电机寿命推测方法、电机控制系统、送风机系统及多旋翼直升机系统技术方案

本发明专利技术提供一种电机寿命推测方法、电机控制系统、送风机系统及多旋翼直升机系统。该电机寿命推测方法是通过占空比的可变控制进行驱动的电机的寿命推测方法，使用公式

Motor life prediction method, motor control system, blower system and multi rotor helicopter system

The invention provides a motor life prediction method, a motor control system, an air blower system and a multi rotor helicopter system. The life prediction method of the motor is a method of calculating the life of the motor driven by variable duty cycle, using the formula.

【技术实现步骤摘要】
电机寿命推测方法、电机控制系统、送风机系统及多旋翼直升机系统
本专利技术涉及电机寿命推测方法。
技术介绍
以往，电机搭载于各种设备，电机存在寿命。例如，日本国公开公报特开2016-71011号公报中公开了搭载有具有风扇电机的冷却风扇的图像形成装置。上述日本国公开公报特开2016-71011号公报的图像形成装置中，通过下述方法推测冷却风扇的寿命。图像形成装置所具备的CPU基于由温度传感器检测到的外部空气温度和各动作模式下的温度上升值，算出冷却风扇温度。而且，上述CPU基于上述算出的冷却风扇温度和校正式，校正冷却风扇的驱动时间。而且，上述CPU根据校正后的驱动时间算出累计驱动时间，判断算出的累计驱动时间是否超过了推测寿命极限。但是，包括风扇电机的各种电机置于转速变化使用状况下的情况也很多。上述日本国公开公报特开2016-71011号公报的寿命推测方法中，仅基于冷却风扇温度来算出累计驱动时间，而没有考虑风扇电机的转速，因此在转速发生变化的使用状况下，不能高精度推测电机的寿命。
技术实现思路
鉴于上述状况，本公开的目的在于提供能高精度推测置于转速变化的使用状况下的电机寿命的电机寿命推测方法、电机控制系统、送风机系统及多旋翼直升机系统。本公开的示例性电机寿命推测方法是通过占空比的可变控制来驱动的电机的寿命推测方法，使用下式算出表示寿命中已消耗寿命量的比率的寿命消耗量，从而推测所述电机的寿命，【数学式2】其中，Ls：寿命消耗量，ti：在i区间的驱动时间，Li：在i区间的占空比Di且所述电机的环境温度40℃时的寿命时间，Ki：在i区间的温度。另外，本公开的示例性电机控制系统具备通过占空比的可变控制来驱动的电机和读取所述电机的驱动信息的控制部，所述控制部具有算出部，该算出部使用下式算出表示所述电机的寿命中已消耗寿命量的比率的寿命消耗量，【数学式2】其中，Ls：寿命消耗量，ti：在i区间的驱动时间，Li：在i区间的占空比Di且所述电机在环境温度40℃下的寿命时间，Ki：在i区间的温度。另外，本公开的示例性送风机系统具备送风机以及上述结构的电机控制系统，该送风机具有所述电机和固定于所述电机的旋转部并具有多个叶片的叶轮。另外，本公开的示例性电机寿命推测方法是通过占空比的可变控制来驱动的电机的寿命推测方法，使用下式算出表示寿命中已消耗寿命量的比率的寿命消耗量，从而推测所述电机的寿命，【数学式4】其中，Ls：寿命消耗量，ti：在i区间的驱动时间，Li：在i区间的占空比Di且电机在环境温度40℃下的寿命时间，Ki：在i区间的电机自身的温度，Δt：在i区间的占空比Di且电机在环境温度40℃下的电机温度上升值。另外，本公开的示例性电机控制系统具备通过占空比的可变控制来驱动的电机和读取所述电机的驱动信息的控制部，所述控制部具有算出部，该算出部使用下式算出表示所述电机的寿命中已消耗寿命量的比率的寿命消耗量，【数学式4】其中，Ls：寿命消耗量，ti：在i区间的驱动时间，Li：在i区间的占空比Di且电机在环境温度40℃下的寿命时间，Ki：在i区间的电机自身的温度，Δt：在i区间的占空比Di且电机在环境温度40℃下的电机温度上升值。另外，本公开的示例性多旋翼直升机系统具备多旋翼直升机主体以及上述结构的电机控制系统，该多旋翼直升机主体具有所述电机和利用所述电机旋转的螺旋桨。根据本公开的示例性电机寿命推测方法、电机控制系统、送风机系统以及多旋翼直升机系统，能高精度推测置于转速变化使用状况下的电机的寿命。由参照附图的以下本专利技术优选实施方式的详细说明，可以更清楚地理解本专利技术的上述及其他特征、要素、步骤、特点和优点。附图说明图1是表示本公开第一实施方式涉及的送风机系统的概要结构的框图。图2是表示环境温度40℃下的占空比、电机寿命时间以及电机温度上升值的关系的一个例子的表。图3是表示图2所对应的占空比与寿命时间的关系的图。图4是表示本公开第一实施方式涉及的寿命消耗量算出处理的一个例子的流程图。图5是表示本公开第一实施方式的第一变形例涉及的送风机系统的概要结构的框图。图6是表示本公开第一实施方式的第二变形例涉及的送风机系统的概要结构的框图。图7是表示本公开第二实施方式涉及的多旋翼直升机主体外观概要立体图。图8是本公开第二实施方式涉及的多旋翼直升机系统的框图。图9是表示本公开第二实施方式涉及的多旋翼直升机起动时处理的流程图。图10是表示本公开第二实施方式涉及的多旋翼直升机起动后处理的流程图。具体实施方式以下参照附图说明本公开的示例性实施方式。此处，说明本公开适用于送风机系统的一个例子所涉及的实施方式。图1是表示本公开第一实施方式涉及的送风机系统5的概要结构的框图。图1所示的送风机系统5具备送风机1、驱动电路2、控制部3、温度传感器4。送风机系统5冷却作为外部装置的一个例子的热源即CPU6。送风机系统5以及CPU6配置于例如PC(个人计算机)中。送风机1具有电机1A和叶轮1B。电机1A由无刷DC电机构成。电机1A是例如3相电机(U相、V相、W相)。电机1A具有定子以及转子(均未图示)。定子具有卷绕在定子芯的线圈。使线圈中流过电流从而产生磁场，使得转子相对于定子相对旋转。即，转子作为旋转部发挥作用。叶轮1B固定在电机1A的转子所包含的轴上。转子绕电机1A的旋转轴旋转，从而叶轮1B绕上述旋转轴旋转。叶轮1B是例如通过树脂成型得到的成型品，具有在绕上述旋转轴的圆周向排列的多个叶片。叶轮1B通过旋转产生例如在轴流方向流动的风。该情况下，冷却对象CPU6配置在叶轮1B的轴流方向的下游侧。驱动电路2具有PWM信号生成部以及驱动器(均未图示)。PWM信号生成部生成PWM信号并输出到驱动器，该PWM信号调整了占空比，使得电机1A的旋转速度与从控制部3输入的速度目标值一致。驱动器基于PWM信号使电流流过电机1A的线圈，驱动电机1A旋转。即，驱动电路2通过占空比的可变控制使电机1A的转速(旋转速度)变化。送风机系统5中，由电机1A、驱动电路2以及控制部3构成电机控制系统MC。即，送风机系统5具有电机控制系统MC。控制部3具有算出部3A、存储部3B、信号输出部3C以及温度控制部3D。温度传感器4是检测CPU6自身温度的传感器。温度控制部3D生成速度目标值，使由温度传感器4检测的检测温度与温度目标值一致，并将速度目标值输出到驱动电路2。具体地，如果检测温度高于温度目标值，则温度控制部3D通过提高速度目标值来提高电机1A的转速。另外，如果检测温度低于温度目标值，则温度控制部3D通过降低速度目标值来降低电机1A的转速。由此，进行CPU6的冷却控制，CPU6自身温度被控制为固定。而且，关于算出部3A、存储部3B以及信号输出部3C，是电机1A的关于寿命推测的构成部分，将在下文详述。接着，说明电机控制系统MC中对电机1A的寿命推测。控制部3的算出部3A基于由驱动电路2读出的占空比(驱动信息)和由温度传感器4检测的检测温度，使用下式(1)算出寿命消耗量。【数学式1】其中，Ls：寿命消耗量ti：在i区间的驱动时间(电机的驱动时间)Li：在i区间的占空比Di且电机在环境温度40℃下的寿命时间Ki：在i区间的温度寿命消耗量表示在以电机1A的寿命为1的情况下，寿命中已消耗寿命量的比率。即，电机1A本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机寿命推测方法，该电机通过占空比的可变控制来驱动，该电机寿命推测方法的特征在于，使用下式算出表示寿命中已消耗寿命量的比率的寿命消耗量，从而推测所述电机的寿命，

【技术特征摘要】
2016.12.27 JP 2016-2534781.一种电机寿命推测方法，该电机通过占空比的可变控制来驱动，该电机寿命推测方法的特征在于，使用下式算出表示寿命中已消耗寿命量的比率的寿命消耗量，从而推测所述电机的寿命，其中，Ls：寿命消耗量，ti：在i区间的驱动时间，Li：在i区间的占空比Di且所述电机在环境温度40℃下的寿命时间，Ki：在i区间的温度。2.根据权利要求1所述的电机寿命推测方法，其特征在于，所述电机的剩余寿命为(1-Ls)。3.一种电机控制系统，具备通过占空比的可变控制来驱动的电机和读取所述电机的驱动信息的控制部，该电机控制系统的特征在于，所述控制部具有算出部，该算出部使用下式算出表示所述电机的寿命中已消耗寿命量的比率的寿命消耗量，其中，Ls：寿命消耗量，ti：在i区间的驱动时间，Li：在i区间的占空比Di且所述电机在环境温度40℃下的寿命时间，Ki：在i区间的温度。4.根据权利要求3所述的电机控制系统，其特征在于，所述控制部还具备信号输出部，在由所述算出部算出的所述寿命消耗量为设定值以上时，该信号输出部输出警告信号。5.一种送风机系统，其特征在于，具备：送风机，其具有所述电机和固定于所述电机的旋转部并具有多个叶片的叶轮；以及权利要求3所述的电机控制系统。6.根据权利要求5所述的送风机系统，其特征在于，所述温...

【专利技术属性】
技术研发人员：横山裕一郎，山崎章基，松山纯也，
申请(专利权)人：日本电产株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP