JP3578111B2

JP3578111B2 - Method and apparatus for testing coil of motor

Info

Publication number: JP3578111B2
Application number: JP2001140303A
Authority: JP
Inventors: 宏司丹下; 阿部　　誠; 謙司上村; 義徳 ▲高▼林
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2001-05-10
Filing date: 2001-05-10
Publication date: 2004-10-20
Anticipated expiration: 2021-05-10
Also published as: JP2002340966A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、被測定コイルにインパルス電圧を印加し、発生した減衰振動電圧波形を測定して被測定コイルの良否を判定するモータのコイル試験方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
モータや発電機の品質保証のために、コイル巻線に起因する不良を検出する方法として、巻線同士の絶縁状態を確認するインパルス巻線テストが一般に広く採用されている（例えば、特開平６−８８８４９号、特許第３１０２４３３号公報参照）。このテスト方法は、コイルにパルス電流を流すと、コイルには過渡応答電圧が発生し、減衰振動波形を示す特性を利用したもので、巻線同士のショートや巻線の巻数違いなどが判定可能である。
【０００３】
例えば、モータの巻線テストを実施する場合には、図６および図７に示すように、ステータ１にコイル３を挿入または巻き付けた状態のステータアッシーにおけるコイル３の例えばＵ相とＶ相との間に１０００Ｖの電圧を印加し、このときコイル３に発生する図８に示すような減衰振動波形を記録し、事前に計測機に記憶されている正常状態のコイルで生じた減衰振動波形と比較して、両者相互の波形のずれ量からコイルの良否を判定する。また、計測機には、必要に応じて不良状態のコイルで生じた減衰振動波形も記憶して、これと比較することでコイルの良否を判定することもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記した従来のコイル試験方法では、ステータ１内の図示しないロータが挿入されるロータ挿入部位５が空間となっているため、電圧印加時にコイル３から発生する磁束が空間となっているロータ挿入部位５を通過しにくくなって検出感度が低く、不良状態のコイルであっても、その状態によっては、正常状態のコイルに近い波形となって不良が的確に判定できない場合がある。
【０００５】
上記した問題を解消するために、ロータ挿入部位５の空間に、実際のロータを挿入することで、テスト時電圧を印加した際にコイル３から発生する磁束が通りやすくなり、不良検出精度の向上が予測される。ところが例えば、永久磁石をロータに備えたモータにおいて、磁束を通しやすい構成部品であるロータをステータに挿入してインパルス巻線テストを実施すると、ロータの内部には外周に沿ってＮ極・Ｓ極が交互に等配列されているため、コイルとロータの回転方向の位置関係や磁石の着磁のばらつき、ロータ内の磁石挿入位置のばらつきなどによって、磁石から発せられる磁束がばらつき、電圧印加時にコイルから発生する磁束に影響して波形が変化してしまい、したがってロータ挿入状態では、実質的にインパルス巻線テストは実施できないものとなっている。
【０００６】
そこで、この発明は、インパルス巻線テストにおいて、コイルの良否を的確に判断できるようにすることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１の発明は、被測定コイルにインパルス電圧を印加し、発生した減衰振動電圧波形を測定して前記被測定コイルの良否を判定するコイル試験方法において、前記被測定コイルを備えたステータ内の空間に、磁化された部材が非装着の磁性材からなるロータを挿入した状態で前記インパルス電圧を印加するモータのコイル試験方法としてある。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明のモータのコイル試験方法において、ロータは、珪素鋼板が使用されているものとしてある。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明のモータのコイル試験方法において、ロータとステータとの間に、これら両者の相対位置を一定とする手段が介在されているものとしてある。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明のモータのコイル試験方法において、不良状態のコイルをステータに設けて不良マスタを作成するとともに、前記不良状態のコイルの代わりに正常なコイルを前記ステータに設けて正常マスタを作成し、前記不良マスタのコイルおよび正常マスタのコイルにそれぞれインパルス電圧を印加して得られる各減衰振動電圧波形を、それぞれ不良状態および正常状態のサンプル波形とし、この各サンプル波形に基づいて被測定コイルの良否を判定するものとしてある。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項４の発明のモータのコイル試験方法において、不良状態および正常状態の各サンプル波形に基づいて、良否判定のしきい値を設定するものとしてある。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載のモータのコイル試験方法において、被測定コイルをステータに１極分設ける毎にインパルス電圧を印加して前記１極分毎の良否を判定するものとしてある。
【００１３】
請求項７の発明は、被測定コイルにインパルス電圧を印加し、発生した減衰振動電圧波形を測定して前記被測定コイルの良否を判定するモータのコイル試験装置において、前記被測定コイルを備えたステータ内の空間に、磁化された部材が非装着の磁性材からなるロータが挿入されている構成としてある。
【００１４】
請求項８の発明は、請求項７の発明の構成において、ロータは、珪素鋼板が使用されているものとしてある。
【００１５】
請求項９の発明は、請求項７または８の発明の構成において、ロータとステータとの間に、これら両者の相対位置を一定とする手段が介在されているものとしてある。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、被測定コイルを備えたステータ内に、磁化された部材が非装着の磁性材からなるロータを挿入した状態で、インパルス電圧を印加して減衰振動電圧波形を測定するようにしたため、電圧印加時にコイルから発生する磁束が、磁化された部材に影響されることなくロータを効率よく通過し、コイルの良否を的確に判断することができる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、ロータに使用する珪素鋼板は、磁束の通しやすい材料であるため、電圧印加時にコイルから発生する磁束がより効率よくロータを通過し、コイルの良否をより的確に判断することができる。
【００１８】
請求項３の発明によれば、ロータとステータとの間に、これら両者の相対位置を一定とする手段が介在されているため、ロータとステータとの適正な位置関係が確保され、電圧印加時にコイルから発生する磁束がより効率よくロータを通過し、コイルの良否をより的確に判断することができる。
【００１９】
請求項４の発明によれば、一つのステータに対し、不良状態のコイルを設けた状態と正常状態のコイルを設けた状態とで、それぞれインパルス電圧を印加し減衰振動電圧波形を測定して不良状態および正常状態のサンプル波形を得るようにしたため、製作台数が１台でも、しきい値を設定して定量的にコイルの良否を判断することができる。
【００２０】
請求項５の発明によれば、コイルの良否判定のためのしきい値設定を、経験によることなく、容易に行うことができる。
【００２１】
請求項６の発明によれば、コイルの良否判定をより早い段階で行うことができる。
【００２２】
請求項７の発明によれば、被測定コイルを備えたステータ内に、磁化された部材が非装着の磁性材からなるロータが挿入されているため、この状態でインパルス電圧を印加することで、電圧印加時にコイルから発生する磁束が、磁化された部材に影響されることなくロータを効率よく通過し、コイルの良否を的確に判断することができる。
【００２３】
請求項８の発明によれば、ロータに使用する珪素鋼板は、磁束の通しやすい材料であるため、電圧印加時にコイルから発生する磁束がより効率よくロータを通過し、コイルの良否をより的確に判断することができる。
【００２４】
請求項９の発明によれば、ロータとステータとの間に、これら両者の相対位置を一定とする手段が介在されているため、ロータとステータとの適正な位置関係が確保され、電圧印加時にコイルから発生する磁束がより効率よくロータを通過し、コイルの良否をより的確に判断することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００２６】
図１は、この発明の実施の一形態を示すコイル試験方法に用いる被測定コイル７を備えたワークＷの断面図である。このワークＷは、円筒状のステータ９の内周面に、上下方向に延長して形成されるスロット１１が円周方向に沿って多数形成され、このスロット１１に、上記した被測定コイル７が挿入され、かつステータ９内の図示しないロータが挿入される部位には、磁化された部材が非装着の磁性材からなるロータ１３が挿入配置されている。なお、ここでのワークＷは、３相交流同期モータに適用されるものとする。
【００２７】
ロータ１３は、図示しない実際のモータに使用されるロータ用の円形の珪素鋼板１５を多数積層して構成したもので、この積層した珪素鋼板１５を上下の円形の鉄製プレート１７，１９で挟持固定している。なお、鉄製プレート１７，１９は、樹脂製としてもよい。下部のプレート１９の中心には、シャフト２１が図中で上方に向けて突出し、シャフト２１は、積層した珪素鋼板１５の貫通孔１５ａおよび上部のプレート１７の貫通孔１７ａをそれぞれ貫通しており、プレート１７の上からナット２３をシャフト２１に締結することで珪素鋼板１５が固定される。
【００２８】
ステータ９内に挿入配置されているロータ１３は、ステータ９の内周面との間に、図示しないスペーサを、例えば円周方向等間隔の４カ所に挿入して位置調整を行っている。このスペーサは、ロータ１３とステータ９との相対位置を一定とする手段を構成している。なお、上記した位置調整は、ワークＷを本試験装置にセットする図示しない治具側で行う構造とすることもできる。
【００２９】
珪素鋼板１５は、モータに実際に使用されるロータを構成する珪素鋼鈑の磁石を取り付ける孔が形成されていないものを使用する。図２は、中心線Ｌより右側が、実際のロータに使用される珪素鋼鈑２５で、同左側が、ロータ１３で使用する珪素鋼鈑１５を示している。実際のロータに使用する珪素鋼鈑２５は、外周側近傍にて円周方向等間隔に形成されている磁石孔２５ａに、磁石Ｍが埋め込まれて配置されているが、ここでのロータ１３で使用する珪素鋼鈑１５は、その磁石孔２５ａが形成されていない。
【００３０】
通常、ロータの珪素鋼板２５は、量産時にはプレス打ち抜きで、非量産時にはワイヤカットの工法で、それぞれ製作されるが、いずれの場合にも、ロータ１３に使用する珪素鋼板１５は、珪素鋼板２５を製作する際の工順の途中で抜き取ることで入手が容易であり、専用の材料を使用するわけではなく、したがって安価に製作することができる。
【００３１】
図３は、上記したワークＷにおける被測定コイル７に対し、インパルス巻線テストを実施する試験装置のブロック図で、インパルス電圧発生回路２７は、制御部２９からのタイミング信号に基づいて、高圧インパルス電圧を発生させて被測定コイル７に印加する。この電圧印加により被測定コイル７で発生した減衰振動電圧波形は、波形分析判定回路３１で分析され、事前に記憶してある比較用振動電圧波形と比較し、両波形相互のずれ量から被測定コイル７の良否を判定する。
【００３２】
ここでは、前記図６および図７に示した従来例同様に、図１に示されるＵ相とＶ相との間に、１０００Ｖの電圧をインパルス電圧発生回路２７にて印加して、インパルス巻線テストを実施する。
【００３３】
一般に実施されるインパルス巻線テストでの減衰振動電圧波形と、ロータ１３を挿入して行うインパルス巻線テストでの減衰振動電圧波形とを比べると、全く異なる波形を示すが、インパルス巻線テストが、事前に記録した正常状態のコイルのサンプル波形と被測定ワークのコイルの波形とを比較して良否判定する方法であるため、波形の形状自体は問題ではなく、不良状態の場合の正常状態に対する変化代が重要である。
【００３４】
この変化代を検出する際に、本実施形態によれば、磁石が非装着の珪素鋼板１５を使用したロータ１３をステータ９内に挿入した状態で高圧インパルス電圧を印加するようにしたため、電圧印加時に被測定コイル７から発生する磁束が、磁石（磁化された部材）に影響されることなくロータ１３を効率よく通過し、被測定コイル７の良否を的確に判断することができる。
【００３５】
また、ロータ１３に使用する珪素鋼板１５は、磁束の通しやすい材料であるため、電圧印加時に被測定コイル７から発生する磁束がより効率よくロータ１３を通過し、発生する減衰振動電圧波形が適正なものとなり、被測定コイル７の良否をより的確に判断できる。さらに、ロータ１３とステータ９との間に、これら両者の相対位置を一定とする手段としてのスペーサが介在されているため、ロータ１３とステータ９との適正な位置関係が確保され、被測定コイル７の良否をより的確に判断することができる。
【００３６】
なお、この実施形態では、前記両者の相対位置を一定とする手段として、スペーサを介在する例を示したが、これに限らず、前記治具側で両者を保持するようにしてもよい。
【００３７】
上記実施の形態では、事前に記録した正常状態のコイルのサンプル波形と、被測定コイル７の波形とを比較して、被測定コイル７の良否判定を行うようにしたが、正常状態のコイルおよび不良状態のコイルのそれぞれのサンプル波形を事前に記録して良否を判定する例を、次に説明する。
【００３８】
この例は、３相交流同期モータの製作において、ある仕様の初号機を製作する場合、または１台のみを製作する場合にて、上記した正常状態および不良状態の各コイルのサンプル波形に基づくしきい値で、コイルの良否判定を行う事例である。ここでのモータは、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の各相にてそれぞれ３極分のコイルが存在するものとする。
【００３９】
まず、仕様に沿ってステータ９のスロット１１に、Ｕ相の３極分のコイルをすべて挿入する。そして、Ｕ相における各極毎にインパルス巻線テストを実施する。通常検出される減衰振動電圧波形はすべての極で一致するが、一致しない極以外の１極を任意に選択し、これを正常状態のコイルのサンプル波形として記憶する。すなわち、これが正規ＯＫ（正常）マスタとなる。このとき、最初に減衰振動電圧波形を検出した極が他の２極と波形が一致していれば、この最初にＯＫマスタとして仮登録した極を正規のＯＫマスタとすることで、後の２極をＯＫマスタとして登録する必要がなく、作業効率が向上する。
【００４０】
次に、ＯＫマスタとした極のコイルを故意に細工して最も検出しにくいと思われる不良状態を再現させるか、またはＯＫマスタとした極のコイルを除去して、最も検出しにくいと思われる不良状態を再現させたコイルを新たに挿入して除去したコイルと入れ替え、ＮＧ（不良）マスタを製作する。図４は、例えば１極分のコイルを示したもので、３ターンで構成されており、ＮＧマスタを製作するには、このうち、互いに隣接する各ターンのＡ部とＢ部とを短絡させればよい。このとき、不良状態を故意に再現したコイルを判別できるように、目印となるものを付加するなどの措置を施しておく。
【００４１】
このようにして製作したＮＧマスタにおいて、不良状態を再現した極のコイルに対し、インパルス巻線テストを実施し、不良状態のコイルのサンプル波形として記憶する。
【００４２】
ＯＫマスタおよびＮＧマスタの各サンプル波形を記憶した後は、計測機（波形分析判定回路３１）におけるしきい値の設定を行う。ここでのしきい値は、ＯＫ波形とＮＧ波形の中間としてある。経験的にＯＫ範囲が中間よりもどちらかに偏ることがわかっていれば、中間とする必要はない。
【００４３】
図５に、ＯＫマスタの波形（実線）および、ＮＧマスタの波形（破線）の一例をそれぞれ示す。図５において、時間ｔ_１からｔ_２までの区間Ｔで、被測定コイルの減衰振動電圧波形をしきい値と比較する。
【００４４】
計測機でのしきい値設定が終了したら、不良状態を再現したコイルはステータ９から除去し、除去した部位へ正常なコイルを挿入して正常状態に戻す。
【００４５】
ステータ９へのＵ相各極のコイル挿入後は、Ｖ相の各極をステータ９の別のスロット１１に挿入し、上記したＵ相と同様な作業により計測機にてＶ相でのしきい値設定を行う。Ｗ相については、Ｖ相でのしきい値設定後、Ｗ相をステータ９のさらに別のスロット１１に挿入して、Ｕ相と同様な作業によりＷ相のＯＫマスタの波形を記憶し、Ｗ相のＮＧマスタ作成前に、引出線を仮結線する。この状態、すなわちＵ相，Ｖ相，Ｗ相がすべてステータ９に挿入されたステータアッシー状態で、ＯＫマスタの波形を記憶するが、ここでは、Ｗ相にＶ相を仮結線した状態で、電圧印加してＶ相−Ｗ相間のＯＫマスタの波形を記憶する。
【００４６】
次に、仮結線を解き、上記したＵ相と同様にしてＷ相のＮＧマスタを作成し、Ｗ相におけるＮＧマスタの波形検出・記憶を行い、上記したＷ相のＯＫマスタの波形と合わせて、計測機にてＷ相のしきい値の設定を行う。
【００４７】
Ｗ相のしきい値設定終了後は、Ｗ相をＮＧマスタとした状態、つまりＷ相に不良状態を故意に作成したコイルを挿入した状態で再度、Ｗ相とＶ相とを仮結線する。この仮結線状態で、Ｖ相−Ｗ相間に電圧印加してＮＧマスタの波形を記憶する。この記憶したＮＧマスタのサンプル波形と、上記したステータアッシー状態でのＯＫマスタのサンプル波形とで、ステータアッシー状態でのしきい値を計測機にて設定する。このしきい値は、前記した各相毎のしきい値と同様に、ＯＫ波形とＮＧ波形の中間とする。
【００４８】
最後に、仮結線を解き、不良状態を再現したコイルは除去し、この除去した部位へ正常のコイルを挿入する。これによりワークＷは、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の各相がステータ９に挿入された正常状態のステータアッシーとなる。
【００４９】
以上により、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の各相でのしきい値設定および、Ｖ相−Ｗ相を仮結線したステータアッシー状態でのしきい値設定が終了する。このようなしきい値設定は、作業者の経験によるものではないので、容易に行うことができる。
【００５０】
これにより、モータとして製作台数が１台でも、被測定コイルに発生する減衰振動電圧波形と比較するためのしきい値の設定が可能であり、しきい値に基づいてコイルの良否を定量的に判定することができる。
【００５１】
コイルの良否判定作業は、上記したＯＫマスタおよびＮＧマスタ製作時と同様にして、各相、各極をステータ９に挿入する毎に、インパルス電圧を印加して発生した減衰振動電圧波形をしきい値と比較し、ＮＧ判定がないことを確認して次へ進む。ＮＧとなった場合は、ＮＧとなったコイルの極を調査し、必要があれば正常なコイルと適宜交換する。このように、コイルの各相、各極をステータ９に組み付ける毎に、コイルの良否判定を行うので、コイルの良否判定をより早い段階で行うことができる。
【００５２】
次に、Ｕ相−Ｖ相間，Ｖ相−Ｗ相間，Ｗ相−Ｕ相間を順次仮結線し、結線毎に、電圧印加して発生した減衰振動電圧波形を、Ｖ相−Ｗ相間で設定したしきい値と比較し、ＮＧ判定がないことを確認して次へ進む。ＮＧとなった場合は、ＮＧとなった相間を調査し、必要があれば正常なコイルと適宜交換する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態を示すコイル試験方法に用いる被測定コイルを備えたワークの断面図である。
【図２】実際のロータに使用される珪素鋼鈑と、ロータで使用する珪素鋼鈑とを、中心線を境にして左右別々に示した説明図である。
【図３】被測定コイルに対しインパルス巻線テストを実施する試験装置のブロック図である。
【図４】１極分のコイルを示した斜視図である。
【図５】正常状態および不良状態の各コイルに発生する減衰振動電圧波形図である。
【図６】従来例に係わるコイル試験方法に適用されるワークの断面図である。
【図７】図５の試験方法の説明図である。
【図８】インパルス巻線テストでコイルに発生する減衰振動電圧波形図である。
【符号の説明】
７被測定コイル
９ステータ
１３ロータ
１５珪素鋼板
Ｍ磁石[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a motor coil test method and apparatus for applying an impulse voltage to a coil to be measured and measuring a generated damped oscillation voltage waveform to determine the quality of the coil to be measured.
[0002]
[Prior art]
As a method for detecting a defect caused by a coil winding for quality assurance of a motor or a generator, an impulse winding test for confirming an insulation state between windings is generally widely used (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. -88849, and Japanese Patent No. 3102433). In this test method, when a pulse current is applied to the coil, a transient response voltage is generated in the coil, and the characteristic that shows a damped oscillation waveform is used, and it is possible to determine short-circuit between windings and difference in the number of windings It is.
[0003]
For example, when a winding test of a motor is performed, as shown in FIGS. 6 and 7, for example, the U-phase and the V-phase of the coil 3 in the stator assembly in a state where the coil 3 is inserted or wound around the stator 1. During this time, a voltage of 1000 V is applied, and at this time, a damped oscillation waveform generated in the coil 3 as shown in FIG. 8 is recorded and compared with the damped oscillation waveform generated by the coil in the normal state stored in the measuring instrument in advance. Then, the quality of the coil is determined based on the amount of deviation between the two waveforms. The measuring instrument may also store a damped oscillation waveform generated by the defective coil as necessary, and determine the quality of the coil by comparing it with the waveform.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional coil test method, since the rotor insertion portion 5 in the stator 1 into which the rotor (not shown) is inserted is a space, the rotor generates a magnetic flux generated from the coil 3 when a voltage is applied. Depending on the condition, even if the coil is in a defective state, it may have a waveform close to that of a coil in a normal state, and the defect may not be accurately determined depending on the state.
[0005]
By inserting an actual rotor into the space of the rotor insertion portion 5 to solve the above-described problem, the magnetic flux generated from the coil 3 when a voltage is applied during a test becomes easier to pass, and the defect detection accuracy is improved. Is predicted. However, for example, in a motor provided with a permanent magnet in a rotor, when the impulse winding test is performed by inserting the rotor, which is a component easy to pass magnetic flux, into the stator, the inside of the rotor has N and S poles along the outer circumference. Are alternately and equally arranged, so that the magnetic flux emitted from the magnet varies due to the positional relationship between the coil and the rotor in the rotational direction, the variation in the magnetization of the magnet, and the variation in the magnet insertion position in the rotor. Therefore, the impulse winding test cannot be performed substantially when the rotor is in the inserted state.
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to make it possible to accurately determine the quality of a coil in an impulse winding test.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a coil test method for applying an impulse voltage to a coil to be measured and measuring a generated damped oscillation voltage waveform to determine the quality of the coil to be measured. A coil test method for a motor for applying the impulse voltage in a state where a rotor made of a magnetic material whose magnetized member is not mounted is inserted into a space in a stator having a coil to be measured.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the motor coil testing method according to the first aspect of the present invention, the rotor is made of a silicon steel plate.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in the method of testing a coil of a motor according to the first or second aspect of the present invention, means for fixing a relative position between the rotor and the stator is interposed.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, in the coil testing method for a motor according to any one of the first to third aspects, a defective master is provided on the stator to prepare a defective master, and a normal master is prepared in place of the defective coil. And a damped oscillation voltage waveform obtained by applying an impulse voltage to the coil of the defective master and the coil of the normal master, respectively. The quality of the measured coil is determined based on each sample waveform.
[0011]
According to a fifth aspect of the present invention, in the coil testing method for a motor according to the fourth aspect of the present invention, a threshold value for quality determination is set based on each sample waveform in a defective state and a normal state.
[0012]
According to a sixth aspect of the present invention, in the coil testing method for a motor according to any one of the first to fifth aspects, an impulse voltage is applied each time the coil to be measured is provided for one pole of the stator, and the quality of each one pole is determined. Is determined.
[0013]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a coil test apparatus for a motor, which applies an impulse voltage to a coil to be measured, measures a generated damped oscillation voltage waveform, and determines the quality of the coil to be measured. The rotor in which the magnetized member is not mounted and made of a magnetic material is inserted into a space in the stator.
[0014]
According to an eighth aspect of the present invention, in the configuration of the seventh aspect, the rotor uses a silicon steel plate.
[0015]
According to a ninth aspect of the present invention, in the configuration of the seventh or eighth aspect, means for fixing the relative positions of the rotor and the stator is interposed.
[0016]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, an impulse voltage is applied to measure a damped oscillation voltage waveform in a state where a rotor made of a magnetic material whose magnetized member is not mounted is inserted into a stator having a coil to be measured. Therefore, the magnetic flux generated from the coil when the voltage is applied can efficiently pass through the rotor without being affected by the magnetized member, and the quality of the coil can be accurately determined.
[0017]
According to the second aspect of the present invention, since the silicon steel sheet used for the rotor is a material through which magnetic flux can easily pass, the magnetic flux generated from the coil when voltage is applied passes through the rotor more efficiently, and the quality of the coil is more accurately determined. You can judge.
[0018]
According to the third aspect of the present invention, since the means for fixing the relative positions of the rotor and the stator are interposed between the rotor and the stator, an appropriate positional relationship between the rotor and the stator is ensured, and when the voltage is applied, The magnetic flux generated from the coil passes through the rotor more efficiently, and the quality of the coil can be more accurately determined.
[0019]
According to the invention of claim 4, impulse voltage is applied to each of the stators in a state where a defective coil is provided and in a state where a normal coil is provided, and a damped oscillation voltage waveform is measured. Since the sample waveforms in the normal state and the normal state are obtained, even if the number of manufactured coils is one, it is possible to set the threshold value and quantitatively determine the quality of the coil.
[0020]
According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to easily set the threshold value for judging the quality of the coil without experience.
[0021]
According to the invention of claim 6, the quality of the coil can be determined at an earlier stage.
[0022]
According to the seventh aspect of the present invention, since the rotor made of a magnetic material whose magnetized member is not mounted is inserted in the stator having the coil to be measured, by applying the impulse voltage in this state, The magnetic flux generated from the coil when the voltage is applied passes efficiently through the rotor without being affected by the magnetized member, and the quality of the coil can be accurately determined.
[0023]
According to the invention of claim 8, since the silicon steel sheet used for the rotor is a material through which magnetic flux can easily pass, the magnetic flux generated from the coil when voltage is applied passes through the rotor more efficiently, and the quality of the coil is more accurately determined. You can judge.
[0024]
According to the ninth aspect of the present invention, since the means for fixing the relative positions of the rotor and the stator are interposed, the proper positional relationship between the rotor and the stator is ensured, The magnetic flux generated from the coil passes through the rotor more efficiently, and the quality of the coil can be more accurately determined.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0026]
FIG. 1 is a sectional view of a work W provided with a measured coil 7 used in a coil test method according to an embodiment of the present invention. This work W has a large number of slots 11 formed in the inner circumferential surface of a cylindrical stator 9 and extending in the vertical direction along the circumferential direction. A rotor 13 made of a magnetic material on which a magnetized member is not mounted is inserted and arranged in a portion of the stator 9 where a rotor (not shown) is inserted. The work W here is applied to a three-phase AC synchronous motor.
[0027]
The rotor 13 is formed by laminating a large number of circular silicon steel plates 15 for a rotor used for an actual motor (not shown). The laminated silicon steel plates 15 are sandwiched and fixed between upper and lower circular iron plates 17 and 19. are doing. The iron plates 17 and 19 may be made of resin. At the center of the lower plate 19, a shaft 21 protrudes upward in the figure, and the shaft 21 penetrates through holes 15a of the laminated silicon steel plate 15 and through holes 17a of the upper plate 17, respectively. The silicon steel plate 15 is fixed by fastening the nut 23 to the shaft 21 from above the plate 17.
[0028]
The position of the rotor 13 inserted in the stator 9 is adjusted by inserting, for example, four spacers (not shown) at equal intervals in the circumferential direction between the rotor 13 and the inner peripheral surface of the stator 9. This spacer constitutes means for keeping the relative position between the rotor 13 and the stator 9 constant. The above-described position adjustment may be performed on a jig (not shown) for setting the work W in the test apparatus.
[0029]
As the silicon steel plate 15, a silicon steel plate having no hole for mounting a magnet made of a silicon steel plate constituting a rotor actually used for a motor is used. FIG. 2 shows the silicon steel plate 25 used for the actual rotor on the right side of the center line L and the silicon steel plate 15 used for the rotor 13 on the left side. In the silicon steel plate 25 used for the actual rotor, magnets M are embedded and arranged in magnet holes 25a formed at equal intervals in the circumferential direction near the outer peripheral side. The silicon steel plate 15 used does not have the magnet hole 25a.
[0030]
Normally, the silicon steel sheet 25 of the rotor is manufactured by press punching during mass production, and by a wire cutting method during non-mass production, but in any case, the silicon steel sheet 15 used for the rotor 13 It is easy to obtain by extracting in the middle of the manufacturing procedure, and it does not use a dedicated material, so that it can be manufactured at low cost.
[0031]
FIG. 3 is a block diagram of a test apparatus that performs an impulse winding test on the coil 7 to be measured in the work W described above. The impulse voltage generation circuit 27 performs a high-voltage impulse based on a timing signal from the control unit 29. A voltage is generated and applied to the coil 7 to be measured. The waveform of the damped oscillating voltage generated in the coil 7 to be measured by this voltage application is analyzed by the waveform analysis and determination circuit 31 and is compared with a comparative oscillating voltage waveform stored in advance. The quality of the coil 7 is determined.
[0032]
Here, similarly to the conventional example shown in FIGS. 6 and 7, a voltage of 1000 V is applied by the impulse voltage generating circuit 27 between the U phase and the V phase shown in FIG. Conduct a test.
[0033]
When comparing the damped oscillation voltage waveform in the impulse winding test that is generally performed with the damped oscillation voltage waveform in the impulse winding test performed by inserting the rotor 13, the waveforms are completely different. In this method, the quality is determined by comparing the sample waveform of the coil in the normal state recorded in advance with the waveform of the coil of the workpiece to be measured. Change is important.
[0034]
According to the present embodiment, when detecting the change allowance, the high-voltage impulse voltage is applied in a state where the rotor 13 using the silicon steel plate 15 with no magnet attached is inserted into the stator 9. At this time, the magnetic flux generated from the measured coil 7 efficiently passes through the rotor 13 without being influenced by the magnet (magnetized member), and the quality of the measured coil 7 can be accurately determined.
[0035]
Further, since the silicon steel plate 15 used for the rotor 13 is a material through which magnetic flux can easily pass, the magnetic flux generated from the coil 7 to be measured passes through the rotor 13 more efficiently when a voltage is applied, and the generated damped oscillation voltage waveform is appropriate. The quality of the coil 7 to be measured can be determined more accurately. Furthermore, since a spacer is interposed between the rotor 13 and the stator 9 as a means for keeping the relative positions of the two, a proper positional relationship between the rotor 13 and the stator 9 is ensured, and the measured coil 7 can be more accurately determined.
[0036]
In this embodiment, an example has been described in which a spacer is interposed as a means for keeping the relative positions of the two fixed, but the present invention is not limited to this, and the jig may hold both.
[0037]
In the above-described embodiment, the quality of the measured coil 7 is determined by comparing the sample waveform of the coil in the normal state recorded in advance with the waveform of the coil 7 to be measured. An example in which each sample waveform of a defective coil is recorded in advance to determine pass / fail will be described.
[0038]
This example is based on the sample waveform of each coil in the normal state and the defective state described above when manufacturing the first machine of a certain specification or when manufacturing only one unit in the manufacture of a three-phase AC synchronous motor. This is an example in which the quality of a coil is determined based on a threshold value. Here, it is assumed that the motor has three pole coils in each of the U, V, and W phases.
[0039]
First, according to the specifications, all three-phase U-phase coils are inserted into the slots 11 of the stator 9. Then, an impulse winding test is performed for each pole in the U phase. The normally detected damped oscillating voltage waveforms match at all poles, but one pole other than the poles that do not match is arbitrarily selected and stored as a sample waveform of a coil in a normal state. That is, this becomes the normal OK (normal) master. At this time, if the first detected pole of the damped oscillating voltage waveform has the same waveform as the other two poles, the first pole temporarily registered as the OK master is set as the normal OK master, and There is no need to register the pole as an OK master, and work efficiency is improved.
[0040]
Next, it is considered that the defective coil which is considered to be most difficult to detect is reproduced by intentionally modifying the coil of the pole used as the OK master, or it is considered that the coil of the pole used as the OK master is removed to be most difficult to detect. The NG (defective) master is manufactured by replacing the coil in which the defective state has been reproduced with the newly removed coil. FIG. 4 shows, for example, a coil for one pole, which is composed of three turns. In order to manufacture an NG master, a portion A and a portion B of each turn adjacent to each other are short-circuited. Just do it. At this time, measures such as adding a mark are added so that a coil that has intentionally reproduced the defective state can be determined.
[0041]
In the NG master manufactured in this manner, an impulse winding test is performed on the pole coil that has reproduced the defective state, and the impulse winding test is stored as a sample waveform of the defective coil.
[0042]
After storing the sample waveforms of the OK master and the NG master, threshold values are set in the measuring instrument (waveform analysis determination circuit 31). The threshold here is set between the OK waveform and the NG waveform. If it is empirically known that the OK range is biased toward either side of the middle range, there is no need to set the middle range.
[0043]
FIG. 5 shows an example of the waveform of the OK master (solid line) and an example of the waveform of the NG master (dashed line). 5, in the interval T from the time t ₁ to t _2, compares the damped oscillation voltage waveform of the measuring coil with a threshold value.
[0044]
When the setting of the threshold value in the measuring machine is completed, the coil reproducing the defective state is removed from the stator 9, and a normal coil is inserted into the removed portion to return to the normal state.
[0045]
After the coil of each U-phase pole is inserted into the stator 9, each V-phase pole is inserted into another slot 11 of the stator 9, and the V-phase threshold is measured by a measuring machine by the same operation as the above-described U-phase. Set the value. For the W-phase, after setting the threshold value in the V-phase, the W-phase is inserted into another slot 11 of the stator 9, and the waveform of the W-phase OK master is stored by the same operation as the U-phase. Before creating the NG master for the phase, the lead wires are temporarily connected. In this state, that is, the waveform of the OK master is stored in a stator assembly state in which all of the U, V, and W phases are inserted into the stator 9, but here, the voltage is applied in a state where the V phase is temporarily connected to the W phase. Apply and store the waveform of the OK master between the V phase and the W phase.
[0046]
Next, the temporary connection is released, a W-phase NG master is created in the same manner as in the above-described U-phase, the waveform of the NG master in the W-phase is detected and stored, and the waveform is combined with the waveform of the W-phase OK master described above. The threshold of the W phase is set by the measuring device.
[0047]
After the setting of the threshold value of the W-phase, the W-phase and the V-phase are temporarily connected again in a state in which the W-phase is set as the NG master, that is, in a state in which a coil whose faulty state is intentionally created is inserted in the W-phase. In this temporary connection state, a voltage is applied between the V phase and the W phase to store the waveform of the NG master. Using the stored sample waveform of the NG master and the sample waveform of the OK master in the stator assembly state described above, a threshold value in the stator assembly state is set by a measuring instrument. This threshold value is set to an intermediate value between the OK waveform and the NG waveform, similarly to the above-described threshold value for each phase.
[0048]
Finally, the temporary connection is released, the coil reproducing the defective state is removed, and a normal coil is inserted into the removed portion. As a result, the work W becomes a stator assembly in a normal state in which the U, V, and W phases are inserted into the stator 9.
[0049]
As described above, the threshold value setting in each of the U, V, and W phases and the threshold value setting in the stator assembly state in which the V and W phases are temporarily connected are completed. Such setting of the threshold value is not based on the experience of the operator, and can be easily performed.
[0050]
As a result, even if only one motor is manufactured, it is possible to set a threshold value for comparison with the damped oscillation voltage waveform generated in the coil to be measured, and to quantitatively determine the quality of the coil based on the threshold value. Can be determined.
[0051]
In the same manner as in the manufacture of the OK master and the NG master described above, each time a phase and each pole are inserted into the stator 9, the impulse voltage is applied to the coil to determine the quality of the damped oscillation voltage waveform. Compare with the value, confirm that there is no NG determination, and proceed to the next step. If NG, the pole of the NG coil is checked, and if necessary, replaced with a normal coil. In this manner, the quality of the coil is determined each time each phase and each pole of the coil is assembled to the stator 9, so that the quality of the coil can be determined at an earlier stage.
[0052]
Next, the U-phase to V-phase, the V-phase to W-phase, and the W-phase to U-phase were tentatively connected sequentially, and for each connection, a damped oscillation voltage waveform generated by applying a voltage was set between the V-phase and W-phase. Compare with the threshold value, confirm that there is no NG determination, and proceed to the next step. In the case of NG, check the phase in which NG has occurred, and if necessary, replace it with a normal coil as appropriate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a work having a measured coil used in a coil test method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing a silicon steel sheet used for an actual rotor and a silicon steel sheet used for the rotor separately on the left and right with a center line as a boundary.
FIG. 3 is a block diagram of a test apparatus that performs an impulse winding test on a coil to be measured.
FIG. 4 is a perspective view showing a coil for one pole.
FIG. 5 is a waveform diagram of a damped oscillation voltage generated in each coil in a normal state and a defective state.
FIG. 6 is a sectional view of a work applied to a coil test method according to a conventional example.
FIG. 7 is an explanatory diagram of the test method of FIG.
FIG. 8 is a diagram showing a damped oscillation voltage waveform generated in a coil in an impulse winding test.
[Explanation of symbols]
7 Coil to be measured 9 Stator 13 Rotor 15 Silicon steel plate M Magnet

Claims

In a coil test method for a motor, in which an impulse voltage is applied to a coil to be measured and a generated damped oscillation voltage waveform is measured to determine the quality of the coil to be measured, the space in a stator having the coil to be measured is magnetized. A method for testing a coil of a motor, wherein the impulse voltage is applied in a state where a rotor made of a magnetic material to which no member is attached is inserted.

The motor coil testing method according to claim 1, wherein the rotor is made of a silicon steel plate.

3. The method for testing the coil of a motor according to claim 1, wherein a means for fixing the relative positions of the rotor and the stator is interposed.

A defective master is provided on the stator to create a defective master, and a normal coil is provided on the stator in place of the defective coil to create a normal master, and the defective master coil and the normal master coil are created. 2. The method according to claim 1, wherein each of the damped oscillation voltage waveforms obtained by applying the impulse voltage is a sample waveform in a defective state and a sample waveform in a normal state, and the quality of the coil to be measured is determined based on the sample waveforms. 4. The method for testing a coil of a motor according to any one of claims 1 to 3.

5. The motor coil test method according to claim 4, wherein a threshold value for quality determination is set based on each sample waveform in a defective state and a normal state.

6. The motor coil test method according to claim 1, wherein an impulse voltage is applied each time the coil to be measured is provided on the stator for one pole, and the quality is determined for each pole.

In a motor coil test apparatus for applying an impulse voltage to a coil to be measured and measuring a generated damped oscillation voltage waveform to determine the quality of the coil to be measured, a space in a stator having the coil to be measured is magnetized. A motor coil testing device, wherein a rotor made of a magnetic material not attached to the mounted member is inserted.

The coil testing device for a motor according to claim 7, wherein the rotor is made of a silicon steel plate.

9. The motor coil test apparatus according to claim 7, wherein means for fixing the relative positions of the rotor and the stator is interposed.