(57)【要約】      （修正有）【課題】電動モーターの鉄損失、機械損失、銅損失を測定する。【解決手段】（ａ）標準モーターを第１の回転数で回転させたときの標準モーターの第１の駆動電圧、駆動電流を取得し、さらに標準モーターの電磁コイルの電気抵抗を用いて、標準モーターの第１の総損失及び第１の銅損失を算出し、第１の総損失と第１の銅損失の差から標準モーターの第１の鉄損失と第１の機械損失の和を算出し、（ｂ）被測定モーターのローターを軸受けで保持した状態で標準モーターに前記ローターのみを接続し、標準モーターを第１の回転数で回転させたときの第２の駆動電圧、駆動電流を取得して、標準モーターの第２の総損失を算出し、（ｃ）第２の駆動電流の二乗に電気抵抗を掛けて得られる損失と第１の銅損失との差から標準モーターの第２の銅損失を算出し、第１、第２の総損失と第２の銅損失とから被測定モーターの機械損失を算出する。【選択図】図５
2012052948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モーターの損失を測定する測定方法であって、
（ａ）標準モーターを第１の回転数で回転させたときの前記標準モーターの第１の駆動
電圧及び第１の駆動電流を取得し、前記標準モーターの電磁コイルの電気抵抗と前記第１
の駆動電圧と前記第１の駆動電流とを用いて、前記標準モーターの第１の総損失及び第１
の銅損失を算出し、前記第１の総損失と前記第１の銅損失の差から前記標準モーターの第
１の鉄損失と第１の機械損失の和を算出する工程と、
（ｂ）被測定モーターの構成部材となるローターを軸受けで保持した状態で前記標準モ
ーターに前記ローターのみを接続し、前記標準モーターを前記第１の回転数で回転させた
ときの前記標準モーターの第２の駆動電圧及び第２の駆動電流を取得し、前記第２の駆動
電圧及び前記第２の駆動電流を用いて、前記標準モーターの第２の総損失を算出し、
（ｃ）前記第２の駆動電流の二乗に前記電気抵抗を掛けて得られる損失と前記第１の銅
損失との差から前記ローターのみが接続された前記標準モーターの第２の銅損失を算出し
、前記第２の総損失と前記第１の総損失と前記第２の銅損失とから前記被測定モーターの
機械損失を算出する工程と、
を備える測定方法。
【請求項２】
請求項１に記載の測定方法において、さらに、
（ｄ）前記被測定モーターのローターに結線を開放した電磁コイルを含むステーターを
加えて被測定モーターとし、前記被測定モーターを前記標準モーターに接続し、前記標準
モーターを前記第１の回転数で回転させたときの前記標準モーターの第３の駆動電圧及び
第３の駆動電流を取得し、前記第３の駆動電圧及び前記第３の駆動電流を用いて、前記標
準モーターの第３の総損失を算出し、
（ｅ）前記第３の駆動電流の二乗に前記電気抵抗を掛けて得られる損失と、前記第１の
銅損失と前記第２の銅損失との和との差から、前記標準モーターの第３の銅損失を算出し
、前記第３の総損失と前記２の総損失と前記第３の銅損失とから前記被測定モーターの鉄
損失を算出する工程、
を備える測定方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の測定方法において、さらに、
前記電気抵抗の大きさを、前記標準モーターの前記電磁コイルの電気抵抗に流れる電流
Ｉｃに対する電流−抵抗値特性と、測定温度Ｔｒに対する温度―抵抗値特性と、を含む関
数式Ｒｃ（Ｔｒ，Ｉｓ）に基づいて算出する工程を備える、測定方法。
【請求項４】
電動モーターの損失測定装置であって、
標準モーターと、
前記標準モーターと被測定モーターのローターとを接続するカップリングと、
前記ローターを支持する軸受けと、
前記標準モーターの駆動電圧と前記駆動電流とを測定する測定部と、
前記駆動電圧と前記駆動電流とを用いて前記被測定モーターの銅損失、機械損失、及び
鉄損失を取得する損失取得部と、
を備え、
前記損失取得部は、
（ａ）標準モーターを第１の回転数で回転させたときの前記標準モーターの第１の駆動
電圧及び第１の駆動電流を取得し、前記標準モーターの電磁コイルの電気抵抗と前記第１
の駆動電圧と前記第１の駆動電流とを用いて、前記標準モーターの第１の総損失及び第１
の銅損失を算出し、前記第１の総損失と前記第１の銅損失の差から前記標準モーターの第
１の鉄損失と第１の機械損失の和を算出し、
（ｂ）前記ローターを前記軸受けで保持した状態で前記標準モーターに前記ローターの
みを接続し、前記標準モーターを前記第１の回転数で回転させたときの前記標準モーター
の第２の駆動電圧及び第２の駆動電流を取得し、前記第２の駆動電圧及び前記第２の駆動
電流を用いて、前記標準モーターの第２の総損失を算出し、
（ｃ）前記第２の駆動電流の二乗に前記電気抵抗を掛けて得られる損失と前記第１の銅
損失との差から前記ローターのみが接続された前記標準モーターの第２の銅損失を算出し
、前記第２の総損失と前記第１の総損失と前記第２の銅損失とから前記被測定モーターの
機械損失を算出する、
損失測定装置。
【請求項５】
請求項４に記載の損失測定装置において、さらに、
前記被測定モーターは、
電磁コイルと、
前記電磁コイルを含むステーターと、を有しており、
前記損失取得部は、
（ｄ）前記被測定モーターのローターに結線を開放した電磁コイルを含むステーターを
加えて被測定モーターとし、前記被測定モーターを前記標準モーターに接続し、前記標準
モーターを前記第１の回転数で回転させたときの前記標準モーターの第３の駆動電圧及び
第３の駆動電流を取得し、前記第３の駆動電圧及び前記第３の駆動電流を用いて、前記標
準モーターの第３の総損失を算出し、
（ｅ）前記第３の駆動電流の二乗に前記電気抵抗を掛けて得られる損失と、前記第１の
銅損失と前記第２の銅損失との和との差から、前記標準モーターの第３の銅損失を算出し
、前記第３の総損失と前記２の総損失と前記第３の銅損失とから前記被測定モーターの鉄
損失を算出する、
損失測定装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の損失測定装置において、さらに、
標準モーターの温度を測定する温度測定装置を備え、
前記損失取得部は、
前記電気抵抗の大きさを、前記標準モーターの前記電磁コイルの電気抵抗に流れる電流
Ｉｃに対する電流−抵抗値特性と、測定温度Ｔｒに対する温度―抵抗値特性と、を含む関
数式Ｒｃ（Ｔｒ，Ｉｓ）に基づいて算出する、損失測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モーターの鉄損失、機械損失、銅損失を測定する装置、方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
モーターは、永久磁石と電磁コイルとの間のローレンツ力により、駆動力を発生させて
いる（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１５９８４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電動モーターを動作させると、銅損失、機械損失、鉄損失など様々な損失が生じる。こ
こで、電動モーターの鉄損失については、磁界シミュレーションにより算出できるように
なってきた。しかし、変圧器による鉄損失の測定方法はあったものの、電動モーターの鉄
損失を実測する方法は知られておらず、電動モーターの効率、すなわち、鉄損失、機械損
失、銅損失などの様々な損失を含む総損失についての効率、でしか評価されてこなかった
。
【０００５】
本発明は、上述した従来の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり
、電動モーターの銅損失、機械損失、鉄損失を測定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の
形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］
電動モーターの損失を測定する測定方法であって、（ａ）標準モーターを第１の回転数
で回転させたときの前記標準モーターの第１の駆動電圧及び第１の駆動電流を取得し、前
記標準モーターの電磁コイルの電気抵抗と前記第１の駆動電圧と前記第１の駆動電流とを
用いて、前記標準モーターの第１の総損失及び第１の銅損失を算出し、前記第１の総損失
と前記第１の銅損失の差から前記標準モーターの第１の鉄損失と第１の機械損失の和を算
出する工程と、（ｂ）被測定モーターの構成部材となるローターを軸受けで保持した状態
で前記標準モーターに前記ローターのみを接続し、前記標準モーターを前記第１の回転数
で回転させたときの前記標準モーターの第２の駆動電圧及び第２の駆動電流を取得し、前
記第２の駆動電圧及び前記第２の駆動電流を用いて、前記標準モーターの第２の総損失を
算出し、（ｃ）前記第２の駆動電流の二乗に前記電気抵抗を掛けて得られる損失と前記第
１の銅損失との差から前記ローターのみが接続された前記標準モーターの第２の銅損失を
算出し、前記第２の総損失と前記第１の総損失と前記第２の銅損失とから前記被測定モー
ターの機械損失を算出する工程と、を備える測定方法。
この適用例によれば、被測定モーターの機械損失を容易に求めることが可能となる。
【０００８】
［適用例２］
適用例１に記載の測定方法において、さらに、（ｄ）前記被測定モーターのローターに
結線を開放した電磁コイルを含むステーターを加えて被測定モーターとし、前記被測定モ
ーターを前記標準モーターに接続し、前記標準モーターを前記第１の回転数で回転させた
ときの前記標準モーターの第３の駆動電圧及び第３の駆動電流を取得し、前記第３の駆動
電圧及び前記第３の駆動電流を用いて、前記標準モーターの第３の総損失を算出し、（ｅ
）前記第３の駆動電流の二乗に前記電気抵抗を掛けて得られる損失と、前記第１の銅損失
と前記第２の銅損失との和との差から、前記標準モーターの第３の銅損失を算出し、前記
第３の総損失と前記２の総損失と前記第３の銅損失とから前記被測定モーターの鉄損失を
算出する工程、を備える測定方法。
この適用例によれば、被測定モーターの鉄損失を容易に求めることが可能となる。
【０００９】
［適用例３］
適用例１または適用例２に記載の測定方法において、さらに、前記電気抵抗の大きさを
、前記標準モーターの前記電磁コイルの電気抵抗に流れる電流Ｉｃに対する電流−抵抗値
特性と、測定室温Ｔｒに対する温度―抵抗値特性と、を含む関数式Ｒｃ（Ｔｒ，Ｉｓ）に
基づいて算出する工程を備える、測定方法。
この適用例によれば、モーターの損失により生じるモーターの温度上昇を加味した高精
度な損失を算出することが可能となる。
【００１０】
［適用例４］
電動モーターの損失測定装置であって、標準モーターと、前記標準モーターと被測定モ
ーターのローターとを接続するカップリングと、前記ローターを支持する軸受けと、前記
標準モーターの駆動電圧と前記駆動電流とを測定する測定部と、前記駆動電圧と前記駆動
電流とを用いて前記被測定モーターの銅損失、機械損失、及び鉄損失を取得する損失取得
部と、を備え、前記損失取得部は、（ａ）標準モーターを第１の回転数で回転させたとき
の前記標準モーターの第１の駆動電圧及び第１の駆動電流を取得し、前記標準モーターの
電磁コイルの電気抵抗と前記第１の駆動電圧と前記第１の駆動電流とを用いて、前記標準
モーターの第１の総損失及び第１の銅損失を算出し、前記第１の総損失と前記第１の銅損
失の差から前記標準モーターの第１の鉄損失と第１の機械損失の和を算出し、（ｂ）前記
ローターを前記軸受けで保持した状態で前記標準モーターに前記ローターのみを接続し、
前記標準モーターを前記第１の回転数で回転させたときの前記標準モーターの第２の駆動
電圧及び第２の駆動電流を取得し、前記第２の駆動電圧及び前記第２の駆動電流を用いて
、前記標準モーターの第２の総損失を算出し、（ｃ）前記第２の駆動電流の二乗に前記電
気抵抗を掛けて得られる損失と前記第１の銅損失との差から前記ローターのみが接続され
た前記標準モーターの第２の銅損失を算出し、前記第２の総損失と前記第１の総損失と前
記第２の銅損失とから前記被測定モーターの機械損失を算出する、損失測定装置。
この適用例によれば、被測定モーターの機械損失を容易に求めることが可能となる。
【００１１】
［適用例５］
適用例４に記載の損失測定装置において、さらに、前記被測定モーターは、電磁コイル
と、前記電磁コイルを含むステーターと、を有しており、前記損失取得部は、（ｄ）前記
被測定モーターのローターに結線を開放した電磁コイルを含むステーターを加えて被測定
モーターとし、前記被測定モーターを前記標準モーターに接続し、前記標準モーターを前
記第１の回転数で回転させたときの前記標準モーターの第３の駆動電圧及び第３の駆動電
流を取得し、前記第３の駆動電圧及び前記第３の駆動電流を用いて、前記標準モーターの
第３の総損失を算出し、（ｅ）前記第３の駆動電流の二乗に前記電気抵抗を掛けて得られ
る損失と、前記第１の銅損失と前記第２の銅損失との和との差から、前記標準モーターの
第３の銅損失を算出し、前記第３の総損失と前記２の総損失と前記第３の銅損失とから前
記被測定モーターの鉄損失を算出する、損失測定装置。
この適用例によれば、被測定モーターの鉄損失を容易に求めることが可能となる。
【００１２】
［適用例６］
適用例４または適用例５に記載の損失測定装置において、さらに、標準モーターの温度
を測定する温度測定手段を備え、前記損失取得部は、前記電気抵抗の大きさを、前記標準
モーターの前記電磁コイルの電気抵抗に流れる電流Ｉｃに対する電流−抵抗値特性と、測
定温度Ｔｒに対する温度―抵抗値特性と、を含む関数式Ｒｃ（Ｔｒ，Ｉｓ）に基づいて算
出する、損失測定装置。
この適用例によれば、モーターの損失により生じるモーターの温度上昇を加味した高精
度な損失を算出することが可能となる。
【００１３】
本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、電動モーターの損失測定
方法の他、電動モーターの損失測定装置等様々な形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】標準モーターの特性を測定するための測定装置の構成を示す説明図である。
【図２】標準モーター駆動回路の構成を示す説明図である。
【図３】標準モーターの特性を示す説明図である。
【図４】標準モーターの損失特性を示す説明図である。
【図５】標準モーターに被測定モーターの構成部材となるローターのみを接続したときの特性を測定する時の測定装置の構成を示す説明図である。
【図６】標準モーターに被測定モーターのローターのみを接続したときの損失特性を示す説明図である。
【図７】標準モーターに被測定モーターのローターのみを接続したときの損失特性を示すグラフである。
【図８】標準モーターに電磁コイルを開放した被測定モーターを接続したときの特性を測定するための測定装置の構成を示す説明図である。
【図９】標準モーターに電磁コイルを開放した被測定モーターを接続したときの損失特性を示す説明図である。
【図１０】被標準モーターに電磁コイルを開放した被測定モーターを接続したときの損失特性を示すグラフである。
【図１１】さらに高精度の損失測定を行うための標準モーター駆動回路の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
[標準モーターの特性測定]
図１は、標準モーターの特性を測定するための測定装置の構成を示す説明図である。測
定装置は、標準モーター１０と、標準モーター駆動回路２０と、回転計３０と、を備える
。標準モーター１０は、回転軸１２を備える。標準モーター１０とは、被測定モーター（
図１では図示せず）を回転させるモーターである。標準モーターの特性の測定時には、回
転軸１２に、被測定モーターが接続されない。標準モーター駆動回路２０は、標準モータ
ー１０を駆動するための回路である。標準モーター駆動回路２０の構成については後述す
る。回転計３０は、標準モーター１０の回転数を測定する。回転計３０は、標準モーター
１０に対して摩擦などに起因する機械損失を与えないために、非接触で測定できることが
好ましい。回転計３０として、例えば、光学式のロータリーエンコーダーを用いることが
出来る。または、標準モーター１０の内部に設けられている電気角を検出するための位置
センサーからの信号を用いた方法で回転数を計測しても良い。更に、標準モーター１０は
、標準のモーターとして鉄損失の影響を極小化するために鉄芯のないコアレスモーターで
あることが好ましい。
【００１６】
図２は、標準モーター駆動回路の構成を示す説明図である。標準モーター駆動回路２０
は、電源部２００と、ＰＷＭ制御部２１０と、ＰＷＭ駆動部２２０と、ＰＷＭ比指令部２
３０と、回転数計測部２４０と、電圧計２５０と、電流計２６０と、計測用コンピュータ
２７０と、を備える。電源部２００は、標準モーター１０（図１）を駆動するための電源
を供給する。ＰＷＭ制御部２１０は、標準モーター１０を駆動するための駆動信号を生成
する。ＰＷＭ駆動部２２０は、ＰＷＭ制御部２１０からの駆動信号に基づいて標準モータ
ー１０を駆動する。ＰＷＭ駆動部２２０として、例えば、Ｈ型ブリッジ回路を用いること
ができる。ＰＷＭ比指令部２３０は、ＰＷＭ制御部２１０に対して平均デューティ比Ｄｓ
を指令する。ＰＷＭ駆動で正弦波を模擬した駆動を行う場合、ＰＷＭの１つのパルス毎に
デューティ比が異なる。標準モーター１０の機械角２πにおける駆動活性期間の比率を平
均デューティ比と呼ぶ。回転数計測部２４０は、回転計３０からのデータに基づいて、標
準モーター１０の回転数を算出する。電圧計２５０は、標準モーター１０に印加される駆
動電圧Ｅｓを計測する。電流計２６０は、標準モーター１０に印加される駆動電流Ｉｓを
計測する。計測用コンピュータ２７０は、駆動電圧Ｅｓ、駆動電流Ｉｓ、平均デューティ
比Ｄｓを用いて、標準モーター１０の損失を算出する。
【００１７】
先ず、計測用コンピュータ２７０は、標準モーター１０に何も接続しない状態、すなわ
ち、標準モーター１０に負荷がかかっていない状態において、第１の回転数で標準モータ
ー１０を回転させる。計測用コンピュータ２７０は、計測を実行する第１の回転数として
様々な回転数を採用可能である。計測用コンピュータ２７０は、本実施例では、後述する
ように、標準モーター１０の回転数として、１０００ｒｐｍ、２０００ｒｐｍ、３０００
ｒｐｍ、５０００ｒｐｍ、８０００ｒｐｍを採用している。計測用コンピュータ２７０は
、各回転数において、駆動電圧Ｅｓ、駆動電流Ｉｓを測定し、測定した駆動電圧Ｅｓ、駆
動電流Ｉｓを用いて、標準モーター１０の第１の総損失Ｐｓを算出する。第１の総損失Ｐ
ｓは、式（１）に基づいて算出される。
【数１】
2012052948.tif 000003
【００１８】
次に、計測用コンピュータ２７０は、標準モーター１０の第１の銅損失Ｐｓｃを式（２
）に基づいて算出する。銅損失とは、入力した電気エネルギーが巻き線などの抵抗によっ
て熱エネルギーにかわる損失、すなわち、ジュール熱損失である。
【数２】
2012052948.tif 000004
式（２）において、Ｒｃは標準モーター１０の電磁コイル（図示せず）の電気抵抗であ
る。電気抵抗Ｒｃは、標準モーター１０のローターを回転させずに停止させ、電磁コイル
に誘起電圧を生じさせない状態にし、電磁コイルに直流電圧を印加して電磁コイルに流れ
る電流を測定することにより、容易に算出することが可能である。
【００１９】
第１の総損失Ｐｓは、第１の銅損失Ｐｓｃと、機械損失Ｐｓｍと、鉄損失Ｐｓｆの和で
ある。ここで、機械損失Ｐｓｍとは、ローターと軸受け（図示せず）との間の摩擦抵抗に
よる損失であり、鉄損失Ｐｓｆとは、標準モーターの鉄心（コア）による渦電流損失とヒ
ステリシス損失である。計測用コンピュータ２７０は、式（３）を用いて、機械損失Ｐｓ
ｍと、鉄損失Ｐｓｆの和Ｐｍｍを算出する。ただし、計測用コンピュータ２７０は、機械
損失Ｐｓｍと鉄損失Ｐｓｆを分けることはできない。
【数３】
2012052948.tif 000005
【００２０】
図３は、標準モーターの特性を示す説明図である。本実施例では、計測用コンピュータ
２７０は、標準モーター１０の回転数が、１０００ｒｐｍ、２０００ｒｐｍ、３０００ｒ
ｐｍ、５０００ｒｐｍ、８０００ｒｐｍとなるように、標準モーター１０に印可する駆動
電圧Ｅｓを調整し、駆動電流Ｉｓを測定する。本実施例では、標準モーターの電磁コイル
の電気抵抗の実測値が２１．９［Ω］であったので、計測用コンピュータ２７０は、この
値２１．９［Ω］を用いて第１の銅損失Ｐｓｃを算出する。図４は、標準モーターの損失
特性を示す説明図である。なお、図４は、図３に記載された損失のデータをグラフ化した
ものである。標準モーター１０に何も接続していない状態では、標準モーター１０の第１
の銅損失Ｐｓｃは少なく、第１の総損失Ｐｓのほとんどが、機械損失Ｐｓｍと鉄損失Ｐｓ
ｆの和Ｐｍｍであることがわかる。
【００２１】
［標準モーターに被測定モーターのローターのみを接続したときの特性］  
図５は、標準モーターに被測定モーターの構成部材となるローターのみを接続したとき
の特性を測定する時の測定装置の構成を示す説明図である。測定装置は、図１に示す測定
装置の構成に加えて、カップリング４０と、軸受け５０と、被測定モーター６０と、を備
える。この実施例では、被測定モーター６０は、回転軸６２と、ローター６４と、を備え
るが、電磁コイルを備えていない。カップリング４０は、標準モーター１０の回転軸１２
と、被測定モーター６０の回転軸６２とを接続する。軸受け５０は、被測定モーター６０
の回転軸６２を支える。
【００２２】
計測用コンピュータ２７０は、標準モーター１０の回転数が、１０００ｒｐｍ、２００
０ｒｐｍ、３０００ｒｐｍ、５０００ｒｐｍ、８０００ｒｐｍとなるように、標準モータ
ー１０に印可する駆動電圧Ｅｓを調整し、駆動電流Ｉｓを測定する。計測用コンピュータ
２７０は、測定した駆動電圧Ｅｓと駆動電流Ｉｓとを用い標準モーター１０に被測定モー
ター６０のローター６４のみを接続したときの第２の総損失Ｐｒｓを、式（４）を用いて
算出する。
【数４】
2012052948.tif 000006
【００２３】
次に、計測用コンピュータ２７０は、標準モーター１０に被測定モーター６０のロータ
ー６４のみを接続したときの標準モーター１０の第２の銅損失Ｐｒｃを、式（５）を用い
て算出する。なお、計測用コンピュータ２７０は、式（５）を適用する場合、標準モータ
ー１０の回転数は同じ条件（同じ回転数）のときの測定結果、計算結果を用いる。
【数５】
2012052948.tif 000007
計測用コンピュータ２７０は、式（５）において、標準モーター１０に被測定モーター
６０のローター６４のみを接続したときの標準モーター１０を第１の回転数で回転させた
ときの第２の駆動電流Ｉｓの二乗に電気抵抗Ｒｃを掛けて得られる損失から、標準モータ
ー１０に何も接続せずに第１の回転数で標準モーターを回転させたときの第１の銅損失Ｐ
ｓｃ（式（２））を引くことにより、標準モーター１０に被測定モーター６０のローター
６４のみを接続したときの標準モーター１０の第２の銅損失Ｐｒｃを算出している。
【００２４】
次に、計測用コンピュータ２７０は、被測定モーター６０の機械損失Ｐｒｍを、式（６
）を用いて求める。この機械損失Ｐｒｍは、被測定モーター６０の回転軸６２と軸受け５
０との間の摩擦抵抗によるものである。
【数６】
2012052948.tif 000008
【００２５】
標準モーター１０に被測定モーター６０のローター６４のみを接続したときの第２の総
損失Ｐｒｓ（式（４））は、標準モーター１０に何も接続しない状態における第１の総損
失Ｐｓ（式（１））と、標準モーター１０に被測定モーター６０のローター６４のみを接
続したときの被測定モーターの第２の銅損失Ｐｒｃ（式（５））と、被測定モーター６０
の機械損失Ｐｒｍとを加えた和である。したがって、計測用コンピュータ２７０は、標準
モーター１０に被測定モーター６０のローター６４のみを接続したときの第２の総損失Ｐ
ｒｓ（式（４））から、標準モーター１０に何も接続しない状態における第１の総損失Ｐ
ｓ（式（１））と、標準モーター１０に被測定モーター６０のローター６４のみを接続し
たときの標準モーター１０の第２の銅損失Ｐｒｃ（式（５））と、を引くことにより、被
測定モーター６０の機械損失Ｐｒｍを算出することができる。ここで、被測定モーター６
０は、回転軸６２とローター６４以外を有していないため、被測定モーター６０には、鉄
損失が生じない。なお、総損失Ｐｒｓには、標準モーター１０の鉄損失Ｐｓｆが含まれる
が、鉄損失Ｐｓｆは、総損失Ｐｓに含まれるため、式（６）の演算において相殺される。
【００２６】
図６は、標準モーターに被測定モーターのローターのみを接続したときの損失特性を示
す説明図である。図６では、被測定モーター６０を接続しない場合と、接続した場合とを
比較して示している。図７は、標準モーターに被測定モーターのローターのみを接続した
ときの損失特性を示すグラフである。被測定モーター６０の損失は、第２の銅損失Ｐｒｃ
、機械損失Ｐｒｍとも、回転数の増大とともに大きくなっている。機械損失Ｐｒｍは、回
転数が増大すると、第２の銅損失Ｐｒｃよりも急速に損失が大きくなっている。
【００２７】
以上、説明したように、標準モーター１０の特性測定と、標準モーター１０に被測定モ
ーター６０のローター６４のみを接続したときの特性と、を測定し、式（１）〜（６）の
演算を行うことにより、標準モーター１０の第２の銅損失と被測定モーター６０の機械損
失と、を算出することが可能となる。
【００２８】
［標準モーターに電磁コイルを開放した被測定モーターを接続したときの特性］
図８は、標準モーターに電磁コイルを開放した被測定モーターを接続したときの特性を
測定するための測定装置の構成を示す説明図である。図８に示す測定装置の構成は、図５
に示す測定装置の構成と同じである。ただし、図８に示す測定装置では、被測定モーター
６０は、電磁コイル６６と、ステーター６８とを備えている。電磁コイル６６は、ステー
ターに固定されている。ここで、電磁コイル６６の両端は開放されており、どことも接続
されていない。すなわちローター６４が回転しても、電磁コイル６６が開放されているた
め、電磁コイル６６は、誘起電圧を出力するが、電磁コイルに電流は流れない。
【００２９】
計測用コンピュータ２７０は、標準モーター１０の回転数が、１０００ｒｐｍ、２００
０ｒｐｍ、３０００ｒｐｍ、５０００ｒｐｍ、８０００ｒｐｍとなるように、標準モータ
ー１０に印可する駆動電圧Ｅｓを調整し、駆動電流Ｉｓを測定する。計測用コンピュータ
２７０は、標準モーター１０に電磁コイル６６を開放した被測定モーター６０を接続した
ときの第３の総損失Ｐａｓを、式（７）を用いて算出する。
【数７】
2012052948.tif 000009
【００３０】
次に、計測用コンピュータ２７０は、標準モーター１０に電磁コイル６６を開放した被
測定モーター６０を接続したときの標準モーター１０の第３の銅損失Ｐａｃを、式（８）
を用いて算出する。
【数８】
2012052948.tif 000010
計測用コンピュータ２７０は、式（８）において、標準モーター１０に電磁コイル６６
を開放した被測定モーター６０を接続したときの標準モーター１０の第３の駆動電流Ｉｓ
の二乗に電気抵抗Ｒｃを掛けて得られる損失から、標準モーター１０に何も接続しないと
きの標準モーター１０の第１の銅損失Ｐｓｃ（式（２））と、標準モーター１０に被測定
モーター６０のローター６４のみを接続したときの標準モーター１０の第２の銅損失Ｐｒ
ｃ（式（５））と、を引くことにより、標準モーター１０に電磁コイル６６を開放した被
測定モーター６０を接続したときの標準モーター１０の第３の銅損失Ｐａｃを算出してい
る。この第３の銅損失Ｐａｃは、被測定モーター６０を接続したことにより消費される損
失であり、被測定モーター６０の銅損失に等しい。
【００３１】
次に、計測用コンピュータ２７０は、被測定モーター６０の鉄損失Ｐａｍを、式（９）
を用いて求める。
【数９】
2012052948.tif 000011
標準モーター１０に電磁コイル６６を開放した被測定モーター６０を接続したときの総
第３の総損失Ｐａｓ（式（７））は、標準モーター１０に被測定モーター６０のローター
６４のみを接続したときの第２の総損失Ｐｒｓ（式（４））と、電磁コイル６６を開放し
た標準モーター１０の第３の銅損失Ｐａｃ（式（８））と、電磁コイル６６を開放した被
測定モーター６０の鉄損失Ｐａｍを加えた和である。したがって、計測用コンピュータ２
７０は、式（８）において、標準モーター１０に電磁コイル６６を開放した被測定モータ
ー６０を接続したときの第５の総損失Ｐａｓ（式（７））から、標準モーター１０に被測
定モーターのローターのみを接続したときの第２の総損失Ｐｒｓ（式（４））と、標準モ
ーター１０に電磁コイル６６を開放した被測定モーター６０を接続したときの標準モータ
ー１０の第３の銅損失Ｐａｃ（式（８））を引くことにより、標準モーター１０に電磁コ
イル６６を開放した被測定モーター６０を接続したときの被測定モーター６０の鉄損失Ｐ
ａｍを算出することができる。なお、被測定モーター６０の機械損失Ｐｒｍ（式（６））
は、標準モーター１０に被測定モーター６０のローター６４のみを接続したときの総損失
Ｐｒｓ（式（４））に含まれているので、式（９）の計算において、相殺される。
【００３２】
図９は、標準モーターに電磁コイルを開放した被測定モーターを接続したときの損失特
性を示す説明図である。図９では、標準モーター１０に、被測定モーター６０を接続しな
い場合と、ローターのみの被測定モーターを接続した場合と、開放された電磁コイルを含
む被測定モーターを接続した場合と、比較して示している。図１０は、被標準モーターに
電磁コイルを開放した被測定モーターを接続したときの損失特性を示すグラフである。被
測定モーター６０の損失は、機械損失Ｐｒｍ、鉄損失Ｐａｍとも、回転数の増大とともに
大きくなっている。鉄損失Ｐａｍは、機械損失Ｐｒｍの１０％以下であり、あまり大きく
ないことが分かった。
【００３３】
以上、説明したように、さらに、標準モーターに電磁コイルを開放した被測定モーター
を接続したときの特性を測定し、式（７）〜（９）の演算を行うことにより、被測定モー
ター６０の鉄損失を算出することが可能となる。被測定モーター６０の鉄損失と機械損失
を分離させて説明を行ったが、鉄損失と機械損失を分離する必要がなければ図５、図６で
説明した被測定モーターのローター部のみの測定を略すことが出来る。
【００３４】
図１１は、さらに高精度の損失測定を行うための標準モーター駆動回路の構成を示す説
明図である。この実施例では、更に精度良く各損失を計測するために、標準モーター１０
の温度を測定するための温度測定装置７０を備えてもよい。そして、標準モーター１０の
電磁コイル１００の電気抵抗Ｒｃに流れる電流Ｉｓに対する電流−抵抗値特性と、測定温
度Ｔｒに対する温度―抵抗値特性と、を含む関数式Ｒｃ（Ｔｒ，Ｉｓ）に基づいて電磁コ
イルの電気抵抗の値を算出してもよい。こうすれば、より高精度な損失を算出することも
できる。温度測定装置７０としては、例えば、熱電対を用いた温度測定装置を採用するこ
とが可能である。
【００３５】
以上、いくつかの実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明してきたが、上記
した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定す
るものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、
改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
【符号の説明】
【００３６】
１０…標準モーター
１２…回転軸
２０…標準モーター駆動回路
３０…回転計
４０…カップリング
６０…被測定モーター
６２…回転軸
６４…ローター
６６…電磁コイル
６８…ステーター
７０…温度測定装置
２００…電源部
２４０…回転数計測部
２５０…電圧計
２６０…電流計
２７０…計測用コンピュータ
Ｒｃ…電気抵抗
Ｄｓ…平均デューティ比
Ｅｓ…駆動電圧
Ｉｓ…駆動電流
Ｐｓ…総損失
Ｐａｃ…銅損失
Ｐａｍ…鉄損失
Ｐａｓ…総損失
Ｐｒｃ…銅損失
Ｐｓｃ…銅損失
Ｐｓｆ…鉄損失
Ｐｒｍ…機械損失
Ｐｓｍ…機械損失
Ｐｒｓ…総損失
【図１】
2012052948.tif 000012
【図２】
2012052948.tif 000013
【図３】
2012052948.tif 000014
【図４】
2012052948.tif 000015
【図５】
2012052948.tif 000016
【図６】
2012052948.tif 000017
【図７】
2012052948.tif 000018
【図８】
2012052948.tif 000019
【図９】
2012052948.tif 000020
【図１０】
2012052948.tif 000021
【図１１】
2012052948.tif 000022