特許 7473738 モータ制御システム、モータ制御装置、残寿命推定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-15

(45)【発行日】2024-04-23

(54)【発明の名称】モータ制御システム、モータ制御装置、残寿命推定方法

(51)【国際特許分類】

   H02P 29/00 20160101AFI20240416BHJP

   H02P 29/024 20160101ALI20240416BHJP

【ＦＩ】

H02P29/00

H02P29/024

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2023508170

(86)(22)【出願日】2021-03-22

(86)【国際出願番号】 JP2021011746

(87)【国際公開番号】W WO2022201250

(87)【国際公開日】2022-09-29

【審査請求日】2023-08-04

(73)【特許権者】

【識別番号】000006622

【氏名又は名称】株式会社安川電機

(74)【代理人】

【識別番号】110003096

【氏名又は名称】弁理士法人第一テクニカル国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】井本 康男

(72)【発明者】

【氏名】泉野 彰久

(72)【発明者】

【氏名】吉田 昌史

(72)【発明者】

【氏名】多久島 力也

(72)【発明者】

【氏名】石橋 竜太朗

【審査官】佐藤 彰洋

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１９／１６３０２０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－０５３１４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－００８４７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３０９２２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｐ ２９／００

Ｈ０２Ｐ ２９／０２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸受を備えたモータと、
前記モータを制御するモータ制御装置と、を有し、
前記モータ制御装置は、
前記モータの運転時間を積算する運転時間積算部と、
前記モータの現在の運転条件に基づいて、前記モータの稼動開始からの前記軸受または前記軸受の潤滑材の総寿命時間を算出する総寿命時間算出部と、
前記運転時間積算部により積算された第１の積算運転時間を、前記現在の運転条件に基づいて第２の積算運転時間に換算する積算運転時間換算部と、
前記総寿命時間から前記第２の積算運転時間を減じて前記軸受または前記潤滑材の残寿命時間を算出する残寿命時間算出部と、
前記モータに関する諸元情報を記録する情報記録部と、を有し、
前記総寿命時間算出部は、
前記情報記録部に記録された前記諸元情報に基づいて前記軸受または前記潤滑材の総寿命時間を算出する、
モータ制御システム。

【請求項2】

前記諸元情報は、
前記モータの固定子と回転子との間における不平衡磁気吸引力を含む、
請求項１に記載のモータ制御システム。

【請求項3】

前記モータ制御装置は、
前記モータの現在の運転条件に関わる情報を取得する情報取得部を有する、
請求項１又は２に記載のモータ制御システム。

【請求項4】

前記情報取得部は、
前記モータの現在の運転条件に関わる情報として、回転数、前記軸受の温度、前記モータの負荷側のラジアル荷重の少なくとも１つを取得する、
請求項３に記載のモータ制御システム。

【請求項5】

前記モータ制御装置は、
前記モータを制御するための指令を生成する制御部を有し、
前記情報取得部は、
前記モータの現在の運転条件に関わる情報として、前記制御部により生成された前記指令に基づく回転数を取得する、
請求項３又は４に記載のモータ制御システム。

【請求項6】

前記制御部は、
位置指令に基づいて前記モータの回転速度を制御するための速度指令を生成する位置制御部を有し、
前記情報取得部は、
前記位置制御部から出力された前記速度指令に基づく回転数を取得する、
請求項５に記載のモータ制御システム。

【請求項7】

軸受を備えたモータと、
前記モータを制御するモータ制御装置と、を有し、
前記モータ制御装置は、
前記モータの運転時間を積算する運転時間積算部と、
前記モータの現在の運転条件に基づいて、前記モータの稼動開始からの前記軸受または前記軸受の潤滑材の総寿命時間を算出する総寿命時間算出部と、
前記運転時間積算部により積算された第１の積算運転時間を、前記現在の運転条件に基づいて第２の積算運転時間に換算する積算運転時間換算部と、
前記総寿命時間から前記第２の積算運転時間を減じて前記軸受または前記潤滑材の残寿命時間を算出する残寿命時間算出部と、
前記モータの現在の運転条件に関わる情報を取得する情報取得部と、
を有し、
前記モータに関する諸元情報は、
前記軸受の温度の上昇値を含んでおり、
前記情報取得部は、
前記モータの周囲温度を取得し、当該周囲温度と前記上昇値に基づいて前記軸受の温度を推定する、
モータ制御システム。

【請求項8】

軸受を備えたモータと、
前記モータを制御するモータ制御装置と、を有し、
前記モータ制御装置は、
前記モータの運転時間を積算する運転時間積算部と、
前記モータの現在の運転条件に基づいて、前記モータの稼動開始からの前記軸受または前記軸受の潤滑材の総寿命時間を算出する総寿命時間算出部と、
前記運転時間積算部により積算された第１の積算運転時間を、前記現在の運転条件に基づいて第２の積算運転時間に換算する積算運転時間換算部と、
前記総寿命時間から前記第２の積算運転時間を減じて前記軸受または前記潤滑材の残寿命時間を算出する残寿命時間算出部と、
前記モータの現在の運転条件に関わる情報を取得する情報取得部と、
複数の機種の前記モータに関する諸元情報を記録する情報記録部と、を有し、
前記情報取得部は、
前記モータ制御装置で駆動される前記モータの機種を取得し、
前記総寿命時間算出部は、
前記情報取得部により取得された前記モータの機種に対応する前記諸元情報に基づいて前記軸受または前記潤滑材の総寿命時間を算出する、
モータ制御システム。

【請求項9】

軸受を備えたモータと、
前記モータを制御するモータ制御装置と、を有し、
前記モータ制御装置は、
前記モータに関する諸元情報を記録する情報記録部と、
前記モータの現在の運転条件と前記諸元情報とに基づいて、前記モータの稼動開始からの前記軸受または前記軸受の潤滑材の総寿命時間を算出する総寿命時間算出部と、
を有する、モータ制御システム。

【請求項10】

軸受を備えたモータと、
前記モータを制御するモータ制御装置と、を有し、
前記モータ制御装置は、
前記モータの運転時間を積算し、
前記モータの現在の運転条件と前記モータに関する諸元情報とに基づいて、前記モータの稼動開始からの前記軸受または前記軸受の潤滑材の総寿命時間を算出し、
積算された第１の積算運転時間を、前記現在の運転条件に基づいて第２の積算運転時間に換算し、
前記総寿命時間から前記第２の積算運転時間を減じて前記軸受または前記潤滑材の残寿命時間を算出する、
モータ制御システム。

【請求項11】

軸受を備えたモータを制御するモータ制御装置であって、
前記モータの運転時間を積算する運転時間積算部と、
前記モータの現在の運転条件に基づいて、前記モータの稼動開始からの前記軸受または前記軸受の潤滑材の総寿命時間を算出する総寿命時間算出部と、
前記運転時間積算部により積算された第１の積算運転時間を、前記現在の運転条件に基づいて第２の積算運転時間に換算する積算運転時間換算部と、
前記総寿命時間から前記第２の積算運転時間を減じて前記軸受または前記潤滑材の残寿命時間を算出する残寿命時間算出部と、
前記モータに関する諸元情報を記録する情報記録部と、を有し、
前記総寿命時間算出部は、
前記情報記録部に記録された前記諸元情報に基づいて前記軸受または前記潤滑材の総寿命時間を算出する、
モータ制御装置。

【請求項12】

軸受を備えたモータを制御するモータ制御装置であって、
前記モータに関する諸元情報を記録する情報記録部と、
前記モータの現在の運転条件と前記諸元情報とに基づいて、前記モータの稼動開始からの前記軸受または前記軸受の潤滑材の総寿命時間を算出する総寿命時間算出部と、
を有する、モータ制御装置。

【請求項13】

モータが備える軸受または前記軸受の潤滑材の残寿命を推定する残寿命推定方法であって、
前記モータの運転時間を積算することと、
前記モータの現在の運転条件と前記モータに関する諸元情報とに基づいて、前記モータの稼動開始からの前記軸受または前記潤滑材の総寿命時間を算出することと、
積算された第１の積算運転時間を、前記現在の運転条件に基づいて第２の積算運転時間に換算することと、
前記総寿命時間から前記第２の積算運転時間を減じて前記軸受または前記潤滑材の残寿命時間を算出することと、
を有する、残寿命推定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、モータ制御システム、モータ制御装置、及び残寿命推定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、転がり軸受の残存寿命予測方法が記載されている。この転がり軸受の残存寿命予測方法では、残存寿命Ｌｄｈを、実質的に次式Ｌｄｈ＝０．０３２×｛（１×１０^６）／６０Ｎ｝×（Ｃ／Ｐ）^３．３７に基づいて予測する。ここで、Ｃは軸受の動定格荷重、Ｐは軸受に作用する荷重、Ｎは軸受の使用回転数である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平９－２９２３１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記従来技術の残存寿命予測方法では、実際の運転条件に基づく実運転状況に合致した現時点からの残寿命を推定することができなかった。

【0005】

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、実運転状況に合致した現時点からの残寿命を推定することができるモータ制御システム、モータ制御装置、及び残寿命推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】

【0006】

上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、軸受を備えたモータと、前記モータを制御するモータ制御装置と、を有し、前記モータ制御装置は、前記モータの運転時間を積算する運転時間積算部と、前記モータの現在の運転条件に基づいて、前記モータの稼動開始からの前記軸受または前記軸受の潤滑材の総寿命時間を算出する総寿命時間算出部と、前記運転時間積算部により積算された第１の積算運転時間を、前記現在の運転条件に基づいて第２の積算運転時間に換算する積算運転時間換算部と、前記総寿命時間から前記第２の積算運転時間を減じて前記軸受または前記潤滑材の残寿命時間を算出する残寿命時間算出部と、を有する、モータ制御システムが適用される。

【0007】

また、本発明の別の観点によれば、軸受を備えたモータと、前記モータを制御するモータ制御装置と、を有し、前記モータ制御装置は、前記モータに関する諸元情報を記録する情報記録部と、前記モータの現在の運転条件と前記諸元情報とに基づいて、前記モータの稼動開始からの前記軸受または前記軸受の潤滑材の総寿命時間を算出する総寿命時間算出部と、を有する、モータ制御システムが適用される。

【0008】

また、本発明の別の観点によれば、軸受を備えたモータと、前記モータを制御するモータ制御装置と、を有し、前記モータ制御装置は、前記モータの運転時間を積算し、前記モータの現在の運転条件に基づいて、前記モータの稼動開始からの前記軸受または前記軸受の潤滑材の総寿命時間を算出し、前記運転時間積算部により積算された第１の積算運転時間を、前記現在の運転条件に基づいて第２の積算運転時間に換算し、前記総寿命時間から前記第２の積算運転時間を減じて前記軸受または前記潤滑材の残寿命時間を算出する、モータ制御システムが適用される。

【0009】

また、本発明の別の観点によれば、軸受を備えたモータを制御するモータ制御装置であって、前記モータの運転時間を積算する運転時間積算部と、前記モータの現在の運転条件に基づいて、前記モータの稼動開始からの前記軸受または前記軸受の潤滑材の総寿命時間を算出する総寿命時間算出部と、前記運転時間積算部により積算された第１の積算運転時間を、前記現在の運転条件に基づいて第２の積算運転時間に換算する積算運転時間換算部と、前記総寿命時間から前記第２の積算運転時間を減じて前記軸受または前記潤滑材の残寿命時間を算出する残寿命時間算出部と、を有する、モータ制御装置が適用される。

【0010】

また、本発明の別の観点によれば、軸受を備えたモータを制御するモータ制御装置であって、前記モータに関する諸元情報を記録する情報記録部と、前記モータの現在の運転条件と前記諸元情報とに基づいて、前記モータの稼動開始からの前記軸受または前記軸受の潤滑材の総寿命時間を算出する総寿命時間算出部と、を有する、モータ制御装置が適用される。

【0011】

また、本発明の別の観点によれば、モータが備える軸受または前記軸受の潤滑材の残寿命を推定する残寿命推定方法であって、前記モータの運転時間を積算することと、前記モータの現在の運転条件に基づいて、前記モータの稼動開始からの前記軸受または前記潤滑材の総寿命時間を算出することと、積算された第１の積算運転時間を、前記現在の運転条件に基づいて第２の積算運転時間に換算することと、前記総寿命時間から前記第２の積算運転時間を減じて前記軸受または前記潤滑材の残寿命時間を算出することと、を有する、残寿命推定方法が適用される。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、実運転状況に合致した現時点からの残寿命を推定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】モータ制御システムの全体構成の一例を表す説明図である。

【図2】モータ制御装置の機能構成の一例を表すブロック図である。

【図3】制御部のモータ制御に関わる機能構成の一例を表すブロック図である。

【図4】制御部の残寿命推定に関わる機能構成の一例を表すブロック図である。

【図5】転がり疲れ寿命の算出に使用されるモータの諸元情報の一例を表す表である。

【図6】諸元情報に含まれるモータの寸法を説明するための説明図である。

【図7】グリース寿命の算出に使用されるモータの諸元情報の一例を表す表である。

【図8】モータの平均回転数を使用して算出された転がり疲れ寿命と、積算された運転時間と回転数の実績の一例を表す説明図である。

【図9】実施形態の手法により算出された転がり疲れ寿命と、現在の回転数により換算された運転時間の実績の一例を表す説明図である。

【図10】モータの平均軸受温度を使用して算出されたグリース寿命と、積算された運転時間と軸受温度の実績の一例を表す説明図である。

【図11】実施形態の手法により算出されたグリース寿命と、現在の軸受温度により換算された運転時間の実績の一例を表す説明図である。

【図12】制御部により実行される処理手順の一例を表すフローチャートである。

【図13】モータ制御装置のハードウェア構成例を表すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、実施の形態について図面を参照しつつ説明する。

【0015】

＜１．モータ制御システムの全体構成＞
図１を参照しつつ、実施形態に係るモータ制御システムの全体構成の一例について説明する。

【0016】

図１に示すように、モータ制御システム１は、上位コントローラ３と、モータ制御装置５と、モータ７とを有する。

【0017】

上位コントローラ３は、モータ制御システム１全体の制御を行う制御装置である。上位コントローラ３は、モータ７を制御するための制御指令をモータ制御装置５に送信する。制御指令は、例えば位置指令や速度指令等である。上位コントローラ３は、例えば演算装置（ＣＰＵ）、記録装置、入力装置等を有するコンピュータである。上位コントローラ３は、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）でもよい。

【0018】

モータ制御装置５は、例えば演算装置（ＣＰＵ）、記録装置、入力装置等を有する制御部９（後述の図２参照）と、モータ７に電力を供給する電力変換部１１（後述の図２参照）等を有する。電力変換部１１は、例えば半導体スイッチのスイッチングにより、周波数、電流、電圧等の電力の変換を行う。モータ制御装置５は、上位コントローラ３から受信した制御指令に基づいてモータ７へ電力を供給し、モータ７の動作を制御する。モータ制御装置５は、例えばモータ７の回転数を可変に制御するインバータ装置でもよい。モータ制御装置５は、例えばサーボモータであるモータ７の制御に用いられるサーボアンプでもよい。モータ制御装置５は、マトリックス状に配置されたスイッチにより交流電力を周波数の異なる交流電力に変換するマトリックスコンバータでもよい。

【0019】

モータ７は、モータ制御装置５により制御される例えば交流モータである。モータ７は、軸受を備えたモータであればよく、例えば誘導モータでもよいし同期モータでもよい。モータ７は、固定子１３と、回転子１５と、フレーム１７と、ブラケット１９，２１と、軸受２３，２５とを有する。ブラケット１９，２１は、負荷側ブラケット１９と反負荷側ブラケット２１とを含む。軸受２３，２５は例えば転がり軸受であり、負荷側軸受２３と反負荷側軸受２５とを含む。「負荷側」とはモータ７に対して負荷が取り付けられる方向、図１では例えばシャフト３１が突出する方向（図１中右側）である。「反負荷側」とは負荷側の反対方向（図１中左側）である。

【0020】

固定子１３は、フレーム１７の内周に設けられる。固定子１３は、固定子鉄心２７と、固定子巻線２９とを有する。回転子１５は、シャフト３１と、シャフト３１の外周に設けられた回転子鉄心３３とを有する。回転子鉄心３３は、固定子鉄心２７と径方向に対向するように配置される。

【0021】

負荷側ブラケット１９は、フレーム１７の負荷側（図１中右側）に配置され、反負荷側ブラケット２１は、フレーム１７の反負荷側（図１中左側）に配置されている。負荷側軸受２３は、負荷側ブラケット１９に固定され、反負荷側軸受２５は、反負荷側ブラケット２１に固定されている。シャフト３１は、負荷側軸受２３と反負荷側軸受２５により、回転軸心ＡＸ周りに回転自在に支持されている。図１に示す例では、例えば負荷側軸受２３が反負荷側軸受２５よりもサイズが大きく構成されているが、これに限らず同等のサイズとしてもよい。

【0022】

実施形態において「軸方向」とはシャフト３１の回転軸心ＡＸに沿った方向、「径方向」とは回転軸心ＡＸを中心とする半径方向である。

【0023】

上述したモータ制御システム１の構成は一例であり、上述の内容に限定されるものではない。例えば、上位コントローラ３とモータ制御装置５とは、単一の制御装置として構成されてもよいし、各制御装置が複数の制御装置で構成されてもよい。

【0024】

＜２．モータ制御装置の機能構成＞
図２を参照しつつ、モータ制御装置５の機能構成の一例について説明する。

【0025】

図２に示すように、モータ制御装置５は、前述の制御部９と電力変換部１１とを有する。電力変換部１１は、コンバータ部３５と、平滑コンデンサ３７と、インバータ部３９とを有する。

【0026】

コンバータ部３５は、交流電源４１から供給される交流電力を直流電力に変換する。平滑コンデンサ３７は、正側直流母線４３及び負側直流母線４５に対して直流電源と並列に接続され、コンバータ部３５により変換された直流電力を平滑化する。インバータ部３９は、制御部９からの制御信号Ｃｓに基づき直流電力を交流電力に変換し、モータ７に供給してモータ７を駆動する。制御信号Ｃｓは例えばＰＷＭ信号等である。

【0027】

制御部９は、上位コントローラ３からの制御指令（例えば位置指令Ｐｃ）に基づき、主としてインバータ部３９の制御を行う。

【0028】

位置検出器４７は、モータ７の回転位置（回転角度ともいう）を光学的または磁気的に検出して位置データＰｄを生成し、制御部９に送信する。位置検出器４７は、例えばパルス信号を出力する光学式のエンコーダ等でもよい。制御部９は、受信した位置データＰｄをフィードバックされたモータ位置Ｐｆ（図３参照）として取得する。制御部９は、受信した位置データＰｄを例えば差分演算等で速度に変換し、フィードバックされたモータ速度Ｖｆ（図３参照）として取得する。位置検出器４７が出力する位置データＰｄの形態は、特に限定されるものではなく、例えばパルス信号、シリアルデータ、アナログ正弦波等、種々の形態を含む。

【0029】

なお、位置検出器４７は必ずしも設ける必要はない。例えばＶ／Ｆ制御やベクトル制御を行う場合等、位置データＰｄ等をフィードバックせずにモータ７を制御する場合には、位置検出器４７を設けない構成としてもよい。

【0030】

＜３．制御部のモータ制御に関わる機能構成＞
図３を参照しつつ、制御部９のモータ制御に関わる機能構成の一例について説明する。図３では、上位コントローラ３からの制御指令が例えば位置指令Ｐｃである場合について説明する。

【0031】

図３に示すように、制御部９は、位置制御部４９と、速度制御部５１と、トルク制御部５３と、差分器５５とを有する。

【0032】

位置制御部４９は、上位コントローラ３からの位置指令Ｐｃと位置検出器４７からフィードバックされたモータ位置Ｐｆとの位置偏差Ｐｅに基づき、速度指令Ｖｃを生成する。差分器５５は、位置検出器４７から受信した位置データＰｄを例えば差分演算等により速度に変換し、モータ速度Ｖｆを出力する。速度制御部５１は、速度指令Ｖｃと差分器５５から出力されたモータ速度Ｖｆとの速度偏差Ｖｅに基づき、トルク指令Ｔｃを生成する。トルク制御部５３は、速度制御部５１からのトルク指令Ｔｃを電流指令に変換し、当該電流指令とフィードバックされたモータ電流（図示省略）から電圧指令を生成し、当該電圧指令に基づき制御信号Ｃｓを生成する。制御信号Ｃｓは、インバータ部３９に出力される。

【0033】

上述した制御部９の構成は一例であり、上述の内容に限定されるものではない。例えば、上位コントローラ３から受信する指令が速度指令である場合には、位置制御部４９は不要となる。この場合、速度制御部５１は、上位コントローラ３からの速度指令Ｖｃとモータ速度Ｖｆとの速度偏差Ｖｅに基づきトルク指令Ｔｃを生成すればよい。

【0034】

なお、モータ制御装置５は、上述の位置制御や速度制御に代えて、例えば電力変換部１１から出力される電圧と周波数の比を一定にするＶ／Ｆ制御を行ってもよい。またモータ制御装置５は、モータ７に流れる電流を、トルクを発生する電流成分と回転子に磁束を発生させる電流成分とに分けて考え、モータ７の回転磁界の磁束の方向と大きさをベクトル量として制御するベクトル制御を行ってもよい。

【0035】

＜４．制御部の残寿命推定に関わる機能構成＞
図４を参照しつつ、制御部９の残寿命推定に関わる機能構成の一例について説明する。負荷側軸受２３は反負荷側軸受２５よりも負荷が大きいため、寿命が短くなるのが一般的である。このため、実施形態では負荷側軸受２３の残寿命を推定する場合について説明する。

【0036】

図４に示すように、制御部９は、情報取得部５７と、運転時間積算部５９と、諸元情報記録部６１と、総寿命時間算出部６３と、積算運転時間換算部６５と、残寿命時間算出部６７と、情報出力部６９とを有する。

【0037】

情報取得部５７は、モータ７の現在の運転条件に関わる情報を取得する。「運転条件に関わる情報」には、例えばモータ７の回転数、軸受温度、軸端荷重、機種等が含まれるが、これら以外の情報が含まれてもよい。「現在の運転条件」とは、運転条件の変更がない場合はモータ７の稼動開始の初期条件であり、モータ７の稼動中に運転条件を変更した場合には、変更後の現時点の運転条件（現在から次回の運転条件変更時までの間の運転条件）である。

【0038】

情報取得部５７による情報の取得態様は様々な態様が考えられる。情報取得部５７は、例えば前述の位置制御部４９から出力される速度指令Ｖｃに基づいて回転数を取得してもよい。情報取得部５７は、例えばモータ制御装置５がＶ／Ｆ制御等を行う場合には周波数指令に基づいて回転数を取得してもよい。情報取得部５７は、例えばモータ制御装置５が備える入力装置９１３（後述の図１３参照）、又は、例えばモータ制御装置５と通信可能に接続された外部入力装置（図示省略）を介してユーザが入力した情報を取得してもよい。この場合、情報取得部５７は、ユーザが入力した情報と、諸元情報記録部６１に記録された諸元情報とに基づいて、所定の演算を行って必要な情報を取得してもよい。例えば諸元情報が負荷側軸受２３の温度上昇値を含んでいる場合、ユーザにより入力されたモータ７の周囲温度に温度上昇値を加算して負荷側軸受２３の実温度を推定してもよい。

【0039】

情報取得部５７は、モータ７の現在の運転条件に関わる情報を検出するセンサの検出信号から情報を取得してもよい。例えば情報取得部５７は、センサの一例である位置検出器４７から出力される位置データＰｄに基づいて回転数を取得してもよい。例えばセンサの一例であるモータ７の周囲温度又は軸受温度を検出する温度計を設置した場合には、情報取得部５７は温度計からモータ７の周囲温度又は軸受温度等を取得してもよい。例えばセンサの一例であるモータ７のコイル温度を検出する温度計を設置してもよい。この場合、例えば諸元情報にコイルの温度上昇値とコイル及び軸受の温度上昇値の相関情報を含めておき、情報取得部５７は温度計から取得したコイル温度と諸元情報に基づいて負荷側軸受２３の実温度を推定してもよい。

【0040】

運転時間積算部５９は、モータ７の運転時間（稼働時間ともいう）を積算する。運転時間積算部５９は、モータ７の運転時間を積算すると共に、各運転時間についてその時の運転条件と関連付けた消費寿命を積算する。例えば運転条件を回転数とする場合、積算消費寿命は運転時間と回転数の積の合計としてもよい。具体的には、例えば後述の図８に示すように、モータ７を回転数ｎ１で運転時間Ｔ１、回転数ｎ２で運転時間Ｔ２、回転数ｎ３で運転時間Ｔ３だけ運転した場合、積算運転時間ΣＴ１はΣＴ１＝Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３となる。積算消費寿命ΣＣＬはΣＣＬ＝Ｔ１×ｎ１＋Ｔ２×ｎ２＋Ｔ３×ｎ３（図８中斜線ハッチング部分の面積）となる。

【0041】

例えば運転条件を軸受温度とする場合、積算消費寿命は運転時間と軸受温度の積の合計としてもよい。具体的には、例えば後述の図１０に示すように、軸受温度ｔ１で運転時間Ｔ１、軸受温度ｔ２で運転時間Ｔ２、軸受温度ｔ３で運転時間Ｔ３だけ運転した場合、積算運転時間ΣＴ１はΣＴ１＝Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３となる。積算消費寿命ΣＣＬはΣＣＬ＝Ｔ１×ｔ１＋Ｔ２×ｔ２＋Ｔ３×ｔ３（図１０中斜線ハッチング部分の面積）となる。

【0042】

運転時間積算部５９は、軸受またはグリースが交換された場合には、交換に伴ってそれぞれの運転時間の積算をリセットする。運転時間積算部５９は、運転条件が上述した回転数や軸受温度以外の場合でも、上記と同様に積算消費寿命を運転時間と運転条件の積の合計として算出してもよい。

【0043】

諸元情報記録部６１（情報記録部の一例）は、モータ制御装置５により駆動されるモータ７及び軸受２３，２５に関する各種の諸元情報を記録する。諸元情報には、モータの寸法、モータの試験データ、軸受２３，２５の定格情報等が含まれている。諸元情報記録部６１は、複数の機種のモータ７に関する諸元情報を記録してもよい。この場合、モータメーカが提供している全機種のモータに関する諸元情報を記録してもよいし、モータ制御装置５の定格出力の容量に基づいて制御対象となるモータの機種に限定した諸元情報を記録してもよい。諸元情報記録部６１に複数の機種のモータに関する諸元情報を記録する場合には、どの機種のモータの諸元情報を使用するかをユーザが選択してもよい。

【0044】

なお、モータ制御装置５が更新された場合、更新前のモータ制御装置５の諸元情報記録部６１に記録された諸元情報および運転時間積算部５９に記録された運転時間情報は、それぞれ更新後のモータ制御装置５の諸元情報記録部６１および運転時間積算部５９に引き継ぐことができる。

【0045】

総寿命時間算出部６３は、モータの現在の運転条件に基づいて、モータ７の稼動開始からの負荷側軸受２３又は負荷側軸受２３のグリース（潤滑材の一例）の総寿命時間を算出する。総寿命時間算出部６３は、転がり疲れ寿命算出部７１とグリース寿命算出部７３とを有する。転がり疲れ寿命算出部７１は、負荷側軸受２３の転がり疲れ寿命を算出する。転がり疲れ寿命とは、転がり軸受の転走面に例えばフレーキング等の損傷が起こるまでの寿命である。グリース寿命算出部７３は、負荷側軸受２３のグリース寿命を算出する。グリース寿命とは、転がり軸受のグリースが劣化して焼き付きを起こすまでの寿命である。

【0046】

転がり疲れ寿命算出部７１は、モータの諸元情報と次の計算式１に基づいて転がり疲れ寿命Ｌ（ｈ）を算出する。図５に、転がり疲れ寿命Ｌ（ｈ）の算出に使用されるモータの諸元情報の一例を示す。転がり疲れ寿命Ｌ（ｈ）の単位は時間（ｈ）であるが、総回転数としてもよい。

【0047】

【数1】

【0048】

なお、上記計算式１は玉軸受用の計算式である。転がり疲れ寿命算出部７１は、ころ軸受の場合には次の計算式２に基づいて転がり疲れ寿命Ｌ（ｈ）を算出する。

【0049】

【数2】

【0050】

計算式１及び計算式２において、ａ１は信頼度係数、ａ２は軸受特性係数、ａ３は使用条件係数である。ａ１，ａ２，ａ３のいずれの係数も０～１の範囲の値であり、モータ７の実運転状況に応じてユーザの判断で設定される。ｎはモータ７の現在の回転数であり、前述のように例えば速度指令Ｖｃに基づいて取得される。図５に示すように、Ｃは諸元情報に含まれる軸受の定格情報であり、基本動定格荷重（Ｎ）である。

【0051】

Ｐｒは負荷側軸受２３のラジアル荷重である軸受荷重である。転がり疲れ寿命算出部７１は、モータの諸元情報と次の計算式３に基づいて軸受荷重Ｐｒを算出する。

【0052】

【数3】

【0053】

計算式３において、Ｆｒはモータ７のシャフト３１の負荷側のラジアル荷重である軸端荷重であり、例えばユーザが入力装置を介して入力する。図５及び図６に示すように、Ｗ，Ｌ１，ａ，Ｌ（＝Ｌ１＋Ｌ２）は諸元情報に含まれるモータの寸法に関わる情報である。Ｗはモータ７の回転子１５の質量及び固定子１３と回転子１５との間の不平衡磁気吸引力との和によって求められる合力、Ｌ１は反負荷側軸受２５の中心位置から合力Ｗの作用点までの軸方向距離、ａは負荷側軸受２３の中心位置から軸端荷重Ｆｒの作用点までの軸方向距離、Ｌ２は合力Ｗの作用点から負荷側軸受２３の中心位置までの軸方向距離、ＬはＬ１とＬ２の合計距離である。

【0054】

以上のようにして、転がり疲れ寿命算出部７１は、モータ７の現時点の実際の回転数ｎに基づく転がり疲れ寿命Ｌ（ｈ）を算出する。

【0055】

グリース寿命算出部７３は、モータの諸元情報と次の計算式４（引用元：ＮＳＫ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ Ｎｏ． ６６７（１９９９） 「ＮＳＫにおける潤滑グリースの研究開発」）に基づいてグリース寿命Ｌｏｇ（Ｌ）を算出する。なお、単位を時間（ｈ）としたグリース寿命Ｌ（ｈ）は、Ｌｏｇ（Ｌ）＝Ｘとした場合にＬ（ｈ）＝１０^ｘとなる。図７に、グリース寿命Ｌｏｇ（Ｌ）の算出に使用されるモータの諸元情報の一例を示す。なお、上述したモータの寸法に関わる情報も使用されるが、図５と同様であるため図７では図示を省略している。

【0056】

【数4】

【0057】

計算式４において、ｎはモータ７の現在の回転数であり、前述のように例えば速度指令Ｖｃに基づいて取得される。図７に示すように、Ｎ及びＣは諸元情報に含まれる負荷側軸受２３の定格情報であり、Ｎは許容回転数（ｒ／ｍｉｎ）、Ｃは基本動定格荷重（Ｎ）である。Ｔは軸受の実温度であり、前述のように例えばユーザが入力装置を介して入力した周囲温度と諸元情報に含まれる軸受温度上昇値（Ｋ）又はコイル温度上昇値（Ｋ）とに基づいて推定されてもよい。軸受荷重Ｐｒは上述した計算式３に基づいて算出される。なお、計算式４は使用するグリースにより係数を変えることで、多様なグリースに対応可能である。

【0058】

以上のようにして、グリース寿命算出部７３は、モータ７の現時点の実際の回転数ｎと負荷側軸受２３の現時点の推定軸受温度に基づくグリース寿命を算出する。

【0059】

総寿命時間算出部６３は、算出された転がり疲れ寿命Ｌ（ｈ）とグリース寿命Ｌ（ｈ）のうち、時間の短い方を負荷側軸受２３の総寿命時間としてもよい。

【0060】

積算運転時間換算部６５は、運転時間積算部５９により積算された積算運転時間ΣＴ１（第１の積算運転時間の一例）を、現在の運転条件に基づいて積算運転時間ΣＴ２（第２の積算運転時間の一例）に換算する。積算運転時間換算部６５は、例えば前述の積算消費寿命を使用して換算してもよい。例えば後述の図９に示すように、転がり疲れ寿命の残寿命を算出する場合において、現時点の運転条件が回転数ｎ３である場合、積算運転時間ΣＴ２は、積算消費寿命ΣＣＬ（ΣＣＬ＝Ｔ１×ｎ１＋Ｔ２×ｎ２＋Ｔ３×ｎ３）を回転数ｎ３で除した時間、つまりΣＴ２＝ΣＣＬ／ｎ３＝（Ｔ１×ｎ１＋Ｔ２×ｎ２＋Ｔ３×ｎ３）／ｎ３となる。図９では、図８との比較を容易とするため、換算された運転時間Ｔ１をＴ１ｃ（＝Ｔ１×ｎ１／ｎ３）、換算された運転時間Ｔ２をＴ２ｃ（＝Ｔ２×ｎ２／ｎ３）と表記している。積算運転時間ΣＴ２は、ΣＴ２＝Ｔ１ｃ＋Ｔ２ｃ＋Ｔ３となる。

【0061】

例えば後述の図１１に示すように、グリース寿命の残寿命を算出する場合において、現時点の運転条件が軸受温度ｔ３である場合、積算運転時間ΣＴ２は、積算消費寿命ΣＣＬ（ΣＣＬ＝Ｔ１×ｔ１＋Ｔ２×ｔ２＋Ｔ３×ｔ３）を軸受温度ｔ３で除した時間、つまりΣＴ２＝ΣＣＬ／ｔ３＝（Ｔ１×ｔ１＋Ｔ２×ｔ２＋Ｔ３×ｔ３）／ｔ３となる。図１１では、図１０との比較を容易とするため、換算された運転時間Ｔ１をＴ１ｃ（＝Ｔ１×ｔ１／ｔ３）、換算された運転時間Ｔ２をＴ２ｃ（＝Ｔ２×ｔ２／ｔ３）と表記している。積算運転時間ΣＴ２は、ΣＴ２＝Ｔ１ｃ＋Ｔ２ｃ＋Ｔ３となる。

【0062】

残寿命時間算出部６７は、総寿命時間から積算運転時間ΣＴ２を減じることで、負荷側軸受２３又はグリースの残寿命時間を算出する。例えば転がり疲れ寿命Ｌ（ｈ）の方がグリース寿命Ｌ（ｈ）よりも短かった場合等、軸受の残寿命時間を算出する場合について説明する。例えば図９には、上述した計算式１乃至計算式３に基づいて、現時点の運転条件である回転数ｎ３に基づいて算出された転がり疲れ寿命Ｌ（ｈ）が図示されている。この例では、残寿命時間算出部６７は、残寿命時間ＲＬ２を、ＲＬ２＝Ｌ（ｈ）－ΣＴ２（＝Ｔ１ｃ＋Ｔ２ｃ＋Ｔ３）として算出する。

【0063】

図８には、実施形態に対する比較例として、上述した計算式１乃至計算式３に基づいて、モータ７の平均回転数ｎ０を使用して算出された転がり疲れ寿命Ｌｏが図示されている。残寿命時間算出部６７は、残寿命時間ＲＬ１を、ＲＬ１＝Ｌｏ－ΣＴ１（＝Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）として算出する。転がり疲れ寿命Ｌｏは、モータ７が平均回転数ｎ０で稼働開始から運転を継続した場合の総寿命時間である。このため、例えば図８に示すようにモータ７の回転数が変動する場合、残寿命時間ＲＬ１はモータ７の実運転状況と乖離する可能性がある。

【0064】

実施形態の手法では、図９に示すように、モータ７の実運転状況である現在の回転数ｎ３を用いて転がり疲れ寿命Ｌ（ｈ）を算出する。転がり疲れ寿命Ｌ（ｈ）は、モータ７が現在の運転条件である回転数ｎ３で稼働開始から運転を継続した場合の総寿命時間である。実施形態では、積算運転時間を現在の回転数ｎ３を用いて換算し、転がり疲れ寿命Ｌ（ｈ）から差し引いて残寿命時間ＲＬ２を算出する。したがって、モータ７の現在より前の回転数の変動に関わりなく、現在の実運転状況に合致した現時点からの残寿命時間を推定することができる。例えば図９では、現在の実運転状況である回転数ｎ３が図８に示す平均回転数ｎ０よりも低い分、残寿命時間ＲＬ２が残寿命時間ＲＬ１よりも長くなっている。

【0065】

例えばグリース寿命Ｌ（ｈ）の方が転がり疲れ寿命Ｌ（ｈ）よりも短かった場合等、グリースの残寿命時間を算出する場合について説明する。例えば図１１には、上述した計算式３及び計算式４に基づいて、現時点の運転条件である軸受温度ｔ３に基づいて算出されたグリース寿命Ｌ（ｈ）が図示されている。この例では、残寿命時間算出部６７は、残寿命時間ＲＬ２を、ＲＬ２＝Ｌ（ｈ）－ΣＴ２（＝Ｔ１ｃ＋Ｔ２ｃ＋Ｔ３）として算出する。

【0066】

図１０には、実施形態に対する比較例として、上述した計算式３及び計算式４に基づいて、モータ７の平均軸受温度ｔ０を使用して算出されたグリース寿命Ｌｏが図示されている。残寿命時間算出部６７は、残寿命時間ＲＬ１を、ＲＬ１＝Ｌｏ－ΣＴ１（＝Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）として算出する。グリース寿命Ｌｏは、モータ７が平均軸受温度ｔ０で稼働開始から運転を継続した場合の総寿命時間である。このため、例えば図１０に示すように負荷側軸受２３の軸受温度が変動する場合、残寿命時間ＲＬ１はモータ７の実運転状況と乖離する可能性がある。

【0067】

実施形態の手法では、図１１に示すように、モータ７の実運転状況である現在の負荷側軸受２３の軸受温度ｔ３を用いてグリース寿命Ｌ（ｈ）を算出する。グリース寿命Ｌ（ｈ）は、モータ７が現在の運転条件である軸受温度ｔ３で稼働開始から運転を継続した場合の総寿命時間である。実施形態では、積算運転時間を現在の軸受温度ｔ３を用いて換算し、グリース寿命Ｌ（ｈ）から差し引いて残寿命時間ＲＬ２を算出する。したがって、負荷側軸受２３の現在より前の軸受温度の変動に関わりなく、現在の実運転状況に合致した現時点からの残寿命時間を推定することができる。例えば図１１では、現在の実運転状況である軸受温度ｔ３が図１０に示す平均軸受温度ｔ０よりも高い分、残寿命時間ＲＬ２が残寿命時間ＲＬ１よりも短くなっている。

【0068】

なお、残寿命時間ＲＬ２は、現在の運転条件である回転数ｎ３や軸受温度ｔ３で今後も運転を継続した場合の残寿命時間である。このため、今後運転条件が変更された場合には、上記と同様にして、当該変更された運転条件を用いて運転時間の積算、総寿命時間の算出、積算運転時間の換算、残寿命時間の算出等を改めて行えばよい。このようにして、運転条件が変更される度に残寿命時間を再算出することで、残寿命時間の推定精度をより向上することができる。

【0069】

情報出力部６９は、算出された残寿命時間ＲＬ２を出力する。情報出力部６９による残寿命時間ＲＬ２の出力態様は様々な態様が考えられる。情報出力部６９は、例えばモータ制御装置５が有する表示装置等の出力装置９１５（後述の図１３参照）を介して表示してもよく、又は、例えばモータ制御装置５と通信可能に接続された外部出力装置（図示省略）に対して送信してもよい。

【0070】

上述した情報取得部５７、運転時間積算部５９、諸元情報記録部６１、総寿命時間算出部６３、積算運転時間換算部６５、残寿命時間算出部６７、情報出力部６９等における処理等は、これらの処理の分担の例に限定されるものではなく、例えば、更に少ない数の処理部（例えば１つの処理部）で処理されてもよく、また、更に細分化された処理部により処理されてもよい。制御部９の上記処理等は、後述するＣＰＵ９０１（図１３参照）が実行するプログラムにより実装されてもよいし、その一部又は全部がＡＳＩＣやＦＰＧＡ、その他の電気回路等の実際の装置により実装されてもよい。

【0071】

＜５．制御部の処理手順＞
次に、図１２を参照しつつ、制御部９により実行される処理手順の一例について説明する。

【0072】

ステップＳ１０では、制御部９は、運転時間積算部５９により、モータ７の運転時間を積算する。制御部９は、モータ７の運転時間を積算すると共に、各運転時間とその時の運転条件との積の合計である積算消費寿命ΣＣＬを算出する。

【0073】

ステップＳ２０では、制御部９は、情報取得部５７により、モータ機種、軸端荷重Ｆｒ、周囲温度等の情報を取得する。前述のように本ステップＳ２０における情報の取得態様は様々な態様が考えられ、例えばユーザによる入力、センサ信号に基づく取得等でもよい。

【0074】

ステップＳ３０では、制御部９は、総寿命時間算出部６３により、諸元情報記録部６１に記録された諸元情報とモータ７の現在の運転条件に応じて、モータ７の稼働開始からの負荷側軸受２３又はグリースの総寿命時間を算出する。前述のように、モータ７の現在の運転条件は例えば回転数や軸受温度等である。回転数は例えば速度指令Ｖｃに基づいて取得されてもよいし、軸受温度は例えば周囲温度と諸元情報に含まれる軸受の温度上昇値とに基づいて取得されてもよい。制御部９は、転がり疲れ寿命算出部７１により転がり疲れ寿命Ｌ（ｈ）を算出すると共に、グリース寿命算出部７３によりグリース寿命Ｌ（ｈ）を算出する。制御部９は、これらのうち時間の短い方を負荷側軸受２３の総寿命時間としてもよい。

【0075】

ステップＳ４０では、制御部９は、積算運転時間換算部６５により、上記ステップＳ１０で積算された積算運転時間ΣＴ１を、積算消費寿命ΣＣＬとモータ７の現在の運転条件とに基づいて積算運転時間ΣＴ２に換算する。

【0076】

ステップＳ５０では、制御部９は、残寿命時間算出部６７により、上記ステップＳ３０で算出された転がり疲れ寿命Ｌ（ｈ）又はグリース寿命Ｌ（ｈ）から、上位ステップＳ４０で換算された積算運転時間ΣＴ２を減じることで、負荷側軸受２３又はグリースの残寿命時間ＲＬ２を算出する。

【0077】

ステップＳ６０では、制御部９は、情報出力部６９により、上記ステップＳ５０で算出された残寿命時間ＲＬ２を出力する。前述のように本ステップＳ６０における残寿命時間ＲＬ２の出力態様は様々な態様が考えられ、例えばモータ制御装置５が有する表示装置等で表示したり、外部出力装置に対してデータを送信してもよい。以上により、本フローチャートを終了する。

【0078】

なお、上述した処理手順は一例であって、上記手順の少なくとも一部を削除又は変更してもよいし、上記以外の手順を追加してもよい。また、上記手順の少なくとも一部の順番を変更してもよいし、複数の手順が単一の手順にまとめられてもよい。

【0079】

＜６．実施形態の効果＞
以上説明したように、実施形態のモータ制御システム１は、軸受２３，２５を備えたモータ７と、モータ７を制御するモータ制御装置５と、を有し、モータ制御装置５は、モータ７の運転時間を積算する運転時間積算部５９と、モータ７の現在の運転条件に基づいて、モータ７の稼動開始からの負荷側軸受２３又はグリースの総寿命時間を算出する総寿命時間算出部６３と、運転時間積算部５９により積算された積算運転時間ΣＴ１を、現在の運転条件に基づいて積算運転時間ΣＴ２に換算する積算運転時間換算部６５と、総寿命時間から積算運転時間ΣＴ２を減じて負荷側軸受２３又はグリースの残寿命時間ＲＬ２を算出する残寿命時間算出部６７と、を有する。

【0080】

実施形態では、モータ７の現在の運転条件に基づいて負荷側軸受２３又は当該負荷側軸受２３のグリースの総寿命時間を算出する。これにより、現時点の実際の運転条件に基づく実運転状況に合致した負荷側軸受２３又はグリースのモータ稼動開始からの総寿命時間を計算できる。またユーザにとっては、稼動開始からの総寿命時間よりも、稼動中である現時点からの残寿命を提示した方が利便性が向上する。そこで、モータ７の運転時間を積算しておき、積算された積算運転時間ΣＴ１を現在の運転条件に応じた積算運転時間ΣＴ２に積算する。そして、算出した負荷側軸受２３又はグリースの総寿命時間から積算運転時間ΣＴ２を減じることにより、残寿命時間を算出する。これにより、モータ７の実運転状況に合致した負荷側軸受２３又はグリースの現時点からの残寿命時間を推定することができる。その結果、寿命予測の精度が向上し、モータ７に対して効率的なメンテナンス計画を立てることができる。

【0081】

実施形態において、モータ制御装置５は、モータ７に関する諸元情報を記録する諸元情報記録部６１を有し、総寿命時間算出部６３は、諸元情報記録部６１に記録された諸元情報に基づいて負荷側軸受２３又はグリースの総寿命時間を算出してもよい。

【0082】

軸受の総寿命時間を計算するには、例えばモータの内部寸法、固定子と回転子との間の磁気吸引力、回転子の質量、軸受温度の上昇値等、ユーザには公開されていないモータ等に関する諸元情報が必要となる場合がある。このため、ユーザは計算することができず、モータメーカに問い合わせするのが一般的である。

【0083】

実施形態では、上記のような公開されていない諸元情報が、モータ制御装置５の諸元情報記録部６１に記録されている。したがって、モータ制御装置５の総寿命時間算出部６３が記録された諸元情報に基づいて負荷側軸受２３又はグリースの総寿命時間を算出できる。これにより、ユーザはモータメーカに問い合わせすることなく、負荷側軸受２３又はグリースの残寿命時間を把握することができる。

【0084】

実施形態において、諸元情報は、モータ７の固定子１３と回転子１５との間における不平衡磁気吸引力を含んでもよい。

【0085】

一般にモータの不平衡磁気吸引力はユーザには公開されておらず、モータメーカに問い合わせしなければ把握できない情報である。実施形態では、モータ制御装置５の諸元情報記録部６１に記録された諸元情報に不平衡磁気吸引力が含まれているので、モータ制御装置５が当該諸元情報に基づいて負荷側軸受２３の総寿命時間を算出できる。これにより、ユーザはモータメーカに問い合わせすることなく、より精度の高い負荷側軸受２３又はグリースの残寿命時間ＲＬ２を把握することができる。

【0086】

実施形態において、モータ制御装置５は、モータ７の現在の運転条件に関わる情報を取得する情報取得部５７を有してもよい。

【0087】

実施形態では、モータ制御装置５の情報取得部５７がモータ７の現在の運転条件に関わる情報を取得する。取得の態様は特に限定されるものではなく、例えばユーザが操作入力した情報を取得したり、センサの検出信号から情報を取得したり、モータ制御装置５の指令を取得してもよい。これにより、取得した現在の運転条件に基づいてモータ７の実運転状況に合致した負荷側軸受２３又はグリースのモータ稼動開始からの総寿命時間を計算できる。また、積算された積算運転時間ΣＴ１を取得した現在の運転条件における積算運転時間ΣＴ２に積算することができる。したがって、モータ７の実運転状況に合致した負荷側軸受２３又はグリースの現時点からの残寿命時間ＲＬ２を精度よく推定することができる。

【0088】

実施形態において、情報取得部５７は、モータ７の現在の運転条件に関わる情報として、回転数、負荷側軸受２３の温度、モータ７の負荷側の軸端荷重Ｆｒの少なくとも１つを取得してもよい。

【0089】

軸受やグリースの総寿命を計算する場合に、回転数、軸受温度、軸端荷重等について、例えば平均回転数、平均軸受温度、予め設定された軸端荷重等を使用する場合、これらのパラメータはモータ７の使用環境や稼動状況によってユーザごとに異なるので、実運転状況との乖離が発生する可能性がある。実施形態では、情報取得部５７が現在の運転条件に関わる情報として、現時点のモータ７の回転数、負荷側軸受２３の温度、モータ７の負荷側の軸端荷重Ｆｒを取得するので、モータ７の実運転状況に合致したより精度の高い負荷側軸受２３又はグリースの総寿命時間を計算できる。

【0090】

実施形態において、モータ制御装置５は、モータ７を制御するための指令を生成する制御部９を有し、情報取得部５７は、モータ７の現在の運転条件に関わる情報として、制御部９により生成された指令に基づく回転数を取得してもよい。

【0091】

これにより、モータ７の実運転状況に合致した負荷側軸受２３又はグリースの現時点からの残寿命時間ＲＬ２を推定することができる。また、モータ制御装置５自身が生成する指令を用いて寿命を計算するので、回転数を検出するセンサ（位置検出器４７等）からの配線が不要となると共に、ユーザの入力操作の手間を省くことができる。

【0092】

実施形態において、制御部９は、位置指令Ｐｃに基づいてモータ７の回転速度を制御するための速度指令Ｖｃを生成する位置制御部４９を有し、情報取得部５７は、モータ７の現在の運転条件に関わる情報として、位置制御部４９から出力された速度指令Ｖｃに基づく回転数を取得してもよい。

【0093】

制御部９は、モータ７の回転速度を制御するための速度指令Ｖｃを生成し、当該指令速度に追従するようにモータ７の回転速度（回転数）を制御する。実施形態では、情報取得部５７が現在のモータ７の運転条件として、位置制御部４９が生成する速度指令Ｖｃに基づいて回転数を取得する。これにより、モータ７の実運転状況に合致した負荷側軸受２３又はグリースの現時点からの残寿命時間ＲＬ２を推定することができる。また、モータ制御装置５自身が生成する指令を用いて寿命を計算するので、回転数を検出するセンサ（位置検出器４７等）からの配線が不要となると共に、ユーザの入力操作の手間を省くことができる。

【0094】

実施形態において、諸元情報は、負荷側軸受２３の温度の上昇値を含んでおり、情報取得部５７は、モータ７の周囲温度を取得し、当該周囲温度と温度上昇値に基づいて負荷側軸受２３の温度を推定してもよい。

【0095】

この場合には、例えばユーザはモータ７の周囲温度を入力するだけでよいので、ユーザの手間を軽減でき利便性を向上できる。また、軸受の温度を測定する温度計等を別途設置することが不要となるので、構成の簡素化及びコストを削減できる。

【0096】

実施形態において、モータ制御装置５は、複数の機種のモータ７に関する諸元情報を記録する諸元情報記録部６１を有し、情報取得部５７は、モータ制御装置５で駆動されるモータ７の機種を取得し、総寿命時間算出部６３は、情報取得部５７により取得されたモータ７の機種に対応する諸元情報に基づいて負荷側軸受２３又はグリースの総寿命時間を算出してもよい。

【0097】

この場合には、総寿命時間算出部６３は、取得されたモータ７の機種情報に対応する諸元情報を参照して負荷側軸受２３又はグリースの総寿命時間を算出することができる。したがって、モータ制御装置５が特定の機種のモータ７に対してのみ残寿命を推定可能な専用のモータ制御システム１ではなく、様々な機種のモータ７に対して残寿命を推定可能なシステムを実現できる。したがって、モータ制御システム１の汎用性を向上できる。

【0098】

実施形態のモータ制御システム１は、軸受２３，２５を備えたモータ７と、モータ７を制御するモータ制御装置５と、を有し、モータ制御装置５は、モータ７に関する諸元情報を記録する諸元情報記録部６１と、モータ７の現在の運転条件と諸元情報とに基づいて、モータ７の稼動開始からの負荷側軸受２３または当該負荷側軸受２３のグリースの総寿命時間を算出する総寿命時間算出部６３と、を有する構成としてもよい。

【0099】

この場合、モータ７の現時点の実際の運転条件に基づく実運転状況に合致した負荷側軸受２３又はグリースのモータ稼動開始からの総寿命時間を計算できる。したがって、例えばモータ７の運転時間を積算しておき、算出した負荷側軸受２３又はグリースの総寿命時間から積算運転時間を減じることにより、モータ７の実運転状況に合致した負荷側軸受２３又はグリースの現時点からの残寿命時間を精度良く推定することが可能となる。また、一般に公開されていない諸元情報が、モータ制御装置５の諸元情報記録部６１に記録されているので、モータ制御装置５の総寿命時間算出部６３が記録された諸元情報に基づいて負荷側軸受２３又はグリースの総寿命時間を算出できる。これにより、ユーザはモータメーカに問い合わせすることなく、負荷側軸受２３又はグリースの残寿命時間を把握することができる。

【0100】

＜７．変形例＞
なお、開示の実施形態は、上記に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。

【0101】

例えば、以上では負荷側軸受２３又はそのグリースの残寿命時間を算出する場合について説明したが、反負荷側軸受２５又はそのグリースの残寿命時間を算出することも可能である。この場合、転がり疲れ寿命算出部７１及びグリース寿命算出部７３は、モータ７及び反負荷側軸受２５の諸元情報と、前述の計算式１、計算式２及び計算式４に基づいて転がり疲れ寿命Ｌ（ｈ）及びグリース寿命Ｌ（ｈ）を算出すればよい。反負荷側軸受２５のラジアル荷重である軸受荷重Ｐｒは、例えば次の計算式５に基づいて算出することができる。

【0102】

【数5】

【0103】

なお、モータ７が縦型になる場合は、回転子１５の質量が軸方向（アキシアル）に作用することになる。また、装置によっては軸端にアキシアル荷重が作用する場合がある。この場合には、公知の計算式にて等価ラジアル荷重に置き換えることで対応可能である。

【0104】

発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではない。すなわち、本発明によって、上述されていない課題を解決したり、上述されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。

【0105】

＜８．モータ制御装置のハードウェア構成例＞
次に、図１３を参照しつつ、モータ制御装置５のハードウェア構成例について説明する。なお、図１３中では、モータ制御装置５のモータ７に駆動電力を給電する機能に係る構成を適宜省略して図示している。

【0106】

図１３に示すように、モータ制御装置５は、例えば、ＣＰＵ９０１と、ＲＯＭ９０３と、ＲＡＭ９０５と、ＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ等の特定の用途向けに構築された専用集積回路９０７と、入力装置９１３と、出力装置９１５と、記録装置９１７と、ドライブ９１９と、接続ポート９２１と、通信装置９２３とを有する。これらの構成は、バス９０９や入出力インターフェース９１１を介し相互に信号を伝達可能に接続されている。

【0107】

プログラムは、例えば、ＲＯＭ９０３やＲＡＭ９０５、ハードディスク等を含む記録装置９１７等に記録しておくことができる。

【0108】

また、プログラムは、例えば、フレキシブルディスクなどの磁気ディスク、各種のＣＤ・ＭＯディスク・ＤＶＤ等の光ディスク、半導体メモリ等のリムーバブルな記録媒体９２５に、一時的又は非一時的（永続的）に記録しておくこともできる。このような記録媒体９２５は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することもできる。この場合、これらの記録媒体９２５に記録されたプログラムは、ドライブ９１９により読み出されて、入出力インターフェース９１１やバス９０９等を介し上記記録装置９１７に記録されてもよい。

【0109】

また、プログラムは、例えば、ダウンロードサイト・他のコンピュータ・他の記録装置等（図示せず）に記録しておくこともできる。この場合、プログラムは、ＬＡＮやインターネット等のネットワークＮＷを介し転送され、通信装置９２３がこのプログラムを受信する。そして、通信装置９２３が受信したプログラムは、入出力インターフェース９１１やバス９０９等を介し上記記録装置９１７に記録されてもよい。

【0110】

また、プログラムは、例えば、適宜の外部接続機器９２７に記録しておくこともできる。この場合、プログラムは、適宜の接続ポート９２１を介し転送され、入出力インターフェース９１１やバス９０９等を介し上記記録装置９１７に記録されてもよい。

【0111】

そして、ＣＰＵ９０１が、上記記録装置９１７に記録されたプログラムに従い各種の処理を実行することにより、上記の情報取得部５７、運転時間積算部５９、諸元情報記録部６１、総寿命時間算出部６３、積算運転時間換算部６５、残寿命時間算出部６７、情報出力部６９等による処理が実現される。この際、ＣＰＵ９０１は、例えば、上記記録装置９１７からプログラムを直接読み出して実行してもよいし、ＲＡＭ９０５に一旦ロードした上で実行してもよい。更にＣＰＵ９０１は、例えば、プログラムを通信装置９２３やドライブ９１９、接続ポート９２１を介し受信する場合、受信したプログラムを記録装置９１７に記録せずに直接実行してもよい。

【0112】

また、ＣＰＵ９０１は、必要に応じて、例えばマウス・キーボード・マイク・タッチパネル（図示省略）等の入力装置９１３から入力する信号や情報に基づいて各種の処理を行ってもよい。

【0113】

そして、ＣＰＵ９０１は、上記の処理を実行した結果を、例えば表示装置や音声出力装置等の出力装置９１５から出力してもよく、さらにＣＰＵ９０１は、必要に応じてこの処理結果を通信装置９２３や接続ポート９２１を介し送信してもよく、上記記録装置９１７や記録媒体９２５に記録させてもよい。

【0114】

また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。その他、一々例示はしないが、上記実施形態や各変形例は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。

【符号の説明】

【0115】

１ モータ制御システム
３ 上位コントローラ
５ モータ制御装置
７ モータ
４９ 位置制御部
５７ 情報取得部
５９ 運転時間積算部
６１ 諸元情報記録部（情報記録部）
６３ 総寿命時間算出部
６５ 積算運転時間換算部
６７ 残寿命時間算出部
６９ 情報出力部
７１ 転がり疲れ寿命算出部
７３ グリース寿命算出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】