CN117330902A - 绝缘检查方法和绝缘检查装置 - Google Patents
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Abstract
一种绝缘检查方法和绝缘检查装置,上述绝缘检查方法用于检测在电枢的线圈中发生的沿面放电,将预定脉冲电压施加到线圈,并且对流向连接到线圈的电流检测器的电流的电流值进行检测。对检测到的电流值进行分析,以获取频率与检测到的当前电流值中的电流值频谱之间的关系。基于所获取的关系来计算高频带中的电流值频谱面积的总和以作为高频频谱面积。高频带不同于预定低频带,在预定低频带中,能检测到在构成线圈的线材的薄覆膜的一部分中发生的局部放电。基于计算出的高频频谱面积的大小来检测在线圈中发生的沿面放电。
Description
技术领域
本公开涉及一种用于对设置在构成旋转电机的电枢(即,定子或转子)中的线圈的绝缘状态进行检查的绝缘检查方法和绝缘检查装置。
背景技术
传统上,已知用于对设置在构成旋转电机的电枢中的线圈的绝缘状态进行检查的绝缘检查方法和绝缘检查装置。
在JP2005-274440A中描述的绝缘检查装置将脉冲电压施加到电动机,并且对在构成三相线圈的线材的覆膜较薄的部分中发生的局部放电进行检测。具体而言,在绝缘检查中,执行以下的三项检查。第一项是构成三相线圈的预定相的线材与另一相的线材之间的绝缘检查。第二项是构成三相线圈的预定相的线材之间的绝缘检查。第三项是构成三相线圈的预定相的线材与芯部之间的绝缘检查。
在此,构成旋转电机的电枢可以是如下的电枢:在设置于电枢的线圈中,从槽突出的部分(即,线圈端部)是树脂模制的。在这种情况下,可以在模制线圈的树脂部的内部形成空隙。此外,可以在构成线圈的线材的覆膜中形成针孔。当构成线圈的相的线材的金属部分经由空间(即,空隙和针孔)连接时,可以经过空间的内壁表面发生沿面放电。在电枢的绝缘检查中,要求分别检测沿面放电和局部放电(即,在两者之间进行区分)。
然而,在JP2005-274440A中描述的如上所述的绝缘检查方法中,在混合状态下检测局部放电和沿面放电,并且不能单独地检测沿面放电。以这种方式,以设置在电枢中的树脂模制线圈作为待检查对象来分别检测沿面放电和局部放电(即,在两者之间进行区分)的绝缘检查方法和绝缘检查装置在过去是不存在的。
发明内容
因此,期望提供一种能够检测沿面放电的绝缘检查方法和绝缘检查装置。
本公开的第一示例性实施方式提供了一种绝缘检查方法,上述绝缘检查方法用于对经过构成线圈的相的线材的金属部分之间的树脂部内部的空间而发生的沿面放电进行检测,上述线圈设置在作为待检查对象的电枢中,并且包括由树脂模制的线圈的至少一部分。上述绝缘检查方法包括:向线圈施加预定脉冲电压,并且对流向连接到线圈的电流检测器的电流的电流值进行检测;对检测到的电流值进行分析以获取频率与电流值频谱之间的关系;以及基于所获取的频率与电流值频谱之间的关系,对不同于预定低频带的高频带中的电流值频谱面积的总和进行计算以作为高频频谱面积,在上述预定低频带中,能够检测到在构成上述线圈的上述线材的薄覆膜的一部分中发生的局部放电;以及基于计算出的高频频谱面积的大小来检测在线圈中发生的沿面放电。
其结果是,在对设置在电枢中的线圈的绝缘检查中,通过使用与用于检测局部放电的预定低频带不同的高频带,可以分别检测沿面放电和局部放电(即,在两者之间进行区分)。因此,作为该绝缘检查方法的结果,可以准确地区分具有故障绝缘且发生了沿面放电的电枢以及没有发生沿面放电的良好电枢。
本公开的第二示例性实施方式提供了一种绝缘检查装置,上述绝缘检查装置用于对经过构成线圈的相的线材的金属部分之间的树脂部内部的空间而发生的沿面放电进行检测,上述线圈设置在作为待检查对象的电枢中,并且包括由树脂模制的线圈的至少一部分。上述绝缘检查装置包括:脉冲电源,上述脉冲电源向线圈施加预定脉冲电压;电流检测器,上述电流检测器对在预定脉冲电压被施加到上述线圈时流动的电流的电流值进行检测;以及判断装置。判断装置对检测到的电流值进行分析以获取频率与电流值频谱之间的关系,基于所获取的频率与电流值频谱之间的关系来计算不同于预定低频带的高频带中的电流值频谱面积的总和以作为高频频谱面积,在上述预定低频带中,能够检测到在构成线圈的线材的薄覆膜的一部分中发生的局部放电,并且基于计算出的高频频谱面积的大小来检测在上述线圈中发生的沿面放电。
其结果是,在对设置在电枢中的线圈的绝缘检查中,通过使用与用于检测局部放电的预定低频带不同的高频带,可以分别检测沿面放电和局部放电(即,在两者之间进行区分)。因此,作为该绝缘检查装置的结果,可以准确地区分具有故障绝缘且发生了沿面放电的电枢以及没有发生沿面放电的良好电枢。
在此,赋予构成元件等的括号内的附图标记表示根据以下描述的实施方式的构成元件等与特定构成元件等之间的对应关系的示例。
附图说明
在附图中:
图1是根据一个实施方式的要由绝缘检查装置检查的、作为电枢的示例的定子的立体图;
图2是示出根据实施方式的绝缘检查装置与定子的线圈之间的连接状态的示例的总体构造图;
图3是示出根据实施方式的绝缘检查装置与定子的线圈之间的连接状态的另一示例的总体构造图;
图4是线圈中的具有正常覆膜的两根线材的剖视图;
图5是线圈中的具有薄覆膜的两根线材的剖视图;
图6是在将线材的覆膜中的针孔与树脂部中的空隙连接的状态下线圈中的两根线材的剖视图;
图7是图6中的区域VII的放大图;
图8是示出由判断装置执行的判断处理的流程图;
图9是示出由判断装置执行的另一判断处理的流程图;
图10是示出在由绝缘检查装置进行的绝缘检查的有效性的验证测试中,测试件连接在远离构成线圈的相的线材中的中性点的位置处的一个方面的图;
图11是示出频率与电流值频谱之间关系的曲线图,其中,在图10所示的验证测试中,对在向线圈施加预定的指定电压时检测到的电流值执行快速傅立叶变换;
图12是示出在图10所示的验证测试中,施加到与测试件连接的线圈及良好线圈中的每一个的指定电压与低频频谱面积之间的关系的曲线图;
图13是示出在图10所示的验证测试中,施加到与具有空隙等的测试件连接的线圈及良好线圈中的每一个的指定电压与高频频谱面积之间的关系的曲线图;
图14是示出在由绝缘检查装置进行的绝缘检查的有效性的验证测试中,测试件连接在构成线圈的相的线材中的中性点附近的位置处的一个方面的图;
图15是示出频率与电流值频谱之间关系的曲线图,其中,在图14所示的验证测试中,对在向线圈施加预定的指定电压时检测到的电流值执行快速傅立叶变换;
图16是示出在图14所示的验证测试中,施加到与测试件连接的线圈及良好线圈中的每一个的指定电压与低频频谱面积之间的关系的曲线图;
图17是示出在图14所示的验证测试中,施加到与测试件连接的线圈及良好线圈中的每一个的指定电压与高频频谱面积之间的关系的曲线图;
图18是示出在由绝缘检查装置进行的绝缘检查的有效性的验证测试中,良好线圈布置为待检查对象的一个方面的图;
图19是示出在由绝缘检查装置进行的绝缘检查的有效性的验证测试中,测试件连接在远离线圈的中性点的位置处的一个方面的图;
图20是示出在由绝缘检查装置进行的绝缘检查的有效性的验证测试中,测试件连接在比图19更靠近线圈的中性点的位置处的一个方面的图;
图21是示出在由绝缘检查装置进行的绝缘检查的有效性的验证测试中,测试件连接在比图20更靠近线圈的中性点的位置处的一个方面的图;
图22是示出在图18至图21所示的验证测试中,施加到良好线圈及与测试件连接的线圈中的每一个的指定电压与低频频谱面积之间的关系的曲线图;
图23是示出在图18至图21所示的验证测试中,施加到良好线圈及与测试件连接的线圈中的每一个的指定电压与高频频谱面积之间的关系的曲线图。
具体实施方式
实施方式
以下,将参照附图来描述本公开的实施方式。如图1至图3所示,根据本实施方式的绝缘检查装置是以定子1作为待检查对象来检测设置在定子1中的线圈2的绝缘状态的装置。定子1是构成旋转电机(未示出)的电枢的示例。在此,例如,安装在电动车辆中的电动发电机被用作旋转电机。
定子1包括环形的芯部3(即,定子芯部)、插入到设置在芯部3中的槽(未示出)中的线圈2等。线圈2是构成三相交流电路的一部分的三相线圈。此外,如图1所示,定子1包括树脂部5,线圈2的从芯部3中的槽突出的部分(即,线圈端部)在树脂部5中模制。在此,树脂部5是通过在制造过程等中将线圈端部浸入熔融树脂中而形成的。电力线6a、7a、8a从树脂部5的模制有线圈端部的部分突出。电力线6a、7a、8a分别电连接到构成三相线圈2的U相线圈6、V相线圈7和W相线圈8的线材。
如图2所示,绝缘检查装置包括脉冲电源10、电流检测器12、判断装置13等。使用Y形连接线圈作为示例来描述设置在待检查的定子1中的线圈2。
脉冲电源10向线圈2施加基于指定电压的预定脉冲电压。图2示出了从脉冲电源10延伸的线材14、15与线圈2之间的连接方法的示例。在图2所示的连接方法中,从脉冲电源10延伸的一根线材14连接到从线圈2的预定相(例如U相线圈6)延伸的电力线6a的端部。从脉冲电源10延伸的另一根线材15在中途分支,并且连接到分别从线圈2的其他两相(例如V相线圈7和W相线圈8)延伸的两根电力线7a、8a的端部。
在此,从脉冲电源10延伸的线材14、15与线圈2之间的连接方法不限于图2所示的方法。例如,如图3所示,从脉冲电源10延伸的另一根线材15可以连接到从线圈2的另一相(例如W相线圈8)延伸的一根电力线8a的端部。
当从脉冲电源10向线圈2施加预定脉冲电压时,在与连接到从脉冲电源10延伸的一根电线14的电力线连接的预定相的线材和与连接到另一根电线15的电力线连接的另一相的线材之间可能发生局部放电和沿面放电。绝缘检查装置分别对局部放电和沿面放电进行检测(即,在两者之间进行区分)。
图4至图7示出了与连接到从脉冲电源10延伸的一根线材14的电力线连接的预定相的线材(为了方便,以下称为“正侧线材”)和与连接到从脉冲电源10延伸的另一根线材15的电力线连接的另一相的线材(为了方便,以下称为“负侧线材”)的剖视图。
具体而言,图4示出了分别具有形成为具有在设计范围内的厚度的覆膜20(即,普通覆膜)的线材。在这种情况下,即使当从脉冲电源10向线圈2施加预定脉冲电压时,也不会发生放电。
图5示出了分别具有形成为比设计范围内的厚度薄的覆膜(即,薄覆膜26)的线材。在这种情况下,当从脉冲电源10向线圈2施加预定脉冲电压时,在构成正侧线材的金属部分21与构成负侧线材的金属部分21之间经过薄覆膜26发生局部放电。
图6和图7示出了如下的方面:由于形成在每根线材的覆膜20中的针孔22和形成在模制有线材的树脂部5内部的空隙23,构成正侧线材的金属部分21和构成负侧线材的金属部分21通过空间(即,空隙23和针孔22)连接。在这种情况下,当从脉冲电源10向线圈2施加预定脉冲电压时,如虚线箭头所示,经过构成正侧线材的金属部分21与构成负侧线材的金属部分21之间的空间(即,空隙23和针孔22)的内壁表面发生沿面放电。
如图2和图3所示,电流检测器12对当从脉冲电源10向线圈2施加预定脉冲电压时流动的电流的电流值进行检测。由电流检测器12检测到的电流值被传输到判断装置13。
判断装置13由计算机、示波器等构成。该计算机包括处理器、存储器等。判断装置13构造成使得处理器运行存储在存储器中的程序,并且对在线圈2中是否已经发生沿面放电进行判断。
将参照图8中的流程图来描述由判断装置13执行的判断处理。
在步骤S10中,判断装置13获取当从脉冲电源10向线圈2施加预定脉冲电压时由电流检测器12检测到的电流值。
接着,在步骤S20中,判断装置13通过快速傅立叶变换(FFT)等来分析由电流检测器12检测到的电流值,并且获取频率与电流值频谱之间的关系,例如图11中的曲线图所示。在此,电流值频谱也被称为电流振幅或电流强度。
然后,在图8中的步骤S30中,判断装置13对能够检测到沿面放电的高频带中的电流值频谱面积的总和(即,积分值)进行计算。根据本实施方式,能够检测到沿面放电的频带是比能够检测到局部放电的频带更高的频带。判断装置13对能够检测到沿面放电的高频带中的电流值频谱面积的总和进行计算。
在此,在本说明书中,用于检测沿面放电而设置的高频带中的电流值频谱面积的总和被称为“高频频谱面积”。此外,用于检测局部放电而设置的低频带中的电流值频谱面积的总和被称为“低频频谱面积”。
接着,在步骤S40中,判断装置13对高频频谱面积是否大于预定的第一阈值进行判断。第一阈值通过实验等预先设置,并且存储在判断装置13的存储器中。
当在步骤S40中高频频谱面积大于预定的第一阈值时,处理前进到步骤S50。在步骤S50中,判断装置13判断为在线圈2中已经发生沿面放电。
同时,当在步骤S40中高频频谱面积小于预定的第一阈值时,处理前进到步骤S60。在步骤S60中,判断装置13判断为在线圈2中没有发生沿面放电。
以这种方式,判断装置13能够对在线圈2中是否发生了沿面放电进行判断。
此外,根据本实施方式的判断装置13还能够执行除如上所述的判断处理之外的判断处理。
将参照图9中的流程图来描述由判断装置13执行的其他判断处理。在该判断处理中,判断装置13除了能够通过一次检查来检测在线圈2中发生的沿面放电之外,还能够检测在线圈2中发生的局部放电。
在图9的流程图中,步骤S10至S60与参照图8的流程图描述的步骤相同。
在步骤S20之后的步骤S70中,判断装置13对能够检测到局部放电的预定低频带中的电流值频谱面积的总和(即,积分值)进行计算。根据本实施方式,能够检测到局部放电的频带是比能够检测到沿面放电的频带更低的频带。因此,判断装置13对能够检测到局部放电的低频带中的电流值频谱面积的总和(即,低频频谱面积)进行计算。
接着,在步骤S80中,判断装置13对低频频谱面积是否大于预定的第二阈值进行判断。第二阈值通过实验等预先设置,并且存储在判断装置13的存储器中。
当在步骤S80中低频频谱面积大于预定的第二阈值时,处理前进到步骤S90。在步骤S90中,判断装置13判断为在线圈2中已经发生局部放电。
同时,当在步骤S80中低频频谱面积小于第二阈值时,处理前进到步骤S100。在步骤S100中,判断装置13判断为在线圈2中没有发生局部放电。
以这种方式,判断装置13除了能够通过一次检查来检测在线圈2中发生的沿面放电之外,还能够检测在线圈2中发生的局部放电。
(验证测试)
接着,将描述为了验证由如上所述的绝缘检查装置进行的绝缘检查的有效性而执行的验证测试。在验证测试中,与测试件25连接的线圈2被用作设置在定子1中的线圈2。如图6和图7所示,测试件25是如下的测试件:由于在每根线材的覆膜20中形成的针孔22和形成在模制有线材的树脂部5内部的空隙23,两根线材的金属部分21通过空间(即,空隙23和针孔22)连接。
(验证测试1)
如图10所示,在验证测试1中,对从设置在定子1中的线圈2的预定相(例如U相线圈6)延伸的电力线6a与测试件25的一根线材进行连接。对从线圈2的另一相(例如V相线圈7)延伸的电力线7a与测试件25的另一根线材进行连接。在这种状态下,从脉冲电源10向线圈2施加预定脉冲电压,并且通过对由电流检测器12检测到的电流值执行快速傅立叶变换(FFT)来分析频率与电流值频谱之间的关系。分析结果如图11中的虚线A所示。
此外,在验证测试1中,从脉冲电源10向线圈2施加预定脉冲电压,并且通过对由电流检测器12检测到的电流值执行快速傅立叶变换(FFT)来分析频率与电流值频谱之间的关系,对于测试件25并未与设置在其中的线圈2连接的定子1(即,良好的定子1)也是如此。分析结果如图11中的实线B所示。
此外,对于图11中的虚线A所示的连接有测试件25的定子1和实线B所示的良好的定子1中的每一个,对能够检测到局部放电的预定低频带(例如20至200MHz)中的电流值频谱面积的总和(即,低频频谱面积)进行计算。此外,对于图11中的虚线A所示的连接有测试件25的定子1和实线B所示的良好的定子1中的每一个,对能够检测到沿面放电的预定高频带(例如300至500MHz)中的电流值频谱面积的总和(即,高频频谱面积)进行计算。
在此,在验证测试1中,从脉冲电源10施加到线圈2的脉冲电压针对从预定的指定电压(诸如1kV)到比预定的指定电压大的指定电压(例如4.5kV)的电压,例如以100V的增量各施加十次。图11中的曲线图所示的分析结果是以下描述的图12和图13中的曲线图中指定电压为V_1时的分析结果。
图12中的曲线图在横轴上示出了从脉冲电源10施加到线圈2的脉冲电压的指定电压(以下,简称为“指定电压”),在纵轴上示出了低频频谱面积。
在使用测试件25与在其中设置的线圈2连接的定子1进行的测试的测试结果中,图12中的实线C表示指定电压与低频频谱面积之间的关系。
在使用测试件25并未与在其中设置的线圈2连接的定子1(即,良好的定子1)进行的测试的测试结果中,图12中的实线D与实线E之间的阴影区域示出了十次测试的平均值在±4标准偏差(σ)的范围内的区域(以下,称为“±4σ区域”)。即,实线D是+4σ,实线E是-4σ。
如图12所示,就低频频谱面积而言,表示在将测试件25连接到线圈2的情况下进行的测试的测试结果的实线C在指定电压V_2至V_4之间,接近使用良好的定子1进行的测试结果中的±4σ区域。在此,在指定电压V_3下,实线C与实线D接触。因此,即使在计算低频频谱面积时,也难以区分具有发生沿面放电的线圈2的定子1和良好的定子1。因此,在计算低频频谱面积的检查方法中(即,在用于局部放电的传统检查方法中),可能无法区分具有发生沿面放电的线圈2的定子1与良好的定子1。
相反,图13中的曲线示出了横轴上的指定电压和纵轴上的高频频谱面积。
在使用测试件25与在其中设置的线圈2连接的定子1进行的测试的测试结果中,图13中的实线F表示指定电压与高频频谱面积之间的关系。
在使用测试件25并未与在其中设置的线圈2连接的定子1(即,良好的定子1)进行的测试的测试结果中,图13中的实线G与实线H之间的阴影区域示出了十次测试的平均值在±56标准偏差(σ)的范围内的区域(以下,称为“±56σ区域”)。即,实线G是+56σ,实线E是-56σ。
如图13所示,就高频频谱面积而言,表示使用连接有测试件25的线圈2进行的测试的测试结果的实线F在指定电压V_1至V_4之间显著地偏离使用良好的定子1进行的测试结果中的±56σ面积。因此,验证了能够通过施加到线圈2的指定电压V_1至V_4之间的脉冲电压和计算出的高频频谱面积,可靠地区分具有发生沿面放电的线圈2的定子1和良好的定子1。因此,在计算高频频谱面积的检查方法中,可以防止具有发生沿面放电的线圈2的定子1与良好的定子1混合。
(验证测试2)
接着,如图14所示,在验证测试2中,对设置在定子1中的线圈2的预定相(例如U相线圈6)中的靠近中性点9的部分与测试件25的一根线材进行连接,并且对线圈2的另一相(例如V相线圈7)中的靠近中性点9的部分与测试件25的另一根线材进行连接。在这种状态下,从脉冲电源10向线圈2施加预定脉冲电压,并且通过对由电流检测器12检测到的电流值执行快速傅立叶变换(FFT)来分析频率与电流值频谱之间的关系。分析结果由图15中的曲线中的虚线I表示。
此外,在该验证测试2中,对于测试件25并未与设置在其中的线圈2连接的定子1(即,良好的定子1),也从脉冲电源10向线圈2施加预定脉冲电压,并且通过对由电流检测器12检测到的电流值执行快速傅立叶变换(FFT)来分析频率与电流值频谱之间的关系。分析结果如图15中的曲线中的实线J所示。
此外,对于图15中的虚线I所示的连接有测试件25的定子1和实线J所示的良好的定子1中的每一个,对能够检测到局部放电的预定低频带(例如20至200MHz)中的电流值频谱面积的总和(即,低频频谱面积)进行计算。此外,对于图15中的虚线I所示的连接有测试件25的定子1和实线J所示的良好的定子1中的每一个,对能够检测到沿面放电的预定高频带(例如300至500MHz)中的电流值频谱面积的总和(即,高频频谱面积)进行计算。在此,随着测试件25连接到每相的线圈2中的靠近中性点9的位置,脉冲电压由于线材中的电阻而减小。因此,检测的难度增加。
在验证测试2中,从脉冲电源10施加到线圈2的脉冲电压也针对从预定的指定电压(诸如1kV)到比预定的指定电压大的指定电压(例如4.5kV)的电压,例如以100V的增量各施加十次。如上所述的图15中的曲线是当指定电压为以下描述的图16和图17中的曲线中的V_21时的曲线。
图16中的曲线示出了横轴上的指定电压和纵轴上的低频频谱面积。
在使用测试件25与在其中设置的线圈2连接的定子1进行的测试的测试结果中,图16中的实线K表示指定电压与低频频谱面积之间的关系。
在使用测试件25并未与在其中设置的线圈2连接的定子1(即,良好的定子1)进行的测试的测试结果中,图16中的实线L与实线M之间的阴影区域示出了十次测试的平均值在±4标准偏差(σ)的范围内的区域(以下,称为“±4σ区域”)。即,实线L是+4σ,实线M是-4σ。
如图16所示,就低频频谱面积而言,表示在将测试件25连接到线圈2的情况下进行的测试的测试结果的实线K在指定电压V_20至V_25之间,与使用良好的定子1进行的测试结果中的±4σ区域重叠或接近。因此,当在线圈2的中性点9附近的部分中存在发生沿面放电的部分时,即使在计算低频频谱面积时,也难以区分具有发生沿面放线材圈2的定子1和良好的定子1。因此,在计算低频频谱面积的检查方法中(即,在用于局部放电的传统检查方法中),可能无法区分具有发生沿面放电的线圈2的定子1与良好的定子1。
相反,图17中的曲线示出了横轴上的指定电压和纵轴上的高频频谱面积。
在使用测试件25与在其中设置的线圈2连接的定子1进行的测试的测试结果中,图17中的实线N表示指定电压与高频频谱面积之间的关系。
在使用测试件25并未与在其中设置的线圈2连接的定子1(即,良好的定子1)进行的测试的测试结果中,图17中的实线O与实线P之间的阴影区域示出了十次测试的平均值在±15标准偏差(σ)的范围内的区域(以下,称为“±15σ区域”)。即,实线O是+15σ,实线P是-15σ。
如图17所示,就高频频谱面积而言,表示使用连接有测试件25的线圈2进行的测试的测试结果的实线N在指定电压V_21至V_24之间显著地偏离使用良好的定子1进行的测试结果中的±15σ面积。因此,验证了能够通过对线圈2施加的指定电压V_21~V_24与计算出的高频频谱面积之间的脉冲电压,当在线圈2的中性点9附近的部分中存在发生沿面放电的部分时,可靠地区分具有发生沿面放电的线圈2的定子1和良好的定子1。因此,在计算高频频谱面积的检查方法中,可以防止具有发生沿面放电的线圈2的定子1与良好的定子1混合。
(验证测试的总结)
如图18至21所示,与如上所述的验证测试1、2类似的测试是在测试件25连接到在定子1中设置的线圈2的每相中的不同位置的情况下进行的。在此,如上所述,随着测试件25连接到每相的线圈2中的靠近中性点9的位置,脉冲电压由于线材中的电阻而减小。因此,检测的难度增加。在以下描述中,关于待检查的线圈2,图18中所示的线圈2被称为“良好”。图19中所示的线圈2被称为“低检测难度”。图20中所示的线圈2被称为“中检测难度”。图21中所示的线圈2被称为“高检测难度”。
图22示出了横轴上的指定电压和纵轴上的低频频谱面积。实线Q表示“良好”。虚线R表示“低检测难度”。单点划线S表示“中检测难度”。双点划线T表示“高检测难度”。
如图22所示,即使在计算低频频谱面积时,也难以区分具有发生沿面放电的线圈2的定子1和良好的定子1。因此,在计算低频频谱面积的检查方法中(即,在用于局部放电的传统检查方法中),可能无法区分具有发生沿面放电的线圈2的定子1与良好的定子1。
相反,图23示出了横轴上的指定电压和纵轴上的高频频谱面积。实线U表示“良好”。虚线V表示“检测难度低”。单点划线W表示“中检测难度”。双点划线X表示“高检测难度”。
如图23所示,由于向线圈2施加指定电压V_31或更大的脉冲电压并计算高频频谱面积,可以可靠地区分具有发生沿面放电的线圈2的定子1和良好的定子1。因此,在计算高频频谱面积的检查方法中,可以防止具有发生沿面放电的线圈2的定子1与良好的定子1混合。
根据如上所述的本实施方式的绝缘检查方法和绝缘检查装置实现了以下构造和由此产生的作用效果。
(1)根据本实施方式的绝缘检查方法是用于对在线圈2中发生的沿面放电进行检测的方法,其中将设置在其中的线圈2的至少一部分模制在树脂部5中的定子1作为待检查对象。该绝缘检查方法包括以下内容。即,向线圈2施加预定脉冲电压,并且对流向连接到线圈2的电流检测器12的电流的电流值进行检测。在通过分析检测到的电流值而获得的频率与电流值频谱之间的关系中,对不同于预定低频带的高频带中的电流值频谱面积的总和进行计算以作为高频频谱面积,其中,在该预定低频带中,能够检测到在构成线圈2的线材的薄覆膜26的部分中发生的局部放电。基于高频频谱面积的大小来检测在线圈2中发生的沿面放电。
其结果是,在对设置在定子1中的线圈2的绝缘测试中,由于使用了与用于检测局部放电的预定低频带不同的高频带,因此,可以分别检测沿面放电和局部放电(即,在两者之间进行区分)。因此,作为该绝缘检查方法的结果,可以准确地区分具有故障绝缘且发生了沿面放电的定子1以及没有发生沿面放电的良好的定子1。
(2)根据本实施方式的绝缘检查方法除了基于高频频谱面积的大小来检测在线圈2中发生的沿面放电之外,还包括对预定低频带中的电流值频谱面积的总和进行计算以作为低频频谱面积以及基于低频频谱面积的大小来检测在线圈2中发生的局部放电。
因此,在设置在定子1中的线圈2的绝缘检查中,可以通过一次检查来分别检测出局部放电和沿面放电(即,在两者之间进行区分)。
(3)根据本实施方式的绝缘检查装置包括脉冲电源10、电流检测器12和判断装置13。脉冲电源10向线圈2施加预定脉冲电压。电流检测器12对当预定脉冲电压被施加到线圈2时流向电流检测器12的电流的电流值进行检测。判断装置13构造成对由电流检测器12检测到的电流值进行分析以获取频率与电流值频谱之间的关系,基于所获取的频率与电流值频谱之间的关系来计算不同于预定低频带的高频带中的电流值频谱面积的总和以作为高频频谱面积,在上述预定低频带中,能够检测到在构成线圈2的线材的薄覆膜26的一部分中发生的局部放电,并且基于计算出的高频频谱面积的大小来检测在上述线圈2中发生的沿面放电。
其结果是,绝缘检查装置能够通过使用与用于检测局部放电的预定低频带不同的高频带来分别检测沿面放电和局部放电(即,在两者之间进行区分)。因此,作为绝缘检查装置的结果,可以准确地区分具有故障绝缘且发生了沿面放电的定子1以及没有发生沿面放电的良好的定子1。
(4)根据本实施方式,判断装置13构造成基于所获取的频率与电流值频谱之间的关系来计算预定低频带中的电流值频谱面积的总和,并且除了基于所计算的高频频谱面积的大小来检测在线圈2中发生的沿面放电之外,还基于所计算出的低频频谱面积的大小来检测在线圈2中发生的局部放电。
因此,绝缘检查装置可以通过一次检查来分别检测局部放电和沿面放电(即,在两者之间进行区分)。
(其他实施方式)
(1)根据如上所述的实施方式,用作待检查对象的电枢被描述为定子1。然而,并不限于此。待检查的电枢可以是包括线圈2的转子。
(2)根据如上所述的实施方式,作为设置在待检查定子1中的线圈2,描述了具有Y形(星形)连接的线圈2。然而,并不限于此。也可以使用具有Δ形(三角形)连接、ΔY形(三角形-星形)连接、ΔΔ形(三角形-三角形)连接或YY形(星形-星形)连接等的线圈。
本公开并不限于如上所述的实施方式。可以在权利要求书的范围内适当地进行修改。此外,如上所述的实施方式和线圈的部分可以适当地组合,除非线圈的实施方式和部分彼此不相关或者显然不能组合。此外,根据如上所述的实施方式,不言而喻,构成实施方式的元件不一定是必要的,除非特别指定为必要的、原则上明确认为是必要的等。
此外,根据如上所述的实施方式,在陈述了构成元件的数值(例如数量、数值、量或范围)的情况下,除非特别指定为必要的、原则上明确地限于特定数量等,否则本公开不限于特定数量。以类似的方式,根据如上所述的实施方式,当提到构成元件等的形状、位置关系等时,除了明确描述为特别必要的形状、定位关系等,原则上明确地限于特定的形状、方位关系等的情况之外,本公开不限于形状、位置关系等。
Claims (4)
1.一种绝缘检查方法,所述绝缘检查方法用于对经过构成线圈的相的线材的金属部分之间的树脂部内部的空间而发生的沿面放电进行检测,所述线圈设置在作为被检查对象的电枢中,并且包括由树脂模制的线圈的至少一部分,所述绝缘检查方法包括:
向所述线圈施加预定脉冲电压,并且对流向连接到所述线圈的电流检测器的电流的电流值进行检测;
对检测到的所述电流值进行分析,以获取检测到的所述电流值中的频率与电流值频谱之间的关系;
基于所获取的所述频率与检测到的所述电流值中的电流值频谱之间的关系,对不同于预定低频带的高频带中的电流值频谱面积的总和进行计算以作为高频频谱面积,在所述预定低频带中,能够检测到在构成所述线圈的所述线材的薄覆膜的一部分中发生的局部放电;以及
基于计算出的高频频谱面积的大小来检测在所述线圈中发生的沿面放电。
2.如权利要求1所述的绝缘检查方法,其特征在于,还包括:
基于所获取的所述频率与检测到的所述电流值中的所述电流值频谱之间的关系,对所述预定低频带中的所述电流值频谱面积的总和进行计算以作为低频频谱面积;以及
除了基于计算出的所述高频频谱面积的大小来检测在所述线圈中发生的沿面放电之外,还基于计算出的所述低频频谱面积的大小来检测在所述线圈中发生的局部放电。
3.一种绝缘检查装置,所述绝缘检查装置用于对经过构成线圈的相的线材的金属部分之间的树脂部内部的空间而发生的沿面放电进行检测,所述线圈设置在作为被检查对象的电枢中,并且包括由树脂模制的线圈的至少一部分,所述绝缘检查装置包括:
脉冲电源,所述脉冲电源向所述线圈施加预定脉冲电压;
电流检测器,所述电流检测器对当所述预定脉冲电压被施加到所述线圈时流动的电流的电流值进行检测;以及
判断装置,所述判断装置
对检测到的所述电流值进行分析,以获取检测到的所述电流值中的频率与电流值频谱之间的关系,
基于所获取的所述频率与检测到的所述电流值中的电流值频谱之间的关系,对不同于预定低频带的高频带中的电流值频谱面积的总和进行计算以作为高频频谱面积,在所述预定低频带中,能够检测到在构成所述线圈的所述线材的薄覆膜的一部分中发生的局部放电,
并且基于计算出的高频频谱面积的大小来检测在所述线圈中发生的沿面放电。
4.如权利要求3所述的绝缘检查装置,其特征在于,
所述判断装置
基于所获取的所述频率与检测到的所述电流值中的所述电流值频谱之间的关系,对所述预定低频带中的所述电流值频谱面积的总和进行计算以作为低频频谱面积,
除了基于计算出的所述高频频谱面积的大小来检测在所述线圈中发生的沿面放电之外,还基于计算出的所述低频频谱面积的大小来检测在所述线圈中发生的局部放电。
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