と、前記Ａ／Ｄ変換部のサンプリング周波数よりも低い周波数の同期パルスの入力タイミングに同期して前記振幅データを１つ抽出して間引きデータとして出力する間引き部と、当該間引き部から出力される前記間引きデータに基づいて前記入力信号の高調波成分をＦＦＴ演算によって算出する第２演算部とを備え、前記入力信号の前記実効値および前記高調波成分を並列的に算出する高調波成分算出装置であって、前記Ａ／Ｄ変換部の前段に配設されて、前記入力信号に含まれている周波数成分のうちの前記Ａ／Ｄ変換部での前記サンプリングにおけるナイキスト周波数以上の周波数成分を除去するアンチエイリアスフィルタと、前記振幅データをデジタル信号処理することによって当該振幅データに含まれている周波数成分のうちの予め設定されたカットオフ周波数以上の周波数成分を除去するデジタルローパスフィルタと、前記同期パルスのパルス周波数を測定する周波数測定部と、前記周波数測定部によって測定された前記パルス周波数の１／２以下に、前記デジタルローパスフィルタの前記カットオフ周波数を設定する周波数設定部とを備えている。
【０００９】
また、請求項２記載の高調波成分算出装置は、請求項１記載の高調波成分算出装置において、前記周波数設定部は、前記カットオフ周波数を設定する前記デジタルローパスフィルタの係数と前記パルス周波数との対応関係を示す係数テーブルを備え、前記周波数測定部から前記パルス周波数を入力したときに、前記係数テーブルと当該入力したパルス周波数とに基づいて前記デジタルローパスフィルタの前記係数を特定すると共に、当該特定した係数を前記デジタルローパスフィルタに設定する。
【００１０】
また、請求項３記載の高調波成分算出装置は、請求項１または２記載の高調波成分算出装置において、前記算出した実効値および高調波成分を表示する表示部を備えている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の高調波成分算出装置では、デジタルローパスフィルタが間引き部に対してアンチエイリアスフィルタとして機能する。したがって、この高調波成分算出装置によれば、第１演算部がＡ／Ｄ変換部から出力される振幅データに基づいて入力信号の実効値をエイリアシング（折り返し雑音）の影響を受けることなく高精度で算出するのと並列的に、第２演算部が間引き部から出力される振幅データに基づいて入力信号の高調波成分をエイリアシング（折り返し雑音）の影響を受けることなく高精度で算出するため、入力信号の実効値と高調波成分とを高精度で同時に算出することができる。また、この高調波成分算出装置では、周波数測定部が同期パルスのパルス周波数を測定し、周波数設定部がこの測定されたパルス周波数に基づいてデジタルローパスフィルタのカットオフ周波数をパルス周波数の１／２以下に設定する、という動作が周期的に行われる。したがって、この高調波成分算出装置によれば、同期パルスのパルス周波数が変化した場合であっても、エイリアシングを起こすことなく、第２演算部が振幅データに基づいて入力信号の高調波成分を高精度で算出し続けることができる。
【００１２】
請求項２記載の高調波成分算出装置によれば、周波数設定部が係数テーブルを備え、周波数測定部からパルス周波数を入力したときに、係数テーブルとこのパルス周波数とに基づいてデジタルローパスフィルタの係数を特定すると共にデジタルローパスフィルタに設定することにより、パルス周波数を入力する都度、算出式に基づいて係数を特定してデジタルローパスフィルタに設定する構成と比較して、より短時間に係数の特定およびデジタルローパスフィルタへの設定を実行することができる。このため、入力信号の周波数の変化、つまり同期パルスのパルス周波数の変化に対する応答性を高めることができる。
【００１３】
請求項３記載の高調波成分算出装置によれば、算出した実効値および高調波成分を表示させる表示部を備えたことにより、算出した実効値および高調波成分を表示させる表示装置などの出力装置を別途、用意する手間を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】高調波成分算出装置１の構成図である。
【図２】モータ５１の構成図である。
【図３】振幅データＤ２を間引いて間引きデータＤ３を出力する間引き部８の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、高調波成分算出装置１の実施の形態について説明する。
【００１６】
まず、高調波成分算出装置１の構成について、図面を参照して説明する。
【００１７】
高調波成分算出装置１は、図１に示すように、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２、Ａ／Ｄ変換部３、第１演算部４、周波数測定部５、周波数設定部６、デジタルローパスフィルタ（デジタルＬＰＦ）７、間引き部８、第２演算部９、処理部１０および表示部１１を備えている。
【００１８】
ＬＰＦ２は、アンチエイリアスフィルタとして構成されて、入力信号Ｓ１に含まれているナイキスト周波数ｆｓ／２（ｆｓ：Ａ／Ｄ変換部３のサンプリング周波数）以上の高周波成分を除去し、かつナイキスト周波数ｆｓ／２未満の周波数成分を通過させることにより、入力信号Ｓ１を新たな入力信号Ｓ１ａに変換して出力する。
【００１９】
Ａ／Ｄ変換部３は、高調波成分算出装置１に内蔵されている不図示のクロック生成部で生成されるサンプリングクロック（サンプリング周波数ｆｓ）ＣＬに同期して、入力信号Ｓ１ａをサンプリングすることにより、入力信号Ｓ１ａの振幅を示す振幅データＤ１に変換して出力する。この場合、サンプリング周波数ｆｓは、想定され得る入力信号Ｓ１の基本周波数ｆｏに対して十分に高い周波数となるように予め規定されてはいるが、入力信号Ｓ１に含まれている最高周波数成分の周波数ｆｍａｘが、サンプリング周波数ｆｓの１／２の周波数（ナイキスト周波数ｆｓ／２）を上回っている場合もあり得るものとする。
【００２０】
第１演算部４は、一例としてＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）で構成されて、振幅データＤ１に基づいて、入力信号Ｓ１の実効値Ｄｒｍｓを算出して出力する。
【００２１】
周波数測定部５は、サンプリング周波数ｆｓよりも低い周波数の同期パルスＳ２を入力してそのパルス周波数ｆｐを周期的に測定する。また、周波数測定部５は、パルス周波数ｆｐを測定する都度、測定したパルス周波数ｆｐを示す周波数データＤｆを出力する。周波数設定部６は、周波数測定部５から出力される周波数データＤｆを入力すると共に、この周波数データＤｆに基づいてデジタルＬＰＦ７のカットオフ周波数ｆｃを周期的に設定する。
【００２２】
デジタルＬＰＦ７は、振幅データＤ１を入力すると共に、振幅データＤ１をデジタル信号処理することにより、振幅データＤ１に含まれている周波数成分のうちの予め設定されたカットオフ周波数ｆｃ以上の周波数成分を除去して、新たな振幅データＤ２として出力する。また、デジタルＬＰＦ７は、周波数設定部６から出力される制御信号Ｓｃにより、カットオフ周波数ｆｃを任意の周波数に設定可能に構成されている。
【００２３】
具体的には、デジタルＬＰＦ７は、その周波数応答（出力）を表す数式の係数を変更することにより、カットオフ周波数ｆｃを変えることが可能となっている。このため、本例では一例として、周波数設定部６は、周波数測定部５から出力される周波数データＤｆで表される周波数と、このデジタルＬＰＦ７のカットオフ周波数ｆｃを決定する上記係数との対応関係を示す係数テーブルＴＢを予め備え、この係数テーブルＴＢを参照して、周波数測定部５から出力される周波数データＤｆで表される周波数に対応する上記係数を特定して、デジタルＬＰＦ７に設定することにより、カットオフ周波数ｆｃを同期パルスＳ２のパルス周波数ｆｐの１／２以下（本例では一例として、パルス周波数ｆｐの１／２）の周波数に設定する。この場合、カットオフ周波数ｆｃを同期パルスＳ２のパルス周波数ｆｐの１／２の周波数に設定することにより、後述する間引き部８での同期パルスＳ２に同期したダウンサンプリングに対して、デジタルＬＰＦ７がアンチエイリアスフィルタとして機能して、エイリアシングの発生を確実に回避可能となるが、必ずしもパルス周波数ｆｐの１／２に完全一致させる必要はなく、後述する第２演算部９での高調波成分ＤｈのＦＦＴ演算に支障の生じない範囲で、カットオフ周波数ｆｃを０を超えてパルス周波数ｆｐの１／２未満の周波数（例えば、パルス周波数ｆｐの１／２よりも若干低い周波数や、パルス周波数ｆｐの１／３の周波数など）に設定することも可能である。
【００２４】
間引き部８は、振幅データＤ２および同期パルスＳ２を入力すると共に、図３に示すように、同期パルスＳ２の入力タイミングに同期して振幅データＤ２を１つ抽出して間引きデータＤ３として出力する。本例では一例として、間引き部８は、同期パルスＳ２を入力した直後の最初の１つの振幅データＤ２を間引きデータＤ３として抽出して出力する。
【００２５】
第２演算部９は、一例としてＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）で構成されて、間引きデータＤ３に基づいて、入力信号Ｓ１の高調波成分ＤｈをＦＦＴ演算によって算出する。
【００２６】
処理部１０は、ＣＰＵおよび内部メモリ（いずれも図示せず）を備えて構成されて、第１演算部４から出力される実効値Ｄｒｍｓおよび第２演算部９から出力される高調波成分Ｄｈを入力して、表示部１１に表示させる表示処理を実行する。表示部１１は、本例では一例として、液晶ディスプレイ装置などのディスプレイ装置で構成されて、処理部１０から出力される実効値Ｄｒｍｓおよび高調波成分Ｄｈを画面上に表示させる。
【００２７】
次いで、高調波成分算出装置１の動作について、図面を参照して説明する。なお、一例として、交流駆動電圧の非供給状態において、例えば、図２に示すように回転子５４に直結された出力軸５５が不図示の駆動モータによって駆動されることにより、回転子５４が所定の回転数で回転させられている状態において、モータ５１の固定子巻線を構成するＵ相巻線に発生する相電圧（同図のＵ端子と中性端子Ａとの間に発生する電圧）についての実効値Ｄｒｍｓと高調波成分Ｄｈとを算出する例を挙げて説明する。
【００２８】
なお、モータ５１は、Ｙ結線された３つの相巻線（Ｕ相巻線、Ｖ相巻線、Ｗ相巻線）を有する固定子巻線（いずれも図示せず）と、回転子５４と、各相巻線の各端部（各相巻線の中性点とは異なる側の端部）に接続されて各相巻線に駆動用の三相交流電圧（交流駆動電圧）を供給するための電圧入力端子Ｕ，Ｖ，Ｗ（モータ５１の外部から接続（アクセス）可能な端子）と、３つの相巻線の中性点に接続された中性端子Ａと、Ｕ相巻線に発生する相電圧の１周期に同期すると共に、この相電圧の周波数の整数倍（例えば、５１２倍や１０２４倍などの２の累乗倍）の周波数の同期パルスＳ２を生成して出力するパルス生成器５６とを備えているものとする。また、パルス生成器５６は、一例として、回転子５４に取り付けられたロータリーエンコーダ（不図示）を用いて構成されているものとする。
【００２９】
交流駆動電圧の非供給状態において、回転子５４が所定の回転数で回転させられている状態において、モータ５１のＵ相巻線に相電圧が発生し、この相電圧が入力信号Ｓ１として高調波成分算出装置１に入力されている。また、パルス生成器５６は同期パルスＳ２を生成して出力し、この同期パルスＳ２が高調波成分算出装置１に入力されている。
【００３０】
高調波成分算出装置１では、入力信号Ｓ１については、まず、ＬＰＦ２が、入力信号Ｓ１に含まれているナイキスト周波数ｆｓ／２以上の高周波成分を除去し、かつナイキスト周波数ｆｓ／２未満の周波数成分を通過させることにより、入力信号Ｓ１を新たな入力信号Ｓ１ａに変換して出力する。これにより、入力信号Ｓ１に含まれている最高周波数成分の周波数ｆｍａｘが、サンプリング周波数ｆｓの１／２の周波数（ナイキスト周波数ｆｓ／２）を上回っている場合であったとしても、ＬＰＦ２の上記動作によってエイリアシングの発生が回避される。
【００３１】
次いで、Ａ／Ｄ変換部３が、入力信号Ｓ１ａをサンプリング周波数ｆｓでサンプリングすることにより、振幅データＤ１に変換して出力する。続いて、第１演算部４が、この振幅データＤ１に基づいて、入力信号Ｓ１の実効値Ｄｒｍｓを算出して出力する。この実効値Ｄｒｍｓは、上記したように、Ａ／Ｄ変換部３によるサンプリングの前段階において、ＬＰＦ２によって入力信号Ｓ１に含まれているナイキスト周波数ｆｓ／２以上の高周波成分が除去されているため、エイリアシング（折り返し雑音）の影響を受けることのない高精度な値として算出される。
【００３２】
一方、同期パルスＳ２については、まず、周波数測定部５が、同期パルスＳ２のパルス周波数ｆｐを周期的に測定し、測定の都度、パルス周波数ｆｐを示す周波数データＤｆを周波数設定部６に出力する。次いで、周波数設定部６が、この周波数データＤｆを入力する都度、この周波数データＤｆと係数テーブルＴＢとに基づいてデジタルＬＰＦ７のカットオフ周波数ｆｃを、パルス周波数ｆｐの１／２の周波数に設定する。これにより、デジタルＬＰＦ７のカットオフ周波数ｆｃは、同期パルスＳ２のパルス周波数ｆｐに応じてその１／２の周波数に変更される。
【００３３】
このようにしてカットオフ周波数ｆｃが設定されたデジタルＬＰＦ７は、Ａ／Ｄ変換部３から出力されている振幅データＤ１をデジタル信号処理することにより、この振幅データＤ１に含まれている周波数成分のうちのカットオフ周波数ｆｃ以上の周波数成分を除去して、新たな振幅データＤ２として出力する。
【００３４】
続いて、間引き部８が、図３に示すように、同期パルスＳ２の入力タイミングに同期して振幅データＤ２を１つ抽出して間引きデータＤ３として出力する。この場合、間引き部８による間引き処理により、サンプリング周波数ｆｓに同期した振幅データＤ２が間引きデータＤ３（入力信号Ｓ１の１周期当たり、２の累乗個のデータ）にダウンサンプリングされたのと等価となるが、この間引き処理の前段階において、デジタルＬＰＦ７によって振幅データＤ２に含まれているカットオフ周波数ｆｃ（パルス周波数ｆｐの１／２の周波数）以上の周波数成分が予め除去されている。つまり、間引き部８によるダウンサンプリングに対して、デジタルＬＰＦ７がアンチエイリアスフィルタとして機能して、エイリアシングの発生が回避されている。
【００３５】
次いで、第２演算部９が、間引きデータＤ３に基づいて、入力信号Ｓ１の高調波成分ＤｈをＦＦＴ演算によって算出する。この高調波成分Ｄｈは、上記したように、間引き部８によるダウンサンプリングに対して、デジタルＬＰＦ７がアンチエイリアスフィルタとして機能しているため、エイリアシング（折り返し雑音）の影響を受けることのない高精度な値として算出される。
【００３６】
最後に、処理部１０が表示処理を実行して、第１演算部４から出力される実効値Ｄｒｍｓおよび第２演算部９から出力される高調波成分Ｄｈを入力して、表示部１１に表示させる。
【００３７】
このように、この高調波成分算出装置１では、Ａ／Ｄ変換部３の前段に配設されたアンチエイリアスフィルタとしてのＬＰＦ２が、入力信号Ｓ１に含まれている周波数成分のうちのＡ／Ｄ変換部３でのサンプリングにおけるナイキスト周波数（ｆｓ／２）以上の周波数成分を除去する。また、デジタルＬＰＦ７が、Ａ／Ｄ変換部３から出力される振幅データＤ１をデジタル信号処理することによってこの振幅データＤ１に含まれている周波数成分のうちの予め設定されたカットオフ周波数ｆｃ以上の周波数成分を除去して新たな振幅データＤ２として出力すると共に、周波数設定部６によって、周波数測定部５で測定された同期パルスＳ２のパルス周波数ｆｐの１／２以下にカットオフ周波数ｆｃが規定される。つまり、デジタルＬＰＦ７が、間引き部８に対してアンチエイリアスフィルタとして機能する。
【００３８】
したがって、この高調波成分算出装置１によれば、第１演算部４がＡ／Ｄ変換部３から出力される振幅データＤ１に基づいて入力信号Ｓ１の実効値Ｄｒｍｓをエイリアシング（折り返し雑音）の影響を受けることなく高精度で算出するのと並列的に、第２演算部９が間引き部８から出力される振幅データＤ２に基づいて入力信号Ｓ１の高調波成分Ｄｈをエイリアシング（折り返し雑音）の影響を受けることなく高精度で算出するため、入力信号Ｓ１の実効値Ｄｒｍｓと高調波成分Ｄｈとを高精度で同時に算出することができる。また、この高調波成分算出装置１では、周波数測定部５が同期パルスＳ２のパルス周波数ｆｐを測定して周波数データＤｆを出力し、周波数設定部６がこの周波数データＤｆを入力してデジタルＬＰＦ７のカットオフ周波数ｆｃをパルス周波数ｆｐの１／２以下に設定するという動作が周期的に行われている。このため、この高調波成分算出装置１によれば、モータ５１の回転数が変化し、これに伴い同期パルスＳ２のパルス周波数ｆｐが変化した場合であっても、エイリアシングを起こすことなく、第２演算部９が振幅データＤ２に基づいて入力信号Ｓ１の高調波成分Ｄｈを高精度で算出し続けることができる。
【００３９】
また、この高調波成分算出装置１によれば、周波数設定部６が上記の係数テーブルＴＢを備え、周波数測定部５からパルス周波数ｆｐを示す周波数データＤｆを入力したときに、係数テーブルＴＢとこの周波数データＤｆ（周波数データＤｆで示されるパルス周波数ｆｐ）とに基づいてデジタルＬＰＦ７の係数を特定すると共にデジタルＬＰＦ７に設定することにより、係数を算出するための算出式を備えて、周波数データＤｆを入力する都度、この算出式に基づいて係数を算出（特定）してデジタルＬＰＦ７に設定する構成と比較して、より短時間に係数の特定およびデジタルＬＰＦ７への設定を実行することができる。このため、入力信号Ｓ１の周波数の変化、つまり同期パルスＳ２のパルス周波数ｆｐの変化に対する応答性を高めることができる。なお、入力信号Ｓ１の周波数、つまり同期パルスＳ２のパルス周波数ｆｐが低く、周波数データＤｆを入力する都度、算出式に基づいて係数を算出（特定）したとしても十分な応答性を確保し得る場合には、係数テーブルＴＢに代えて、上記の算出式に基づいて係数を算出する構成を採用することもできる。
【００４０】
また、この高調波成分算出装置１では、表示部１１を備えて、この表示部１１に算出した実効値Ｄｒｍｓおよび高調波成分Ｄｈを表示させる構成を採用して、算出した実効値Ｄｒｍｓおよび高調波成分Ｄｈを表示させる表示装置などの出力装置を別途、用意する手間を省くことができるようにしているが、外部の表示装置などの使用を前提として、高調波成分算出装置１から表示部１１を省くこともでき、これにより、高調波成分算出装置１の装置コストを低減することができる。
【００４１】
なお、上記の高調波成分算出装置１では、モータ５１の固定子巻線を構成するＵ相巻線に発生する相電圧（図２のＵ端子と中性端子Ａとの間に発生する電圧）についての実効値Ｄｒｍｓと高調波成分Ｄｈとを算出する例を挙げて説明したが、Ｖ相巻線に発生する相電圧（図２のＶ端子と中性端子Ａとの間に発生する電圧）やＷ相巻線に発生する相電圧（図２のＷ端子と中性端子Ａとの間に発生する電圧）、さらには各相巻線間の電圧（線間電圧）についての実効値Ｄｒｍｓと高調波成分Ｄｈとの算出に上記の高調波成分算出装置１を適用できるのは勿論である。
【００４２】
また、上記の例では、パルス生成器５６を備えたモータ５１において発生する電圧（相電圧や線間電圧）についての実効値Ｄｒｍｓおよび高調波成分Ｄｈの算出に高調波成分算出装置１を適用したため、パルス生成器５６から出力される同期パルスＳ２をそのまま使用しているが、高調波成分算出装置１はモータ５１において発生する電圧以外の電圧についての実効値Ｄｒｍｓおよび高調波成分Ｄｈの算出にも適用することもできる。この場合には、この電圧を入力信号Ｓ１としてＬＰＦ２に入力する。また、入力信号Ｓ１のゼロクロス点（立ち上がりゼロクロス点または立ち下がりゼロクロス点）を検出して検出信号を出力するゼロクロス検出部と、この検出信号に同期すると共に周波数が検出信号の周波数の２の累乗倍のパルス信号を同期パルスＳ２として生成して出力するＰＬＬクロック発生部とを設ける。この構成により、入力信号Ｓ１についての実効値Ｄｒｍｓおよび高調波成分Ｄｈをエイリアシングを起こすことなく、高精度で、しかも同時に算出することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１  高調波成分算出装置
２  ＬＰＦ
３  処理部
４  第１演算部
５  表示部
６  周波数設定部
７  デジタルＬＰＦ
８  間引き部
９  第２演算部
Ｄ１，Ｄ２  振幅データ
Ｄ３  間引きデータ
Ｄｈ  高調波成分
Ｄｒｍｓ  実効値
Ｓ１  入力信号
ＴＢ  係数テーブル
【図１】
2012083116.tif 000003
【図２】
2012083116.tif 000004
【図３】
2012083116.tif 000005