JP2008267929A - モータの短絡検査方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】1回の電圧印加により各相コイル内の短絡を検査すること。
【解決手段】3相モータのステータ1に設けられた複数の相コイル2〜4内の短絡を検査する短絡検査方法は、各相コイル2〜4の動力線端子8〜10の間を互いに短絡させた状態で、短絡させた動力線端子8〜10と各相コイル2〜4の中性点端子7との間に電圧印加装置21によりインパルス電圧を印加し、その印加後の出力電圧波形に基づいて各相コイル2〜4内の短絡の有無を判定する。この検査は、モータを作り上げる前のステータ1について行うことができ、モータを完成した状態でステータについて行うこともできる。
【選択図】 図2
【解決手段】3相モータのステータ1に設けられた複数の相コイル2〜4内の短絡を検査する短絡検査方法は、各相コイル2〜4の動力線端子8〜10の間を互いに短絡させた状態で、短絡させた動力線端子8〜10と各相コイル2〜4の中性点端子7との間に電圧印加装置21によりインパルス電圧を印加し、その印加後の出力電圧波形に基づいて各相コイル2〜4内の短絡の有無を判定する。この検査は、モータを作り上げる前のステータ1について行うことができ、モータを完成した状態でステータについて行うこともできる。
【選択図】 図2
Description
この発明は、モータのステータに設けられた複数の相コイル内の短絡を検査するモータの短絡検査方法に関する。
従来、この種の技術として、例えば、3相モータを構成する各相コイル間(U−V,V−W,W−U)毎にパルス状の電圧を印加し、その印加電圧の波形を正常な3相モータの電圧波形と比較することにより、ステータに設けられた各相コイル内の短絡を検査する法が知られている。ここで、各相コイルの端子間にパルス状の電圧を印加することにより、各相コイルの電気的定数により電圧波形が振動する。このとき、各相コイル内に短絡がある場合は、短絡がない場合と比べて電圧波形が変化する。そこで、検査対象となる3相モータの電圧波形と、短絡のない正常な3相モータの電圧波形とを比べることで、各相コイル内の短絡を検査するようにしている。
ところが、上記した短絡検査方法では、各相コイル間のそれぞれにパルス状の電圧を印加することから、最低3回の電圧印加が必要となる。これは、3つの相コイルでできる組み合わせの各パターン(U−V,V−W,W−U)に対して、同様な状態をつくり出そうとすると、各パターンにつき同様な電圧を印加する必要があるからである。また、ロータを含むモータの状態で短絡検査を行う場合、ロータの位相状態によっては、印加電圧後の電圧波形の測定結果が変化することがある。
ここで、例えば、下記の特許文献1には、U相、V相及びW相を含む3相モータにつき、3相一括に課電(電圧印加)し、部分放電電流を検知して、相間絶縁と対地絶縁とを区別して診断を行う技術が記載されている。
ところが、特許文献1に記載の技術では、3相一括課電のために中性点が設けられておらず、絶縁されている対地間に電圧を印加しても電流が生じず、各相コイル内の短絡を検査することができなかった。
この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、1回の電圧印加により各相コイル内の短絡を検査することを可能としたモータの短絡検査方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、モータのステータに設けられた複数の相コイル内の短絡を検査するモータの短絡検査方法であって、各相コイルの動力線端子の間を互いに短絡させた状態で、短絡させた動力線端子と各相コイルの中性点端子との間にインパルス電圧を印加し、その印加後の出力電圧波形に基づいて各相コイル内の短絡の有無を判定することを趣旨とする。
上記発明の構成によれば、各相コイルの動力線端子の間を互いに短絡させた状態では、電気的には各相コイルが相互に並列状態となる。この状態で短絡させた動力線端子と各相コイルの中性点端子との間にインパルス電圧を印加することにより、中性点端子と各相コイルの動力線端子との間に同じ位相で同じ電圧のパルス状電圧が印加されることになる。従って、何れかの相コイル内に短絡が生じていた場合には、短絡が生じていない場合と比べて電気的定数が異なることとなり、インパルス電圧を印加した後の出力電圧波形に正常波形と比べて違いが生じる。この違いの有無によって各相コイル内の短絡の有無を判定することが可能となる。
上記目的を達成するために、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、モータを作り上げる前にステータについて各相コイル内の短絡を検査することを趣旨とする。
上記発明の構成によれば、請求項1に記載の発明の作用に加え、ステータの各相コイル内に短絡が検出された場合に、その短絡が検出されたステータをモータの製造から除外することができる。
上記目的を達成するために、請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、モータを完成した状態で各相コイル内の短絡を検査することを趣旨とする。
上記発明の構成によれば、請求項1に記載の発明の作用に加え、各相コイルにインパルス電圧を印加しても、各相コイルに同様な電圧が印加されることから、各相コイルに発生する電流も同様となり、ロータには回転力が生じない。また、中性点端子と短絡させた動力線端子との間のインダクタンス成分は、停止したロータとステータの位相による変化が微小となる。従って、計測を行う毎にロータの位相が変化しても、その変化が出力電圧波形に及ぼす影響が微小となる。
上記目的を達成するために、請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3の何れかに記載の発明において、モータは3相モータであることを趣旨とする。
上記発明の構成によれば、請求項1乃至3の何れかに記載の発明の作用に加え、特に、3相モータにつき、3つの相コイル内の短絡の有無を判定することが可能となる。
請求項1に記載の発明によれば、1回の電圧印加により各相コイル内の短絡を検査することができる。
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加え、各相コイル内に短絡不良のあるモータを製造してしまうことを未然に防止することができる。
請求項3に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加え、完成したモータにつき各相コイル内の短絡を精度良く検査することができる。
請求項4に記載の発明によれば、請求項1乃至3の何れかに記載の発明の効果に加え、3相モータにつき、1回の電圧印加により3相コイル内の短絡を検査することができる。
[第1実施形態]
以下、本発明におけるモータの短絡検査方法を具体化した第1実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。この実施形態では、3相モータを作り上げる前のステータについて各相コイル内の短絡を検査する場合について説明する。
以下、本発明におけるモータの短絡検査方法を具体化した第1実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。この実施形態では、3相モータを作り上げる前のステータについて各相コイル内の短絡を検査する場合について説明する。
図1に、ステータ1の短絡検査を概略構成図により示す。図2に、図1の構成を電気回路図により示す。ステータ1は、3相モータを製造するためのステータであり、図2に示すように、U相、V相及びW相の3つのコイル2,3,4を含む。図1に示すように、ステータ1は、ステータコア5と、そのステータコア5に設けられた各相コイル2〜4とを含む。各相コイル2〜4は、コイルエンド6として、ステータコア5の中央に配置される。図2に示すように、各相コイル2〜4の一端は互いに1点で接続され、その接続点が中性点端子7となっている。各相コイル2〜4の他端は動力線端子8,9,10となっている。図1に示すように、中性点端子7及び各動力線端子8〜10は、それぞれコイルエンド6からリード11,12,13,14を介して引き出される。ここで、3つの動力線端子8〜10は、互いに短絡させている。この短絡は、各動力線端子8〜10を金属クリップ等の器具により互いに接続することで行うことができる。短絡させた動力線端子8〜10と中性点端子7は、それぞれ電圧印加装置21に接続される。この電圧印加装置21は、各相コイル2〜4にインパルス電圧を印加するための装置である。また、短絡させた動力線端子8〜10と中性点端子7は、それぞれA/D変換器22を介してパソコン23にも接続される。パソコン23は、A/D変換器22を介して入力した電圧信号に基づいて各相コイル2〜4内における短絡を判定するようになっている。パソコン23は、中央処理装置(CPU)、メモリ、入力装置及びモニタ等を備え、メモリには短絡判定用プログラム等が格納される。パソコン23に入力された電圧信号はモニタに表示されるようになっている。
上記したステータ1の短絡を検査するために、図1,2に示す接続状態において、先ず、電圧印加装置21によりステータ1の各相コイル2〜4にインパルス電圧を1回印加する。そして、その印加後に各相コイル2〜4から出力された電圧信号をA/D変換器22を介してパソコン23に入力する。パソコン23では、入力した電圧信号の波形(電圧波形)に基づいて各相コイル2〜4内の短絡の有無を判定するようになっている。この短絡の有無は、対象となるステータ1に係る電圧波形を、短絡していないステータ(正常品)の正常波形と比較することで判定するようになっている。
図3に、電圧波形の変化をグラフに示す。このグラフに実線で示す正常品の正常波形を基準にすると、短絡したステータ(短絡品)の電圧波形は、正常波形と比べて位相が若干遅れることが分かる。このように検査対象となるステータ1の電圧波形と正常波形とのズレを判定することにより、そのステータ1の各相コイル2〜4内の短絡を検査することができる。ただし、この短絡検査は、各相コイル2〜4の少なくとも1つに短絡があることを検査するものであり、何れの相のコイル2〜4に短絡があるかを特定することはできない。
以上説明したこの実施形態の短絡検査方法によれば、各相コイル2〜4の動力線端子8〜10の間を互いに短絡させた状態では、電気的には各相コイル2〜4が相互に並列状態となる。この状態で短絡させた動力線端子8〜10と各相コイル2〜4の中性点端子7との間にインパルス電圧を1回印加することにより、中性点端子7と各動力線端子8〜10との間に同じ位相で同じ電圧のパルス状電圧が印加されることとなる。従って、U相、V相及びW相のうち何れかのコイル2〜4内に短絡が生じていた場合には、短絡が生じていない場合と比べて電気的定数が異なることとなり、インパルス電圧を1回印加した後の出力電圧波形に正常波形と比べて位相に差が生じる。この位相の違いによって3つの相コイル2〜4内の短絡の有無をパソコン23により判定することが可能となる。このため、1回のインパルス電圧の印加により3つの相コイル2〜4内における短絡を確実に検査することができる。
また、この実施形態では、モータを作り上げる前にステータ1について各相コイル2〜4内の短絡を検査している。従って、ステータ1の各相コイル2〜4内に短絡が検出された場合に、その短絡が検出されたステータ1をモータの製造から除外することができる。このため、各相コイル2〜4内に短絡不良のあるモータを製造してしまうことを未然に防止することができる。
[第2実施形態]
次に、本発明におけるモータの短絡検査方法を具体化した第2実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。この実施形態では、3相モータを完成した状態で各相コイル内の短絡を検査する場合について説明する。
次に、本発明におけるモータの短絡検査方法を具体化した第2実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。この実施形態では、3相モータを完成した状態で各相コイル内の短絡を検査する場合について説明する。
図4に、モータ31の短絡検査を概略構成図により示す。図5に、図4の構成を電気回路図により示す。3相のモータ31は、図5に示すように、U相、V相及びW相の3つのコイル32,33,34を含む。図4に示すように、モータ31は、そのケーシング35に端子ボックス36を備え、そのボックス36には中性点端子37及び各動力線端子38,39,40と、それらのリード41,42,43,44がそれぞれ設けられる。モータ31は、図5に示すように、ステータ45と、ステータ45に組み付けられたロータ46とを備える。この実施形態で、端子ボックス36に設けられた3つの動力線端子38〜40を互いに短絡させている。短絡させた動力線端子38〜40と中性点端子37は、それぞれ電圧印加装置21に接続される。また、短絡させた動力線端子38〜40と中性点端子37は、それぞれA/D変換器22を介してパソコン23にも接続される。A/D変換器22及びパソコン23の構成は、第1実施形態のそれと同じである。
以上説明したこの実施形態の短絡検査方法によれば、各相コイル32〜34の動力線端子38〜40の間を互いに短絡させた状態で、その短絡させた動力線端子38〜40と中性点端子37との間に電圧印加装置21によりインパルス電圧を1回印加し、その印加後の出力電圧波形に基づいてパソコン23により各相コイル32〜34内の短絡の有無を判定するようになっている。このような構成と、その構成による作用効果は、第1実施形態のそれと基本的に同じである。そして、この実施形態では、各相コイル32〜34にインパルス電圧を1回印加しても、各相コイル32〜34に同様な電圧が1回印加されることから、各相コイル32〜34に発生する電流も同様となり、ロータ46には回転力が生じない。また、中性点端子37と短絡させた動力線端子38〜40との間のインダクタンス成分は、停止したロータ46とステータ45の位相による変化が微小となる。従って、短絡の検査が行われる毎にロータ46の位相(回転位置)が変化しても、その変化がインパルス電圧に対する出力電圧波形に及ぼす影響は微小となる。このため、完成したモータ31につき、各相コイル32〜34内の短絡を精度良く検査することができる。
図6に、このモータ31のU相、V相及びW相の電圧波形の変化をグラフに示す。このグラフに示すように、ロータ46の位相の違いにかかわらず各相の電圧波形にはほとんど違いが見られない。これに対し、図7には、U相−W相の間で測定した電圧波形の変化をグラフに示す。このグラフには、ロータの磁極中心がU相、V相と対向する場合のU,V相の電圧波形と、ロータの磁極中心がW相と対向する場合のW相の電圧波形の違いが示される。従って、この実施形態では、モータ31の完成品について短絡を検査しても、ロータ46の位相(回転位置)にかかわらず、各相コイル32〜34内の短絡を確実に検査することができることが分かる。
なお、この発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更することで以下のように実施することもできる。
(1)前記第1実施形態では、3相モータに用いられるステータ1について本発明の短絡検査方法を具体化したが、その他の相数のモータに用いられるステータに具体化することもできる。
(2)前記第2実施形態では、ステータ45を含む3相モータ31について本発明の短絡検査方法を具体化したが、その他の相数のモータに具体化することもできる。
(3)前記各実施形態では、1回の検査工程で短絡の有無を判定するようにしたが、1回の検査工程を複数回(例えば「5回」)行い、複数回の検査結果の平均値から短絡の有無を判定するようにしてもよい。
1 ステータ
2 コイル(U相)
3 コイル(V相)
4 コイル(W相)
7 中性点端子
8 動力線端子(U相)
9 動力線端子(V相)
10 動力線端子(W相)
21 電圧印加装置
23 パソコン
31 モータ
32 コイル(U相)
33 コイル(V相)
34 コイル(W相)
37 中性点端子
38 動力線端子(U相)
39 動力線端子(V相)
40 動力線端子(W相)
45 ステータ
2 コイル(U相)
3 コイル(V相)
4 コイル(W相)
7 中性点端子
8 動力線端子(U相)
9 動力線端子(V相)
10 動力線端子(W相)
21 電圧印加装置
23 パソコン
31 モータ
32 コイル(U相)
33 コイル(V相)
34 コイル(W相)
37 中性点端子
38 動力線端子(U相)
39 動力線端子(V相)
40 動力線端子(W相)
45 ステータ
Claims (4)
- モータのステータに設けられた複数の相コイル内の短絡を検査するモータの短絡検査方法であって、
前記各相コイルの動力線端子の間を互いに短絡させた状態で、前記短絡させた動力線端子と前記各相コイルの中性点端子との間にインパルス電圧を印加し、その印加後の出力電圧波形に基づいて前記各相コイル内の短絡の有無を判定することを特徴とするモータの短絡検査方法。 - 前記モータを作り上げる前に前記ステータについて前記各相コイル内の短絡を検査することを特徴とする請求項1に記載のモータの短絡検査方法。
- 前記モータを完成した状態で前記各相コイル内の短絡を検査することを特徴とする請求項1に記載のモータの短絡検査方法。
- 前記モータは3相モータであることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のモータの短絡検査方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007109942A JP2008267929A (ja) | 2007-04-19 | 2007-04-19 | モータの短絡検査方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007109942A JP2008267929A (ja) | 2007-04-19 | 2007-04-19 | モータの短絡検査方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011239501A (ja) * | 2010-05-06 | 2011-11-24 | Asmo Co Ltd | ロータの検査方法及びロータの検査装置 |
JP2012215514A (ja) * | 2011-04-01 | 2012-11-08 | Keisokuki Center:Kk | 試験装置及び試験方法 |
CN106054078A (zh) * | 2016-07-26 | 2016-10-26 | 上海电力学院 | 一种海上双馈电机定子绕组匝间短路故障辨识方法 |
CN112731204A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-30 | 哈尔滨宇龙自动化有限公司 | 一种永磁同步电机匝间短路故障定位检测控制方法 |
-
2007
- 2007-04-19 JP JP2007109942A patent/JP2008267929A/ja not_active Withdrawn
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JP2012215514A (ja) * | 2011-04-01 | 2012-11-08 | Keisokuki Center:Kk | 試験装置及び試験方法 |
CN106054078A (zh) * | 2016-07-26 | 2016-10-26 | 上海电力学院 | 一种海上双馈电机定子绕组匝间短路故障辨识方法 |
CN112731204A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-30 | 哈尔滨宇龙自动化有限公司 | 一种永磁同步电机匝间短路故障定位检测控制方法 |
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