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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Inspizieren
einer elektrischen Isolierungseigenschaft eines isolierungsbeschichteten Leiters,
der eine Spule für einen Motor oder dergleichen bildet,
in einem zerstörungsfreien Zustand.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Beispielsweise
in einem Produkt, das eine Spule für einen Elektromotor
oder dergleichen aufweist, wird eine Inspektion vorzugsweise an
jedem der isolierungsbeschichteten Leiter, die die Spule bilden,
zum Bestimmen durchgeführt, ob eine elektrische Isolierungseigenschaft
derselben aufgrund eines Bruchs eines Isolierfilms und so weiter
abgenommen hat oder nicht. Herkömmlicherweise wurde vorwiegend
eine sogenannte zerstörende Inspektion, bei der zu testende
Produkte aus einer großen Anzahl von Produkten in einem
vorbestimmten Verhältnis ausgewählt werden, inspiziert
werden und dann verworfen werden, als diese Art der Inspektion verwendet.
In der Zwischenzeit wurden im verwandten Stand der Technik verschiedene
zerstörungsfreie Verfahren vorgeschlagen.
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Beispielsweise
wird bei einem zerstörungsfreien Inspektionsverfahren zum
Erfassen von Isolierungsdefekten in einer Niederdruckdrehmaschine, das
in Patentdokument 1 beschrieben ist, eine Inspektion durch Verringern
des Innendrucks eines Unterdruckbehälters, Einleiten eines
flüchtigen Gases in den Behälter, Anlegen einer
Gleichspannung zwischen einer Spule und einer leitenden Erfassungselektrode
zum Erreichen einer Elektrifizierung und Färben eines Bogens,
der zwischen einem beschädigten Teil der Spule und der
leitenden Erfassungselektrode erzeugt wird, um den Bogen sichtbar
zu machen, durchgeführt.
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Ferner
wird bei einer zerstörungsfreien Isolierungstestvorrichtung,
die in Patentdokument 2 beschrieben ist, eine Spannung zwischen
einer Spule und einem Statorkern nach dem Verringern des Innendrucks
eines Unterdruckbehälters angelegt, eine Ladungsmenge einer
Koronaentladung erfasst, eine Entladungsfrequenz gemessen, und eine
Bestehen-/Durchfallenbestimmung gemacht. Genauer wird bei der Bestehen-/Durchfallenbestimmung
der Bereich der angelegten Spannung zwischen 500 V und 800 V festgelegt,
und wenn die Frequenz einer Entladung mit einer Ladung von wenigstens
ungefähr 1000 × 103 pC
(Pikocoulomb) gleich oder mehr als 20 pps ist, wird ein Produkt
als defekt bestimmt.
- Patentdokument 1: Japanische
geprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung JP-B-H5-49065
- Patentdokument 2: Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung JP-A-H7-128392
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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[Durch die Erfindung zu lösende
Aufgabe]
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Jedoch
ist es, obwohl das Verfahren des Patentdokuments 1 als zerstörungsfreies
Inspektionsverfahren beschrieben ist, wenn Quecksilber oder Naphthalin,
die beide als Beispiele erwähnt sind, als das flüchtige
Gas verwendet wird, praktisch unmöglich, diese Gase nach
dem Test zu entfernen, und daher müssen die bei dem Test
verwendeten Produkte verworfen werden. Außerdem ist die
Inspektion visuell, und daher können bedeutende Defekte übersehen
werden.
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Ferner
ist bei dem Verfahren des Patentdokuments 2 angegeben, dass eine
Inspektion an der Spule nicht durchgeführt werden kann,
wenn die Spule von dem Statorkern entfernt positioniert ist. Daher
kann in dem Fall des Patentdokuments 2 eine Inspektion an einem
Endbereich, der von dem Statorkern um eine bestimmte Strecke entfernt
ist, beispielsweise an einem Spulenendbereich, nicht durchgeführt
werden, und als eine Folge können lediglich Teile in unmittelbarer
Nähe zu einem Erhebungsbereich, der sich von dem Kern erhebt,
inspiziert werden.
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Die
vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung dieser
Probleme in dem verwandten Stand der Technik entwickelt und es ist
eine Aufgabe derselben, ein Inspektionsverfahren und eine -vorrichtung
für einen isolierungsbeschichteten Leiter mit einer höheren
Inspektionspräzision als der verwandte Stand der Technik
anzugeben, mit denen beispielsweise selbst eine Stelle, die von
einem Statorkern am weitesten entfernt ist, während einer
Inspektion eines Stators inspiziert werden kann.
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[Mittel zum Lösen der Aufgabe]
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Eine
erste Erfindung ist ein Inspektionsverfahren für einen
isolierungsbeschichteten Leiter zum Inspizieren einer elektrischen
Isolierungseigenschaft eines isolierungsbeschichteten Leiters in
einer Spule, die durch Wickeln des isolierungsbeschichteten Leiters
ausgebildet ist, das umfasst: Anordnen der Spule in einem Testbehälter,
Reduzieren eines Innendrucks des Testbehälters, Vorsehen
einer Elektrode so, dass sie der Spule mit einer Lücke
zwischen ihnen zugewandt ist, Anlegen einer Wechselspannung zwischen der
Elektrode und der Spule, Messen einer Erzeugungsfrequenz einer Entladung,
die zwischen der Spule und der Elektrode bei Anlegen der Wechselspannung
erzeugt wird, und Bestimmen, dass die Spule ein defektfreies Produkt
mit einer hervorragenden elektrischen Isolierungseigenschaft ist,
wenn die Erzeugungsfrequenz der Entladung höher als eine Bezugserzeugungsfrequenz
ist, und dass die Spule ein defektes Produkt mit einer defekten
elektrischen Isolierungseigenschaft ist, wenn die Erzeugungsfrequenz
der Entladung niedriger als die Bezugserzeugungsfrequenz ist.
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Wie
oben beschrieben ist, ist bei dem Inspektionsverfahren für
den isolierungsbeschichteten Leiter nach der vorliegenden Erfindung
die Elektrode der Spule mit einer Lücke zwischen ihnen
zugewandt und eine Wechselspannung wird zwischen der Spule und der
Elektrode unter reduziertem Druck angelegt. Der bedeutendste Punkt
der vorliegenden Erfindung basierend auf diesem Spannungsanlegungsverfahren
ist die aktive Verwendung eines besonderen Bestimmungsverfahrens,
das im verwandten Stand der Technik nicht vorliegt, gemäß dem
die Spule als ein defektfreies Produkt mit einer hervorragenden
elektrischen Isolierungseigenschaft bestimmt wird, wenn die Erzeugungsfrequenz
der Entladung höher als die Bezugserzeugungsfrequenz ist,
und als ein defektes Produkt mit einer defekten elektrischen Isolierungseigenschaft
bestimmt wird, wenn die Erzeugungsfrequenz der Entladung niedriger
als die Bezugserzeugungsfrequenz ist.
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Genauer
wird bei dem zuvor erwähnten verwandten Stand der Technik
und so weiter ein Defekt bestimmt, wenn eine Entladung aus einem
beschädigten Teil eines Isolierfilms des isolierungsbeschichteten
Leiters erzeugt wird oder wenn die Entladungsfrequenz bei einer
vorbestimmten Entladungsmenge hoch ist. Im Gegensatz dazu basiert
das Inspektionsverfahren der vorliegenden Erfindung auf dem oben beschriebenen
besonderen Spannungsanlegungsverfahren, und daher wird die elektrische
Isolierungseigenschaft als defekt bestimmt, wenn die Erzeugungsfrequenz
einer Entladung niedrig ist.
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Die
vorliegende Erfindung wird in den folgenden Ausführungsformen
ausführlich beschrieben. Und die vorliegende Erfindung
wird aus den folgenden Gründen als vorteilhafter angesehen.
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Wenn
eine vorbestimmte Wechselspannung zwischen der Spule und der Elektrode
angelegt wird, wird eine große Anzahl von Entladungen mit
verhältnismäßig kleinen Ladungsmengen
selbst von einem Teil (einem unversehrten Teil) erzeugt, in dem
der Isolierfilm unversehrt ist und die elektrische Isolierungseigenschaft
normal ist. Andererseits wird, wenn ein Schaden oder dergleichen
an dem Isolierfilm derart besteht, dass eine Stelle (ein defekter
Bereich), die eine extrem schwache elektrische Isolierungseigenschaft
zeigt, existiert, eine Entladung mit einer verhältnismäßig
großen Ladungsmenge von dieser Stelle erzeugt. Umgekehrt
wurde entdeckt, dass, wenn diese Art von defekten Bereichen existiert,
die Entladungsfrequenz bei einer verhältnismäßig
kleinen Ladungsmenge von dem unversehrten Bereich stark abnimmt.
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Hier
kann die elektrische Isolierungseigenschaft durch Bestimmen eines
Defekts bestimmt werden, wenn die Erzeugungsfrequenz einer Entladung bei
einer relativ großen Ladungsmenge hoch ist. Die Bestimmungspräzision
kann jedoch durch Bestimmen, dass die elektrische Isolierungseigenschaft
defekt ist, gesteigert werden, wenn die Erzeugungsfrequenz einer
Entladung bei einer vorbestimmten Ladungsmenge oder bei einer Ladungsmenge
innerhalb eines gesamten gemessenen Bereichs niedrig ist. Die vorliegende
Erfindung verwendet das letztere Verfahren.
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Ferner
kann die vorliegende Erfindung entweder bei einer einzigen Spule
oder bei einer an einem anderen Spulenmaterial als einem Statorkern angebrachten
Spule verwendet werden und durch Auswählen einer Anordnungsposition
der Elektrode nach Bedarf kann eine gewünschte Position
der Spule inspiziert werden. Wenn der Inspektionsgegenstand ein
nachstehend zu beschreibender Stator ist, wird eine Spannung zwischen
der Spule und der Elektrode angelegt, und daher kann durch Festlegen der
Elektrodenposition an einer gewünschten Position auch eine
von dem Statorkern am weitesten entfernte Stelle inspiziert werden.
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Eine
zweite Erfindung ist eine Inspektionsvorrichtung für einen
isolierungsbeschichteten Leiter zum Inspizieren einer elektrischen
Isolierungseigenschaft eines isolierungsbeschichteten Leiters in
einer Spule, die durch Wickeln des isolierungsbeschichteten Leiters
ausgebildet ist, die umfasst: einen Testbehälter, der die
Spule aufnimmt, ein Druckminderermittel zum Reduzieren eines Innendrucks
des Testbehälters, eine Elektrode, die der Spule mit einer
Lücke zwischen ihnen zugewandt ist, ein Spannungsanlegungsmittel
zum Anlegen einer Wechselspannung zwischen der Elektrode und der
Spule, ein Entladungsmessmittel zum Messen einer Erzeugungsfrequenz
einer Entladung, die zwischen der Spule und der Elektrode bei Anlegen
der Wechselspannung erzeugt wird, und ein Bestimmungsmittel zum
Bestimmen, dass die Spule ein defektfreies Produkt mit einer hervorragenden
Isolierungseigenschaft ist, wenn die Erzeugungsfrequenz der Entladung
höher als eine Bezugserzeugungsfrequenz ist, und dass die
Spule ein defektes Produkt mit einer defekten elektrischen Isolierungseigenschaft
ist, wenn die Erzeugungsfrequenz der Entladung niedriger als die Bezugserzeugungsfrequenz
ist.
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Wenn
die Inspektionsvorrichtung für einen isolierungsbeschichteten
Leiter gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet
wird, kann das oben beschriebene Inspektionsverfahren zuverlässig
umgesetzt werden, und dadurch kann die elektrische Isolierungseigenschaft
der Spule mit einem höheren Präzisionsmaß als
es bei dem verwandten Stand der Technik erreicht wird inspiziert
werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine veranschaulichende Ansicht, die den Aufbau einer Inspektionsvorrichtung.
für einen isolierungsbeschichteten Leiter gemäß einer
ersten Ausführungsform zeigt.
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2 ist
eine veranschaulichende Ansicht, die den Aufbau einer Elektrode
gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
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3 ist
eine veranschaulichende Ansicht, die ein anderes Beispiel des Aufbaus
der Elektrode gemäß der ersten Ausführungsform
zeigt.
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4 ist
eine veranschaulichende Ansicht, die eine Entladungserzeugungsposition
gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
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5 ist
eine veranschaulichende Ansicht, die eine Beziehung zwischen einer
Ladungsmenge einer Entladung und einer Erzeugungsfrequenz einer Entladung
gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
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6 ist
eine veranschaulichende Ansicht, die eine Entladungserzeugungsposition
gemäß einem Vergleichsversuch zeigt.
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7 ist
eine veranschaulichende Ansicht, die die Beziehung zwischen der
Ladungsmenge einer Entladung und der Erzeugungsfrequenz einer Entladung
gemäß dem Vergleichsversuch zeigt.
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BESTE AUSFÜHRUNGSFORMEN
DER ERFINDUNG
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Bei
der ersten Erfindung und der zweiten Erfindung wird die Erzeugungsfrequenz
einer Entladung bei einer Ladungsmenge innerhalb eines vorbestimmten
Bereichs oder eines gesamten Messbereichs bestimmt. Im Prinzip kann
der Ladungsmengenbereich als der gesamte Messbereich festgelegt werden,
aber da relativ kleine Ladungsmengen eine höhere Erzeugungsfrequenz
haben, wird der Ladungsmengenbereich vorzugsweise auf einen vorbestimmten
Bereich relativ kleiner Ladungsmengen begrenzt.
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Genauer
wird nach dem Messen der Entladungsladungsmenge der Entladung die
Erzeugungsfrequenz vorzugsweise innerhalb eines Bereichs gemessen,
in dem die Ladungsmenge einer Entladung nicht höher als
100000 (pc) ist. Innerhalb dieses Bereichs können defektfreie
und defekte Produkte klar unterschieden werden.
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Vorzugsweise
wird nach dem Messen der Entladungsladungsmenge der Entladung die
Erzeugungsfrequenz vorzugsweise innerhalb eines Bereichs gemessen,
in dem die Ladungsmenge einer Entladung nicht höher als
10000 (pc) ist. Innerhalb dieses Bereichs können ein defektfreies
und ein defektes Produkt klar unterschieden werden.
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Man
beachte, dass der Bereich mit einer oberen Grenze von 10000 (pc)
beispielsweise einen Ladungsmengenbereich von 0 bis 10000 (pc),
einen engeren Bereich von 100 bis 500 (pc), einen noch engeren Bereich
von 200 ± 10 (pc) oder jeden anderen Bereich, in dem eine
Messung leicht durchgeführt werden kann, haben kann.
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Ferner
ist die Spule vorzugsweise an einem Statorkern angebracht. In einem
Stator, der beispielsweise in einem Motor oder dergleichen eingebaut
ist, ist die Spule an dem Statorkern angebracht und während
des Anbringens der Spule kann ein Schaden oder dergleichen an dem
Isolierfilm des isolierungsbeschichteten Leiters auftreten. Daher
ist die vorliegende Erfindung extrem effektiv.
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Ferner
ist die Elektrode vorzugsweise einem Spulenendbereich, der von einem
Endbereich des Statorkerns vorsteht, zugewandt und vorzugsweise wird
die Erzeugungsfrequenz einer Entladung, die zwischen dem Spulenendbereich
und der Elektrode erzeugt wird, gemessen. In diesem Fall kann eine
Inspektion leicht an dem Spulenendbereich durchgeführt
werden, in dem Defekte wahrscheinlich auftreten.
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Ferner
ist die Elektrode vorzugsweise mit einem im Wesentlichen C-fömigen
Querschnitt so ausgebildet, dass sie den Spulenendbereich umgibt.
In diesem Fall kann der Spulenendbereich leicht und genau inspiziert
werden.
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Ferner
wird das Anlegen der Wechselspannung zwischen der Elektrode und
der Spule an der Spule vorzugsweise mehrere Male durchgeführt, während
eine Teststelle teilweise derart verschoben wird, dass die Bestimmung
an jeder Teststelle durchgeführt wird. Dadurch kann ein
Bereich mit einem Isolierungsdefekt in Teststelleneinheiten spezifiziert werden,
was hilft, die Ursache des Defekts zu identifizieren.
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Ferner
können verschiedene besondere Vorrichtungsaufbauten zum
Realisieren einer Bestimmung in jeder einer Mehrzahl von Teststellen
verwendet werden, aber als ein bevorzugtes Beispiel ist die Elektrode
einem Teil der Spule zugewandt und in der Lage, sich relativ zu
der Spule derart zu bewegen, dass die Teststelle durch Bewirken,
dass sich die Elektrode relativ zu der Spule bewegt, modifiziert werden
kann.
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Bei
einem anderen bevorzugten Beispiel ist die Elektrode in eine Mehrzahl
von geteilten Elektroden derart geteilt, dass die Teststelle durch
Modifizieren der Elektrode, an die die Spannung nacheinander angelegt
wird, modifiziert werden kann. Eine Struktur, bei der die Elektroden
sowohl geteilt als auch für eine relative Bewegung geeignet
hergestellt sind, kann ebenso verwendet werden.
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Ferner
ist es wichtig, wenn das oben beschriebene Inspektionsverfahren
für einen isolierungsbeschichteten Leiter umgesetzt wird,
den Innendruck des Testbehälters wie oben beschrieben zu reduzieren,
um die Entladungsspannung gemäß dem sogenannten
Paschen Gesetz zu verringern. Eine bevorzugter reduzierte Druckbedingung
zum Erzeugen einer geeigneten Entladung ist 1 bis 3 (Torr) oder mit
anderen Worten ungefähr 133 bis 400 (Pa).
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Ferner
liegt die Lücke zwischen der Spule und der Elektrode vorzugsweise
innerhalb eines Bereichs von 3 bis 30 mm. Wenn die Lücke
kleiner als 3 mm ist, kann der Isolierfilm durch Kontakt zwischen dem
Spulenendbereich und der Elektrode beschädigt werden, und
wenn die Lücke 30 mm übersteigt, wird es schwierig,
eine Entladung zu erzeugen.
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[Ausführungsformen]
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(Erste Ausführungsform)
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Ein
Inspektionsverfahren und eine -vorrichtung für einen isolierungsbeschichteten
Leiter nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden
nun unter Verwendung der 1 bis 5 beschrieben.
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Wie
in 1 gezeigt ist, ist eine Inspektionsvorrichtung 1 für
einen isolierungsbeschichteten Leiter nach dieser Ausführungsform
eine Inspektionsvorrichtung für einen isolierungsbeschichteten
Leiter zum Inspizieren einer elektrischen Isolierungseigenschaft
eines isolierungsbeschichteten Leiters in einer Spule 8,
die durch Wickeln des isolierungsbeschichteten Leiters ausgebildet
ist. Bei dieser Ausführungsform dient, wie in 1 und 2 gezeigt
ist, eine Baugruppe (ein Stator 9), die durch Anbringen
der Spule 8 an einem Statorkern 91 ausgebildet
ist, als ein Inspektionsgegenstand.
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Die
Inspektionsvorrichtung 1 für einen isolierungsbeschichteten
Leiter weist einen Testbehälter 10, der die Spule 8 aufnimmt,
und ein Druckminderermittel 11 zum Reduzieren des Innendrucks
des Testbehälters 10 auf. Eine Unterdruckpumpe,
die über eine Leitung 110 mit dem Testbehälter 10 verbunden ist,
wird als das Druckminderermittel 11 verwendet. Ferner sind
Elektroden 21, 22 in dem Testbehälter 10 so
vorgesehen, dass sie der Spule 8 mit einer Lücke zwischen
ihnen zugewandt sind. Ein Spannungsanlegungsmittel 12 zum
Anlegen einer Wechselspannung zwischen den Elektroden 21, 22 und
der Spule 8 und ein Entladungsmessmittel 13 zum
Messen einer Ladungsmenge einer zwischen der Spule 8 und den
Elektroden 21, 22 erzeugten Entladung, wenn die
Wechselspannung angelegt wird, und einer Erzeugungsfrequenz derselben,
sind an der Außenseite des Testbehälters 10 vorgesehen.
Bei dieser Ausführungsform dient ein Koronaentladungsmessinstrument
als eine Energiequelle sowohl des Spannungsanlegungsmittels 12 als
auch des Entladungsmessmittels 13.
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Ferner
ist ein Bestimmungsmittel 14 zum Bestimmen, dass ein Produkt
eine hervorragende elektrische Isolierungseigenschaft hat, wenn
die Erzeugungsfrequenz einer Entladung bei einer Ladungsmenge innerhalb
eines vorbestimmten Bereichs höher als eine Bezugserzeugungsfrequenz
ist, und zum Bestimmen, dass ein Produkt eine defekte elektrische
Isolierungseigenschaft hat, wenn die Erzeugungsfrequenz einer Entladung
niedriger als die Bezugserzeugungsfrequenz ist, mit dem Entladungsmessmittel 13 verbunden.
Man beachte, dass bei dieser Ausführungsform ein Spannungsformmessinstrument 15 zum
Messen einer Spannungsform während einer Entladung parallel
zu dem Entladungsmessmittel 13 angeordnet ist.
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Das
Bestimmungsmittel 14 empfängt Daten, die sich
auf die Ladungsmenge einer Entladung und die Erzeugungsfrequenz
derselben beziehen, von dem Entladungsmessmittel 13 und
macht eine Bestimmung unter Verwendung eines vorbestimmten Bezugswerts.
Bei dieser Ausführungsform wird ein Personal Computer verwendet
und Ergebnisse werden auf einem Bildschirm desselben angezeigt.
Man beachte, dass das Bestimmungsmittel 14 verschiedene
Formen einnehmen kann und die Bedingungen, unter denen die Bestimmung
gemacht wird, können auf verschiedene Weisen unter Verwendung
von Software modifiziert werden.
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Ferner
ist der Stator 9, der als der Inspektionsgegenstand bei
dieser Ausführungsform dient, durch Anbringen der Spule 8 an
dem Statorkern 91 derart ausgebildet, dass ein Spulenendbereich 81 von
beiden Enden des Statorkerns 91 vorsteht. Außerdem
ist, wie in 1 und 2 gezeigt,
ein Vorderbereich 85 zum Verbinden der Spule mit einer
externen Energiequelle auf der Seite des Spulenendbereichs 81 angeordnet,
die auf der Oberseite des Statorkerns 91 positioniert ist.
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Wie
in 1 und 2 gezeigt ist, sind die Elektroden 21, 22 dieser
Ausführungsform in einer Ringform so vorgesehen, dass sie
den gesamten Umfang des Spulenendbereichs 81 umgeben, der von
dem Endbereich des Statorkerns 91 vorsteht, und weisen
einen im Wesentlichen C-förmigen Querschnitt auf. Ferner
ist die auf der Oberseite vorgesehene Elektrode 21 mit
einem Kerbenbereich 219 versehen, so dass sie den Vorderbereich 85 nicht
stört.
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Ferner
ist jede Elektrode 21, 22 in acht Segmente in
einer Umfangsrichtung geteilt und ein Isoliermaterial 211 ist
zwischen den entsprechenden Segmenten derart aufgenommen, dass eine
Spannung in Einheiten der geteilten Elektroden 210, 220 angelegt
werden kann. Durch Modifizieren der Elektrode 210, 220,
an die die Spannung nacheinander angelegt wird, kann die Teststelle
geändert werden. Dadurch kann eine beschädigte
Stelle des Spulenendbereichs 81 spezifiziert werden.
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Ferner
sind, wie in 1 gezeigt ist, das Spannungsanlegungsmittel 12 und
das Entladungsmessmittel 13 über einen elektrischen
Draht 121 mit dem Vorderbereich 85 der Spule 8 verbunden
und über einen elektrischen Draht 122, einen Schaltbereich 125 und
einen elektrischen Draht 211 oder 221 mit der
Elektrode 21 oder der Elektrode 22 verbunden.
Die geteilten Elektroden 210, 220 der Elektroden 21, 22,
an die die Spannung angelegt wird, können unter Verwendung
eines Schaltmittels, das in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, geschaltet
werden.
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Ferner
kann durch individuelles Anlegen einer Spannung an eine U-Phase,
eine V-Phase und eine W-Phase der Dreiphasenspule 8, die
an dem Statorkern 91 angebracht ist, ohne Verbinden eines Neutralpunkts
der Spule 8, eine beschädigte Phase der Spule
bestimmt werden. Außerdem kann durch Modifizieren der Elektrode,
an die die Spannung entsprechend der geteilten Elektrode 210, 220 angelegt wird,
eine Stelle des Schadens in der beschädigten Phase der
Spule bestimmt werden.
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Außerdem
ist es durch getrenntes Anlegen einer Spannung an die Seite des
Vorderbereichs 85 und an die dem Vorderbereich 85 gegenüberliegende Seite
möglich, zu bestimmen, ob ein Schaden an der Seite des
Vorderbereichs 85 oder an der dem Vorderbereich 85 gegenüberliegenden
Seite aufgetreten ist.
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Wie
in 3 gezeigt ist, kann eine C-förmige kleine
Elektrode 23, die lediglich einem Teil der Umfangsrichtung
des Spulenvorderbereichs 81 zugewandt ist, als eine Elektrode
verwendet werden. In diesem Fall kann die Teststelle durch Herstellen
der kleinen Elektrode 23, dass sie zu einer relativen Bewegung
zu der Spule 8 in der Lage ist, und Bewirken, dass die
Elektrode 23 eine relative Bewegung durchführt,
modifiziert werden.
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Als
nächstes werden Beispiele von Ergebnissen beschrieben,
die erhalten wurden, als eine Inspektion eines isolierungsbeschichteten
Leiters unter Verwendung der Inspektionsvorrichtung 1 für
einen isolierungsbeschichteten Leiter, der oben beschrieben wurde,
durchgeführt wurden.
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Als
erstes wurde, wie in 1 gezeigt ist, die an dem Statorkern 91 angebrachte
Spule 8 in dem Testbehälter 10 angeordnet,
woraufhin der Innendruck des Testbehälters 10 auf
einen reduzierten Druck von 400 (Pa) reduziert wurde.
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Ferner
wurden die Elektroden 21, 22 in dem Testbehälter 10 so
angeordnet, dass sie der Spule 8 mit einer Lücke
zwischen ihnen zugewandt sind. Die Lücke wurde innerhalb
eines Bereichs von 3 bis 30 mm festgelegt.
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Als
nächstes wurde eine Wechselspannung zwischen einer geteilten
Elektrode 210 der Elektrode 21 und der Spule 8 angelegt,
woraufhin die Ladungsmenge der zwischen der Spule und der Elektrode
bei Anlegen der Wechselstromspannung erzeugten Entladung und die
Erzeugungsfrequenz derselben gemessen wurden. Die Spannungsanlegungsbedingungen
wurden als eine Spannung von 480 V, eine Anlegungsperiode von 0,5
Sekunden und als ein Sekundärstromeinstellungswert von
24 mA festgelegt. Der Sekundärstromeinstellungswert ist
ein Einstellungswert zum Schützen der Energiequelle des Spannungsanlegungsmittels 12,
und wenn der Strom 24 mA übersteigt, wird ein Anlegen der
Wechselspannung gestoppt. Wenn eine Entladung erzeugt wird, fließt
Strom schnell, und daher wird der Sekundärstromeinstellungswert
vorzugsweise festgelegt, dass er kleiner als 30 mA ist, um die Energiequelle
zu schützen. Bei dieser Ausführungsform ist, wie
in 4 gezeigt, die Elektrode 21 angeordnet,
dass sie den Spulenendbereich 81 umgibt, und daher wird eine
Entladung S zwischen der Elektrode 21 und dem Spulenendbereich 81 erzeugt.
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Nach
Erzeugen einer Entladung durch ein Spannungsanlegen auf diese Weise,
wurde ein Experiment zum Messen der Ladung und der Erzeugungsfrequenz
der innerhalb einer Sekunde erzeugten Entladung durchgeführt.
Das Experiment wurde mehrere Male in Bezug auf sowohl ein defektfreies Produkt,
bei dem das Fehlen einer Beschädigung an der elektrischen
Isolierungseigenschaft vorab bestimmt wurde, als auch auf ein beschädigtes
Produkt mit einem teilweise beschädigten Isolierfilm durchgeführt
und Mittelwerte derselben wurden bestimmt.
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Die
Messergebnisse sind in 5 gezeigt. In der Zeichnung
zeigt die Abszisse die Ladungsmenge einer Entladung (pc) und die
Ordinate zeigt die Erzeugungsfrequenz einer Entladung pro Sekunde (pps).
Mittelwerte (A) eines defektfreien Produkts und Mittelwerte (B)
eines beschädigten Produkts, die als eine Folge der mehreren
Experimente erhalten wurden, wurden aufgetragen.
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Wie
aus der Zeichnung ersichtlich ist, nimmt, wenn die Vorrichtung und
das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung verwendet werden,
die Erzeugungsfrequenz einer Entladung des defektfreien Produkts
zu, wenn die Ladungsmenge einer Entladung abnimmt. Diese Eigenschaft
kann zum Unterscheiden zwischen defektfreien Produkten mit einer hervorragenden
elektrischen Isolierungseigenschaft und defekten Produkten mit einer
beschädigten elektrischen Isolierungseigenschaft verwendet
werden, je nachdem, ob die Erzeugungsfrequenz einer Entladung bei
einer Ladung innerhalb eines vorbestimmten Bereichs höher
oder niedriger als eine Bezugserzeugungsfrequenz ist. Genauer kann
eine Erzeugungsfrequenz einer Entladung (pps) von 150 bei 1000 (pc)
als der Bezugswert derart verwendet werden, dass Produkte mit wenigstens
dieser Erzeugungsfrequenz einer Entladung als defektfrei bestimmt
werden und Produkte mit einer höheren Erzeugungsfrequenz
einer Entladung als defekt bestimmt werden. Ferner kann eine Erzeugungsfrequenz
einer Entladung bei 100 bis 1000 (pc) als der Bezugswert festgelegt
werden oder der Bezugswert kann in Bezug auf eine Gesamterzeugungsfrequenz einer
Entladung, die alle Bereiche umfasst, festgelegt werden. Man beachte
jedoch, dass bei diesem Beispiel der Unterschied zwischen einem
defektfreien Produkt und einem beschädigten Produkt klein
wird, wenn die Ladung 10000 (pc) übersteigt, und daher wird
der Bereich vorzugsweise auf oder unterhalb dieses Werts festgelegt.
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(Vergleichsexperiment)
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Um
die Überlegenheit der ersten Ausführungsform weiter
zu erklären, wurde ein Vergleichsexperiment unter Verwendung
eines herkömmlichen Verfahrens (ein Verfahren, das mit
dem Patentdokument 2 übereinstimmt), das sich von der vorliegenden
Erfindung unterscheidet, durchgeführt.
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Wie
in 6 gezeigt ist, wurde bei dem Vergleichsexperiment
eine Wechselspannung zwischen dem Statorkern 91 des Stators 9 und
der Spule 8 unter reduziertem Druck ohne Verwendung von
Elektroden zum Erzeugen einer Entladung zwischen dem Stator 9 und
der Spule 8 angelegt, woraufhin ein Koronaentladungsmessinstrument
zum Bestimmen der Ladungsmenge einer Entladung (pc) und der Erzeugungsfrequenz
einer Entladung (pps) ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform
verwendet wurde. Die reduzierte Druckbedingung wurde bei 2666 Pa
festgelegt und die Spannungsanlegungsbedingungen wurden bei einer
Spannung von 800 V, einer Anlegungsperiode von 0,5 Sekunden und
einem Sekundärstromeinstellungswert von 24 mA festgelegt.
Das Experiment wurde mehrere Male in Bezug auf sowohl ein defektfreies
Produkt, bei dem das Fehlen eines Schadens an der elektrischen Isolierungseigenschaft vorab
bestätigt wurde, als auch auf ein beschädigtes Produkt
mit einem teilweise beschädigten Isolierfilm durchgeführt
und Mittelwerte derselben wurden bestimmt.
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Die
Messergebnisse sind in 7 gezeigt. In der Zeichnung
zeigt die Abszisse die Ladungsmenge einer Entladung (pc) und die
Ordinate zeigt die Erzeugungsfrequenz einer Entladung pro Sekunde (pps).
Mittelwerte (A) des defektfreien Produkts und Mittelwerte (B) des
beschädigten Produkts, die als ein Ergebnis der mehreren
Experimente erhalten wurden, wurden aufgetragen.
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Wie
aus der Zeichnung ersichtlich ist, tritt in dem Fall des Vergleichsexperiments
die größte Differenz der Frequenz bei einer Ladungsmenge
einer Entladung von ungefähr 100000 (pc) und darüber
auf und das beschädigte Produkt zeigt eine höhere
Erzeugungsfrequenz. Daher kann, wenn die Erzeugungsfrequenz bei
dieser großen Entladungsladung hoch ist, bestimmt werden,
dass die elektrische Isolierungseigenschaft beschädigt
ist.
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Wenn
jedoch das Verfahren der vorliegenden Erfindung, das in 5 gezeigt
ist, mit dem Vergleichsexperiment, das in 7 gezeigt
ist, verglichen wird, ist der Unterschied zwischen dem defektfreien
Produkt (A) und dem beschädigten Produkt (B) mit dem Verfahren
der vorliegenden Erfindung über einen breiteren Bereich
klarer, und daher wird ein größeres Maß an
Bestimmungspräzision erhalten.
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Ferner
kann mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung ein Test bei einer
niedrigeren Spannung durchgeführt werden, und daher kann
ein Schaden an der Spule, der durch eine Hochspannungsbelastung
verursacht wird, verringert werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Bei
einem Inspektionsverfahren für einen isolierungsbeschichteten
Leiter zum Inspizieren einer elektrischen Isolierungseigenschaft
eines isolierungsbeschichteten Leiters in einer Spule 8,
die durch Wickeln des isolierungsbeschichteten Leiters ausgebildet
ist, wird die Spule 8 in einem Testbehälter 10 angeordnet,
ein Innendruck des Testbehälters 10 reduziert,
eine Elektrode 21, 22 so vorgesehen, dass sie
der Spule 8 mit einer Lücke zwischen ihnen zugewandt
ist, eine Wechselspannung zwischen der Elektrode 21, 22 und
der Spule 8 angelegt, eine Erzeugungsfrequenz einer Entladung,
die zwischen der Spule 8 und der Elektrode 21, 22 bei
Anlegen der Wechselspannung erzeugt wird, gemessen und die Spule 8 als
defektfreies Produkt mit einer hervorragenden elektrischen Isolierungseigenschaft
bestimmt, wenn die Erzeugungsfrequenz der Entladung höher
als eine Bezugserzeugungsfrequenz ist, und als ein defektes Produkt
mit einer defekten elektrischen Isolierungseigenschaft bestimmt,
wenn die Erzeugungsfrequenz der Entladung niedriger als die Bezugserzeugungsfrequenz
ist. Ein vorbestimmter Bereich wird vorzugsweise als ein Bereich
festgelegt, innerhalb dessen eine Ladungsmenge einer Entladung nicht
größer als 100000 (pc) ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 5-49065
B [0004]
- - JP 7-128392 A [0004]
