JP2007108057A - Winding test device - Google Patents

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JP2007108057A JP2005300194A JP2005300194A JP2007108057A JP 2007108057 A JP2007108057 A JP 2007108057A JP 2005300194 A JP2005300194 A JP 2005300194A JP 2005300194 A JP2005300194 A JP 2005300194A JP 2007108057 A JP2007108057 A JP 2007108057A
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Kiyoshi Umetsu
潔 梅津
Hiroshi Uchida
宏志 打田
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ECG KOKUSAI CO Ltd
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  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a winding test device capable of detecting a minute insulation defect in the winding. <P>SOLUTION: The winding test device 1 serving for determing the state of a test winding M comprises the voltage impressing circuit 2 for impressing pulse voltage to the test winding M; the test circuit 3 on which the test winding M is mounted; the Op-Amp 43 for insulating inputting signals from the test winding M and for out putting the impedance converted signal; the A/D converter 44 for converting the signal outputted from the Op-Amp 43 into a digital signal; and the spike signal detection filter circuit 60 for detecting the spike signal corresponding to the defect in the test winding M where between the Op-Amp 43 and the A/D converter 44, the resistances R1, R2 and the capacitor C1 are provided for delaying the signal representing the resonance oscillation voltage generated in the test circuit 3. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、パルス電圧を印加することにより、巻線を備える巻線部品を試験する巻線試験装置に関する。   The present invention relates to a winding test apparatus that tests a winding component including a winding by applying a pulse voltage.

巻線を備える巻線部品には、インダクタ、変圧器、磁界発生用コイル等が挙げられ、このような巻線部品は、モータやCRT(Cathode Ray Tube)など数多くの電子・電気機器に搭載されており、交換不要の長寿命部品として認識されている。このような巻線部品を搭載した電子・電気機器が動作不良を起こして簡単には修理できないときに、巻線部品の不良が原因となっている場合がある。電子・電気機器に搭載する前から、巻線部品の内部に、例えば、絶縁不良部分がもともと存在していた場合、次のような過程を経て巻線部品の不良が生じる。ここで、絶縁不良部分とは、巻線部品の長期使用によって巻線部品の不良を誘発する絶縁低下を起こすような部分をいう。すなわち、この巻線部品が搭載されている電子・電気機器の電源をオン/オフすると、巻線部品に急激な電圧変動が加わり、巻線部品の絶縁不良部分に小さなスパークが瞬間的に発生する。このように電源のオン/オフによりスパークが発生する状態で、電子・電気機器を長期間使用し続けると、巻線部品の絶縁不良部分がスパークによって徐々に劣化していき、ついには巻線部品そのものに不良が生じる。その結果、巻線部品が搭載されている電子・電気機器が動作不良を起こすこととなる。   Winding parts with windings include inductors, transformers, magnetic field generating coils, etc. Such winding parts are mounted on many electronic and electrical devices such as motors and CRT (Cathode Ray Tube). It is recognized as a long-life part that does not require replacement. When an electronic / electrical device equipped with such a winding component malfunctions and cannot be easily repaired, the winding component may be defective. If, for example, a defective insulation portion originally exists in the winding component before being mounted on an electronic / electrical device, the winding component is defective through the following process. Here, the defective insulation portion refers to a portion that causes a decrease in insulation that induces a failure of the winding component due to long-term use of the winding component. In other words, when the power supply of the electronic / electrical equipment in which this winding component is mounted is turned on / off, a sudden voltage fluctuation is applied to the winding component, and a small spark is instantaneously generated in a defective part of the winding component. . In such a state where sparks are generated by turning on / off the power supply, if the electronic / electric equipment is used for a long period of time, the defective insulation of the winding parts gradually deteriorates due to the spark, and finally the winding parts. A defect occurs in itself. As a result, the electronic / electrical device on which the winding component is mounted causes malfunction.

そこで、従来、電子・電気機器に搭載する前に、巻線部品に不具合があるか否かを検知するために、被試験巻線に高電圧インパルス(パルス電圧)を印加して、当該被試験巻線に生じる電圧の波形から、当該被試験巻線の状態、つまり、被試験巻線の良否を判定するための巻線試験装置(高圧インパルス印加形巻線試験装置)が知られている(例えば、特許文献1、非特許文献1参照)。   Therefore, in order to detect whether or not a winding component has a defect before being mounted on an electronic / electrical device, a high voltage impulse (pulse voltage) is applied to the winding to be tested, A winding test apparatus (high voltage impulse application type winding test apparatus) for determining the state of the coil under test, that is, the quality of the coil under test from the waveform of the voltage generated in the coil is known ( For example, see Patent Document 1 and Non-Patent Document 1).

従来の巻線試験装置の一例を図7に示す。図7は、従来の巻線試験装置の構成を示すブロック図である。図7に示すように、従来の巻線試験装置101は、パルス電圧印加回路102と、試験用回路103と、共振振動電圧測定用回路104と、巻線良否判定装置105とを備え、試験対象となる被試験巻線Mの状態(良否)を判定するものである。   An example of a conventional winding test apparatus is shown in FIG. FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a conventional winding test apparatus. As shown in FIG. 7, a conventional winding test apparatus 101 includes a pulse voltage application circuit 102, a test circuit 103, a resonant vibration voltage measurement circuit 104, and a winding pass / fail judgment apparatus 105, and is a test object. The state (good or bad) of the winding M to be tested is determined.

パルス電圧印加回路102は、高圧電源発生回路121から供給する電荷を、高圧コンデンサ122に充電し、この充電した電荷をスイッチ回路(サイリスタ等)123で導通することにより、高電圧インパルス(パルス電圧)を発生するものである。
試験用回路103は、浮遊容量Csと抵抗値とを有し、被試験巻線Mが接続される。被試験巻線Mが接続された試験用回路103は、インダクタンス(L)、静電容量(Cs)、抵抗値(R)で構成されるLCR回路となる。したがって、高電圧インパルスが印加されたときに、被試験巻線Mには、被試験巻線MのインダクタンスLと浮遊容量の静電容量Csとに基づく共振周波数で振動しながら徐々に減衰していく電圧(共振振動電圧)が生じる。
The pulse voltage application circuit 102 charges the high-voltage capacitor 122 with the charge supplied from the high-voltage power supply generation circuit 121, and conducts the charged charge with a switch circuit (such as a thyristor) 123, thereby causing a high-voltage impulse (pulse voltage). Is generated.
The test circuit 103 has a stray capacitance Cs and a resistance value, and is connected to the winding to be tested M. The test circuit 103 to which the winding to be tested M is connected is an LCR circuit composed of an inductance (L), a capacitance (Cs), and a resistance value (R). Therefore, when a high voltage impulse is applied, the coil under test M is gradually attenuated while vibrating at a resonance frequency based on the inductance L of the coil under test M and the electrostatic capacitance Cs of the stray capacitance. Voltage (resonance oscillation voltage) is generated.

共振振動電圧測定用回路104は、共振振動電圧を、高圧用コンデンサ141と低圧用コンデンサ142とによって分圧し、分圧された共振振動電圧を示す信号をオペアンプ143によってインピーダンス変換し、A/Dコンバータ144によってデジタル信号に変換するものである。このデジタル信号に変換された信号(共振振動電圧)は、巻線良否判定装置105に入力して被試験巻線Mの状態判定に供される。
巻線良否判定装置105は、被試験巻線Mに不具合がある場合に、被試験巻線Mのインダクタンスが正常値から異常値に変化し、それに応じて共振周波数や減衰状態も変化する結果、共振振動電圧が変化するという現象を判定原理として、入力デジタル信号に基づいて、被試験巻線Mの良否を判定する。
実用新案登録2591966号公報(段落0018、0019、図1) 井上修和、他1名、「低圧小型モータコイル用レヤーショート試験器の開発」、三菱電線工業時報、第96号、平成12年2月、p.26−30
The resonant vibration voltage measuring circuit 104 divides the resonant vibration voltage by the high-voltage capacitor 141 and the low-voltage capacitor 142, impedance-converts the signal indicating the divided resonant vibration voltage by the operational amplifier 143, and the A / D converter. 144 is converted into a digital signal. The signal (resonance oscillating voltage) converted into the digital signal is input to the winding quality determining device 105 and used for determining the state of the tested winding M.
The winding pass / fail judgment device 105 has a result that the inductance of the winding M to be tested changes from a normal value to an abnormal value when the winding M to be tested has a defect, and the resonance frequency and attenuation state change accordingly. Based on the input digital signal, the quality of the tested winding M is determined based on the phenomenon that the resonant oscillation voltage changes.
Utility Model Registration No. 2591966 (paragraphs 0018, 0019, FIG. 1) Shukazu Inoue and one other, “Development of a layer short tester for low-voltage small motor coils”, Mitsubishi Electric Industrial Times, No. 96, February 2000, p. 26-30

従来の巻線試験装置101では、被試験巻線Mに不具合がある場合に、インダクタンスが変化するという現象を判定原理としているので、インダクタンスが変化しない程度の微小な絶縁不良部分が被試験巻線Mに存在している場合、共振周波数や減衰状態が変化しないことになる。したがって、この被試験巻線(巻線部品)を将来劣化させる要因となる絶縁不良部分を検知することが困難であるという問題がある。   Since the conventional winding test apparatus 101 uses the phenomenon that the inductance changes when there is a defect in the winding M to be tested as a determination principle, a minute insulation failure portion that does not change the inductance is a winding to be tested. When M exists, the resonance frequency and the attenuation state do not change. Therefore, there is a problem that it is difficult to detect a defective insulation portion that will cause deterioration of the tested winding (winding part) in the future.

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、被試験巻線内部の微小な絶縁不良部分を検知することのできる巻線試験装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a winding test apparatus capable of detecting a minute insulation failure portion inside a winding to be tested.

本発明は、前記目的を達成するために創案されたものであり、まず、請求項1記載の巻線試験装置は、被試験巻線にパルス電圧を印加するパルス電圧印加手段と、前記被試験巻線が装着される試験用回路と、前記試験用回路から入力する信号を絶縁し、インピーダンス変換した信号を出力する絶縁手段と、この絶縁手段から出力された信号をデジタル信号に変換する信号変換手段とを有し、前記信号変換手段で変換されたデジタル信号が前記被試験巻線の状態を判定するために供される巻線試験装置であって、前記絶縁手段と前記信号変換手段との間に、抵抗とコンデンサとを含み、前記試験用回路に生じる共振振動電圧を示す信号を遅延させ、前記被試験巻線内部における欠陥に対応したスパイク状の信号を検出するスパイク信号検出用フィルタ回路を設ける構成とした。   The present invention has been devised to achieve the above object. First, the winding test apparatus according to claim 1 comprises a pulse voltage applying means for applying a pulse voltage to the winding to be tested, and the device under test. A test circuit to which a winding is mounted, an insulating means for insulating a signal input from the test circuit and outputting an impedance-converted signal, and a signal conversion for converting the signal output from the insulating means into a digital signal A winding test apparatus provided to determine a state of the tested winding, wherein the digital signal converted by the signal converting means includes: the insulating means and the signal converting means; A spike signal detection frame that includes a resistor and a capacitor in between, delays a signal indicating a resonant oscillation voltage generated in the test circuit, and detects a spike-like signal corresponding to a defect in the test winding. And configured to provide a filter circuit.

かかる構成によれば、巻線試験装置は、パルス電圧印加手段によって、被試験巻線にパルス電圧を印加する。ここで、試験用回路は、配線間に所定の抵抗と浮遊容量とを有しており、試験用巻線と共に、RLC回路を形成する。また、パルス電圧は、コンデンサ等によって充電された電荷を瞬時に解放した際に、衝撃的に印加される電圧(高電圧インパルス)のことである。被試験巻線に電流を流した場合、最初は(測定初期時)、被試験巻線のインピーダンス値は低いが、被試験巻線に流れる電流に比例して試験用回路(RLC回路)内における共振等により被試験巻線のインピーダンス値が高くなり、共振振動電圧を示す信号(共振周波数を有する信号)が発生する。また、被試験巻線内部に欠陥(絶縁不良部分)がある場合に、微小なスパーク等が発生し、このスパーク等に対応したスパイク状の電圧変動信号が、共振振動電圧を示す信号の立ち上がりと同時に発生する。   According to this configuration, the winding test apparatus applies a pulse voltage to the winding to be tested by the pulse voltage applying means. Here, the test circuit has a predetermined resistance and stray capacitance between the wirings, and forms an RLC circuit together with the test winding. Further, the pulse voltage is a voltage (high voltage impulse) applied in an impact when the electric charge charged by a capacitor or the like is instantaneously released. When a current is passed through the coil under test (at the beginning of measurement), the impedance value of the coil under test is low, but in the test circuit (RLC circuit) in proportion to the current flowing through the coil under test. Due to resonance or the like, the impedance value of the winding to be tested becomes high, and a signal indicating a resonance oscillation voltage (a signal having a resonance frequency) is generated. Also, when there is a defect (insulation failure part) inside the winding under test, a minute spark or the like is generated, and a spike-like voltage fluctuation signal corresponding to this spark or the like is the rise of the signal indicating the resonance vibration voltage. It occurs at the same time.

そして、巻線試験装置は、スパイク信号検出用フィルタ回路によって、被試験巻線内部における欠陥に対応したスパイク状の電圧変動信号を共振振動電圧を示す信号の立ち上がりと分離区別して検出するために、試験用回路に生じる共振振動電圧を示す信号を遅延させる。このスパイク信号検出用フィルタ回路は、抵抗とコンデンサとを有するフィルタ回路を含んでいる。これにより、共振振動電圧を示す信号は、その立ち上がりが、フィルタ回路の抵抗値とコンデンサの容量値で定まる時定数に依存した時間だけ遅延する。一方、被試験巻線内部における欠陥に対応したスパイク状の電圧変動信号は、フィルタ回路による影響をほとんど受けずに通過する。その結果、共振振動電圧を示す信号が立ち上がりにおいて、スパイク状の電圧変動信号から分離されることとなる。ここで、スパイク信号検出用フィルタ回路のフィルタ回路に含まれるコンデンサの容量を大きくすると、共振振動電圧を示す信号がより大きく減衰する。この場合には、共振振動電圧を示す信号の立ち上がり時において、共振振動電圧を示す信号とスパイク状の電圧変動信号とをより明確に分離することができる。つまり、信号の立ち上がり時において、共振振動電圧を示す信号の波形と、スパイク状の電圧変動信号の波形との開きが大きくなる。ここで、スパイク信号検出用フィルタ回路の前段に絶縁手段が介在するので、試験用回路に形成されるRLC回路のLCR固有値が変わって共振周波数が変わったとしても、スパイク信号検出用フィルタ回路に含まれるRC回路に影響を及ぼすことがなく、相互干渉が防止される。この絶縁手段は、高入力インピーダンスを低出力インピーダンスに変換するインピーダンス変換手段であり、例えば、オペアンプから構成される。
そして、巻線試験装置は、信号変換手段によって、スパイク信号検出用フィルタ回路を通過した信号をデジタル信号に変換する。その結果、このデジタル信号において、共振振動電圧を示す信号の立ち上がり時点において、スパイク状の電圧変動信号が分離検出された場合に、被試験巻線の状態を否(不良)と判定することができる。
Then, the winding test apparatus detects the spike-like voltage fluctuation signal corresponding to the defect inside the tested winding by separating and distinguishing from the rising edge of the signal indicating the resonance oscillation voltage by the spike signal detection filter circuit. A signal indicating a resonant oscillation voltage generated in the test circuit is delayed. This spike signal detection filter circuit includes a filter circuit having a resistor and a capacitor. As a result, the rise of the signal indicating the resonant oscillation voltage is delayed by a time depending on the time constant determined by the resistance value of the filter circuit and the capacitance value of the capacitor. On the other hand, the spike-like voltage fluctuation signal corresponding to the defect in the winding under test passes without being influenced by the filter circuit. As a result, the signal indicating the resonant oscillation voltage is separated from the spike-like voltage fluctuation signal at the rise. Here, when the capacitance of the capacitor included in the filter circuit of the spike signal detection filter circuit is increased, the signal indicating the resonance oscillation voltage is further attenuated. In this case, the signal indicating the resonance oscillation voltage and the spike-like voltage fluctuation signal can be more clearly separated when the signal indicating the resonance oscillation voltage rises. That is, when the signal rises, the difference between the waveform of the signal indicating the resonant oscillation voltage and the waveform of the spike-like voltage fluctuation signal increases. Here, since the insulating means is interposed before the spike signal detection filter circuit, even if the LCR eigenvalue of the RLC circuit formed in the test circuit changes and the resonance frequency changes, it is included in the spike signal detection filter circuit. The RC circuit is not affected and mutual interference is prevented. This insulating means is an impedance converting means for converting a high input impedance into a low output impedance, and is composed of, for example, an operational amplifier.
The winding test apparatus converts the signal that has passed through the spike signal detection filter circuit into a digital signal by the signal conversion means. As a result, in this digital signal, when a spike-like voltage fluctuation signal is separated and detected at the rising edge of the signal indicating the resonant oscillation voltage, the state of the winding under test can be determined to be no (defective). .

また、請求項2に記載の巻線試験装置は、請求項1に記載の巻線試験装置において、前記スパイク信号検出用フィルタ回路に含まれる前記フィルタ回路は、抵抗とコンデンサとによる遅れ要素が多次であることを特徴とする。   The winding test apparatus according to claim 2 is the winding test apparatus according to claim 1, wherein the filter circuit included in the spike signal detection filter circuit has many delay elements due to a resistor and a capacitor. It is characterized by the following.

かかる構成によれば、巻線試験装置では、スパイク信号検出用フィルタ回路に含まれる前記フィルタ回路は、抵抗とコンデンサとによる遅れ要素の次数が大きいほど、すなわち、フィルタ回路に含まれるコンデンサの合計容量が大きいほど、共振振動電圧を示す信号がより大きく減衰することになる。   According to such a configuration, in the winding test apparatus, the filter circuit included in the filter circuit for detecting the spike signal has a larger order of delay elements due to the resistor and the capacitor, that is, the total capacity of the capacitors included in the filter circuit. Is larger, the signal indicating the resonance oscillation voltage is more attenuated.

また、請求項3に記載の巻線試験装置は、請求項1または請求項2に記載の巻線試験装置において、前記スパイク信号検出用フィルタ回路が、第1の波形整形回路と、加算回路とを備える構成とした。   The winding test apparatus according to claim 3 is the winding test apparatus according to claim 1 or 2, wherein the spike signal detection filter circuit includes a first waveform shaping circuit, an adder circuit, It was set as the structure provided with.

かかる構成によれば、巻線試験装置では、スパイク信号検出用フィルタ回路は、第1の波形整形回路によって、前記絶縁手段から出力された信号のうち、前記スパイク状の電圧変動信号の波形を整形する。ここで、第1の波形整形回路は、前記抵抗とコンデンサとを有するフィルタ回路を含み、例えば、絶縁手段から入力する共振振動電圧を示す信号を遅延させると共に減衰させてカットし、スパイク状の電圧変動信号のみをピークホールドして波形が矩形となるようにバンド幅を強調するための各種回路素子から構成される。そして、スパイク信号検出用フィルタ回路は、加算回路によって、前記第1の波形整形回路から出力する信号と、前記絶縁手段から出力された信号とを加算する。そして、この加算された信号は、前記信号変換手段に入力される。これによれば、スパイク状の電圧変動信号の波形を整形して、波形整形前の信号と加算するので、この加算された信号に基づく信号パターン(波形)において、スパイク状の電圧変動信号の波形が強調される。このように、矩形電圧に整形することにより、後段の信号変換手段においてスパイク状の電圧変動信号が変換漏れすることを防ぐことができる。   According to this configuration, in the winding test device, the spike signal detection filter circuit shapes the waveform of the spike-shaped voltage fluctuation signal among the signals output from the insulating means by the first waveform shaping circuit. To do. Here, the first waveform shaping circuit includes a filter circuit having the resistor and the capacitor. For example, the first waveform shaping circuit delays and attenuates a signal indicating the resonance oscillation voltage input from the insulating means, and cuts the spiked voltage. It is composed of various circuit elements for emphasizing the bandwidth so that only the fluctuation signal is peak-held and the waveform becomes rectangular. Then, the spike signal detection filter circuit adds the signal output from the first waveform shaping circuit and the signal output from the insulating means by the addition circuit. The added signal is input to the signal converting means. According to this, since the waveform of the spike-shaped voltage fluctuation signal is shaped and added to the signal before waveform shaping, the waveform of the spike-shaped voltage fluctuation signal in the signal pattern (waveform) based on the added signal Is emphasized. In this way, by shaping into a rectangular voltage, it is possible to prevent a spike-like voltage fluctuation signal from being leaked in the subsequent signal conversion means.

また、請求項4に記載の巻線試験装置は、請求項3に記載の巻線試験装置において、前記スパイク信号検出用フィルタ回路は、第2の波形整形回路をさらに備え、前記加算回路は、前記第1の波形整形回路から出力する信号と、前記第2の波形整形回路から出力する信号とを加算することを特徴とする。   The winding test apparatus according to claim 4 is the winding test apparatus according to claim 3, wherein the spike signal detection filter circuit further includes a second waveform shaping circuit, and the addition circuit includes: The signal output from the first waveform shaping circuit and the signal output from the second waveform shaping circuit are added.

かかる構成によれば、巻線試験装置では、スパイク信号検出用フィルタ回路は、第2の波形整形回路によって、前記絶縁手段から出力された信号のうち、前記共振振動電圧を示す信号の波形を整形する。ここで、第2の波形整形回路は、例えば、絶縁手段から入力する信号からノイズ成分(スパイク状の微小な電圧変動信号、共振信号に含まれる高周波成分)をカットし、第1の波形整形回路から出力されるスパイク状の電圧変動信号と同レベルの電圧値となるように信号レベルを調整して、共振信号を強調するための各種回路素子から構成される。そして、スパイク信号検出用フィルタ回路は、加算回路によって、前記第1の波形整形回路から出力する信号と、前記第2の波形整形回路から出力する信号とを加算する。そして、この加算された信号は、前記信号変換手段に入力される。これによれば、スパイク状の電圧変動信号と、共振振動電圧を示す信号とが、それぞれ独立した波形整形回路によって、波形を整形された後に加算されるので、この加算された信号に基づく信号パターン(波形)から不要なノイズ成分が除去される。   According to this configuration, in the winding test apparatus, the spike signal detection filter circuit shapes the waveform of the signal indicating the resonance oscillation voltage among the signals output from the insulating means by the second waveform shaping circuit. To do. Here, the second waveform shaping circuit cuts a noise component (a spike-like minute voltage fluctuation signal, a high frequency component included in the resonance signal) from the signal input from the insulating unit, for example, and the first waveform shaping circuit. The signal level is adjusted so that the voltage value has the same level as that of the spike-like voltage fluctuation signal output from, and various circuit elements are used to emphasize the resonance signal. The spike signal detection filter circuit adds the signal output from the first waveform shaping circuit and the signal output from the second waveform shaping circuit by the addition circuit. The added signal is input to the signal converting means. According to this, since the spike-shaped voltage fluctuation signal and the signal indicating the resonance oscillation voltage are added after the waveform is shaped by the independent waveform shaping circuits, the signal pattern based on the added signal is added. Unnecessary noise components are removed from the (waveform).

請求項1に記載の発明によれば、発生させたパルス電圧を被試験巻線に印加したときに生じる共振振動電圧を示す信号を遅延させることができるので、被試験巻線内部に微小な絶縁不良部分が存在する場合、共振振動電圧を示す信号が立ち上がり時点で同時に発生するスパイク状の電圧変動信号を、共振振動電圧を示す信号から分離でき、被試験巻線の状態を否(不良)と判定することができる。したがって、被試験巻線内部の微小な絶縁不良部分を検知できるので、巻線部品の品質を向上させることができる。その結果、この巻線部品を搭載する電子・電気機器の不具合の原因の1つを除去し、電子・電気機器の安定な動作に寄与することができる。   According to the first aspect of the present invention, since the signal indicating the resonance oscillation voltage generated when the generated pulse voltage is applied to the tested coil can be delayed, a minute insulation is provided inside the tested coil. When there is a defective part, the spike-like voltage fluctuation signal that occurs at the same time as the signal indicating the resonant vibration voltage rises can be separated from the signal indicating the resonant vibration voltage, and the state of the winding under test is determined to be NG (defective). Can be determined. Accordingly, since a minute insulation failure portion inside the winding to be tested can be detected, the quality of the winding component can be improved. As a result, it is possible to remove one of the causes of the malfunction of the electronic / electrical device on which this winding component is mounted, and to contribute to stable operation of the electronic / electrical device.

請求項2に記載の発明によれば、遅れ要素の次数を大きくすると、共振振動電圧を示す信号とスパイク状の電圧変動信号とをより明確に分離することができる。   According to the second aspect of the present invention, when the order of the delay element is increased, the signal indicating the resonant oscillation voltage and the spike-like voltage fluctuation signal can be more clearly separated.

請求項3または請求項4に記載の発明によれば、スパイク状の電圧変動信号の波形が強調されるので、波形表示が改善される。その結果、良否判定の精度が向上する。   According to the invention described in claim 3 or claim 4, since the waveform of the spike-like voltage fluctuation signal is emphasized, the waveform display is improved. As a result, the accuracy of pass / fail judgment is improved.

次に、本発明の実施形態について、適宜、図面を参照しながら詳細に説明する。
[巻線試験装置の構成]
図1は巻線試験装置のブロック図である。この図1に示すように、巻線試験装置1は、被試験巻線Mの状態を判定する(良否を判別する)ための試験を行うもので、パルス電圧印加回路2と、試験用回路3と、共振振動電圧測定用回路4と、巻線良否判定装置5とを備えている。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
[Configuration of winding test equipment]
FIG. 1 is a block diagram of a winding test apparatus. As shown in FIG. 1, the winding test apparatus 1 performs a test for determining the state of the winding M to be tested (determining pass / fail), and includes a pulse voltage application circuit 2 and a test circuit 3. And a resonant vibration voltage measuring circuit 4 and a winding quality determining device 5.

パルス電圧印加回路(パルス電圧印加手段)2は、被試験巻線Mに高電圧インパルス(パルス電圧)を印加するものであり、高圧電源発生回路21と、高圧コンデンサ22と、スイッチ回路23とを備えている。   The pulse voltage application circuit (pulse voltage application means) 2 applies a high voltage impulse (pulse voltage) to the winding M to be tested, and includes a high voltage power source generation circuit 21, a high voltage capacitor 22, and a switch circuit 23. I have.

高圧電源発生回路21は、高圧コンデンサ22に電荷を充電するためのものである。この高圧電源発生回路21では、一般的なコイルの絶縁試験が可能な程度(通常、数kV)の高い電圧が用いられている。   The high voltage power generation circuit 21 is for charging the high voltage capacitor 22 with electric charges. In the high-voltage power generation circuit 21, a high voltage is used so that a general coil insulation test is possible (usually several kV).

高圧コンデンサ22は、高圧電源発生回路21から入力される電荷を充電して、スイッチ回路23のスイッチ作用(ゲート制御)によって、充電した電荷を瞬時に放出することで、高電圧インパルスを発生させるものである。   The high-voltage capacitor 22 generates a high-voltage impulse by charging the charge input from the high-voltage power generation circuit 21 and releasing the charged charge instantaneously by the switching action (gate control) of the switch circuit 23. It is.

スイッチ回路23は、高圧コンデンサ22に充電されている電荷をスイッチ作用(ゲート制御)によって、瞬時に放出させるものである。なお、スイッチ回路23として、アノード、カソード、ゲートそれぞれの端子を備えたサイリスタを図示したが、これは一例であって、MOSFETなどの他の素子で構成してもよい。   The switch circuit 23 discharges the electric charge charged in the high-voltage capacitor 22 instantaneously by a switching action (gate control). In addition, although the thyristor provided with each terminal of an anode, a cathode, and a gate was illustrated as the switch circuit 23, this is an example and you may comprise with other elements, such as MOSFET.

なお、パルス電圧印加回路2から発生される1回の高電圧インパルスによって、高圧コンデンサ22に充電されている電荷および印加されていた充電電圧は0になる。このため、高圧コンデンサ22は、高電圧インパルスの休止期間中に、高圧電源発生回路21から絶えず電荷が充電されるようにしておけば、連続的な高電圧インパルスの発生(パルス動作)が可能である。   Note that the electric charge charged in the high-voltage capacitor 22 and the applied charging voltage become zero by one high-voltage impulse generated from the pulse voltage application circuit 2. For this reason, the high voltage capacitor 22 can continuously generate a high voltage impulse (pulse operation) if the high voltage power generation circuit 21 is constantly charged during the high voltage impulse pause period. is there.

試験用回路3は、被試験巻線Mが装着される回路である。この試験用回路3は、配線間に所定の抵抗と浮遊容量Csとを有している。また、被試験巻線Mは、例えば、インダクタ、変圧器、磁界発生用コイル等である。   The test circuit 3 is a circuit to which the tested winding M is attached. The test circuit 3 has a predetermined resistance and a stray capacitance Cs between the wirings. The winding M to be tested is, for example, an inductor, a transformer, a magnetic field generating coil, or the like.

共振振動電圧測定用回路4は、パルス電圧印加回路2から高電圧インパルスが被試験巻線Mに印加されている際に被試験巻線Mの端子間に、被試験巻線Mのインダクタンスと試験用回路3の浮遊容量Csとに依存した共振周波数で振動する電圧(共振振動電圧)を測定するための回路である。この共振振動電圧測定用回路4は、図1に示すように、高圧用コンデンサ41と、低圧用コンデンサ42と、オペアンプ43と、A/Dコンバータ44と、スパイク信号検出用フィルタ回路60とを備える。   The resonant oscillating voltage measuring circuit 4 is configured such that when a high voltage impulse is applied from the pulse voltage application circuit 2 to the winding M to be tested, the inductance of the winding M to be tested and the test between the terminals of the winding M to be tested. This is a circuit for measuring a voltage that oscillates at a resonance frequency depending on the stray capacitance Cs of the circuit 3 for use (resonance oscillation voltage). As shown in FIG. 1, the resonant oscillation voltage measurement circuit 4 includes a high voltage capacitor 41, a low voltage capacitor 42, an operational amplifier 43, an A / D converter 44, and a spike signal detection filter circuit 60. .

高圧用コンデンサ41と、低圧用コンデンサ42とは、分圧器を構成し、共振振動電圧を所定比で分圧するものであり、それぞれがこの分圧比に応じた静電容量を有している。   The high-voltage capacitor 41 and the low-voltage capacitor 42 constitute a voltage divider, and divide the resonance oscillation voltage by a predetermined ratio, and each has an electrostatic capacity corresponding to this voltage division ratio.

オペアンプ(絶縁手段、インピーダンス変換手段ともいう)43は、試験用回路3から入力する信号(分圧された共振振動電圧を示す信号)を絶縁し、インピーダンス変換した信号を出力し、正確に後段のA/Dコンバータ44に伝達するためのものである。   An operational amplifier (also referred to as an insulation means or impedance conversion means) 43 insulates a signal (a signal indicating a divided resonance oscillation voltage) input from the test circuit 3 and outputs an impedance-converted signal. This is for transmission to the A / D converter 44.

A/Dコンバータ(信号変換手段)44は、スパイク信号検出用フィルタ回路60を通過した信号(オペアンプ43から出力された信号)をデジタル信号に変換するものである。このA/Dコンバータ44でデジタル信号に変換された信号は、巻線良否判定装置5に入力して被試験巻線Mの状態判定に供される。   The A / D converter (signal conversion means) 44 converts the signal that has passed through the spike signal detection filter circuit 60 (the signal output from the operational amplifier 43) into a digital signal. The signal converted into a digital signal by the A / D converter 44 is input to the winding quality determining device 5 and used for determining the state of the winding M to be tested.

スパイク信号検出用フィルタ回路60は、オペアンプ43と、A/Dコンバータ44との間に挿入された、コンデンサC1と抵抗R1,R2との組み合わせによるフィルタ回路(遅延回路)である。このスパイク信号検出用フィルタ回路60は、ノイズであるスパイク状の電圧変動信号(以下、スパイク信号という)をそのまま通過させ、かつ、分圧された共振振動電圧を示す信号(以下、共振信号という)の立ち上がりを遅延させて、A/Dコンバータ44に出力する。なお、スパイク信号の周波数は、共振周波数に比較して極めて高いものである。   The spike signal detection filter circuit 60 is a filter circuit (delay circuit) that is inserted between the operational amplifier 43 and the A / D converter 44 and is a combination of a capacitor C1 and resistors R1 and R2. The spike signal detection filter circuit 60 allows a spike-like voltage fluctuation signal (hereinafter referred to as a spike signal), which is noise, to pass as it is, and a signal indicating a divided resonance oscillation voltage (hereinafter referred to as a resonance signal). Is delayed and output to the A / D converter 44. Note that the frequency of the spike signal is extremely higher than the resonance frequency.

巻線良否判定装置5は、入出力インターフェース、記憶装置、演算装置を有する専用マイクロコントローラ、マイクロコンピュータもしくはコンピュータによって実現される。この巻線良否判定装置5は、A/Dコンバータ44から入力するデジタル信号に基づいて、被試験巻線Mの状態(良否)を判定するものである。ここで、被試験巻線Mの状態を否と判定する基準は、被試験巻線M内部に微小な絶縁不良部分が存在することに対応付けられている。巻線良否判定装置5は、例えば、スパイク信号検出用フィルタ回路60の時定数で定められる期間内に、共振信号を示す電圧値よりも大きな電圧値(スパイク信号を示す電圧値)を検出した場合に、被試験巻線Mの状態を否と判定する。なお、巻線良否判定装置5が図示しない表示装置に測定波形を表示することにより、測定波形を観測した使用者が巻線の良否を判定するようにしてもよい。   The winding quality determination device 5 is realized by a dedicated microcontroller, a microcomputer or a computer having an input / output interface, a storage device, and an arithmetic device. This winding pass / fail judgment device 5 judges the state (pass / fail) of the winding M under test based on the digital signal input from the A / D converter 44. Here, the criterion for determining whether or not the state of the winding to be tested M is negative is associated with the presence of a minute insulation failure portion in the winding to be tested M. For example, the winding quality determination device 5 detects a voltage value (voltage value indicating a spike signal) larger than a voltage value indicating a resonance signal within a period determined by a time constant of the filter circuit 60 for detecting a spike signal. Next, it is determined that the state of the winding M to be tested is NO. The winding quality determining device 5 may display the measurement waveform on a display device (not shown) so that a user who observes the measurement waveform determines the quality of the winding.

[巻線試験装置の動作]
次に、図2を参照(適宜図1参照)して、巻線試験装置1の動作について説明する。図2は、図1に示した巻線試験装置の動作を示すフローチャートである。まず、巻線試験装置1は、パルス電圧印加回路2によって、高電圧インパルスを被試験巻線Mに印加する(ステップS1)。
[Operation of winding test equipment]
Next, the operation of the winding test apparatus 1 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the winding test apparatus shown in FIG. First, the winding test apparatus 1 applies a high voltage impulse to the winding to be tested M by the pulse voltage application circuit 2 (step S1).

被試験巻線Mに高電圧インパルスを印加した場合、最初は(測定初期時)、被試験巻線Mのインピーダンス値は低いが、被試験巻線Mに流れる電流に比例して試験用回路3内における共振等により被試験巻線Mのインピーダンス値が高くなる。そして、被試験巻線Mの端子間に、被試験巻線Mのインダクタンスと試験用回路3の浮遊容量Csとに依存した共振周波数で振動する電圧(共振振動電圧)が生じる。また、被試験巻線Mに微小な絶縁不良部分が存在する場合に、高電圧インパルスが印加されると、被試験巻線Mの絶縁不良部分にスパークが発生する。そして、スパークが原因となってスパイク信号が発生する。   When a high voltage impulse is applied to the winding M to be tested, the impedance value of the winding M to be tested is low initially (at the initial measurement), but the test circuit 3 is proportional to the current flowing through the winding M to be tested. The impedance value of the winding M to be tested becomes high due to resonance in the inside. A voltage (resonant vibration voltage) that vibrates at a resonance frequency depending on the inductance of the coil M to be tested and the stray capacitance Cs of the test circuit 3 is generated between the terminals of the coil M to be tested. Further, when a high voltage impulse is applied when a minute insulation failure portion exists in the winding M to be tested, a spark is generated in the insulation failure portion of the winding M to be tested. A spike signal is generated due to the spark.

そして、巻線試験装置1は、共振振動電圧測定用回路4によって、被試験巻線Mの端子間電圧を分圧した共振振動電圧を測定する(ステップS2)。具体的には、共振振動電圧測定用回路4のスパイク信号検出用フィルタ回路60は、分圧された共振振動電圧を示す信号(共振信号)の立ち上がりを遅延させて、A/Dコンバータ44に出力する。ここで、スパイク信号が発生している場合、スパイク信号検出用フィルタ回路60は、スパイク信号をほとんど遅延させることなく出力する。   Then, the winding test apparatus 1 measures the resonance vibration voltage obtained by dividing the voltage across the terminals of the winding M to be tested by the resonance vibration voltage measuring circuit 4 (step S2). Specifically, the spike signal detection filter circuit 60 of the resonance vibration voltage measurement circuit 4 delays the rising of a signal (resonance signal) indicating the divided resonance vibration voltage and outputs the delayed signal to the A / D converter 44. To do. Here, when a spike signal is generated, the spike signal detection filter circuit 60 outputs the spike signal with almost no delay.

そして、巻線試験装置1は、巻線良否判定装置5によって、A/Dコンバータ44から入力するデジタル信号に基づいて、被試験巻線Mの状態(良否)を判定し、判定結果を図示しない表示装置に出力する(ステップS3)。   Then, the winding test apparatus 1 determines the state (good or bad) of the tested winding M based on the digital signal input from the A / D converter 44 by the winding quality determination apparatus 5 and does not show the determination result. The data is output to the display device (step S3).

この巻線試験装置1によれば、高電圧インパルスを被試験巻線Mに印加したときに、スパイク信号検出用フィルタ回路60によって、スパイク信号にほとんど影響を及ぼすことなく、被試験巻線Mの端子間電圧に対応した共振信号を遅延させることができるので、共振信号の立ち上がり時に、スパイク信号を検出した場合に、被試験巻線Mの状態を否(不良)と判定することができる。つまり、スパイク信号に対応した被試験巻線Mの微小な絶縁不良部分を検出することができる。   According to this winding test apparatus 1, when a high voltage impulse is applied to the winding under test M, the spike signal detection filter circuit 60 causes almost no effect on the spike signal of the winding under test M. Since the resonance signal corresponding to the voltage between the terminals can be delayed, when the spike signal is detected at the rise time of the resonance signal, the state of the winding M to be tested can be determined to be no (defective). That is, it is possible to detect a minute insulation failure portion of the winding M to be tested corresponding to the spike signal.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態には限定されない。例えば、本実施形態では、スパイク信号検出用フィルタ回路60をコンデンサC1と抵抗R1,R2とを組み合わせた構成として説明したが、図3に示すように変形してもよい。図3は、図1に示した巻線試験装置のスパイク信号検出用フィルタ回路の変形例を示す図であって、(a)はオペアンプ側の抵抗を除去した場合、(b)はコイルをさらに含む場合、(c)は2次のフィルタである場合を示している。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment. For example, in the present embodiment, the spike signal detection filter circuit 60 has been described as a combination of the capacitor C1 and the resistors R1 and R2. However, the spike signal detection filter circuit 60 may be modified as shown in FIG. FIG. 3 is a diagram showing a modification of the spike signal detection filter circuit of the winding test apparatus shown in FIG. 1. FIG. 3A shows a case where the resistance on the operational amplifier side is removed, and FIG. If included, (c) shows the case of a secondary filter.

図3の(a)に示すように、スパイク信号検出用フィルタ回路60aは、スパイク信号検出用フィルタ回路60からオペアンプ43(図1参照)側の抵抗(R1)を除去したものである。   As shown in FIG. 3A, the spike signal detection filter circuit 60a is obtained by removing the resistor (R1) on the operational amplifier 43 (see FIG. 1) side from the spike signal detection filter circuit 60.

図3の(b)に示すように、スパイク信号検出用フィルタ回路60bは、スパイク信号検出用フィルタ回路60において抵抗R1に直列にコイルL1を接続し、A/Dコンバータ44(図1参照)側の抵抗(R2)を除去したものである。なお、コイルL1を抵抗R1に対して並列に接続するようにしてもよい。   As shown in FIG. 3 (b), the spike signal detection filter circuit 60b has a coil L1 connected in series with the resistor R1 in the spike signal detection filter circuit 60, and the A / D converter 44 (see FIG. 1) side. The resistance (R2) is removed. Note that the coil L1 may be connected in parallel to the resistor R1.

図3の(c)に示すように、スパイク信号検出用フィルタ回路60cは、スパイク信号検出用フィルタ回路60(図1参照)において抵抗R2に対して並列にコンデンサC2を接続し、このコンデンサC2を接地したものである。すなわち、スパイク信号検出用フィルタ回路60cは、2次のフィルタである。同様に、コンデンサを追加した多次のフィルタを構成するようにしてもよい。この場合、隣接したコンデンサの間に、抵抗R1,R2に直列となるようにして抵抗を挿入して構成する。これによれば、次数が大きいほど、共振信号がより大きく減衰するので、共振信号の立ち上がり時において、共振信号とスパイク信号とを明確に分離することができる。   As shown in FIG. 3 (c), the spike signal detection filter circuit 60c has a capacitor C2 connected in parallel to the resistor R2 in the spike signal detection filter circuit 60 (see FIG. 1). Grounded. That is, the spike signal detection filter circuit 60c is a secondary filter. Similarly, a multi-order filter to which a capacitor is added may be configured. In this case, a resistor is inserted between adjacent capacitors so as to be in series with the resistors R1 and R2. According to this, since the resonance signal is attenuated more greatly as the order is larger, the resonance signal and the spike signal can be clearly separated at the rise of the resonance signal.

また、本実施形態では、スパイク信号検出用フィルタ回路60を、コンデンサと抵抗を組み合わせたフィルタ回路(遅延回路)として説明したが、図4に示すように、それ以外の回路をも含んだ構成としてもよい。図4は、信号パターンの表示を改善する場合のスパイク信号検出用フィルタ回路の構成例を示すブロック図である。   In the present embodiment, the spike signal detection filter circuit 60 has been described as a filter circuit (delay circuit) in which a capacitor and a resistor are combined. However, as shown in FIG. Also good. FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of a spike signal detection filter circuit in the case of improving the display of the signal pattern.

スパイク信号検出用フィルタ回路70は、信号パターンの表示を改善するために、図4に示すように、最適な波形整形を行う波形整形回路としてのスパイク信号強調回路71及びノイズ除去回路72と、これらの出力を加算する加算回路73とを備える。   As shown in FIG. 4, the spike signal detection filter circuit 70 includes a spike signal emphasis circuit 71 and a noise removal circuit 72 as a waveform shaping circuit that performs optimum waveform shaping, as shown in FIG. And an adder circuit 73 for adding the outputs of.

スパイク信号強調回路(第1の波形整形回路)71は、抵抗とコンデンサとを含む回路であって、オペアンプ43(図1参照)から出力された信号のうち、スパイク信号の波形を整形して強調する波形整形回路であって、図4に示すように、フィルタ回路(遅延回路)74と、オフセット回路75と、ピークホールド回路76と、バンド幅強調回路77とを備える。   The spike signal enhancement circuit (first waveform shaping circuit) 71 is a circuit including a resistor and a capacitor, and shapes and emphasizes the waveform of the spike signal among the signals output from the operational amplifier 43 (see FIG. 1). As shown in FIG. 4, the waveform shaping circuit includes a filter circuit (delay circuit) 74, an offset circuit 75, a peak hold circuit 76, and a bandwidth enhancement circuit 77.

フィルタ回路(遅延回路)74は、例えば、本発明の特徴であるコンデンサと抵抗を組み合わせたフィルタ回路(遅延回路)を含み、オペアンプ43(図1参照)から出力された共振信号を遅延させてオフセット回路75に出力するものである。   The filter circuit (delay circuit) 74 includes, for example, a filter circuit (delay circuit) that combines a capacitor and a resistor, which is a feature of the present invention, and delays the resonance signal output from the operational amplifier 43 (see FIG. 1) to offset it. This is output to the circuit 75.

オフセット回路75は、例えば、MOSFETなどを含んで構成され、フィルタ回路74により減衰した共振信号を所定のオフセットレベルでカットするものである。このオフセット回路75は、フィルタ回路74から出力される信号にスパイク信号が含まれる場合に、共振信号を除去して、スパイク信号だけをピークホールド回路76に出力する。   The offset circuit 75 includes, for example, a MOSFET, and cuts the resonance signal attenuated by the filter circuit 74 at a predetermined offset level. When the signal output from the filter circuit 74 includes a spike signal, the offset circuit 75 removes the resonance signal and outputs only the spike signal to the peak hold circuit 76.

ピークホールド回路76は、例えば、コンパレータ、ダイオード、ホールド用コンデンサなどを含んで構成され、オフセット回路75から入力するスパイク信号中のもっとも大きい値を一定時間ホールド(保持)し、バンド幅強調回路77に出力するものである。   The peak hold circuit 76 includes, for example, a comparator, a diode, a hold capacitor, etc., and holds (holds) the largest value in the spike signal input from the offset circuit 75 for a certain period of time. Output.

バンド幅強調回路77は、例えば、MOSFETなどを含んで構成され、ピークホールド回路76から入力するスパイク信号の波形のエッジを整形し、バンド幅を強調して加算回路73に出力するものである。   The bandwidth enhancement circuit 77 includes, for example, a MOSFET, and shapes the edge of the spike signal waveform input from the peak hold circuit 76, emphasizes the bandwidth, and outputs the result to the addition circuit 73.

ノイズ除去回路(第2の波形整形回路)72は、オペアンプ43(図1参照)から出力された信号からノイズを除去して、共振信号の波形を整形する波形整形回路であって、低レベルノイズ除去用フィルタ回路78と、レベル調整回路79とを備える。
低レベルノイズ除去用フィルタ回路78は、例えば、一般的なローパスフィルタ回路を含み、オペアンプ43(図1参照)から出力された共振信号の高周波成分をカットしてレベル調整回路79に出力するものである。
The noise removal circuit (second waveform shaping circuit) 72 is a waveform shaping circuit that removes noise from the signal output from the operational amplifier 43 (see FIG. 1) and shapes the waveform of the resonance signal. A removal filter circuit 78 and a level adjustment circuit 79 are provided.
The low-level noise removal filter circuit 78 includes, for example, a general low-pass filter circuit, and cuts the high-frequency component of the resonance signal output from the operational amplifier 43 (see FIG. 1) and outputs the cut signal to the level adjustment circuit 79. is there.

レベル調整回路79は、例えば、オペアンプを使った増幅器などから構成され、低レベルノイズ除去用フィルタ回路78から入力する共振信号の最大値を、バンド幅強調回路77の出力する信号の最大値と同レベルになるように調整して加算回路73に出力するものである。   The level adjustment circuit 79 is composed of, for example, an amplifier using an operational amplifier, and the maximum value of the resonance signal input from the low-level noise removal filter circuit 78 is the same as the maximum value of the signal output from the bandwidth enhancement circuit 77. The signal is adjusted to a level and output to the adder circuit 73.

加算回路73は、例えば、オペアンプなどから構成され、バンド幅強調回路77から出力されるスパイク信号と、レベル調整回路79から出力される共振信号とを加算してA/Dコンバータ44(図1参照)に出力するものである。   The adder circuit 73 is composed of, for example, an operational amplifier, and adds the spike signal output from the bandwidth enhancement circuit 77 and the resonance signal output from the level adjustment circuit 79 to add the A / D converter 44 (see FIG. 1). ).

スパイク信号検出用フィルタ回路70によれば、共振信号及びスパイク信号の波形を整形して強調できるので、良否判定の精度を向上させることができる。また、共振信号及びスパイク信号の信号パターン(波形)を図示しない表示装置に出力した場合に、この加算された信号に基づく信号パターン(波形)から、不要なノイズ成分が除去されて、波形表示が改善される。これにより、巻線試験装置1の使用者が波形を観測することで容易に被試験巻線Mの良否を判定できる。その結果、巻線試験装置1の巻線良否判定装置5(図1参照)における良否判定を省略した構成が可能となる。   According to the spike signal detection filter circuit 70, the resonance signal and spike signal waveforms can be shaped and emphasized, so that the accuracy of pass / fail judgment can be improved. Further, when the signal pattern (waveform) of the resonance signal and spike signal is output to a display device (not shown), unnecessary noise components are removed from the signal pattern (waveform) based on the added signal, and the waveform display is performed. Improved. Thereby, the user of the winding test apparatus 1 can easily determine the quality of the tested winding M by observing the waveform. As a result, a configuration in which the pass / fail judgment in the winding pass / fail judgment apparatus 5 (see FIG. 1) of the winding test apparatus 1 is omitted is possible.

なお、オペアンプ43(図1参照)から出力された信号のノイズが少ない場合には、ノイズ除去回路(第2の波形整形回路)72を省略してもよい。この場合には、加算回路73は、バンド幅強調回路77から出力されるスパイク信号と、オペアンプ43(図1参照)から出力された信号とを加算してA/Dコンバータ44(図1参照)に出力する。   If the noise of the signal output from the operational amplifier 43 (see FIG. 1) is small, the noise removal circuit (second waveform shaping circuit) 72 may be omitted. In this case, the adder circuit 73 adds the spike signal output from the bandwidth emphasis circuit 77 and the signal output from the operational amplifier 43 (see FIG. 1) to add the A / D converter 44 (see FIG. 1). Output to.

次に、本発明の効果を確認した実施例について説明する。
本実施形態の巻線試験装置1(図1参照)を用いて、被試験巻線Mとして、リッツ線を使用した扁平形ブラウン管用偏向コイル(以下、単に偏向コイルという)を使用した場合に、被試験巻線Mの良否判定結果と、実際の良否状態とを比較した。ここで、リッツ線とは、複数の細いエナメル線を撚り合せて束にした導線である。
Next, examples in which the effects of the present invention have been confirmed will be described.
When using a winding test apparatus 1 of the present embodiment (see FIG. 1), a flat cathode ray tube deflection coil using a litz wire (hereinafter simply referred to as a deflection coil) is used as the test winding M. The pass / fail judgment result of the winding M to be tested was compared with the actual pass / fail state. Here, the litz wire is a conducting wire obtained by twisting a plurality of thin enamel wires into a bundle.

[偏向コイルの接触/絶縁判定試験]
巻線試験装置1(図1参照)を用いて、被試験巻線Mに印加する高圧インパルス(パルス電圧)を2kV(p−p)として、偏向コイルの接触/絶縁判定試験を行い、従来の巻線試験装置101(図7参照)による試験結果と比較した。この場合、スパイク信号検出用フィルタ回路60は、コンデンサC1の容量値が12nF、抵抗R1,R2の抵抗値が500Ωとして、オペアンプ43の動作を安定にするためにオペアンプ43の出力側に500Ωの抵抗を接続して接地した。
[Deflection coil contact / insulation test]
Using the winding test apparatus 1 (see FIG. 1), a high voltage impulse (pulse voltage) applied to the winding M to be tested is set to 2 kV (pp), and a contact / insulation determination test of the deflection coil is performed. It compared with the test result by the coil | winding test apparatus 101 (refer FIG. 7). In this case, the filter circuit 60 for detecting the spike signal has a capacitance value of 12 nF for the capacitor C1 and resistance values of the resistors R1 and R2 of 500Ω, and a resistance of 500Ω on the output side of the operational amplifier 43 in order to stabilize the operation of the operational amplifier 43. Was connected and grounded.

図5は、測定に用いた偏向コイルの外観図であって、(a)は良品、(b)は不良品を示している。図5の(a)に示すように、良品である被試験巻線M1では、絶縁テープ501の上でコイルの引出線502が折り曲げられている。この被試験巻線M1は、コイルの絶縁が確保されている。 FIG. 5 is an external view of a deflection coil used for measurement, where (a) shows a non-defective product and (b) shows a defective product. As shown in (a) of FIG. 5, the coil lead wire 502 is bent on the insulating tape 501 in the non-defective winding M 1 to be tested. This test winding M 1 ensures coil insulation.

また、図5の(b)に示すように、不良品である被試験巻線M2では、絶縁テープ501から僅かにずれた箇所の上でコイルの引出線502が折り曲げられている。この被試験巻線M2は、引出線502が短絡(ショート)している(レヤーショートしている)。なお、測定に際して、見た目では良否が分からない偏向コイルも用意された。すなわち、絶縁テープ501が取り付けられていないものも含めて複数サンプル用意された。 Further, as shown in FIG. 5B, in the tested winding M 2 that is a defective product, the lead wire 502 of the coil is bent at a position slightly shifted from the insulating tape 501. In the winding M 2 to be tested, the lead wire 502 is short-circuited (short-circuited). In addition, a deflection coil whose quality is not apparent at the time of measurement was also prepared. That is, a plurality of samples including those without the insulating tape 501 attached thereto were prepared.

接触/絶縁判定試験の結果として、測定初期時に、A/Dコンバータ44(144)(図1(図7)参照)に入力する信号を測定した信号パターン(波形)について図6を参照して説明する。図6は、巻線試験装置により測定された信号パターンを示す図であって、(a)は比較例(良状態)、(b)は比較例(不良状態)、(c)は実施例(良状態)、(d)は実施例(不良状態)を示している。なお、図6において、時間軸である横軸の1目盛り(実線間)は1μsである。   As a result of the contact / insulation determination test, a signal pattern (waveform) obtained by measuring a signal input to the A / D converter 44 (144) (see FIG. 1 (FIG. 7)) at the initial measurement will be described with reference to FIG. To do. 6A and 6B are diagrams showing signal patterns measured by a winding test apparatus, where FIG. 6A is a comparative example (good state), FIG. 6B is a comparative example (defective state), and FIG. (Good state), (d) shows an example (defective state). In FIG. 6, one scale on the horizontal axis that is the time axis (between solid lines) is 1 μs.

まず、比較例である従来の巻線試験装置101(図7参照)による試験結果を説明する。良品である被試験巻線M1(図5の(a)参照)を使用した場合(良状態の場合)、図6の(a)に示すように、共振信号は、急激な立ち上がり波形611を有し、最大値に達した後、単調減少波形612を経て振動波形となる。 First, the test result by the conventional winding test apparatus 101 (refer FIG. 7) which is a comparative example is demonstrated. When a non-defective winding M 1 (see FIG. 5A) is used (in the good state), the resonance signal has a sudden rising waveform 611 as shown in FIG. And after reaching the maximum value, it becomes a vibration waveform through a monotonically decreasing waveform 612.

次に、不良品である被試験巻線M2(図5の(b)参照)を使用した場合(不良状態の場合)、図6の(b)に示すように、共振信号は、急激な立ち上がり波形621を有し、最大値に達した後、単調減少波形622を経て振動波形となる。このとき、微小な絶縁不良部分に起因したスパイク信号が発生していたとしても、スパイク信号の波形は、共振信号の急激な立ち上がり波形621に紛れ込んでしまい、識別することが困難である。つまり、従来の巻線試験装置101(図7参照)では、図6の(a)と(b)とを比較するだけでは、被試験巻線M2に微小な絶縁不良部分が存在していてもそれを検知することは困難である。 Next, when the tested winding M 2 (refer to FIG. 5B), which is a defective product, is used (in the case of a defective state), as shown in FIG. It has a rising waveform 621, and after reaching the maximum value, it becomes a vibration waveform through a monotone decreasing waveform 622. At this time, even if a spike signal is generated due to a small insulation failure portion, the waveform of the spike signal is mixed in with the sudden rising waveform 621 of the resonance signal, and is difficult to identify. In other words, in the conventional winding test device 101 (see FIG. 7), only the comparison of FIG. 6 (a) and (b) is not present small insulation defect portion under test winding M 2 It is difficult to detect it.

次に、実施例である巻線試験装置1(図1参照)による試験結果を説明する。良品である被試験巻線M1(図5の(a)参照)を使用した場合(良状態の場合)、図6の(c)に示すように、共振信号は、スパイク信号検出用フィルタ回路60(図1参照)によって、立ち上がりがゆっくりとしたものとなり、立ち上がり時の波形631は山なりの形状となる。この立ち上がり時の波形631は、図6の(a)に示した急激な立ち上がり波形611を示す信号が遅延されたことを示している。なお、この立ち上がり時の波形631は、最大値に達した後、単調減少波形632を経て振動波形となる。 Next, the test result by the winding test apparatus 1 (refer FIG. 1) which is an Example is demonstrated. When a non-defective product under test winding M 1 (see FIG. 5A) is used (in the good state), as shown in FIG. 6C, the resonance signal is a spike signal detection filter circuit. 60 (see FIG. 1) makes the rise slow, and the waveform 631 at the time of the rise has a mountain shape. The rising waveform 631 indicates that the signal indicating the sudden rising waveform 611 shown in FIG. 6A is delayed. It should be noted that the waveform 631 at the time of rising reaches a maximum value, and then becomes a vibration waveform through a monotone decreasing waveform 632.

一方、不良品である被試験巻線M2(図5の(b)参照)を使用した場合(不良状態の場合)、スパイク信号検出用フィルタ回路60は、共振信号を遅延させることにより、スパイク信号と共振信号とを分離する。このため、図6の(d)に示すように、共振信号の波形641のほかに、測定を初めてすぐに、スパイク信号の波形643が発生する。なお、立ち上がり時の波形641は、最大値に達した後、単調減少波形642を経て振動波形となる。 On the other hand, when the defective test winding M 2 (see FIG. 5B) is used (in the defective state), the spike signal detection filter circuit 60 delays the resonance signal, thereby Separate the signal from the resonant signal. Therefore, as shown in FIG. 6D, in addition to the resonance signal waveform 641, a spike signal waveform 643 is generated immediately after the first measurement. The rising waveform 641 reaches a maximum value, and then becomes a vibration waveform through a monotonically decreasing waveform 642.

このスパイク信号の波形643は、被試験巻線M2(図5の(b)参照)にスパーク等が原因で微小な絶縁不良部分に起因したスパイク状の電圧変動が生じていることを示している。つまり、本実施形態の巻線試験装置1(図1参照)では、図6の(c)と(d)とを比較するだけで、被試験巻線M2(図5の(b)参照)に微小な絶縁不良部分が存在していることを容易に検知することができる。 Waveform 643 of the spike signal indicates that the spike-like voltage variations due to small insulation defect portion due spark or the like has occurred in the tested winding M 2 (see FIG. 5 (b)) Yes. That is, in the winding test apparatus 1 (see FIG. 1) of the present embodiment, the winding to be tested M 2 (see FIG. 5 (b)) is obtained simply by comparing (c) and (d) in FIG. It is possible to easily detect the presence of a minute insulation failure portion.

接触/絶縁判定試験の結果、巻線試験装置1を用いて、被試験巻線Mとして、リッツ線を使用した偏向コイルの場合に、従来の巻線試験装置101では対象とすることが困難であったリッツ線を使用したコイルの良否(レヤーショートしているか否か)を容易に判定することができた。   As a result of the contact / insulation determination test, it is difficult for the conventional winding test apparatus 101 to use the winding test apparatus 1 in the case of a deflection coil using a litz wire as the tested winding M. It was possible to easily determine whether the coil using the existing litz wire was good or bad (whether the layer was short-circuited).

本発明の実施形態に係る巻線試験装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the winding test apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図1に示した巻線試験装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the winding test apparatus shown in FIG. 図1に示した巻線試験装置のスパイク信号検出用フィルタ回路の変形例を示す図であって、(a)はオペアンプ側の抵抗を除去した場合、(b)はコイルをさらに含む場合、(c)は2次のフィルタである場合を示している。FIG. 8 is a diagram showing a modification of the filter circuit for detecting a spike signal of the winding test apparatus shown in FIG. 1, where (a) shows a case where the resistance on the operational amplifier side is removed, and (b) shows a case where a coil is further included. c) shows a case of a secondary filter. 信号パターンの表示を改善する場合のスパイク信号検出用フィルタ回路の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the filter circuit for spike signal detection in the case of improving the display of a signal pattern. 測定に用いた偏向コイルの外観図であって、(a)は良品、(b)は不良品を示している。It is an external view of the deflection coil used for the measurement, (a) shows a non-defective product and (b) shows a defective product. 巻線試験装置により測定された信号パターンを示す図であって、(a)は比較例(良状態)、(b)は比較例(不良状態)、(c)は実施例(良状態)、(d)は実施例(不良状態)を示している。It is a figure which shows the signal pattern measured by the coil | winding test apparatus, Comprising: (a) is a comparative example (good state), (b) is a comparative example (defective state), (c) is an Example (good state), (D) shows an example (defective state). 従来の巻線試験装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the conventional winding test apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 巻線試験装置
2 パルス電圧印加回路(パルス電圧印加手段)
21 高圧電源発生回路
22 高圧コンデンサ
23 スイッチ回路
3 試験用回路
4 共振振動電圧測定用回路
41 高圧用コンデンサ
42 低圧用コンデンサ
43 オペアンプ(絶縁手段)
44 A/Dコンバータ(信号変換手段)
5 巻線良否判定装置
60(60a,50b,60c),70 スパイク信号検出用フィルタ回路
71 スパイク信号強調回路
72 ノイズ除去回路
73 加算回路
74 フィルタ回路
75 オフセット回路
76 ピークホールド回路
77 バンド幅強調回路
78 低レベルノイズ除去用フィルタ回路
79 レベル調整回路
M 被試験巻線
Cs 浮遊容量
C1,C2 コンデンサ
R1,R2 抵抗
L1 コイル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Winding test apparatus 2 Pulse voltage application circuit (pulse voltage application means)
21 High Voltage Power Supply Circuit 22 High Voltage Capacitor 23 Switch Circuit 3 Test Circuit 4 Resonant Vibration Voltage Measurement Circuit 41 High Voltage Capacitor 42 Low Voltage Capacitor 43 Operational Amplifier (Insulation Means)
44 A / D converter (signal conversion means)
5 Winding pass / fail judgment device 60 (60a, 50b, 60c), 70 Spike signal detection filter circuit 71 Spike signal enhancement circuit 72 Noise removal circuit 73 Addition circuit 74 Filter circuit 75 Offset circuit 76 Peak hold circuit 77 Bandwidth enhancement circuit 78 Low level noise elimination filter circuit 79 Level adjustment circuit M Winding under test Cs Stray capacitance C1, C2 Capacitor R1, R2 Resistance L1 Coil

Claims (4)

被試験巻線にパルス電圧を印加するパルス電圧印加手段と、
前記被試験巻線が装着される試験用回路と、
前記試験用回路から入力する信号を絶縁し、インピーダンス変換した信号を出力する絶縁手段と、
この絶縁手段から出力された信号をデジタル信号に変換する信号変換手段とを有し、
前記信号変換手段で変換されたデジタル信号が前記被試験巻線の状態を判定するために供される巻線試験装置であって、
前記絶縁手段と前記電圧変換手段との間に、抵抗とコンデンサとを有するフィルタ回路を含み、前記試験用回路に生じる共振振動電圧を示す信号を遅延させることにより、前記被試験巻線内部における欠陥に対応したスパイク状の電圧変動信号を検出するためのスパイク信号検出用フィルタ回路を設けたことを特徴とする巻線試験装置。
Pulse voltage application means for applying a pulse voltage to the winding under test;
A test circuit to which the winding to be tested is mounted;
Insulating means for insulating a signal input from the test circuit and outputting an impedance-converted signal;
Signal converting means for converting the signal output from the insulating means into a digital signal,
A winding test apparatus provided for the digital signal converted by the signal converting means to be used for determining the state of the winding under test,
A filter circuit having a resistor and a capacitor is provided between the insulating means and the voltage converting means, and a signal indicating a resonant oscillation voltage generated in the test circuit is delayed, thereby causing a defect in the winding under test. A winding test apparatus comprising a spike signal detection filter circuit for detecting spike-like voltage fluctuation signals corresponding to.
前記スパイク信号検出用フィルタ回路に含まれる前記フィルタ回路は、抵抗とコンデンサとによる遅れ要素が多次であることを特徴とする請求項1に記載の巻線試験装置。   The winding test apparatus according to claim 1, wherein the filter circuit included in the spike signal detection filter circuit has a multi-order delay element due to a resistor and a capacitor. 前記スパイク信号検出用フィルタ回路は、
前記抵抗とコンデンサとを有するフィルタ回路を含み、前記絶縁手段から出力された信号のうち、前記スパイク状の電圧変動信号の波形を整形する第1の波形整形回路と、
前記第1の波形整形回路から出力する信号と、前記絶縁手段から出力された信号とを加算する加算回路と、
を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の巻線試験装置。
The spike signal detection filter circuit includes:
A first waveform shaping circuit for shaping a waveform of the spike-like voltage fluctuation signal among signals output from the insulating means, including a filter circuit having the resistor and a capacitor;
An adding circuit for adding the signal output from the first waveform shaping circuit and the signal output from the insulating means;
The winding test apparatus according to claim 1, further comprising:
前記スパイク信号検出用フィルタ回路は、前記絶縁手段から出力された信号のうち、前記共振振動電圧を示す信号の波形を整形する第2の波形整形回路をさらに備え、
前記加算回路は、前記第1の波形整形回路から出力する信号と、前記第2の波形整形回路から出力する信号とを加算することを特徴とする請求項3に記載の巻線試験装置。
The spike signal detection filter circuit further includes a second waveform shaping circuit that shapes a waveform of a signal indicating the resonance oscillation voltage among signals output from the insulating means,
The winding test apparatus according to claim 3, wherein the adding circuit adds a signal output from the first waveform shaping circuit and a signal output from the second waveform shaping circuit.
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