CN111033289B - 线圈的诊断装置以及线圈的诊断方法 - Google Patents

线圈的诊断装置以及线圈的诊断方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及线圈的诊断装置以及诊断方法。基于施加冲击电压而得到的响应电压，在线圈的更宽的对象范围内诊断线圈的优劣。线圈(30)的诊断装置(1)具备：对线圈(30)施加冲击电压的电压施加部(2)；检测针对冲击电压的来自线圈(30)的响应电压的响应电压检测部(3)；基于响应电压来运算表示线圈(30)的电特征的判定指标的指标运算部(5)；以及通过作为正常的线圈的基准线圈的判定指标与作为诊断对象的线圈(30)的对象线圈的判定指标的比较来判定对象线圈是否存在异常的判定部(6)，作为判定指标除了线圈(30)的电路常数之外，还使用响应电压与基准电压交叉的过零点、和响应电压的正侧以及负侧的峰值电压的至少一方。

Description

线圈的诊断装置以及线圈的诊断方法
技术领域
本发明涉及诊断线圈是否存在异常的线圈的诊断装置。
背景技术
公知有对旋转电气、变压器等线圈施加冲击电压，观测其响应电压来诊断该线圈的优劣的技术。例如，日本特开2012-242377号公报，基于响应电压、对响应电压进行微分而得到的微分电压、以及进一步对该微分电压进行微分而得到的二阶微分电压(二阶导数)，求出线圈的特征量(LC以及RC)，来诊断优劣。这里，LC是电感与电容的积，RC是电阻(电阻成分)与电容的积([0014]～[0015]等)。
诊断对象的线圈的异常时构成线圈的导体间的绝缘性降低。其中，即使在线圈中成为同电位的导体之间的绝缘性降低，几乎也不对电性能造成影响，很难基于与电路常数相关的特征量(LC以及RC)来诊断线圈的优劣。这样的绝缘性的降低几乎不对电性能造成影响，所以实际上问题很少。然而，从生产管理的观点考虑，存在在线圈产生这样的绝缘不良的原因，优选也注意在对电性能造成影响的位置导致绝缘不良的可能性。因此，希望能够适当地检测成为这样的同电位的位置的绝缘不良。
专利文献1：日本特开2012-242377号公报
发明内容
鉴于上述背景，希望提供一种基于施加冲击电压而得到的响应电压，在线圈的更宽的对象范围内诊断线圈的优劣的技术。
作为一个实施方式，鉴于上述情况的线圈的诊断装置具备：
电压施加部，其对线圈施加冲击电压；
响应电压检测部，其检测针对上述冲击电压的来自上述线圈的响应电压；
指标运算部，其基于上述响应电压来运算表示上述线圈的电特征的判定指标；以及
判定部，其通过作为正常的上述线圈的基准线圈的上述判定指标与作为诊断对象的上述线圈的对象线圈的上述判定指标的比较来判定上述对象线圈是否存在异常，
作为上述判定指标，除了上述线圈的电路常数之外，还使用上述响应电压与预先规定的基准电压交叉的过零点、和上述响应电压的正侧以及负侧的峰值电压的至少一方。
这样的线圈的诊断装置的技术特征也能够适用于线圈的诊断方法。例如，线圈的诊断方法能够具有具备了上述线圈的诊断装置的特征的各种步骤。当然该线圈的诊断方法也能够实现上述线圈的诊断装置的作用效果。
该情况的线圈的诊断方法作为一个实施方式，具备以下步骤：
对线圈施加冲击电压的电压施加步骤；
检测针对上述冲击电压的来自上述线圈的响应电压的响应电压检测步骤；
基于上述响应电压来运算表示上述线圈的电特征的判定指标的指标运算步骤；以及
通过作为正常的上述线圈的基准线圈的上述判定指标与作为诊断对象的上述线圈的对象线圈的上述判定指标的比较来判定上述对象线圈是否存在异常的判定步骤，
作为上述判定指标，除了上述线圈的电路常数之外，还使用上述响应电压与预先规定的基准电压交叉的过零点、和上述响应电压的正侧以及负侧的峰值电压的至少一方。
在诊断对象的线圈的异常中存在构成线圈的导体间的绝缘性的降低的情况。在线圈中即使成为同电位的导体之间的绝缘性降低，对电性能的影响也少，所以线圈的电路常数作为判定指标的效果变低。根据由发明者们进行的实验、模拟可知，在线圈中成为同电位的导体之间的绝缘性降低的情况下，能够观测到响应电压与基准电压交叉的过零点、响应电压的正侧或者负侧的峰值电压发生变化的情况。即、除了线圈的电路常数之外，若使用响应电压与基准电压交叉的过零点、和响应电压的正侧以及负侧的峰值电压的至少一方，则无论是在线圈中成为同电位的导体之间的绝缘性的降低的情况，还是在线圈中成为不同的电位的导体之间的绝缘性的降低的情况，都能够适当地检测。即、根据上述结构，能够基于施加冲击电压而得到的响应电压，在线圈的更宽的对象范围内诊断线圈的优劣。
线圈的诊断装置以及线圈的诊断方法的进一步特征和优点通过参照附图来说明的实施方式的以下的记载将变得明确。
附图说明
图1是表示使用线圈的旋转电机的定子的一个例子的立体图。
图2是表示冲击试验的线圈的诊断装置的一个例子的框图。
图3是冲击试验的等效电路图。
图4是表示响应电压以及响应电压的取样原理的波形图。
图5是表示响应电压/微分电压/积分电压的判定指标运算原理的说明图。
图6是表示响应电压/微分电压/二阶微分电压的判定指标运算原理的说明图。
图7是表示合格品与不合格品的辨别原理的说明图。
图8是表示响应电压的一个例子的波形图。
图9是表示合格品的响应电压与不合格品的响应电压的不同的波形图。
图10是U相的线圈组的绕组图。
图11是由两个同心绕组构成的一相的线圈组的立体图。
图12是U相以及V相的线圈组的绕组图。
图13是表示多变量解析的合格品与不合格品的辨别原理的说明图。
图14是表示绝缘不良(短路)模型与冲击电压的施加方向的说明图。
图15是表示UV间施加时的LC以及RC的合格品与不合格品的辨别性的图。
图16是表示VW间施加时的LC以及RC的合格品与不合格品的辨别性的图。
图17是表示WU间施加时的LC以及RC的合格品与不合格品的辨别性的图。
图18是表示UV间施加时的LC、RC、过零时间的辨别性的图。
图19是表示VW间施加时的LC、RC、过零时间的辨别性的图。
图20是表示WU间施加时的LC、RC、过零时间的辨别性的图。
图21是表示UV间施加时的LC、RC、峰值电压的辨别性的图。
图22是表示VW间施加时的LC、RC、峰值电压的辨别性的图。
图23是表示WU间施加时的LC、RC、峰值电压的辨别性的图。
图24是表示合格品与不合格品的过零点的差的波形图。
图25是表示合格品与不合格品的峰值电压的差的波形图。
图26是电阻短路的推测原理图。
图27是完全短路的推测原理图。
具体实施方式
以下，结合附图来说明旋转电机、变压器的线圈的诊断装置的实施方式。这里例示了图1所示那样的诊断被卷装在旋转电机的定子100的线圈30的优劣的诊断装置1。如图1所示，定子100具备：铁芯20和被卷装在铁芯20的线圈30。在本实施方式中，定子100通过三相交流电产生旋转磁场，具备与U相、V相、W相对应的三相线圈。各相的线圈30在中性点N(N1、N2)被电连接。铁芯20使用磁性体材料而形成。在铁芯20沿着周向CD以恒定形成有多个在间隔轴向AD以及径向RD的内侧具有开口部的槽40。U相用的槽40、V相用的槽40、W相用的槽40被配置为沿着周向CD反复出现。
线圈30使用铜、铝等具有导电性的线状导体35而构成，在线状导体35的表面形成有基于树脂等具有电绝缘性的材料的绝缘覆膜。在本实施方式中，例示出了由与延伸方向正交的方向的剖面是矩形的扁线的线状导体35形成的线圈30。
若绝缘覆膜不充分，或绝缘覆膜因伤等而恶化则形成线圈30的线状导体35的绝缘性降低。其结果是，产生邻接的线状导体35彼此短路、或线状导体35与地线短路(接地)的可能性。诊断装置1作为线圈30的异常检测与短路、接地相关那样的绝缘不良，诊断线圈30的优劣。在线圈30断线、导体彼此短路、导体接地的情况下，线圈30的电特性较大地变动。然而，在绝缘不良的情况下，例如虽邻接的线状导体35之间的电阻值产生变动，但作为线圈30的电特性的变动并不明显，该检测并不容易。因此，基于通过将大电压的冲击电压施加于线圈30而产生的响应电压，判定绝缘不良的有无。
图2表示通过冲击试验诊断线圈30的诊断装置1的系统构成，图3示出了冲击试验的等效电路。如图2所示，诊断装置1具有：电压施加部2、响应电压检测部(V-DTCT)3、信号处理部(SIG-PR)4、特征量运算部(FT-CAL)5以及判定部(COMP)6。
电压施加部2是向线圈30施加冲击电压的功能部，具有直流电源2a、电流限制电阻2b、电容器2c、充放电开关2d。在经由充放电开关2d以及电流限制电阻2b与直流电源2a连接的状态下，电荷被向电容器2c充入。这里，若经由充放电开关2d与电容器2c及线圈30电连接，则被充电到电容器2c的电荷经由充放电开关2d不停地向线圈30放电，冲击电压被向线圈30施加(图5、图6：电压施加步骤#2)。
响应电压检测部3检测来自针对冲击电压的线圈30的响应电压(图5、图6：响应电压检测步骤#3)。如图4所示，响应电压检测部3以规定的取样间隔取得时刻t的响应电压v(t)。在本实施方式中，响应电压检测部3将A/D转换器作为核心而构成，该A/D转换器将响应电压进行模拟-数字转换而取得。
如参照图5后述那样，信号处理部4对响应电压进行微分后运算微分电压，并且对响应电压进行积分后运算积分电压(图5：信号处理步骤#4(#41))。在本实施方式中，对响应电压检测部3取得的各个时刻t的响应电压v(t)进行微分以及积分由此运算微分电压以及积分电压。在本实施方式中，信号处理部4将微机、DSP(Digital Signal Processor：数字信号处理器)等处理器作为核心而构成。
特征量运算部5基于响应电压、微分电压以及积分电压来运算表示线圈30的电特征的判定指标(特征量)(图5：特征量运算步骤#5(#51))。特征量运算部5也将微机、DSP等处理器作为核心而构成。另外，特征量运算步骤#5相当于指标运算步骤。如图3的等效电路所示，线圈30能够表示为电感L与电阻(电阻成分)R的串联电路。这里，若将线圈30的线间电容设为C，则能够将电感与电容的积LC、以及电阻(电阻成分)与线间电容的积RC作为表示线圈30的电特征的特征量。上述特征量“LC”以及“RC”是判定部6用于判定线圈30的优劣的判定指标。因此，特征量运算部5能够被称为指标运算部。另外，特征量(判定指标)并不局限于“LC”以及“RC”，也可以是线圈30的电感L、线圈的电阻R、线圈30的线间电容。
判定部6基于诊断对象的线圈30亦即对象线圈的特征量(判定指标)来判定对象线圈是否存在异常(图5、图6：判定步骤#6)。判定部6也将微机、DSP等处理器作为核心而构成。当然，响应电压检测部3、信号处理部4、特征量运算部5、判定部6，例如也可以由内置有A/D转换器的一个处理器芯片构成。例如，判定部6基于对象线圈的特征量(判定指标)、与正常线圈30亦即基准线圈的特征量(判定指标)的比较来判定对象线圈的优劣。
如图5所示，在响应电压检测步骤#3中，响应电压检测部3遍及时刻t＝0～n(n：任意自然数)的期间，取得时刻t的响应电压v(t)。当然取样间隔短的一方，响应电压的时间分辨率变高而优选。另外，A/D转换器的分辨率高的方，响应电压的电压分辨率变高而优选。其中，若分辨率高则数据容量也变大，所以优选存储器等存储元件或存储装置确保充分的容量。这样的存储元件或存储装置也包含于响应电压检测部3。
另外，响应电压检测部3设定用于特征量的运算的响应电压的范围“T”。图8的波形图示出了响应电压的一个例子，初期在响应电压波形中观测到形变。如上所述，电压施加部2经由充放电开关2d不停地将被存留于电容器2c的电荷向线圈30放电，由此施加冲击电压。此时，大电流临时向充放电开关2d流动。因此，在大多数情况下，充放电开关2d由并列连接多个开关元件而构成。多个开关元件的切换存在产生微小的时间差的情况，所以响应电压的初期波形大多紊乱。因此，优选用于判定线圈30的优劣的数据不包含该初期的响应电压。另外，存储元件以及存储装置的容量有限。因此，如图5所示，响应电压检测部3将用于特征量的运算的响应电压的范围“T”设定为时刻t(j)～时刻t(k)(j、k：n以下的自然数。)。
如图5所示，这样设定了有效的数据的范围“T”的响应电压能够表示为将{v(j)，v(j+1)，v(j+2)，···，v(k)}作为要素的矩阵。在信号处理步骤#4(#41)中，信号处理部4对响应电压进行微分以及积分，由此计算微分电压以及积分电压。与响应电压相同，微分电压以及积分电压也能够表示为将从时刻t＝j到时刻t＝k的范围的各时刻t的微分值以及积分值作为要素的矩阵。
响应电压、微分电压、积分电压以及特征量(LC、RC)能够表示为图5所示那样的矩阵式。这里，若将包含响应电压与微分电压的矩阵设为“D”，将特征量(LC、RC)的矩阵设为“X”，将积分电压的矩阵设为“E”，则矩阵式能够由下述式(1)表示。
D·X＝-E···(1)
为了根据式(1)求出作为特征量的“X”，若在式(1)的两边乘以“D”的转置矩阵DT，则成为式(2)。
DT·D·X＝-DT·E···(2)
并且，若以在式(2)的左边仅留下“X”的方式，在式(2)的两边乘上逆矩阵，则经由式(3)而变为式(4)。另外，在利用“DT·D”的行数以及列数的关系无法形成逆矩阵的情况下，优选使用伪逆矩阵(pseudo-inverse matrix)。
(DT·D)-1·DT·D·X＝-(DT·D)-1·DT·E···(3)
X＝-(DT·D)-1·DT·E···(4)
“X”如上所述是特征量(LC、RC)的矩阵。因此，运算式(4)的右边，由此能够导出特征量(LC、RC)。即、能够按照图5的特征量运算步骤#5(#51)所示那样的顺序，根据已取得的响应电压求出特征量(LC、RC)。
合格品与不合格品(具有绝缘不良位置的线圈30)的不同例如能够通过绝缘不良的位置、程度，在以特征量(LC、RC)的各要素为轴的二维空间中进行区别。即、判定部6能够在该二维空间中，判定合格品与不合格品(判定步骤#6)。关于这样的判定方法在本说明书的背景技术的说明中所提到的日本特开2012-242377号公报已公开是公知的，所以省略了详细的说明。
另外，判定部6在判定步骤#6中，也可以比较合格品(基准线圈)的簇(组)的特征、与诊断对象的线圈(对象线圈)的簇的特征比较(相对识别)。例如，判定部6也可以求出距离(distance)、类似度(association)这样的定量值来进行判定。例如，距离能够利用欧氏距离、马氏距离距离。另外，除了上述以外，也可以使用核密度函数法、一类SVM(SupportVector Machine：支持向量机)来进行判定。
然而，特征量(LC、RC)的导出参照图5的信号处理步骤#4(#41)以及特征量运算步骤#5(#51)而如上所述，并不局限于使用响应电压、微分电压、积分电压的形态，如图6的信号处理步骤#4(#42)以及特征量运算步骤#5(#52)所示，能够使用响应电压、微分电压、二阶微分电压而导出。关于响应电压检测步骤#3中的响应电压的取得、以及用于特征量的运算的响应电压的范围“T”的设定，图6所示的形态也与图5所示的形态相同。在图5所示的形态中，信号处理部4对响应电压进行微分以及积分，由此计算出微分电压以及积分电压(#41)。然而，在图6所示的形态中，信号处理部4对响应电压进行微分，并且通过进一步进行微分，计算出微分电压以及二阶微分电压(#42)。二阶微分电压与响应电压以及微分电压相同，也能够表示为将从时刻t＝j到时刻t＝k的范围的各时刻t的二阶微分的值作为要素的矩阵。
响应电压、微分电压、二阶微分电压以及特征量(LC、RC)能够表示为图6所示那样的矩阵式。在图5所示的形态中，将包含响应电压和微分电压的矩阵设为“D”，将特征量(LC、RC)的矩阵设为“X”，将积分电压的矩阵设为“E”(#51)。然而，在图6所示的形态中，将“D”作为包含微分电压和二阶微分电压的矩阵，将“E”作为响应电压的矩阵(#52)。使用了“D”、“X”、“E”的式与上述式(1)相同，以下，与上述式(2)～(4)相同地使式(1)变形，由此能够导出特征量(LC、RC)。
其中，如图6所示，二阶微分电压的波形由于响应电压所含的噪声被尖锐化，所以成为较多地包含噪声成分的波形。二阶微分电压是矩阵“D”的要素，矩阵“D”也被用于式(4)，所以噪声成分对特征量(LC、RC)的精度造成影响。
图7是表示合格品与不合格品的辨别原理的说明图，这里作为定量值使用了距离(distance：距离)。左侧示出了基于响应电压、微分电压、二阶微分电压导出特征量的情况下的合格品(GOOD)与不合格品(NG)的分布。另外，右侧示出了基于响应电压、微分电压、积分电压导出特征量的情况下的合格品(GOOD)与不合格品(NG)的分布。这些都是示意性地描绘基于发明者们的模拟的结果而得到的。如图7所示，可知基于响应电压、微分电压、积分电压导出特征量的情况下的一方使合格品(GOOD)与不合格品(NG)明确地分离，能够进行明确的判定。
然而，参照图8等并如上所述，在响应电压的波形的初期被观测到形变，所以响应电压检测部3以该初期的响应电压不被包含于用于判定线圈30的优劣的数据的方式，设定数据的范围“T”。优选响应电压检测部3将数据的范围“T”至少设定在响应电压初期与基准电压(振幅中心，例如零伏特)相交的第一过零点tx1以后。即、优选信号处理部4基于响应电压与基准电压相交的第一过零点tx1以后的数据来运算微分电压以及积分电压，特征量运算部5基于第一过零点tx1以后的响应电压、微分电压以及积分电压来运算特征量。当然，代替积分电压而使用二阶微分电压的情况也是相同的。
另外，振幅中心对应于响应电压波形的振幅中央部的拐点的位置。在响应电压不包含直流成分(偏移电压)的情况下，基准电压相当于零伏特。在响应电压包含直流成分的情况下，基准电压相当于直流成分的电压(偏移电压)。另外，即使在响应电压包含直流成分(偏移电压)的情况下，也能够认为交流成分的零伏特相当于基准电压。因此，无论基准电压的值如何，都能够将响应电压与基准电压相交的点称为“过零点”。
如图8所示，振动的响应电压在经过了正方向或者负方向的第一次的峰值点(第一峰值点tp1，在本实施方式中第一正峰值点tpp1)之后大致稳定。因此，优选使用过了该第一峰值点tp1、响应电压第一次与基准电压相交的第一过零点tx1以后的数据来判定线圈30的优劣。另外，峰值点表示波峰的位置，包含正方向的波峰(窄义的峰值)的位置以及负方向的波峰(所谓的波谷)的位置双方。
并且，若考虑稳定，则优选响应电压检测部3将数据的范围“T”设定在第一过零点tx1的下一个正方向或者负方向的峰值点(第二峰值点tp2，在本实施方式中是第一负峰值点tnp1)以后。该“T”例如能够设定为图8所示的第一期间T1。在该情况下，信号处理部4基于第一过零点tx1的下一个正侧或者负侧的峰值点亦即第二峰值点tp2以后的数据来运算微分电压以及积分电压，特征量运算部5基于该第二峰值点tp2以后的响应电压、微分电压以及积分电压来运算特征量。当然，在代替积分电压而使用二阶微分电压的情况下也同样。
另外，根据发明者们的实验解析，确认了通过进一步延迟数据的范围“T”，合格品与不合格品的特征量的差变大。例如，从图8中的第一期间T1到第二期间T2改变数据的范围“T”，从而能够确认特征量的差变得更大。图9示出了第一期间T1以及第二期间T2的合格品的响应电压(实线)与不合格品的响应电压(虚线)。参照图9，与第一期间T1的两响应电压的时间差Δt(相位差)相比，第二期间T2的两响应电压的时间差Δt的一方大。当然，微分电压、积分电压，或者二阶微分电压的时间差Δt也变大，所以使用它们而导出的合格品与不合格品的特征量(LC、RC)的差也变大。
另外，根据图8以及图9可知，与第一期间T1相比在第二期间T2中，响应电压的振幅变小。因此，在电压的分辨率不充分的情况下，在第二期间T2中，时间差Δt变大，另一方面，存在电压的分辨率变低而精度降低的可能性。因此，例如，在构成响应电压检测部3的A/D转换器的分辨率低的情况下等，将使用的数据的范围“T”设为第一期间T1的一方有时也是优选的。另外，在A/D转换器的基准电压可变、且动态范围可变的情况下，也可以根据响应电压的振幅的衰减，改变动态范围，并且将数据的范围“T”设定为第二期间T2。
然而，如上所述，在铁芯20沿着周向CD以恒定间隔形成有多个在轴向AD以及径向RD的内侧具有开口部的槽40。U相用的槽40、V相用的槽40、W相用的槽40被配置为沿着周向CD反复出现。在本实施方式中，例示出了转子的各磁极、定子100的各相每个的槽40的数量是“2”，各相用的槽40沿着周向CD以每两个反复出现的方式被配置于铁芯20的形态。图10示出了一相(例如U相)的线圈组的绕组图。
如图2以及图10所示，并联连接两个被卷绕于邻接的槽40且并列连接的两个系统的同心绕组(图10的U1与U2的组，以及U3与U4的组)而构成一相。U1与U2的组例如是在周向CD上被左旋(CCW)卷绕的线圈，由八个单线圈(CCW1、CCW2、CCW3、CCW4、CCW5、CCW6、CCW7、CCW8)构成。另外，U3与U4的组例如是在周向CD上被右旋(CW)卷绕的线圈，由八个单线圈(CW1、CW2、CW3、CW4、CW5、CW6、CW7、CW8)构成。图11例示出了由两个同心绕组构成的一相的线圈组。
在这样的线圈组中，能够产生各种绝缘不良。例如，在图11的立体图所示的“A”的位置中，可能产生图10的绕组图所示的第一模式md1、第三模式md3那样的、相同的单线圈的相同的卷绕位置的线状导体35之间的绝缘不良。例如，在第一模式md1中，在第一左旋单线圈CCW1中的“U1”的第一匝1T与“U2”的第一匝1T之间可能产生绝缘不良。另外，在第三模式md3中，在第八左旋单线圈CCW8中的“U1”的第五匝5T与“U2”的第五匝5T之间可能产生绝缘不良。
另外，在图11的立体图所示的“B”的位置中，可能产生如图10的绕组图所示的第二模式md2、第四模式md4那样的、相同的单线圈的不同的卷绕位置的线状导体35之间的绝缘不良。例如，在第二模式md2中，在第一右旋单线圈CW1中的“U3”的第一匝1T与“U4”的第二匝2T之间可能产生绝缘不良。另外，在第四模式md4中，在第八右旋单线圈CW8中的“U3”的第五匝5T与“U4”的第四匝4T之间可能产生绝缘不良。
另外，如图10的绕组图所示的第五模式md5以及第六模式md6所示，在不同系列的同心绕组的线状导体之间也可能产生绝缘不良。第五模式md5是在第一左旋单线圈CCW1中的“U2”的第一匝1T、与第一右旋单线圈CW1中的“U3”的第五匝5T之间产生绝缘不良的例子。另外，第六模式md6是在第一左旋单线圈CCW1中的“U2”的第一匝1T、与第八右旋单线圈CW8中的“U3”的第五匝5T之间产生绝缘不良的例子。
在图10以及图11中，虽例示了同相的线圈30的绝缘不良，但绝缘不良也可能在不同相的线状导体35之间产生。图12示出了两相(这里是U相以及V相)的绕组图。在图12中如作为第七模式md7例示所示，存在在U相的第八左旋单线圈CCW8中的“U1”的第五匝5T、与V相的第八左旋单线圈CCW8中的“V1”的第五匝5T之间产生绝缘不良的情况。
以上，例示了第一模式md1～第七模式md7的绝缘不良。在第一模式md1以及第三模式md3中，成为绝缘不良的位置是同电位，所以如上所述，即使作为特征量打算使用电路常数亦即LC与RC来判定不合格品，也不会出现充分的差异。其中，即使与成为同电位的线状导体35之间的绝缘性降低，例如，也几乎不影响定子100的电性能。然而，从生产管理的观点考虑，优选若是在线圈30产生那样的绝缘不良的环境，则也要注意在对电性能造成影响的位置导致绝缘不良的可能性。因此，希望也能够适当地检测这样的同电位的位置的绝缘不良。
根据发明者们的实验、模拟，能够确认作为特征量(判定指标)，若除了上述LC、RC等线圈30的电路常数之外，还使用响应电压与基准电压交叉的过零点、和响应电压的正侧以及负侧的峰值电压的至少一方，则也能够检测那样的位置的绝缘不良。
如图8所示，过零点(tx1、tx2、tx3，···tx13···)存在于多个位置。另外，如作为局部放大图的图9所示，在合格品与不合格品中，相位偏移，过零点不同。优选在区别合格品与不合格品时，抽出合格品与不合格品之间不同的特征。另外，如上所述，响应电压的初期波形大多紊乱，优选该初期的响应电压不包含于用于判定线圈30的优劣的数据。因此，例如，优选作为特征量(判定指标)使用的过零点是响应电压第二次与基准电压交叉的第二过零点tx2以后的多个位置。同样，优选作为特征量(判定指标)使用的响应电压的正侧以及负侧的峰值电压也是响应电压的第二周期以后的电压(图8所示的Vp3或者Vp4以后)。
判定部6例如进行LC、RC以及过零点的至少三个种类的特征量(判定指标)的多变量解析，基于基准线圈的特征量的判定坐标空间的位置、与对象线圈的特征量的判定坐标空间的位置的距离来判定线圈30的优劣。图13例示出了针对上述第一模式md1～第五模式md5、以及第七模式md7，进行多变量解析而求出作为定量值的距离(distance)的结果。该距离能够利用欧氏距离、马氏距离距离。如图13所示，例如，相对于距离设定阈值TH，从而即使在作为同电位的绝缘不良的第一模式md1以及第三模式md3中，也能够进行合格品的辨别。另外，除了上述之外，在相对识别的多变量解析中也能够使用核密度函数法、一类SVM。
另外，在第六模式md6中，若施加冲击电压则电位差大所以流动大电流，无法观测响应电压，因此不进行多变量解析。另外，在第六模式md6中，通过过电流检测来检测线圈30的不良。
另外，在作为特征量使用过零点的情况下，也可利用各过零点的时刻，也可以利用预先规定的两个过零点之间的时间。在图13例示的多变量解析中，将第二过零点tx2(基准过零点)与第14过零点tx14(判定过零点)之间的时间作为特征量使用。参照图9并如上所述，存在越随着时间的经过则合格品与不合格品之间的相位差越大的趋势，所以在将两个过零点之间的时间作为特征量的情况下，优选将一方的过零点设定在后方。另外，关于前方侧的过零点优选是第二过零点tx2以后的。
作为特征量(判定指标)使用的过零点是响应电压第二次与基准电压交叉的第二过零点tx2以后的多个位置。另外，在作为特征量利用两个过零点之间的时间的情况下，多个位置的过零点包含被设定为第二过零点tx2以后的过零点的基准过零点、以及被设定为基准过零点以后的过零点的判定过零点。而且，特征量(判定指标)是从基准过零点到判定过零点的时间。参照图8以及图13在上述例子中，第二过零点tx2是基准过零点，第14过零点tx14是判定过零点。
另外，若从基准过零点到判定过零点的时间短，则难以出现基准线圈与对象线圈的差。因此，优选在基准过零点与判定过零点之间作为中间过零点至少包含一个过零点。参照图8在上述例子中，第三过零点tx3～第13过零点tx13中的11个过零点相当于中间过零点。
如上所述，响应电压的初期波形紊乱的情况居多。因此，优选在用于判定线圈30的优劣的数据中不包含该初期的响应电压。振动的响应电压在过了正方向或者负方向的第一次的峰值点(第一峰值点tp1，在本实施方式中是第一正峰值点tpp1)，而且过了响应电压第一次与基准电压相交的第一过零点tx1后大致稳定。因此，优选使用该第一过零点tx1的下一个正方向或者负方向的峰值点(第二峰值点tp2，在本实施方式中是第一负峰值点tnp1)以后的过零点(第二过零点tx2以后的过零点)来判定线圈30的优劣。
例如，在图13例示的形态中，作为特征量而被利用的过零点是响应电压第二次与基准电压交叉的第二过零点tx2以后的多个位置(第二过零点tx2与第14过零点tx14)。根据发明者们的实验、模拟，与使用第一过零点tx1与第14过零点tx14相比，使用第二过零点tx2与第14过零点tx14的一方提高了判定精度。大致认为若使用第二过零点tx2以后的两个点则是优选的，所以优选根据检查时间、能够在诊断装置1积蓄的数据容量等来设定过零点。
另外，在上述中，除了线圈30的电路常数(LC、RC)之外，还将过零点作为了特征量，例如如图9所示，在合格品与不合格品中，电压的振幅也产生差。因此，除了线圈30的电路常数(LC、RC)之外，也可以将响应电压的正侧以及负侧的峰值电压作为特征量。如上所述，与作为特征量(判定指标)使用过零点的情况相同，优选响应电压的正侧以及负侧的峰值电压也是响应电压的第二周期以后的峰值点的电压(图8所示的第三峰值点tp3(第二正峰值点tpp2)的第三峰值电压vp3(第二正峰值vpp2)，或者第四峰值点tp4(第二负峰值点tnp2)的第四峰值电压vp4(第二负峰值电压vnp2)以后出现的峰值电压)。优选作为特征量使用的峰值电压例如是图9中第二期间T2所包含的第五负峰值点tnp5～第八正峰值点tpp8中的任一个或者多个(tnp5、tpp6、tnp6、tpp7、tnp7、tpp8)。
另外，“第二周期以后的峰值点的电压”是“至少经过了两个峰值点以后的峰值点的电压”。在“第二周期”之前存在“第一周期”，在该“第一周期”至少存在两个峰值点。第三个峰值点是“第二周期”的峰值点，所以“第二周期以后的峰值点的电压”是“至少经过了两个峰值点以后的峰值点的电压”。在图8所示的例子中，第一峰值点tp1(第一正峰值点tpp1)、与第二峰值点tp2(第一负峰值点tnp1)是“第一周期”的峰值点。而且，第三峰值点tp3(第二正峰值点tpp2)、与第四峰值点tp4(第二负峰值点tnp2)是“第二周期”的峰值点。因此，第二周期以后的峰值点是第三峰值点tp3(第二正峰值点tpp2)以后的峰值点。
或除了线圈30的电路常数(LC、RC)之外，也可以将过零点以及峰值电压作为特征量而对四个特征量进行多变量解析。另外，在使用四个特征量进行多变量解析的情况下，除了线圈30的电路常数(LC、RC)之外，也可以使用第二过零点tx2与第14过零点tx14的时间，以及第一过零点tx1与第14过零点tx14的时间这四个特征量。另外，除了线圈30的电路常数(LC、RC)之外，也可以使用峰值电压、第二过零点tx2与第14过零点tx14的时间、第一过零点tx1与第14过零点tx14的时间这五个特征量。
另外，优选在导出线圈30的电路常数(LC、RC)时，如上所述基于响应电压、微分电压以及积分电压来运算，但也可以基于响应电压、微分电压以及二阶微分电压来运算。
以下，作为特征量(判定指标)，关于使用过零点、响应电压的正侧以及负侧的峰值电压的有用性虽进行了上述说明，但以下对由发明者进行的实验和模拟进行说明。
图14示出了以下例示的实验结果、对应模拟结果的绝缘不良模型(短路模型)和冲击电压的施加方向。这里对参照图12而例示那样的第七模式md7的绝缘不良(短路)进行了模型化。即、将U相(U1)的第八左旋单线圈CCW8、与V相(V1)的第八左旋单线圈CCW8短路的情况模型化。符号“Rs”示出了该短路时的短路电阻。这里，将短路电阻Rs大致是零的情况称为“完全短路”。另外，大致是零示出了短路电阻Rs的电阻值小于短路阈值的情况，优选短路阈值小于单线圈的阻抗(电阻值)(例如小于10[mΩ])。在短路电阻Rs是短路阈值以上的情况下，例如这里将10[mΩ]以上的情况称为“电阻短路”。以下，说明在完全短路的情况下设为“Rs＝0”，在电阻短路的情况下，以“RS＞0”设定为各种值实施了实验和模拟的结果。
关于使用了诊断装置1的冲击试验，参照图2如上所述，在诊断线圈30时，如图14所示，冲击电压被施加于U-V相间(IM1)、V-W相间(IM2)、W-U相间(IM3)的各相间。图15～图16示出了将施加了冲击电压时的LC以及RC作为特征量的情况下的、合格品与不合格品的距离(distance)。该距离是上述那样的欧氏距离、马氏距离距离。图15示出了U-V相间施加时的距离，图16示出了V-W相间施加时的距离，图17示出了W-U相间施加时的距离。这里作为短路电阻Rs使用了14种类的电阻值。横轴的左方的电阻值小(例如是100[mΩ])，右方的电阻值大(例如是10[Ω])。
根据图15～图17可知，在完全短路的情况下，距离与合格品不同，通过设定适当的阈值，能够辨别不合格品。然而，在电阻短路的情况下，合格品与不合格品在距离上没有明显的差，即使对哪个相间施加冲击电压也难以辨别不合格品。如上所述，在将LC以及RC作为特征量(判定指标)的情况下的诊断存在限制。
图18～图20示出了将LC、RC、过零时间作为特征量的情况下的、合格品与不合格品的距离。图18示出了U-V相间施加时的距离，图19示出了V-W相间施加时的距离，图20示出了W-U相间施加时的距离。图18～图20的横轴与图15～图17相同。在该情况下，在完全短路的情况下，距离与合格品不同，通过设定适当的阈值能够辨别不合格品。然而，在电阻短路的情况下，合格品与不合格品在距离上没有明显的差，即使对哪个相间施加冲击电压也很难辨别不合格品。
图21～图23示出了将LC、RC、峰值电压作为特征量的情况下的、合格品与不合格品的距离。这里使用了图8中由“E8”表示的第八周期的峰值电压。图21示出了U-V相间施加时的距离，图22示出了V-W相间施加时的距离，图23示出了W-U相间施加时的距离。图21～图23的横轴也与图15～图21相同。如图21所示，若对U-V相间施加冲击电压，将LC、RC、峰值电压作为特征量，则无论是在完全短路的情况下还是在电阻短路的情况下距离与合格品不同。因此，通过设定适当的阈值，能够辨别不合格品。
在对V-W相间施加冲击电压的情况下，如图22所示，与对U-V相间施加冲击电压的情况相比，合格品与不合格品之间的距离的差变小。然而，无论是在完全短路的情况下还是在电阻短路的情况下距离与合格品不同，所以通过设定适当的阈值能够辨别不合格品。
另一方面，在对W-U相间施加冲击电压的情况下，在完全短路的情况下，距离与合格品不同，但在电阻短路的情况下，合格品与不合格品的距离没有明显的差。在对W-U相间施加冲击电压的情况下，关于完全短路虽能够辨别不合格品，但关于电阻短路很难辨别不合格品。其中，在诊断时，冲击电压被依次施加于U-V相间(IM1)、V-W相间(IM2)、W-U相间(IM3)的各相间，所以能够利用任一个来辨别不合格品。
参照图18～图20并如上所述，在对象线圈的异常是完全短路的情况下，将过零点作为判定指标，从而判定部6能够适当地判定对象线圈是否存在异常。另外，参照图21～图23并如上所述，在对象线圈的异常是电阻短路的情况下，将峰值电压作为判定指标，判定部6能够适当地判定对象线圈是否存在异常。
图24的波形图示出了图8所示的响应电压的第八周期(E8)的、合格品与不合格品的过零点的差。实线示出了合格品的响应电压，其它两条示出了完全短路状态的对象线圈的响应电压。如图24所示，与合格品的响应电压的过零点“tp8g”相比，完全短路状态的对象线圈的响应电压的过零点“tp8s”成为较早的时刻。因此，判定部6在对象线圈的异常是完全短路的情况下，将过零点作为判定指标，从而能够适当地判定对象线圈是否存在异常。
图25的波形图示出了图8所示的响应电压的第八周期(E8)的、合格品与不合格品的峰值电压的差。实线示出了合格品的响应电压，其它两条示出了电阻短路状态的对象线圈的响应电压。如图25所示，与合格品的响应电压的峰值电压“Vpp8s”相比，电阻短路状态的对象线圈的响应电压的峰值电压“Vpp8s”成为低的电压。因此，判定部6在对象线圈的异常是电阻短路的情况下，将峰值电压作为判定指标，从而能够适当地判定对象线圈是否存在异常。
图26示出了电阻短路的推测原理图。具体而言，例示出了在U相的一个系统(U1)的第八左旋单线圈CCW8产生电阻短路的情况。这里作为等效电路示出了线圈30的电阻成分。在该情况下，与向U相(U1)流动的相电流In相反的方向的短路电流Is从因电阻短路而连接的其它位置流动而妨碍相电流In。其结果是，产生了电阻短路的线圈30的电流的速度(电流的时间微分)“di(t)/dt”与合格品相比变小。另外，具有电感L的线圈30中的电压下降“e(t)”由电流的速度与电感L的积表示。即、“e(t)＝L(di(t)/dt)”。产生了电阻短路的线圈30的电流的速度“di(t)/dt”与合格品相比变小，所以产生了电阻短路的线圈30的电压下降“e(t)”与合格品相比也变小。
图27示出了完全短路的推测原理图。具体而言，例示出了在U相的一个系统(U1)的第八左旋单线圈CCW8产生完全短路的情况。如上所述，产生了完全短路的位置的阻抗(短路电阻Rs的电阻值)比单线圈的阻抗小，所以相电流In很难向比短路位置阻抗大的第八左旋单线圈CCW8流动。其结果是，U相的一个系统(U1)的单线圈的数量减少，产生完全短路的线圈30的电感L与合格品相比变小。其结果是，由下述式(5)表示的谐振频率“fc”变高。
fc＝1/(2π·((LC)(1/2)))···(5)
谐振频率fc变高，由此响应电压的周期变短，所以过零点提前出现。
〔实施方式的概要〕
以下，简单说明上述中已说明的线圈的诊断装置(1)的概要。
线圈的诊断装置(1)作为一个实施方式，具备：
电压施加部(2)，其向线圈(30)施加冲击电压；
响应电压检测部(3)，其检测针对上述冲击电压的来自上述线圈(30)的响应电压；
指标运算部(5)，其基于上述响应电压来运算表示上述线圈的电特征的判定指标；以及
判定部(6)，其通过作为正常的上述线圈(30)的基准线圈的上述判定指标与作为诊断对象的上述线圈(30)的对象线圈的上述判定指标的比较来判定上述对象线圈是否存在异常，
作为上述判定指标，除了上述线圈(30)的电路常数之外，还使用上述响应电压与预先规定的基准电压交叉的过零点、和上述响应电压的正侧以及负侧的峰值电压的至少一方。
这样的线圈的诊断装置(1)的技术特征也能够应用于线圈的诊断方法。例如，线圈的诊断方法能够具有具备了上述线圈的诊断装置(1)的特征的各种步骤。当然该线圈的诊断方法也能够实现上述线圈的诊断装置(1)的作用效果。
该情况下的线圈的诊断方法作为一个实施方式，具备以下步骤：
电压施加步骤(#2)，向线圈(30)施加冲击电压；
响应电压检测步骤(#3)，检测针对上述冲击电压的来自上述线圈(30)的响应电压；
指标运算步骤(#5)，基于上述响应电压来运算表示上述线圈的电特征的判定指标；以及
判定步骤(#6)，通过作为正常的上述线圈(30)的基准线圈的上述判定指标与作为诊断对象的上述线圈(30)的对象线圈的上述判定指标的比较来判定上述对象线圈是否存在异常，
作为上述判定指标，除了上述线圈(30)的电路常数之外，还使用上述响应电压与预先规定的基准电压交叉的过零点、和上述响应电压的正侧以及负侧的峰值电压的至少一方。
在诊断对象的线圈的异常中存在构成线圈的导体间的绝缘性的降低的情况。在线圈(30)中即使成为同电位的导体之间的绝缘性降低，对电性能的影响也少，所以线圈(30)的电路常数作为判定指标的效果变低。根据由发明者们进行的实验、模拟可知，在线圈(30)中成为同电位的导体之间的绝缘性降低的情况下，能够观测到响应电压与基准电压交叉的过零点、响应电压的正侧或者负侧的峰值电压发生变化的情况。即、除了线圈(30)的电路常数之外，若使用响应电压与基准电压交叉的过零点、和响应电压的正侧以及负侧的峰值电压的至少一方，则无论是在线圈(30)中成为同电位的导体之间的绝缘性的降低的情况，还是在线圈(30)中成为不同的电位的导体之间的绝缘性的降低的情况，都能够适当地检测。即、根据上述结构，能够基于施加冲击电压而得到的响应电压，在线圈(30)的更宽的对象范围内诊断线圈(30)的优劣。
这里，优选上述线圈(30)的上述电路常数包含：上述线圈(30)的电感(L)与上述线圈(30)的线间电容(C)的积(LC)，以及上述线圈(30)的电阻(R)与上述线间电容(C)的积(RC)。
线圈(30)的电路常数例如是线圈(30)的电感(L)、线圈(30)的电阻(R)、线圈(30)的线间电容(L)、以及它们的积(LC、RC、LR)等。在冲击电压的施加等，根据线圈(30)对电刺激的响应导出独立的电路常数的情况下，运算复杂化的情况居多。另一方面，独立的电路常数彼此的积相当于线圈(30)的合成阻抗，所以与导出独立的电路常数的情况相比，容易根据针对电刺激的响应导出。另外，根据合成阻抗与响应电压的关系，被导出的合成阻抗(电路常数彼此的积)的精度也存在变高的趋势。因此，优选判定指标包含电感(L)与线间电容(C)的积(LC)，以及电阻(R)与线间电容(C)的积(RC)。
另外，优选上述基准电压是零伏特。
若基准电压是零伏特，则运算变得容易。成为过零点的基准的基准电压大体是响应电压的振幅中心，对应于响应电压的振幅中央部的拐点的位置。而且，在响应电压不包含直流成分(偏移电压)的情况下，基准电压相当于零伏特。这样的直流成分例如能够通过使用耦合电容器等除去，所以能够利用简单的构成，将基准电压设定为零伏特。
这里，优选上述过零点是上述响应电压第二次与上述基准电压交叉的第二过零点(tx2)以后的多个位置。
例如，电压施加部(2)经由开关(2d)不停地将被存留于电容器(2c)的电荷向线圈(30)放电，由此施加冲击电压。此时，大电流向开关(2d)流动，所以开关(2d)往往通过并列连接多个开关元件而构成。往往在多个开关元件的切换中存在微小的时间差，所以响应电压的初期波形紊乱的情况居多。另外，在由单一的开关元件构成开关(2d)的情况下，往往响应电压的初期的波形也因蜂鸣(chattering)等的产生而紊乱。因此，优选用于判定线圈(30)的优劣的数据不包含该初期的响应电压。振动的响应电压在过了正方向或者负方向的第一次的峰值点(tp1)，而且过了响应电压第一次与基准电压相交的第一过零点(tx1)后大致稳定。因此，优选使用该第一过零点(tx1)的下一个正方向或者负方向的峰值点(tp2)以后的过零点(第二过零点(tx2)以后的过零点)来判定线圈(30)的优劣。
这里，优选上述多个位置的上述过零点包含：被设定为上述第二过零点(tx2)以后的上述过零点的基准过零点、以及被设定为上述基准过零点以后的上述过零点的判定过零点，上述判定指标是从上述基准过零点到上述判定过零点的时间。
根据由发明者进行的实验、模拟，可知在合格品与不合格品中，响应电压产生相位差。相位差也对响应电压的周期造成影响，周期(也包含半周期、多个周期的合计值)能够通过不同的过零点之间的时间而求出。因此，根据本构成，能够适当地诊断线圈(30)的优劣。
并且，优选在上述基准过零点与上述判定过零点之间作为中间过零点至少包含一个上述过零点。
根据由发明者进行的实验、模拟可知，具有越随着时间的经过则合格品与不合格品之间的相位差变得越大的趋势。在将两个过零点之间的时间作为判定指标的情况下，优选将一方的过零点设定于后方。即、相比于基准过零点与判定过零点是邻接的过零点的情况，优选包含其它过零点(中间过零点)而进行设定。
这里，优选上述峰值电压是上述响应电压的第二周期以后的电压。
响应电压的第一周期的电压，因施加冲击电压的电压施加部(2)、检测响应电压的响应电压检测部(3)等的诊断装置(1)的结构，在电压波形中产生形变等，存在电压值不稳定的可能性。例如，电压施加部(2)通过并列连接多个开关元件而构成的情况居多。若在多个开关元件的切换中产生微小的时间差，则响应电压的初期的波形紊乱。因此，为了判定线圈(30)的优劣而不使用该初期的响应电压，使用电压更稳定的第二周期以后的峰值电压，从而提高诊断的可靠性。
这里，优选上述对象线圈的异常包含构成该对象线圈的导体(35)间的绝缘不良。
对象线圈的异常存在断线、与地线的短路、构成线圈(30)的导体(35)彼此的绝缘不良等。断线、与地线的短路等用其它试验方法也能够比较明确地检测。在导体(35)彼此的绝缘不良中，虽导体间的电阻值变动，但该检测例如在电阻值的测定中很难与测定误差区别。然而，根据相对于被施加的冲击电压的响应电压，也能够检测由绝缘不良引起的电阻值的变动。因此，优选在通过线圈的诊断装置(1)诊断的对象线圈的异常中包含构成线圈(30)的导体(35)彼此的绝缘不良。
这里，优选在上述对象线圈的异常是上述对象线圈以小于预先规定的短路阈值的电阻值而短路的完全短路的情况下，将上述过零点作为上述判定指标，在上述对象线圈的异常是上述对象线圈以上述短路阈值以上的电阻值而短路的电阻短路的情况下，将上述峰值电压作为上述判定指标，上述判定部判定上述对象线圈是否存在异常。
根据由发明者进行的实验、模拟可知，在完全短路的情况下，若将过零点作为判定指标，则合格品与存在异常的线圈的差变得明确。另外，在电阻短路的情况下，可知若将峰值电压作为判定指标则合格品与存在异常的线圈的差变得明确。即、通过适当地使用上述判定指标，能够也包含短路的种类地诊断对象线圈的异常。
另外，优选上述判定部(6)至少进行三个种类的上述判定指标的多变量解析，基于上述基准线圈的上述判定指标的判定坐标空间的位置、与上述对象线圈的上述判定指标的上述判定坐标空间的位置的距离来进行判定。
在多变量解析中，能够定量地表示由多个参数表示的事件，适合于能够通过多个参数区别的事件的分离。因此，判定部(6)进行多变量解析，由此能够在线圈的更宽的对象范围内诊断线圈的优劣。
另外，优选线圈的诊断装置(1)还具备对上述响应电压进行微分后运算微分电压，并且对上述响应电压进行积分后运算积分电压的信号处理部，上述指标运算部(5)基于上述响应电压、上述微分电压以及上述积分电压来运算表示上述线圈(30)的电特征的上述判定指标。
公知有基于响应电压、微分电压以及二阶微分电压来运算表示线圈(30)的电特征的判定指标，判定对象线圈的优劣的方法。然而，增加微分的阶数由此频率的高噪声成分也更尖锐化，所以存在判定指标的精度降低，线圈(30)的优劣判定的精度也降低的可能性。在本构成中，基于响应电压、微分电压以及积分电压来运算判定指标。三个电压的阶数的分离数无论是在使用响应电压、微分电压以及二阶微分电压的情况下，还是在使用响应电压、微分电压以及积分电压的情况下，都是“2”。即、在使用响应电压、微分电压以及积分电压的情况下，从积分电压观察，微分电压是二阶导数。因此，能够基于响应电压、微分电压以及积分电压适当地运算判定指标。在这种情况下，伴随着微分的阶数的增加而噪声成分的尖锐化被抑制，所以也能够抑制判定指标的精度的降低。其结果是，能够提高基于判定指标的对象线圈的优劣的判定精度。即、根据本构成能够基于施加冲击电压而得到的响应电压，以更高判定精度诊断线圈(30)的优劣。
附图标记的说明
1：诊断装置(线圈的诊断装置)；2：电压施加部；3：响应电压检测部；4：信号处理部；5：特征量运算部(指标运算部)；6：判定部；30：线圈；35：线状导体(导体)；tx2：第二过零点；v(t)：响应电压；LC：特征量(判定指标)；RC：特征量(判定指标)；X：特征量(判定指标)；#2：电压施加步骤；#3：响应电压检测步骤；#5：特征量运算步骤(指标运算步骤)；#6：判定步骤。

Claims (18)

1.一种线圈的诊断装置，其具备：
电压施加部，其对线圈施加冲击电压；
响应电压检测部，其检测针对上述冲击电压的来自上述线圈的响应电压；
指标运算部，其基于上述响应电压来运算表示上述线圈的电特征的判定指标；以及
判定部，其通过作为正常的上述线圈的基准线圈的上述判定指标与作为诊断对象的上述线圈的对象线圈的上述判定指标的比较来判定上述对象线圈是否存在异常，
作为上述判定指标，除了上述线圈的电路常数之外，还使用上述响应电压与预先规定的基准电压交叉的过零点、和上述响应电压的正侧以及负侧的峰值电压的至少一方，
上述过零点是上述响应电压第二次与上述基准电压交叉的第二过零点以后的多个位置，
上述多个位置的上述过零点包含：被设定为上述第二过零点以后的上述过零点的基准过零点，以及被设定为上述基准过零点以后的上述过零点的判定过零点，
上述判定指标是从上述基准过零点到上述判定过零点的时间。
2.根据权利要求1所述的线圈的诊断装置，其中，
上述线圈的上述电路常数包含：上述线圈的电感与上述线圈的线间电容的积，以及上述线圈的电阻与上述线间电容的积。
3.根据权利要求1所述的线圈的诊断装置，其中，
上述基准电压是零伏特。
4.根据权利要求2所述的线圈的诊断装置，其中，
上述基准电压是零伏特。
5.根据权利要求1所述的线圈的诊断装置，其中，
在上述基准过零点与上述判定过零点之间，作为中间过零点包含至少一个上述过零点。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的线圈的诊断装置，其中，
上述峰值电压是上述响应电压的第二周期以后的电压。
7.根据权利要求1～5中任一项所述的线圈的诊断装置，其中，
上述对象线圈的异常包含构成该对象线圈的导体间的绝缘不良。
8.根据权利要求6所述的线圈的诊断装置，其中，
上述对象线圈的异常包含构成该对象线圈的导体间的绝缘不良。
9.根据权利要求7所述的线圈的诊断装置，其中，
在上述对象线圈的异常是上述对象线圈以小于预先规定的短路阈值的电阻值而短路的完全短路的情况下，将上述过零点作为上述判定指标，
在上述对象线圈的异常是上述对象线圈以上述短路阈值以上的电阻值而短路的电阻短路的情况下，将上述峰值电压作为上述判定指标，上述判定部判定上述对象线圈是否存在异常。
10.根据权利要求8所述的线圈的诊断装置，其中，
在上述对象线圈的异常是上述对象线圈以小于预先规定的短路阈值的电阻值而短路的完全短路的情况下，将上述过零点作为上述判定指标，
在上述对象线圈的异常是上述对象线圈以上述短路阈值以上的电阻值而短路的电阻短路的情况下，将上述峰值电压作为上述判定指标，上述判定部判定上述对象线圈是否存在异常。
11.根据权利要求1～5或8～10中任一项所述的线圈的诊断装置，其中，
上述判定部至少进行三个种类的上述判定指标的多变量解析，基于上述基准线圈的上述判定指标的判定坐标空间的位置、与上述对象线圈的上述判定指标的上述判定坐标空间的位置的距离来进行判定。
12.根据权利要求6所述的线圈的诊断装置，其中，
上述判定部至少进行三个种类的上述判定指标的多变量解析，基于上述基准线圈的上述判定指标的判定坐标空间的位置、与上述对象线圈的上述判定指标的上述判定坐标空间的位置的距离来进行判定。
13.根据权利要求7所述的线圈的诊断装置，其中，
上述判定部至少进行三个种类的上述判定指标的多变量解析，基于上述基准线圈的上述判定指标的判定坐标空间的位置、与上述对象线圈的上述判定指标的上述判定坐标空间的位置的距离来进行判定。
14.根据权利要求1～5或8～10或12、13中任一项所述的线圈的诊断装置，还具备：
信号处理部，其对上述响应电压进行微分后运算微分电压，并且对上述响应电压进行积分后运算积分电压，
上述指标运算部基于上述响应电压、上述微分电压以及上述积分电压来运算表示上述线圈的电特征的上述判定指标。
15.根据权利要求6所述的线圈的诊断装置，还具备：
信号处理部，其对上述响应电压进行微分后运算微分电压，并且对上述响应电压进行积分后运算积分电压，
上述指标运算部基于上述响应电压、上述微分电压以及上述积分电压来运算表示上述线圈的电特征的上述判定指标。
16.根据权利要求7所述的线圈的诊断装置，还具备：
信号处理部，其对上述响应电压进行微分后运算微分电压，并且对上述响应电压进行积分后运算积分电压，
上述指标运算部基于上述响应电压、上述微分电压以及上述积分电压来运算表示上述线圈的电特征的上述判定指标。
17.根据权利要求11所述的线圈的诊断装置，还具备：
信号处理部，其对上述响应电压进行微分后运算微分电压，并且对上述响应电压进行积分后运算积分电压，
上述指标运算部基于上述响应电压、上述微分电压以及上述积分电压来运算表示上述线圈的电特征的上述判定指标。
18.一种线圈的诊断方法，其具备以下步骤：
对线圈施加冲击电压的电压施加步骤；
检测针对上述冲击电压的来自上述线圈的响应电压的响应电压检测步骤；
基于上述响应电压来运算表示上述线圈的电特征的判定指标的指标运算步骤；以及
通过作为正常的上述线圈的基准线圈的上述判定指标与作为诊断对象的上述线圈的对象线圈的上述判定指标的比较来判定上述对象线圈是否存在异常的判定步骤，
作为上述判定指标，除了上述线圈的电路常数之外，还使用上述响应电压与预先规定的基准电压交叉的过零点、和上述响应电压的正侧以及负侧的峰值电压的至少一方，
上述过零点是上述响应电压第二次与上述基准电压交叉的第二过零点以后的多个位置，
上述多个位置的上述过零点包含：被设定为上述第二过零点以后的上述过零点的基准过零点，以及被设定为上述基准过零点以后的上述过零点的判定过零点，
上述判定指标是从上述基准过零点到上述判定过零点的时间。
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