(57)【要約】【課題】正確な温度を測定できる温度測定装置を提供する。【解決手段】電動機２のステータ２１に装着されるサーミスタ１１と、サーミスタによりステータの温度を検出する測定温度検出回路１２と、サーミスタの基準熱時定数τ０および基準熱抵抗Ｒ０を予め格納した記憶回路１５と、ステータの所定の発熱量に対し、測定温度Ｔthと基準熱時定数および基準熱抵抗とに基づいてサーミスタの推定温度Ｔcalを算出する推定温度算出回路１３と、推定温度Ｔcalと測定温度Ｔthとの温度差の絶対値が、所定の閾値ΔＴ以下か否かを判断する判断回路１４とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物に装着されるサーミスタと、
前記サーミスタにより前記測定対象物の温度を検出する測定温度検出手段と、
前記サーミスタの基準熱時定数および基準熱抵抗を予め格納した記憶手段と、
前記測定対象物の所定の発熱量に対し、前記測定温度検出手段により検出した測定温度と前記記憶手段に格納した前記基準熱時定数および前記基準熱抵抗とに基づいて前記サーミスタの推定温度を算出する推定温度算出手段と、
前記推定温度算出手段により算出した推定温度と前記測定温度検出手段により検出した測定温度との温度差の絶対値が、所定の閾値以下か否かを判断する判断手段と、
前記推定温度を補正して補正温度を演算する補正演算手段と、を備え、
前記温度差の絶対値が前記所定の閾値を越える場合は、前記補正演算手段による補正温度を出力することを特徴とする温度測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の温度測定装置において、
前記判断手段は、前記温度差の絶対値が前記所定の閾値以下である場合は、前記測定温度を出力することを特徴とする温度測定装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の温度測定装置において、
前記補正演算手段は、前記測定温度に基づいて熱時定数および熱抵抗を算出し、当該算出した熱時定数および熱抵抗と前記測定温度とに基づいて前記サーミスタの推定温度を算出し、当該推定温度を前記補正温度とすることを特徴とする温度測定装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の温度測定装置において、
前記温度差の絶対値が、前記所定の閾値より大きい所定の限界閾値を超える場合は、前記推定温度の補正を実行しないで警報を出力することを特徴とする温度測定装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の温度測定装置において、
前記記憶手段に格納する前記サーミスタの基準熱時定数τ０および熱抵抗Ｒ０は、前記測定対象物が前記所定の発熱量Ｑを発熱し、時間ｔの間に当該測定物の温度がＴ０からＴ１に変化したとき、下記式により算出することを特徴とする温度測定装置。
《数１》
Ｔ１＝Ｑ・Ｒ０｛１−exp（−ｔ／τ０）｝＋Ｔ０
【請求項６】
測定対象物に装着されるサーミスタより検出した測定温度と、
前記測定対象物の所定の発熱量に対し、前記サーミスタにより検出した測定温度と前記サーミスタの基準熱時定数および基準熱抵抗とに基づいて算出した推定温度とを比較し、
これら測定温度と推定温度との差に応じて、前記測定温度と、前記推定温度を前記サーミスタの熱時定数および熱抵抗に基づいて補正した補正温度とのいずれか一方を選択することを特徴とする温度測定方法。
【請求項７】
測定対象物に装着されるサーミスタより検出した測定温度と、
前記測定対象物の所定の発熱量に対し、前記サーミスタにより検出した測定温度と前記サーミスタの基準熱時定数および基準熱抵抗とに基づいて算出した推定温度とを比較し、
これら測定温度と推定温度との差の絶対値が所定の閾値より大きい場合には、前記サーミスタが異常であると判定する温度測定装置の異常検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度測定装置および温度測定方法並びに温度測定装置の異常検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動機にサーミスタなどの温度センサを取り付け、温度センサで検出した電動機の温度が所定温度以上になったときは出力制限を行うことで電動機を保護するものが知られている（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−９４５７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、サーミスタなどの温度センサは接着剤などを用いて測定対象物に装着されるが、センサと測定対象物との間に空気が入った状態で装着されたり、経時変化によりセンサが剥がれてセンサと測定対象物との間に空気が入ったりした場合には、正確な温度を検出することができない。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、正確な温度を測定できる温度測定装置および温度測定方法を提供すること、並びに温度測定装置の異常を検出できる異常検出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る温度測定装置および温度測定方法は、サーミスタによる実際の測定温度と、サーミスタの熱時定数および熱抵抗に基づく推定温度とを比較し、これらの温度差が大きい場合には推定温度を補正した補正温度を出力することによって上記課題を解決する。
【０００７】
また、本発明に係る温度測定装置の異常検出方法は、サーミスタによる実際の測定温度と、サーミスタの熱時定数および熱抵抗に基づく推定温度とを比較し、これらの温度差が大きい場合には温度測定装置が異常であると判定することによって上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る温度測定装置および温度測定方法によれば、サーミスタによる実際の測定温度が推定温度と大きく相違する場合には推定温度を補正した補正温度を出力するので、正確な温度を測定することができる。
【０００９】
また、本発明に係る温度測定装置の異常検出方法によれば、サーミスタによる実際の測定温度が推定温度と大きく相違する場合には温度測定装置が異常であると判定するので、温度測定装置の異常を正確に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係る温度測定装置１を電動機システム２に適用した例を示すブロック図である。本例では電動機２の温度を検出し、所定の温度以上になったら電動機２の出力を制限するシステムを例に挙げて説明する。ただし、本実施形態の温度測定装置および温度測定方法は電動機２以外の測定対象物に適用することもできる。
【００１２】
また、本実施形態は電動機２の温度を測定する温度測定装置および温度測定方法として具体化した例であると同時に、温度測定装置１のサーミスタ１１の装着状態に異常があるとこれを警告する異常検出方法および装置でもある。以下、温度測定装置１として説明する。
【００１３】
電動機２は、ハウジングの内面に所定間隔で固定された永久磁石を有するステータ２１と、このステータ２１と僅かな隙間をもって設けられ、回転軸２３に固定されて回転するロータ２２とを備える。ロータ２２にはコイルが巻回され、このコイルにインバータ２４から３相交流電流が供給され、これにより回転軸２３が所望の回転数および回転トルクで回転駆動する。インバータ２４は、組電池などから構成される直流電源２５からの直流電流を交流電流に変換する電力変換装置であって、電動機制御回路２６により制御される。なお、本例ではステータ２１を永久磁石で構成したが、ロータ２２側を永久磁石で構成することもできる。
【００１４】
電動機２のステータ２１などを構成する永久磁石は、所定温度以上の高温状態または所定温度以下の低温状態で磁界の変化を与えると減磁するおそれがあり、減磁すると回転軸のトルク制御性が低下する。このため本例では、永久磁石からなるステータ２１にサーミスタ１１を接着剤などを用いて装着し、当該ステータ２１の温度を測定し、測定温度が所定温度以上の高温または所定温度以下の低温となったときに電動機の出力を制限し、電動機２を保護する。
【００１５】
サーミスタ１１は、温度変化に対する電気抵抗の変化が大きい抵抗体であり、たとえばニッケル、マンガン、コバルト、鉄、銅などの金属酸化物を焼結させた金属酸化物サーミスタや、チタン酸バリウムに添加物を加えたセラミックサーミスタ、低融点ポリマーにカーボンやニッケルなどの導電性粉末を分散させたポリマーサーミスタなどを用いることができる。また本例のサーミスタ１１は、温度上昇に対して電気抵抗が減少するＮＴＣサーミスタや、温度上昇に対して電気抵抗が増加するＰＴＣサーミスタの何れをも用いることができる。ここでは、金属酸化物焼結体からなるＮＴＣサーミスタを用いている。
【００１６】
サーミスタ１１は、上述したとおり永久磁石の減磁を防止するために設けられていることから、同図に示すように永久磁石からなるステータ２１の表面に直接貼り付けることが望ましい。ただし、当該ステータ２１の温度と相関性がある部材にサーミスタ１１を装着し、その相関性を用いてステータ２１の温度に変換することもできる。
【００１７】
ところで、サーミスタ１１をステータ２１に貼り付けた場合に、これらの界面には僅かな空気層が介在するため、ステータ２１の真の温度Ｔtrとサーミスタ１１による測定温度Ｔthには温度差ΔＴ（＝Ｔtr−Ｔth）が生じる。図２はこの様子を示すグラフであり、電動機２を駆動した際のステータ２１の真の温度Ｔtrとサーミスタ１１の測定温度Ｔthの関係を、時間を横軸として示したものである。
【００１８】
ステータ２１の表面にサーミスタ１１が適切に装着されている場合には、この温度差ΔＴはほぼ一定となり、サーミスタ１１による測定温度ＴthにΔＴを考慮した温度で電動機２の保護温度の上限を決定すればよい。
【００１９】
しかしながら、ステータ２１とサーミスタ１１との界面の経時変化等により剥がれが生じると、界面の空気層が増加して伝熱性が低下するので、ステータ２１の真の温度Ｔtrに対してサーミスタ１１の測定温度Ｔthはさらに乖離する（温度差ΔＴがさらに大きくなる）。
【００２０】
そこで本例では、所定の頻度でサーミスタ１１による測定温度Ｔthが適切か否かを検証し、適切である場合は測定温度Ｔthを出力するとともに、適切でない場合は補正演算を施した温度を出力することとしている。また、サーミスタ１１による測定温度Ｔthが許容限界閾値を超える場合には、サーミスタ１１がステータ２１から完全に剥がれてしまうといった異常状態であると判定し、補正演算をすることなく警告を発することとしている。以下、この点について説明する。
【００２１】
本実施形態の温度測定装置１は、測定温度検出回路１２と、推定温度算出回路１３と、判断回路１４と、記憶回路１５と、補正演算回路１６と、出力回路１７と、警告表示器１８とを備える。本例の測定温度検出回路１２が本発明の測定温度検出手段に相当し、本例の推定温度算出回路１３が本発明の推定温度算出手段に相当し、本例の判断回路１４が本発明の判断手段に相当し、本例の記憶回路１５が本発明の記憶手段に相当し、本例の補正演算回路１６が本発明の補正演算手段に相当する。
【００２２】
測定温度検出回路１２は、サーミスタ１１に接続され、当該サーミスタ１１に一定電圧を印加し、そのとき流れる電流を検出することでサーミスタ１１による測定温度Ｔthを検出する。測定温度検出回路１２は、用いるサーミスタ１１の温度−抵抗特性マップを記憶し、検出した電流値から抵抗を求め、記憶している温度−抵抗特性マップから温度を求める。測定温度検出回路１２で検出した温度（測定温度Ｔthと称する）は推定温度算出回路１３へ出力される。
【００２３】
記憶回路１５は、ＲＡＭなどのメモリから構成され、当該記憶回路１５には、サーミスタ１１を装着した電動機２の初期状態において、当該サーミスタ１１の熱時定数τと熱抵抗Ｒが予め格納されている。電動機２の初期状態におけるサーミスタ１１は剥がれなどの経時劣化がないものとみなし、この状態での熱時定数と熱抵抗を特に基準熱時定数τ０と基準熱抵抗Ｒ０と称する。
【００２４】
ここで基準熱時定数τ０と基準熱抵抗Ｒ０との求め方について説明する。
【００２５】
サーミスタ１１の温度が温度Ｔ０からＴ１まで上昇したとき、その間のサーミスタ１１の実際の温度Ｔは、時間ｔに対して以下の式に従う。
【００２６】
《数１》
Ｔ＝（Ｔ１−Ｔ０）・ｅｘｐ（−ｔ／τ）＋Ｔ０    …《式１》
この式１にｔ＝τを代入すると、（Ｔ−Ｔ０）／（Ｔ１−Ｔ０）＝ｅｘｐ（−１）＝３６．８％となる。すなわち、熱時定数τとは、サーミスタがＴ１とＴ０の温度差の６３．２％変化するのに要する時間（ｓｅｃ）と定義される。
【００２７】
一方、サーミスタ１１の熱抵抗Ｒ（ｋＷ／Ｋ）は、当該サーミスタ１１に１ｋＷの熱量を与えたときに上昇する温度（Ｋ）をいい、当該サーミスタの熱時定数τによって一意的に定まる物性値である。一例を示すと、図４の左右の縦軸に示すような関係となる。
【００２８】
また、式１において、Ｔ１−Ｔ０はステータ２１の温度上昇の原因となった熱エネルギーによる発熱量Ｑと、上記サーミスタ１１の熱抵抗Ｒとに対応することから、上記式１は下記のように変形することができる。
【００２９】
《数２》
Ｔ＝Ｑ・Ｒ・ｅｘｐ（−ｔ／τ）＋Ｔ０    …《式２》
この式２を用いて基準熱時定数τ０と基準熱抵抗Ｒ０を測定する。すなわち、電動機２に電圧Ｖ、電流Ａの電力を供給して時間ｔだけ駆動させる。このとき、サーミスタ１１の温度がＴ０からＴ１まで上昇したものとする。
【００３０】
電動機２の発熱量Ｑは、供給された電力Ｖ×Ａと、当該電動機２のコイルの電気抵抗による発熱（銅損）、コアなど磁性材料特性による発熱（鉄損）、摩擦など機械的要因による発熱（機械損）に起因するので、これらに基づいて算出することができる。したがって、式２にＴ＝Ｔ１を代入すると、式２は基準熱時定数τ０と基準熱抵抗Ｒ０のみの式になるので、これらτ０，Ｒ０を算出することができる。
【００３１】
このようにして事前に求めておいた基準熱時定数τ０と基準熱抵抗Ｒ０は、サーミスタ１１がステータ２１に適切に装着されている状態の基準値として記憶回路１５に格納され、推定温度算出回路１３によって読み出しされる。
【００３２】
推定温度算出回路１３は、ＣＰＵなどの演算プロセッサにより構成され、当該推定温度算出回路１３は、電動機２の所定の発熱量Ｑに対し、サーミスタ１１および測定温度検出回路１２により検出した測定温度Ｔthと、記憶回路１５に格納した基準熱時定数τ０および基準熱抵抗とＲ０に基づいて、上記式２を用いてサーミスタ１１の推定温度Ｔcalを算出する。
【００３３】
すなわち、上記式２は、
【００３４】
《数３》
Ｔcal＝Ｑ・Ｒ０・ｅｘｐ（−ｔ／τ０）＋Ｔ０    …《式３》
となるので、基準熱時定数τ０と基準熱抵抗Ｒ０を測定したときと同様に、電動機２に電圧Ｖ、電流Ａの電力を供給して時間ｔだけ駆動させる。このとき、サーミスタ１１の温度がＴ０からＴ１まで上昇したものとする。
【００３５】
上記式３において、電動機２の発熱量Ｑは、供給された電力Ｖ×Ａと、当該電動機２のコイルの電気抵抗による発熱（銅損）、コアなど磁性材料特性による発熱（鉄損）、摩擦など機械的要因による発熱（機械損）に起因し、これらに基づいて算出することができる。また、基準熱時定数τ０と基準熱抵抗Ｒ０も記憶回路１５に格納された既知の値であり、時間ｔおよび初期温度Ｔ０も測定値である。したがって、サーミスタ１１の推定温度Ｔcalを算出することができる。なお、算出されたサーミスタ１１の推定温度Ｔcalと、測定温度検出回路１２から入力した測定温度Ｔthは判断回路１３に出力される。
【００３６】
判断回路１４は、ＣＰＵなどの演算プロセッサにより構成され、当該判断回路１４は、推定温度算出回路１３により算出したサーミスタ１１の推定温度Ｔcalと、測定温度検出回路１２により検出した測定温度Ｔthとの温度差の絶対値｜Ｔcal−Ｔth｜が、所定の閾値ΔＴ以下か否かを判断する。この閾値ΔＴは、サーミスタ１１がステータ２１に適切に装着されている状態で生じる回避し難い温度差であり、その許容限界値である。
【００３７】
推定温度Ｔcalと測定温度Ｔthとの温度差の絶対値｜Ｔcal−Ｔth｜が閾値ΔＴ以下の場合は、サーミスタ１１はステータ２１に適切に装着されていると判定できるので、出力回路１７を介して電動機制御回路２６へサーミスタ１１による測定温度Ｔthを出力する。電動機制御回路２６は、入力した測定温度Ｔthに応じてインバータ２４による出力制限をするか否かを制御する。
【００３８】
これに対し、推定温度Ｔcalと測定温度Ｔthとの温度差の絶対値｜Ｔcal−Ｔth｜が閾値ΔＴを越えている場合は、サーミスタ１１がステータ２１から剥がれるなどの異常が発生していると判定できる。
【００３９】
そして、推定温度Ｔcalと測定温度Ｔthとの温度差の絶対値｜Ｔcal−Ｔth｜が、閾値ΔＴより大きい値の閾値ΔＴlimを越えている場合は、サーミスタ１１がステータ２１からほとんど剥がれていると判定でき、このような異常時は、もはやサーミスタ１１による測定温度Ｔthを用いることはできない。したがって、サーミスタ１１の修理を喚起すべく、出力回路１７を介して警告表示器１８に対し警告表示をする旨の信号を出力する。
【００４０】
一方、推定温度Ｔcalと測定温度Ｔthとの温度差の絶対値｜Ｔcal−Ｔth｜が、閾値ΔＴを超えてはいるが閾値ΔＴlim以下の場合は、サーミスタ１１による測定温度Ｔthを補正演算すれば利用することができる。このような状態は、図４に示すように、適切なサーミスタ１１の装着状態（同図において剥がれ量がＤ０）に対し、剥がれ量がこれより大きいＤ１となっているものと考えられる。
【００４１】
サーミスタ１１がステータ２１から剥がれてこれらの界面にある空気層の大きさが変化すると、当該サーミスタ１１の熱時定数τと熱抵抗Ｒも変動するが、適切なサーミスタ１１の装着状態における基準熱時定数τ０と基準熱抵抗Ｒ０を用いてサーミスタの推定温度Ｔcalを算出しても、現在の状況には適切でない。
【００４２】
このため、補正演算回路１６に対しサーミスタ１１の温度補正をする旨の指令信号を出力する。
【００４３】
補正演算回路１６は、ＣＰＵなどの演算プロセッサにより構成され、当該補正演算回路１６は、閾値ΔＴを外れた測定温度Ｔthに基づいてこのときの熱時定数τおよび熱抵抗Ｒを算出し、当該算出した熱時定数τおよび熱抵抗Ｒと測定温度Ｔthとに基づいてサーミスタ１１の推定温度Ｔcalを算出し、当該推定温度Ｔcalを補正温度とする。この補正温度Ｔcalは、演算式を含めて判断回路１４へ出力される。
【００４４】
補正演算回路１６におけるサーミスタ１１の推定温度は、上記式２を用いて演算する。
【００４５】
《数４》
Ｔ＝Ｑ・Ｒ・ｅｘｐ（−ｔ／τ）＋Ｔ０    …《式２》
すなわち、上記式２において、Ｔ＝Ｔ１とし、Ｔ０およびＴ１はサーミスタ１１による測定温度であり、電動機２の発熱量Ｑは既知、測定時間ｔは測定値であるから、上記式２は熱時定数τと熱抵抗Ｒのみの式となる。既述したとおり熱時定数τと熱抵抗Ｒは一意的関係があることから、このときの熱時定数τおよび熱抵抗Ｒを算出することができる。この熱時定数および熱抵抗Ｒを上記式２に代入すると、新たな推定温度Ｔcalに関する演算式が求められる。
【００４６】
補正演算回路１６は、新たに算出した熱時定数τと熱抵抗Ｒを用いた式２を判断回路１４へ出力し、判断回路１４はこの式２を用いてサーミスタ１１の推定温度Ｔcalを算出し、これを補正温度として出力回路１７を介して電動機制御回路２６へ出力する。そして、電動機制御回路２６は、入力した推定温度Ｔcalに応じてインバータ２４による出力制限をするか否かを制御する。
【００４７】
なお、測定温度検出回路１２、推定温度算出回路１３、判断回路１４、補正演算回路１６および出力回路１７の一部または全部を一つの演算プロセッサで構成することもできる。また、測定温度検出回路１２、推定温度算出回路１３、判断回路１４および補正演算回路１６は、便宜的にそれぞれ別の回路構成としたが、これらの回路の一部または全部を一連のロジック回路で構成することもできる。
【００４８】
次に動作を説明する。
【００４９】
図３は、本実施形態に係る温度測定装置１の動作を示すフローチャート、図６（Ａ）〜（Ｃ）は動作状況を説明するためのグラフである。本例の温度測定処理は、電動機２の使用状況に応じてその頻度を適宜決定することができ、たとえば電動機２のシステム起動時、作動中の一定間隔、または電動機２のシステム終了時などに行うことができる。
【００５０】
まずステップＳ１にて、推定温度算出回路１３は、記憶回路１５に格納された基準熱時定数τ０と基準熱抵抗Ｒ０を読み出し、上記式３に代入する。
【００５１】
ステップＳ２では、サーミスタ１１および測定温度検出回路１２による測定温度Ｔthの検出を開始し、所定の時間間隔で検出した測定温度Ｔthを推定温度算出回路１３へ出力する。
【００５２】
ステップＳ３では、電動機２に電圧Ｖ、電流Ａの電力を供給して時間ｔだけ駆動させる。推定温度算出回路１３は、このときの電動機２の発熱量Ｑを、供給された電力Ｖ×Ａと、当該電動機２の銅損、鉄損および機械損と、に基づいて算出する。
【００５３】
ステップＳ４では、推定温度算出回路１３は、基準熱時定数τ０と基準熱抵抗Ｒ０が代入された上記式３に、時間ｔおよび初期温度Ｔ０を代入することで、サーミスタ１１の推定温度Ｔcalを算出する。
【００５４】
ステップＳ５では、ステップＳ４で算出した推定温度Ｔcalと、ステップＳ２で測定を開始した測定温度Ｔthとの温度差の絶対値｜Ｔcal−Ｔth｜が、所定の閾値ΔＴ以下か否かを判断する。
【００５５】
推定温度Ｔcalと測定温度Ｔthとの温度差の絶対値｜Ｔcal−Ｔth｜が閾値ΔＴ以下の場合は（図６（Ａ）参照）、サーミスタ１１はステータ２１に適切に装着されていると判定できるので、ステップＳ１（またはステップＳ２）に戻り、以上の処理を繰り返す。
【００５６】
ステップＳ５にて、推定温度Ｔcalと測定温度Ｔthとの温度差の絶対値｜Ｔcal−Ｔth｜が閾値ΔＴを越えている場合は、サーミスタ１１がステータ２１から剥がれるなどの異常が発生していると判定できるので、ステップＳ６へ進み、さらにこの温度差の絶対値｜Ｔcal−Ｔth｜が、閾値ΔＴより大きい値の閾値ΔＴlimを越えているか否かを判断する。
【００５７】
ここで、温度差の絶対値｜Ｔcal−Ｔth｜が閾値ΔＴlimを越えている場合は、サーミスタ１１がステータ２１からほとんど剥がれていると判定でき、このような異常時は、もはやサーミスタ１１による測定温度Ｔthを用いることはできない。したがって、ステップＳ１１へ進み、サーミスタ１１の修理を喚起すべく、出力回路１７を介して警告表示器１８に対し警告表示をする旨の信号を出力する。
【００５８】
これに対し、ステップＳ６にて、温度差の絶対値｜Ｔcal−Ｔth｜が、閾値ΔＴを超えてはいるが閾値ΔＴlim以下の場合は（図６（Ｂ）参照）、サーミスタ１１による測定温度Ｔthを補正演算すれば利用することができるので、ステップＳ７へ進み、補正演算を開始する。
【００５９】
ステップＳ７では、上記式２を用いてサーミスタ１１の測定温度Ｔthからこのときの熱時定数τを求め、ステップＳ８では熱時定数τに基づいて熱抵抗Ｒを求める。すなわち、上記式２において、Ｔ＝Ｔ１とし、Ｔ０およびＴ１はサーミスタ１１による測定温度であり、電動機２の発熱量Ｑは既知、測定時間ｔは測定値であるから、上記式２は熱時定数τと熱抵抗Ｒのみの式となる。既述したとおり熱時定数τと熱抵抗Ｒは一意的関係があることから、このときの熱時定数τおよび熱抵抗Ｒを算出することができる。
【００６０】
ステップＳ９では、ステップＳ７およびＳ８で求められた熱時定数τと熱抵抗Ｒを上記式２に代入し、この新たな式２を用いてサーミスタ１１の推定温度Ｔcalを算出する（図６（Ｃ）参照）。そして、これを補正温度Ｔcalとして、出力回路１７を介して電動機制御回路２６へ出力する。
【００６１】
なお、ステップＳ１０では、電動機制御回路２６へ出力される温度が推定温度Ｔcalに変更されたことにもとない、電動機２を保護するための許容上限温度Ｔlimを変更する。この変更は、たとえば図５に示すような剥がれ量に対する許容上限温度Ｔlimのマップを作成しておき、これを参照することでおこなうことができる。これにより、出力温度に応じた適切な許容限界温度Ｔlimとなるので、ステータ２１の実際の温度が許容限界温度を超えているにも拘らず、出力温度がそれ以下を示すといった不具合を防止することができる。
【００６２】
以上のように、本実施形態の温度測定装置および温度測定方法並びに異常検出方法によれば、サーミスタ１１と測定対象物であるステータ２１との接触状態に応じて正確な温度を出力することができるので、電動機２を適切に保護することができる。
【００６３】
また、サーミスタ１１を複数設けることなく正確な温度を測定できるので、電動機２へのサーミスタ１１の配置レイアウトや配線などを簡略化することができ、またコストダウンを図ることもできる。
【００６４】
さらに、サーミスタ１１による測定温度が多少不正確でも、これを補正演算した温度を出力するので、サーミスタ１１を交換することなく継続して温度測定することができる。
【００６５】
また、サーミスタ１１の接触状況によっては警告表示を行うので、不適切な温度を用いて電動機２を保護することが防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施形態に係る温度測定装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る温度測定装置を用いて電動機の温度を測定した場合の一例を示す時間−温度曲線である。
【図３】本発明の実施形態に係る温度測定装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態に係るサーミスタの剥がれ量に対する熱時定数および熱抵抗の関係を示すグラフである。
【図５】本発明の実施形態に係る温度測定装置のサーミスタの剥がれ量に対する限界閾値を示すグラフである。
【図６】本発明の実施形態に係る温度測定装置による補正演算処理の状況を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６７】
１…温度測定装置
１１…サーミスタ
１２…測定温度検出回路
１３…推定温度算出回路
１４…判断回路
１５…記憶回路
１６…補正演算回路
１７…出力回路
１８…警告表示器
２…電動機
２１…ステータ
２２…ロータ
２３…回転軸
２４…インバータ
２５…電源
２６…電動機制御回路
【図１】
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【図２】
2009210282.tif 000004
【図３】
2009210282.tif 000005
【図４】
2009210282.tif 000006
【図５】
2009210282.tif 000007
【図６】
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