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公開番号2025133048
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-10
出願番号2025025433
出願日2025-02-19
発明の名称磁化推定装置、磁化推定方法、及びプログラム
出願人学校法人法政大学
代理人個人,個人,個人
主分類G06F 30/20 20200101AFI20250903BHJP(計算;計数)
要約【課題】磁性体に装荷されている永久磁石の磁化の状態を直接的に推定することが可能な磁化推定装置を提供する。
【解決手段】磁化推定装置10は、磁性体に装荷されている永久磁石24の磁化の状態を推定する。磁化推定装置10は、磁性体の回転に伴い永久磁石24に基づいて誘起される第1誘導起電力V₀(t)を測定する測定部11と、測定部11により測定された第1誘導起電力V₀(t)に基づき、磁化推定アルゴリズムを用いて第1誘導起電力V₀(t)が誘起されるときの永久磁石24の磁化の状態を推定する制御部15と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
磁性体に装荷されている永久磁石の磁化の状態を推定する磁化推定装置であって、
前記磁性体の回転に伴い前記永久磁石に基づいて誘起される第１誘導起電力を測定する測定部と、
前記測定部により測定された前記第１誘導起電力に基づき、磁化推定アルゴリズムを用いて前記第１誘導起電力が誘起されるときの前記永久磁石の磁化の状態を推定する制御部と、
を備える、
磁化推定装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
請求項１に記載の磁化推定装置であって、
前記制御部は、前記磁化推定アルゴリズムにおいて、前記測定部により測定された前記第１誘導起電力とシミュレーションにより生成された磁化分布に基づく第２誘導起電力との間の差分を含む目的関数に基づく最適化問題を解くことで前記磁化の状態を推定する、
磁化推定装置。
【請求項３】
請求項２に記載の磁化推定装置であって、
前記制御部は、前記磁化推定アルゴリズムにおいて、前記シミュレーションにより生成された前記磁化分布の修正量を算出し前記磁化分布を更新する、
磁化推定装置。
【請求項４】
請求項３に記載の磁化推定装置であって、
前記制御部は、前記目的関数の勾配を算出して最適化手法により前記修正量を算出する、
磁化推定装置。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれか１項に記載の磁化推定装置であって、
前記制御部は、前記目的関数の勾配を随伴変数法により算出する、
磁化推定装置。
【請求項６】
請求項２乃至４のいずれか１項に記載の磁化推定装置であって、
前記制御部は、前記目的関数が許容値未満になると、前記磁化推定アルゴリズムを終了させる、
磁化推定装置。
【請求項７】
請求項２乃至４のいずれか１項に記載の磁化推定装置であって、
前記制御部は、前記シミュレーションにより生成された前記磁化分布から磁気非線形性を考慮した電磁界解析により磁界を算出する、
磁化推定装置。
【請求項８】
請求項２乃至４のいずれか１項に記載の磁化推定装置であって、
前記測定部は、前記磁性体の周囲を囲む固定子において前記磁性体の外周に沿って連続的に配置されている複数相の電機子巻線を含む、
磁化推定装置。
【請求項９】
請求項８に記載の磁化推定装置であって、
前記第２誘導起電力は、異なる相間の線間電圧である、
磁化推定装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の磁化推定装置であって、
前記測定部は、前記磁性体と前記固定子との間の空隙に配置されているピックアップコイルを含む、
磁化推定装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、磁化推定装置、磁化推定方法、及びプログラムに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、磁化分布などを含む、永久磁石の磁化の状態を算出するための技術が知られている。例えば、特許文献１には、既存の汎用磁界計算ソルバーを用いて磁石の磁化分布を算出することが可能な磁化分布算出処理装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００２－３２８９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の従来技術では、磁性体に装荷されている永久磁石の磁化の状態を直接的に推定することについて十分に考慮されていなかった。
【０００５】
本開示は、磁性体に装荷されている永久磁石の磁化の状態を直接的に推定することが可能な磁化推定装置、磁化推定方法、及びプログラム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】
上記の課題を解決するための第１の観点による磁化推定装置は、
磁性体に装荷されている永久磁石の磁化の状態を推定する磁化推定装置であって、
前記磁性体の回転に伴い前記永久磁石に基づいて誘起される第１誘導起電力を測定する測定部と、
前記測定部により測定された前記第１誘導起電力に基づき、磁化推定アルゴリズムを用いて前記第１誘導起電力が誘起されるときの前記永久磁石の磁化の状態を推定する制御部と、
を備える。
【０００７】
第２の観点による磁化推定方法は、
磁性体に装荷されている永久磁石の磁化の状態を推定する磁化推定方法であって、
前記磁性体の回転に伴い前記永久磁石に基づいて誘起される第１誘導起電力を測定することと、
測定された前記第１誘導起電力に基づき、磁化推定アルゴリズムを用いて前記第１誘導起電力が誘起されるときの前記永久磁石の磁化の状態を推定することと、
を含む。
【０００８】
第３の観点によるプログラムは、
磁性体に装荷されている永久磁石の磁化の状態を推定する磁化推定装置に、
前記磁性体の回転に伴い前記永久磁石に基づいて誘起される第１誘導起電力を測定することと、
測定された前記第１誘導起電力に基づき、磁化推定アルゴリズムを用いて前記第１誘導起電力が誘起されるときの前記永久磁石の磁化の状態を推定することと、
を含む動作を実行させる。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の一実施形態に係る磁化推定装置、磁化推定方法、及びプログラムによれば、磁性体に装荷されている永久磁石の磁化の状態を直接的に推定することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本開示の一実施形態に係る磁化推定装置を含む磁化推定システムの構成の一部を概略的に例示する構成図である。
図１の磁化推定装置の構成の一例を示すブロック図である。
図２の制御部の構成の一例を主に示す機能ブロック図である。
図２の磁化推定装置により実行される磁化推定方法の一例を説明するためのフローチャートである。
図２の磁化推定装置による推定結果と対比される目標磁化分布を示す模式図である。
図５Ａに示される磁化分布に起因して得られる第１誘導起電力の時間波形を示すグラフ図である。
図２の制御部によるシミュレーションでの初期分布を示す模式図である。
図５Ｃに示される磁化分布に起因して得られる第２誘導起電力の時間波形を示すグラフ図である。
図２の出力部に出力された推定結果の第１例を示す模式図である。
図５Ｅに示される磁化分布に起因して得られる第２誘導起電力の時間波形を主に示すグラフ図である。
反復回数に対して目的関数の値が変化する様子を示したグラフ図である。
図２の磁化推定装置による推定結果と対比される目標磁化分布を示す模式図である。
図６Ａに示される磁化分布に起因して得られる第１誘導起電力の時間波形を示すグラフ図である。
図２の制御部によるシミュレーションでの初期分布を示す模式図である。
図６Ｃに示される磁化分布に起因して得られる第２誘導起電力の時間波形を示すグラフ図である。
図２の出力部に出力された推定結果の第２例を示す模式図である。
図６Ｅに示される磁化分布に起因して得られる第２誘導起電力の時間波形を主に示すグラフ図である。
反復回数に対して目的関数の値が変化する様子を示したグラフ図である。
本開示の第１変形例に係る磁化推定装置を含む磁化推定システムの構成の一部を概略的に例示する構成図である。
本開示の第２変形例に係る磁化推定装置を含む磁化推定システムの構成の一部を概略的に例示する構成図である。
図８Ａの二点鎖線囲み部で断面を拡大した拡大断面図である。
第２変形例に係る磁化推定装置による推定結果と対比される第１目標磁化分布を示す模式図である。
図２の出力部に出力された推定結果の一例を示す模式図である。
図９Ｂに示される磁化分布に起因して得られる第２誘導起電力の時間波形を主に示すグラフ図である。
第２変形例に係る磁化推定装置による推定結果と対比される第２目標磁化分布を示す模式図である。
図２の出力部に出力された推定結果の一例を示す模式図である。
図１０Ｂに示される磁化分布に起因して得られる第２誘導起電力の時間波形を主に示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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