JP4504799B2 - Coil test method and apparatus for electric motor - Google Patents

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Description

本発明は、電動機の固定子のコイルの試験方法および装置に関し、特に、コイルの絶縁状態の良否の判定を行う試験方法および装置に関する。   The present invention relates to a test method and apparatus for a stator coil of an electric motor, and more particularly to a test method and apparatus for determining whether a coil is in an insulating state.

電動機等の品質を確保するには、使用されるコイルに絶縁状態の破れがないことが重要である。一般に、コイルが良好に絶縁されていることを検査する手法として、インパルス電圧試験が採用されている。このインパルス電圧試験は、コイルにインパルス電流を流すことによりコイルに発生する過渡応答電圧の減衰振動波形を計測し、その波形を、巻線異常の無いことが保証されているコイルの示す減衰振動波形と比較検討し、コイル内の短絡および巻数の過不足を判定するテスト法である。   In order to ensure the quality of an electric motor or the like, it is important that the coil to be used does not break the insulation state. In general, an impulse voltage test is employed as a method for inspecting that a coil is well insulated. This impulse voltage test measures the damped oscillation waveform of the transient response voltage generated in the coil by passing the impulse current through the coil, and the waveform shows the damped oscillation waveform indicated by the coil that is guaranteed to have no winding abnormality. This is a test method for determining whether there is a short circuit in the coil or excess or deficiency in the number of turns.

図2は、従来のインパルス電圧試験において出力される過渡応答電圧波形のグラフである。このグラフの横軸は時間、縦軸は電圧である。従来のインパルス電圧試験では、予め設定された標本波形と、被験コイルの示す波形との差異から被験コイルの異常の有無を判定している。具体的には、例えば、時間軸と曲線21で囲まれている第1領域R1の面積、または、第2領域R2の面積を計算し、標本波形における同一の領域の面積と比較する。そして、両波形における面積の差が所定の値域内に含まれるか否かで被験コイルの異常の有無を判定している。   FIG. 2 is a graph of a transient response voltage waveform output in a conventional impulse voltage test. The horizontal axis of this graph is time, and the vertical axis is voltage. In the conventional impulse voltage test, the presence or absence of abnormality of the test coil is determined from the difference between the preset sample waveform and the waveform indicated by the test coil. Specifically, for example, the area of the first region R1 or the area of the second region R2 surrounded by the time axis and the curve 21 is calculated and compared with the area of the same region in the sample waveform. And the presence or absence of abnormality of a test coil is determined by whether the difference of the area in both waveforms is contained in a predetermined value range.

このテスト法に則って、例えば、3相巻線の固定子を有する電動機のコイルを検査する場合、例えば第1相と第2相との間に1000Vの電圧を印加して発生する減衰振動波形を計測する。この減衰振動波形を、先の計測と同一条件下で計測された巻線異常の無いことが保証されているコイルの減衰振動波形と比較検討し、両波形のずれの量から検査対象となっているコイルの巻線異常の有無を判定する(特許文献1および特許文献2参照。)。   In accordance with this test method, for example, when inspecting a coil of an electric motor having a three-phase winding stator, for example, a damped oscillation waveform generated by applying a voltage of 1000 V between the first phase and the second phase Measure. This damped vibration waveform is compared with the damped vibration waveform of the coil that is guaranteed to have no winding abnormality measured under the same conditions as the previous measurement. The presence or absence of winding abnormality of the coil is determined (see Patent Document 1 and Patent Document 2).

また、上記テスト法では、電動機の回転子を装着せずに行うため、検出される減衰振動波形の感度が固定子を装着した場合に検出される値に比して低く、巻線異常の検出が困難となる場合があった。   In the above test method, since the motor rotor is not mounted, the sensitivity of the detected damped vibration waveform is lower than the value detected when the stator is mounted, and winding abnormality is detected. May become difficult.

また、インパルス電圧を印加することで得られるコイルの過渡応答電圧波形は、例えば環境温度により変化する。そのため、高温環境下で被験コイルを試験する必要がある場合などは、被験コイルおよびその周囲の部材が環境温度の変化の影響を受け、判定が困難になる場合がある。また、電動機を構成する部材の許容される個体差、および、構成上の許容されるずれ等によっても、検出される応答波形が変化するおそれがある。この変化がコイル異常の有無判定を困難にしている。   Moreover, the transient response voltage waveform of the coil obtained by applying the impulse voltage varies depending on, for example, the environmental temperature. Therefore, when it is necessary to test the test coil in a high temperature environment, the test coil and surrounding members may be affected by changes in the environmental temperature, making determination difficult. Further, the detected response waveform may change due to an allowable individual difference of members constituting the electric motor, an allowable deviation in configuration, and the like. This change makes it difficult to determine whether there is a coil abnormality.

特許文献3の開示する発明においては、上記問題点を解消することを目的として回転子が挿入される空間に未着磁の回転子を挿入してインパルス電圧試験を実施している。そうすることで、電圧が印加されたときにコイルから発生する磁束が回転子を効率よく通過し、検出される減衰振動波形の感度は良好となり、巻線異常の検出をより精度よく行うことができる。   In the invention disclosed in Patent Document 3, an impulse voltage test is performed by inserting an unmagnetized rotor in a space in which the rotor is inserted for the purpose of solving the above problems. By doing so, the magnetic flux generated from the coil when a voltage is applied efficiently passes through the rotor, the sensitivity of the detected damped vibration waveform is improved, and winding abnormality can be detected more accurately. it can.

上記特許文献3において、固定子内部に挿入される回転子は磁気的性質が一様な磁性材料で構成されている。これは、固定子に対する回転子の位置に依存して、測定されるコイルのインダクタンス値が変化することを回避することを目的としている。そのため、既に着磁された磁石等、回転子の磁気的性質に方向性を与える部材が装着された回転子を有する電動機用コイルの試験には不適であった。   In Patent Document 3, the rotor inserted into the stator is made of a magnetic material having uniform magnetic properties. This is intended to avoid changing the measured inductance value of the coil depending on the position of the rotor relative to the stator. Therefore, it has been unsuitable for testing a coil for a motor having a rotor on which a member that gives direction to the magnetic properties of the rotor, such as a magnet already magnetized, is mounted.

特許文献4の開示する発明においては、電動機が、たとえ、磁石等、回転子の磁気的性質に方向性を与える部材が装着された可動子(主として回転子)を有する場合であっても、コイル試験を精度よく実施することを目的としており、そのために、コイルのインダクタンスを測定し、位置の微妙な差異が試験結果に及ぼす影響の最も少ないと思われる可動子の固定子に対する位置を定め、試験を実施する方法を開示している。
特開平6−88849号公報 特許第3102433号明細書 特開2002−340966号公報 特開2003−75500号公報
In the invention disclosed in Patent Document 4, even if the electric motor has a mover (mainly a rotor) on which a member that gives direction to the magnetic properties of the rotor, such as a magnet, is mounted, the coil The purpose of this test is to perform the test with high accuracy.To that end, the coil inductance is measured, and the position of the mover relative to the stator, which is considered to have the smallest effect on the test results, is determined by the slight difference in position. Is disclosed.
JP-A-6-88849 Japanese Patent No. 3104433 JP 2002-340966 A JP 2003-75500 A

しかしながら、従来のインパルス電圧試験法では、試験を実施する環境の変化が及ぼす影響(例えば、環境温度の変化によるコイル周辺に存在する部材の透磁率の変化)や、電動機の磁気的性質の個体差(回転子の回転軸方向の位置のずれ、磁石の着磁率のばらつき、等)による影響をキャンセルできない。そのために、判定の閾値に幅を持たせる等により対応しているが、判定に用いる値の、正常値の範囲と異常値の範囲が近接している場合、閾値に幅を持たせることで両値域がオーバーラップする値域が現われ、判定を困難にしている。   However, in the conventional impulse voltage test method, the influence of changes in the environment in which the test is performed (for example, changes in the permeability of members around the coil due to changes in the environmental temperature) and individual differences in the magnetic properties of the motor It is impossible to cancel the influence due to the positional deviation of the rotor in the rotation axis direction, the variation in the magnetizing ratio of the magnet, and the like. For this reason, the threshold value for the determination is dealt with, for example, by providing a width, but when the normal value range and the abnormal value range of the values used for the determination are close, A range of values that overlap each other appears, making determination difficult.

また、電動機の回転子が着磁された部材を有する場合、回転子と固定子との相対位置によっては、回転子を貫く磁束の通過が著しく妨げられる。これにより、インパルス電圧試験より得る判定値は小さくなり、前段同様、オーバーラップする値域が現れることとなり、コイル異常有無の判定を困難にしている。   Further, when the rotor of the electric motor has a magnetized member, the passage of magnetic flux through the rotor is significantly hindered depending on the relative position between the rotor and the stator. As a result, the determination value obtained from the impulse voltage test becomes small, and an overlapping value range appears as in the previous stage, making it difficult to determine whether there is a coil abnormality.

本発明は、上記問題を解決し、より正確にコイル異常の有無を判定可能な電動機用コイル試験方法および装置を提供する。   The present invention solves the above problems and provides a coil test method and apparatus for an electric motor that can more accurately determine the presence or absence of a coil abnormality.

本発明に係る試験方法は、電動機の固定子のコイルの絶縁不良を試験する方法である。その試験方法は、電動機の回転子と被験コイルとの相対位置を第1位置に位置決めするステップと、第1位置において被験コイルのインダクタンス値を測定するステップと、第1位置のインダクタンス値から、判定基準に基づいてコイルの絶縁不良を判定する第1判定ステップと、固定子のコイルに対してインパルス電圧試験を行うステップと、インパルス電圧試験により得られた応答波形の面積を、所定の基準応答波形面積と比較することにより、コイルの絶縁不良を判定する第2判定ステップとを有する。   The test method according to the present invention is a method for testing an insulation failure of a stator coil of an electric motor. The test method determines from the step of positioning the relative position between the rotor of the motor and the test coil at the first position, the step of measuring the inductance value of the test coil at the first position, and the inductance value at the first position. A first determination step for determining insulation failure of the coil based on the reference, an impulse voltage test for the stator coil, and an area of the response waveform obtained by the impulse voltage test is defined as a predetermined reference response waveform. A second determination step of determining an insulation failure of the coil by comparing with the area.

上記の試験方法において、第1判定ステップの後に、さらに、電動機の回転子と被験コイルとの相対位置を、第1位置と異なる第2位置に位置決めするステップと、第2位置において被験コイルのインダクタンス値を測定するステップと、第2位置のインダクタンス値の測定値から、判定基準に基づいてコイルの絶縁不良を判定する第3判定ステップとを設けてもよい。   In the above test method, after the first determination step, a step of positioning a relative position between the rotor of the electric motor and the test coil at a second position different from the first position, and an inductance of the test coil at the second position You may provide the step which measures a value, and the 3rd determination step which determines the insulation defect of a coil based on the determination reference | standard from the measured value of the inductance value of a 2nd position.

本発明に係る試験装置は、電動機用コイルの絶縁不良を試験する装置である。その試験装置は、回転子の固定子に対する相対位置を所望の位置に定めるための回転子位置決め手段と、コイルのインダクタンスを測定するインダクタンス測定手段と、コイルにインパルス電圧を印加するためのインパルス電圧発生手段と、電動機用コイルの試験を行うために前記各手段を制御する制御手段とを備える。制御手段は、電動機の回転子と被験コイルとの相対位置を第1位置に位置決めし、第1位置において被験コイルのインダクタンス値を測定し、第1位置におけるインダクタンスの測定値から、判定基準に基づいてコイルの絶縁不良を判定し、また、固定子のコイルに対してインパルス電圧試験を行い、インパルス電圧試験により得られた応答波形の面積を、所定の基準応答波形面積と比較することによりコイルの絶縁不良を判定するように制御する。   The test apparatus according to the present invention is an apparatus for testing an insulation failure of a coil for an electric motor. The test apparatus includes a rotor positioning means for determining a relative position of the rotor to the stator at a desired position, an inductance measuring means for measuring the inductance of the coil, and an impulse voltage generation for applying the impulse voltage to the coil. Means and control means for controlling each means for testing the motor coil. The control means positions the relative position between the rotor of the electric motor and the test coil at the first position, measures the inductance value of the test coil at the first position, and based on the determination criterion from the measured value of the inductance at the first position. The coil insulation failure is determined, an impulse voltage test is performed on the stator coil, and the area of the response waveform obtained by the impulse voltage test is compared with a predetermined reference response waveform area. Control to determine insulation failure.

また、本発明に係る試験装置の制御手段は、インパルス電圧試験を実施の後、さらに、回転子と被験コイルとの相対位置を第1位置とは別の第2位置に位置決めし、第2位置において被験コイルのインダクタンス値を測定し、第2位置におけるインダクタンスの測定値から、判定基準に基づいてコイルの絶縁不良を判定するように制御可能であり、またさらに、第2位置において、固定子のコイルに対してインパルス電圧試験を行い、コイルの絶縁不良を判定するように制御することも可能である。   Further, the control means of the test apparatus according to the present invention, after performing the impulse voltage test, further positions the relative position between the rotor and the test coil at a second position different from the first position, And measuring the inductance value of the test coil at the second position and determining the insulation failure of the coil based on the determination criterion from the measured inductance value at the second position. It is also possible to perform control such that an impulse voltage test is performed on the coil to determine the insulation failure of the coil.

本発明に係る方法および装置により、試験を実施する環境の変動による影響をキャンセル可能であり、かつ、十分な正確さでコイル異常の有無を判定可能である。   With the method and apparatus according to the present invention, it is possible to cancel the influence of a change in the environment in which the test is performed, and to determine whether there is a coil abnormality with sufficient accuracy.

以下、添付の図面を参照し、本発明に係る電動機用コイルの試験装置の実施の形態を詳細に説明する。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a motor coil testing apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

《実施の形態1》
<電動機コイル試験装置の構成>
図1は本発明の電動機用コイルの試験装置の構成を示すブロック図である。試験装置は試験される電動機1に一定の電圧を印加する定電圧電源3と、被験コイルのインダクタンスを測定するインダクタンス測定器4、インパルス電圧試験のための高電圧を発生するインパルス発生器5と、試験装置全体の動作を制御する制御装置6とを備える。
Embodiment 1
<Configuration of motor coil testing device>
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a motor coil testing apparatus according to the present invention. The test apparatus includes a constant voltage power source 3 that applies a constant voltage to the electric motor 1 to be tested, an inductance measuring device 4 that measures the inductance of the test coil, an impulse generator 5 that generates a high voltage for an impulse voltage test, And a control device 6 for controlling the operation of the entire test apparatus.

電動機1内の固定子には被験コイル2u、2v、2wが挿設されており、被験コイルは3相Y結線されている。ここではそれぞれをU相被験コイル2u、V相被験コイル2v、および、W相被験コイル2wと称する。また、電動機1には、着磁された磁石を備えた回転子(図示せず)が固定子の内部空間に回転可能に挿入されている。   Test coils 2u, 2v, 2w are inserted in the stator in the electric motor 1, and the test coils are three-phase Y-connected. Here, they are referred to as a U-phase test coil 2u, a V-phase test coil 2v, and a W-phase test coil 2w, respectively. In the electric motor 1, a rotor (not shown) having magnetized magnets is rotatably inserted into the internal space of the stator.

3つの被験コイル2u、2v、2wは定電圧電源3、インダクタンス測定器4、および、インパルス発生器5と接続されている。定電圧電源3は、3相コイルに通電することにより、図示されていない着磁された磁石を有する回転子を電気的に回転させ、回転子の固定子1に対する相対的な位置関係を所望の位置関係に定めることが可能である。次に、インダクタンス測定器4は3相被験コイルの任意の組み合わせからなる2相(例えば、U−V相、V−W相、W−U相)におけるインダクタンスを測定することが可能である。また、インパルス発生器5は3相被験コイルの任意の2相間におよそ2800ボルトのインパルス電圧を印加することができる。   The three test coils 2u, 2v, and 2w are connected to a constant voltage power source 3, an inductance measuring device 4, and an impulse generator 5. The constant voltage power supply 3 electrically turns a rotor having a magnetized magnet (not shown) by energizing the three-phase coil, and the relative positional relationship of the rotor with respect to the stator 1 is set to a desired value. It is possible to determine the positional relationship. Next, the inductance measuring device 4 can measure the inductance in two phases (for example, a U-V phase, a V-W phase, and a W-U phase) composed of an arbitrary combination of three-phase test coils. The impulse generator 5 can apply an impulse voltage of approximately 2800 volts between any two phases of the three-phase test coil.

制御装置6は、定電圧電源3、インダクタンス測定器4、および、インパルス発生器5と接続され、定電圧電源3による回転子の回転、インダクタンス測定器4による任意の2相のインダクタンス値の測定、および、インパルス発生器5による任意の2相間へのインパルス電圧の印加、を制御可能である。また、制御装置6は測定されたインダクタンス値、および、インパルス電圧の印加によって生じる過渡応答電圧の減衰振動波形の受信、および、記憶、ならびに、それらデータを基にした演算処理を行い、試験結果を出力することが可能である。   The control device 6 is connected to the constant voltage power source 3, the inductance measuring device 4, and the impulse generator 5, and the rotation of the rotor by the constant voltage power source 3, the measurement of an arbitrary two-phase inductance value by the inductance measuring device 4, The application of the impulse voltage between any two phases by the impulse generator 5 can be controlled. Further, the control device 6 receives and stores the measured inductance value and the damped oscillation waveform of the transient response voltage generated by the application of the impulse voltage, and performs arithmetic processing based on the data, and obtains the test result. It is possible to output.

<コイル試験方法>
本発明では、従来のインパルス電圧試験に加えて、コイルのインダクタンス値の測定試験を行い、これらの試験結果を併せて総合的にコイル異常の有無判定を行う。
<Coil test method>
In the present invention, in addition to the conventional impulse voltage test, a measurement test of the inductance value of the coil is performed, and the presence or absence of coil abnormality is comprehensively determined by combining these test results.

(短絡の有無とインダクタンス値の変化)
本発明では、コイルの短絡の有無によりインダクタンス値が変化することに着目し、インダクタンス値の測定値を用いて短絡の検出を行う。
(Short-circuit presence / absence and change in inductance)
In the present invention, focusing on the fact that the inductance value changes depending on the presence or absence of a short circuit of the coil, the short circuit is detected using the measured value of the inductance value.

図4は、着磁された部材を有する回転子の固定子に対する位置と、正常コイル、および、U相に1箇所だけ隣接する巻線間に短絡(1Tショート)を設けた異常コイルのインダクタンス値との関係を示すグラフである。同図において、曲線41、42、43は正常コイルのU−V、V−W、W−U相間のインダクタンス値をそれぞれ示し、曲線41a、42a、43aは異常コイルのU−V、V−W、W−U相間のインダクタンス値をそれぞれ示している。各測定値の求め方の詳細については後述する。同図から、異常コイルのインダクタンス値(41a、43a)は、正常コイルのインダクタンス値(41、42、42a、43)に比し、回転子角度によっては20%以上も小さな値をとることがわかる。   FIG. 4 shows the position of a rotor having a magnetized member relative to the stator, and the inductance value of a normal coil and an abnormal coil in which a short circuit (1T short) is provided between windings adjacent to the U phase at only one location. It is a graph which shows the relationship. In the same figure, curves 41, 42 and 43 show the inductance values between the U-V, V-W and W-U phases of the normal coil, respectively, and curves 41a, 42a and 43a show the U-V and V-W of the abnormal coil, respectively. , Inductance values between W-U phases are shown. Details of how to obtain each measured value will be described later. From the figure, it can be seen that the inductance value (41a, 43a) of the abnormal coil is 20% or more smaller than the inductance value (41, 42, 42a, 43) of the normal coil depending on the rotor angle. .

よって、インダクタンス値を測定することにより、コイルの異常の有無を容易に判定可能である。ただし、インダクタンス値が顕著な変化を示すのは、コイル内の異なる2点間が接触等により短絡している場合である。コイルに被覆の剥がれ等の異常が存在してもコイルの当該異常を有する部分が互いに非接触であれば、インダクタンス値は正常値を示す。そこで、非接触な異常については、インパルス電圧試験により検出する。   Therefore, by measuring the inductance value, it is possible to easily determine whether there is an abnormality in the coil. However, the inductance value shows a remarkable change when two different points in the coil are short-circuited by contact or the like. Even if there is an abnormality such as peeling of the coating on the coil, if the parts having the abnormality of the coil are not in contact with each other, the inductance value indicates a normal value. Therefore, the non-contact abnormality is detected by an impulse voltage test.

(インパルス電圧試験による応答波形面積とインダクタンス値の関係)
インパルス電圧試験により得られる応答波形面積とインダクタンス値との関係について説明する。
(Relationship between response waveform area and inductance value by impulse voltage test)
The relationship between the response waveform area obtained by the impulse voltage test and the inductance value will be described.

図3は波形面積とコイルのインダクタンス値との関係性を示すグラフである。このグラフの横軸は、コイルのインダクタンス値、縦軸は応答波形の面積であり、図2における領域R1の面積である。着磁された部材を有する回転子の位置を変化させることでコイルのインダクタンスを変化させ、それぞれについてインパルス電圧を印加し、得られた過渡応答電圧波形の上述の面積を評価し、グラフ平面上にプロットしている(図3における黒点)。プロットされた点を一次式で近似したものが直線31である。図から明白であるように、コイルのインダクタンス値と応答波形の面積とは比例関係を示す。   FIG. 3 is a graph showing the relationship between the waveform area and the inductance value of the coil. The horizontal axis of this graph is the inductance value of the coil, and the vertical axis is the area of the response waveform, which is the area of the region R1 in FIG. The inductance of the coil is changed by changing the position of the rotor having the magnetized member, the impulse voltage is applied to each of the rotors, the above-mentioned area of the obtained transient response voltage waveform is evaluated, and on the graph plane Plotted (black dots in FIG. 3). A straight line 31 is obtained by approximating the plotted points with a linear expression. As is apparent from the figure, the inductance value of the coil and the area of the response waveform show a proportional relationship.

前述のように、コイルのインダクタンス値は、測定環境、各電動機構成要素の個体差、および、コイル短絡異常の有無に応じて変化する。しかし、コイルのインダクタンス値と応答波形の面積との関係を用いれば、インダクタンス値が変動しようとも、そのようなインダクタンス値を示す正常な(、非接触コイル異常の無い、)コイルの応答波形面積を正確に予測でき、測定された応答波形の面積から、コイルの非接触異常の有無を判定できる。非接触異常がある場合、インパルス電圧試験により得られる波形面積は、大幅に変化する。そのため、コイルの非接触異常の有無はインパルス電圧試験により容易に判定可能である。   As described above, the inductance value of the coil varies depending on the measurement environment, individual differences among the motor components, and the presence or absence of a coil short-circuit abnormality. However, if the relationship between the inductance value of the coil and the area of the response waveform is used, even if the inductance value fluctuates, the response waveform area of a normal coil that shows such an inductance value (without a non-contact coil abnormality) can be calculated. Precise prediction is possible, and the presence or absence of non-contact abnormality of the coil can be determined from the measured response waveform area. When there is a non-contact abnormality, the waveform area obtained by the impulse voltage test changes greatly. Therefore, the presence or absence of non-contact abnormality of the coil can be easily determined by an impulse voltage test.

以上のように、本発明の試験方法は、インパルス電圧試験とインダクタンス値測定試験を併用することにより、短絡による異常についてはインダクタンス値測定試験により検出し、インダクタンス値測定試験では検出できない非接触な異常についてはインパルス電圧試験で検出し、コイルの絶縁状態に関する正常/異常の有無を正確に判定可能である。さらに、併用することによって被験コイル周囲の環境の微細な変動による測定値のぶれを補正する効果が得られ、より厳密な判定を可能としている。   As described above, the test method of the present invention uses the impulse voltage test and the inductance value measurement test in combination, so that an abnormality caused by a short circuit is detected by the inductance value measurement test, and a non-contact abnormality that cannot be detected by the inductance value measurement test. Can be detected by an impulse voltage test, and the presence / absence of normality / abnormality regarding the insulation state of the coil can be accurately determined. Furthermore, when used in combination, the effect of correcting the fluctuation of the measured value due to minute fluctuations in the environment around the test coil can be obtained, thereby enabling more strict determination.

次に、図4ないし図6を参照し、本発明に係る試験方法を具体的に説明する。最初に、コイルの良否を判定する際に用いる判定基準の決定方法について説明する。   Next, the test method according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. First, a determination criterion determination method used when determining the quality of a coil will be described.

(判定基準の決定)
被験コイルを試験するに先立ち、コイルに異常の無いことを保証された正常コイルを用いて判定基準値を事前に決定する。そのため、正常コイルが配設された電動機を図1に示すように配置し、正常コイルのインダクタンス値およびインパルス電圧試験による応答波形を測定する。
(Determination of judgment criteria)
Prior to testing the test coil, a determination reference value is determined in advance using a normal coil that is guaranteed to have no abnormality in the coil. Therefore, an electric motor provided with a normal coil is arranged as shown in FIG. 1, and an inductance value of the normal coil and a response waveform by an impulse voltage test are measured.

正常コイルの構成は、被験コイルと同一、つまり3相Y結線を有するものである。3相のうちの2相(U−V相、V−W相、および、W−U相)のコイルについて、回転子の固定子に対する相対位置を所定角ずつ変化させ、その都度回転子の回転角およびインダクタンス値を測定すると、インダクタンス値は、回転子の回転角の変化に伴って、それぞれ図4のように変化する。U−V相のインダクタンス値を曲線41、V−W相のインダクタンス値を曲線42、W−U相のインダクタンス値を曲線43としてプロットしている。   The configuration of the normal coil is the same as that of the test coil, that is, has a three-phase Y connection. For the coils of two phases (U-V phase, V-W phase, and W-U phase) of the three phases, the relative position of the rotor to the stator is changed by a predetermined angle, and the rotor rotates each time. When the angle and the inductance value are measured, the inductance value changes as shown in FIG. 4 as the rotation angle of the rotor changes. A U-V phase inductance value is plotted as a curve 41, a V-W phase inductance value as a curve 42, and a W-U phase inductance value as a curve 43.

各インダクタンス値は、固定子におけるコイルの構成および回転子の回転対称性に起因して、回転子の回転に伴い周期的に変化している。各曲線41、42、および43は、回転子に配された4枚の磁石の周期性に起因した周期(360度÷4(磁石枚数)=90度)を有し、また、固定子に配された3相コイルの構成に起因した位相差(30度、すなわち、第1位置θ1、第2位置θ2、および、第3位置θ3間の位相差)を有する。 Each inductance value changes periodically with the rotation of the rotor due to the configuration of the coil in the stator and the rotational symmetry of the rotor. Each of the curves 41, 42, and 43 has a period (360 degrees ÷ 4 (number of magnets) = 90 degrees) due to the periodicity of the four magnets arranged on the rotor, and is arranged on the stator. And a phase difference (30 degrees, that is, a phase difference between the first position θ 1 , the second position θ 2 , and the third position θ 3 ) due to the configuration of the three-phase coil.

先ず、回転子をU−V相、V−W相、および、W−U相のいずれかのインダクタンス値が極大となる位置(例えば位置θ1)に回転子を合わせ、その位置から30度刻みで(好ましくは15度刻みで)、少なくとも90度の範囲に渡り(好ましくは360度の範囲に渡り)インダクタンス値を、U−V相、V−W相、および、W−U相のそれぞれについて測定し、同時に、各位置において、U−V相、V−W相、および、W−U相のそれぞれにインパルス電圧を印加して応答波形の面積を測定する。ここでは応答波形の面積として図2において第1領域R1として示されている部分の面積を求めている。 First, the rotor is aligned with a position (for example, position θ 1 ) where the inductance value of any one of the U-V phase, V-W phase, and W-U phase is maximized, and incremented by 30 degrees from that position. (Preferably in increments of 15 degrees) and at least 90 degrees (preferably over 360 degrees) of inductance values for each of the U-V, V-W, and W-U phases. At the same time, an impulse voltage is applied to each of the U-V phase, the V-W phase, and the W-U phase at each position to measure the area of the response waveform. Here, the area of the portion indicated as the first region R1 in FIG. 2 is obtained as the area of the response waveform.

なお、回転子は定電圧電源3により所定の相に通電することにより、回転させることができる。この方法では、固定子および回転子が、密閉され外部から回転子の位置を視認することができない状態であっても位置合わせ可能である。固定子および回転子を視認可能な状態であるならば、固定子、および/または、回転子に目盛等を付し、操作者が回転子を回転させて位置合わせしてもよく、または、ロータリーエンコーダを用いて制御装置6により機械的に位置合わせすることもできる。また、応答波形面積は、図2における第1領域R1の面積に限定されず、第2領域R2の面積であっても、または、第1領域R1および第2領域R2の面積、もしくは、それ以降の領域の面積をも含めた面積の総和であってもよい。   The rotor can be rotated by energizing a predetermined phase with a constant voltage power supply 3. In this method, the stator and the rotor can be aligned even if they are sealed and the position of the rotor cannot be visually recognized from the outside. If the stator and the rotor are visible, a scale or the like may be attached to the stator and / or the rotor, and the operator may rotate and align the rotor. It is also possible to perform mechanical alignment by the control device 6 using an encoder. Further, the response waveform area is not limited to the area of the first region R1 in FIG. 2, and may be the area of the second region R2, or the area of the first region R1 and the second region R2, or after that. It may be the sum of the areas including the area of the region.

次に、得られたデータに基づき、正常コイルのインダクタンス値と応答波形の面積との関係性を特定する。   Next, the relationship between the inductance value of the normal coil and the area of the response waveform is specified based on the obtained data.

図3に示した例に倣い、U−V相、V−W相、および、W−U相のそれぞれについて得た測定データから、インダクタンス値をx軸、波形面積をy軸として、グラフ平面にプロットし、それぞれの場合について1次式(y=ax+b)で近似する。そして、近似により得た直線の傾き(a)、および、縦軸の切片(b)を記録する。U相、V相、および、W相の各コイルが実質的に同一であるならば、ここで得られる3つの傾き(a)の値、および、3つの切片(b)の値は実質的には同一である。   In accordance with the example shown in FIG. 3, from the measurement data obtained for each of the U-V phase, the V-W phase, and the W-U phase, the inductance value is x-axis and the waveform area is y-axis. Plot and approximate each case with a linear expression (y = ax + b). Then, the slope (a) of the straight line obtained by approximation and the intercept (b) on the vertical axis are recorded. If the U-phase, V-phase, and W-phase coils are substantially the same, the values of the three slopes (a) and the values of the three intercepts (b) obtained here are substantially Are the same.

以上の作業により、正常コイルのU−V相、V−W相、および、W−U相のうちいずれかのインダクタンス値が極大値を示す回転子位置における、U−V相、V−W相、および、W−U相各相のインダクタンス値、および、その位置における、U−V相、V−W相、および、W−U相各相の応答波形の面積、ならびに、インダクタンス値と応答波形面積との関係を直線近似した場合の1次式のパラメータ(傾きおよび切片)を得る。正常コイルに関するこれらの値は、コイルの異常判定における基準値として使用される。   Through the above operations, the U-V phase, V-W phase at the rotor position where the inductance value of any one of the U-V phase, V-W phase, and W-U phase of the normal coil has the maximum value. , And the inductance value of each phase of the W-U phase, the area of the response waveform of each phase of the U-V phase, the V-W phase, and the W-U phase at that position, and the inductance value and the response waveform The linear equation parameters (slope and intercept) when the relationship with the area is linearly approximated are obtained. These values relating to the normal coil are used as reference values in determining the abnormality of the coil.

(コイル異常判定法)
以下、被験コイル異常の有無判定方法について図5のフローチャートを用いて説明する。
(Coil abnormality judgment method)
Hereinafter, a method for determining the presence / absence of a test coil abnormality will be described with reference to the flowchart of FIG.

ステップS101において、被験コイルはU−V相、V−W相、または、W−U相いずれかのインダクタンス値が極大値となる位置に位置合わせされる(例えば、図4における第1位置θ1、第2位置θ2、または、第3位置θ3)。 In step S101, the test coil is aligned to a position where the inductance value of any of the U-V phase, the V-W phase, or the W-U phase is a maximum value (for example, the first position θ 1 in FIG. 4). , Second position θ 2 or third position θ 3 ).

次に、ステップS101で合わせられた回転子位置において、U−V相、V−W相、および、W−U相のインダクタンス値を測定する(ステップS102)。   Next, the inductance values of the U-V phase, the V-W phase, and the W-U phase are measured at the rotor position matched in step S101 (step S102).

ステップS102にて測定された各相のインダクタンス値を、正常コイルに対して測定された各相のインダクタンス値のうちステップS102における測定における回転子位置と同じ回転子位置(または、同一の相が極大を示している回転子位置)において測定されたインダクタンス値とそれぞれの相について比較する(ステップS103)。比較の結果、いずれかの相においてインダクタンスの測定値が、基準インダクタンス値の所定比率以下の場合、その相を構成しているコイルに短絡異常が存在すると判定し、その結果を出力する(ステップS111)。ここで、所定比率は80%程度に設定されることが好ましい。   The inductance value of each phase measured in step S102 is the same as the rotor position in the measurement in step S102 among the inductance values of each phase measured for the normal coil (or the same phase is the maximum). The inductance value measured at the rotor position) is compared for each phase (step S103). As a result of the comparison, when the measured value of the inductance in any phase is equal to or less than the predetermined ratio of the reference inductance value, it is determined that a short circuit abnormality exists in the coil constituting the phase, and the result is output (step S111). ). Here, the predetermined ratio is preferably set to about 80%.

ここで、上記の所定比率について説明する。図4において曲線41a、42a、43aは、U−V相(曲線41a)、V−W相(曲線42a)、および、W−U相(曲線43a)のそれぞれについて、1ターンショートを故意に生じさせた3相コイルのインダクタンス測定値を、プロットしたものである。1Tショートとは、コイルの隣接した巻線間における短絡である。1Tショートを有するコイルの示すインダクタンス値は、短絡を有するコイルの示すインダクタンス値のうち、最も正常インダクタンス値に近い値を示す。図4に示すようにコイルが短絡を有する場合、そのインダクタンス値は正常な場合に比して小さくなるが、図4中の矢印Aが示すように、その変化は、インダクタンス値が極大値をとる回転子位置において最も顕著に現れる。その際のインダクタンス値の減少比率がおよそ20%であるため、本実施形態では、上記の所定比率を80%程度に設定する。   Here, the predetermined ratio will be described. In FIG. 4, curves 41a, 42a, and 43a intentionally cause a one-turn short for each of the U-V phase (curve 41a), the V-W phase (curve 42a), and the W-U phase (curve 43a). The measured inductance values of the three-phase coils are plotted. A 1T short is a short between adjacent windings of a coil. The inductance value indicated by the coil having 1T short indicates the value closest to the normal inductance value among the inductance values indicated by the coil having short. When the coil has a short circuit as shown in FIG. 4, the inductance value is smaller than that in a normal state, but as shown by an arrow A in FIG. It appears most prominently at the rotor position. Since the reduction ratio of the inductance value at that time is about 20%, in the present embodiment, the predetermined ratio is set to about 80%.

当然のことながら、U相が1Tショートを有する場合、V−W相の示すインダクタンス値(曲線42a)は正常コイルの示すインダクタンス値と比較して変化は見られない。つまり、1箇所の短絡を有する3相コイルでは、3つのインダクタンス測定値のうちの1つは正常値を示すことになる。そこで、測定もれのないようにするため、1回目の測定後、インダクタンス測定位置を変えて再度測定する。   As a matter of course, when the U phase has a 1T short, the inductance value (curve 42a) indicated by the VW phase does not change compared to the inductance value indicated by the normal coil. That is, in a three-phase coil having one short circuit, one of the three measured inductance values indicates a normal value. Therefore, after the first measurement, the inductance measurement position is changed and the measurement is performed again so that no measurement is lost.

図5に戻り、ステップS103において異常なしと判定された場合、測定位置を変えるため、回転子を30度または60度回転させる(ステップS104)。この角度は、固定子におけるコイルの構成より決定される各相間の位相差に対応している。つまり、30度または60度だけ、時計周りまたは反時計回りに回転子を回転させることにより、回転子は、ステップS101およびステップS102においてインダクタンス値が極大値を示していた相とは異なる相のうちのいずれかの相のインダクタンス値が極大値を示すような回転子位置に位置決めされる。   Returning to FIG. 5, if it is determined in step S103 that there is no abnormality, the rotor is rotated 30 degrees or 60 degrees in order to change the measurement position (step S104). This angle corresponds to the phase difference between the phases determined by the configuration of the coils in the stator. In other words, by rotating the rotor clockwise or counterclockwise by 30 degrees or 60 degrees, the rotor has a phase different from the phase in which the inductance value has shown the maximum value in step S101 and step S102. The rotor is positioned at a rotor position where the inductance value of any of the phases shows a maximum value.

この回転子位置において、ステップS102と同様にU−V相、V−W相、および、W−U相のインダクタンス値を測定する(ステップS105)。そして、その測定値に基づいてステップS103と同様に比較を行う(ステップS106)。その結果、コイルに異常があると判定されればその結果が出力され(ステップS111)、異常なしと判定されればステップS107へ進む。なお、さらに回転子位置を別の、コイルのインダクタンス値が極大となる位置に定め、ステップS101ないしステップS103、または、ステップS104ないしステップS106と同様の一連のステップを繰り返してもよい。   At this rotor position, the inductance values of the U-V phase, the V-W phase, and the W-U phase are measured in the same manner as in step S102 (step S105). Then, the comparison is performed in the same manner as in step S103 based on the measured value (step S106). As a result, if it is determined that there is an abnormality in the coil, the result is output (step S111), and if it is determined that there is no abnormality, the process proceeds to step S107. Further, the rotor position may be set to another position where the inductance value of the coil is maximized, and a series of steps similar to steps S101 to S103 or steps S104 to S106 may be repeated.

U相、V相、または、W相のいずれかに1ターン以上の、コイル同士の接触を有する短絡が存在する場合には、ステップS103とステップS106の少なくともいずれかにおいて、異常が検出される。しかし、上述したようにインダクタンス値による測定では、コイル同士の接触を有さない異常の検出は困難である。そこで、このようなコイル異常を検出するために、以降のステップS107ないしステップS109においてインパルス電圧試験を実施する。   When there is a short circuit having a contact between coils of one turn or more in any of the U-phase, V-phase, and W-phase, an abnormality is detected in at least one of step S103 and step S106. However, as described above, in the measurement based on the inductance value, it is difficult to detect an abnormality that does not have contact between coils. Therefore, in order to detect such a coil abnormality, an impulse voltage test is performed in subsequent steps S107 to S109.

ステップS105において測定された、U−V相、V−W相、および、W−U相各相のインダクタンス値を用いて、事前の判定基準の決定において得られた、U−V相、V−W相、および、W−U相についてのインダクタンス値とその応答波形面積との関係を近似した1次式から、各相の基準応答波形面積を求める(ステップS107)。   Using the inductance values of the U-V phase, V-W phase, and W-U phase measured in step S105, the U-V phase, V- The reference response waveform area of each phase is obtained from a linear expression that approximates the relationship between the inductance value and its response waveform area for the W phase and the W-U phase (step S107).

そして、ステップS104で位置決めされた位置で、U−V相、V−W相、および、W−U相の各相についてインパルス電圧試験を行う(ステップS108)。そして、得られた応答波形の面積と、ステップS107において算出された基準応答波形面積とを比較する(ステップS109)。   Then, an impulse voltage test is performed on each of the U-V phase, the V-W phase, and the W-U phase at the position determined in step S104 (step S108). Then, the area of the obtained response waveform is compared with the reference response waveform area calculated in step S107 (step S109).

図6は、正常なコイルの示す、インダクタンス値とインパルス電圧試験による応答波形面積との関係(X)と、非接触異常を有するコイルの示す、インダクタンス値と応答波形面積の関係(Y)を示した図である。同図より、非接触異常を有するコイルのインダクタンス値に対する波形面積の値(Y)は、正常コイルの示す値(X)の50%程度であることがわかる。これは、コイルに非接触の異常が存在すれば、インパルス電圧試験(ステップS108)において放電が生じ、その応答波形の面積は、基準応答波形面積のおよそ50%程度になり、インダクタンス値は非接触異常によって変化しないからである。   FIG. 6 shows the relationship (X) between the inductance value and the response waveform area by the impulse voltage test shown by a normal coil, and the relationship (Y) between the inductance value and the response waveform area shown by a coil having a non-contact abnormality. It is a figure. From the figure, it can be seen that the value (Y) of the waveform area with respect to the inductance value of the coil having non-contact abnormality is about 50% of the value (X) indicated by the normal coil. If there is a non-contact abnormality in the coil, discharge occurs in the impulse voltage test (step S108), the area of the response waveform is about 50% of the reference response waveform area, and the inductance value is non-contact. It is because it does not change by abnormality.

そこで、本実施形態においては、インパルス電圧試験の結果得られた応答波形面積が、基準応答波形面積の50%未満である場合に、異常ありと判定する(ステップS109)。なお、この判定の基準値の変更は可能である。   Thus, in this embodiment, when the response waveform area obtained as a result of the impulse voltage test is less than 50% of the reference response waveform area, it is determined that there is an abnormality (step S109). The reference value for this determination can be changed.

ステップS109において異常ありと判定されれば、その結果を出力する(ステップS111)。異常なしと判定されれば、ステップS110において異常なしと出力される。   If it is determined in step S109 that there is an abnormality, the result is output (step S111). If it is determined that there is no abnormality, no abnormality is output in step S110.

《実施の形態2》
(コイル異常判定法)
被験コイル異常の有無判定方法の別の例を、図7のフローチャートを用いて説明する。
<< Embodiment 2 >>
(Coil abnormality judgment method)
Another example of the method for determining whether or not there is an abnormality in the test coil will be described with reference to the flowchart of FIG.

以下に説明するコイル異常判定方法も、方法の根幹をなす基本原理は実施の形態1のコイル異常判定方法と実質的に同一である。   In the coil abnormality determination method described below, the basic principle that forms the basis of the method is substantially the same as the coil abnormality determination method of the first embodiment.

本実施の形態のコイル異常判定方法は、電動機の構成により、回転子の被験コイルを備えた固定子に対する相対位置を電気的方法でのみ決定可能であり、かつ、被験コイルの構成により、電気的に位置決め可能な回転子位置が、3つのインダクタンス値のうち2つのインダクタンス値が同一となる位置のうち相対的に大きなインダクタンス値を示す位置(例えば、図4におけるθ、θ、θ、等、以下、高インダクタンス交差位置と称す。)のみとなる場合にも有効な方法である。 In the coil abnormality determination method of the present embodiment, the relative position of the rotor with respect to the stator having the test coil can be determined only by an electrical method depending on the configuration of the electric motor, and The position of the rotor that can be positioned in the position where the two inductance values are the same among the three inductance values (for example, θ 4 , θ 5 , θ 6 , Etc., hereinafter referred to as a high-inductance crossing position).

本方法では、判定に高インダクタンス交差位置を用いる。そのため、実施の形態1の「判定基準の決定」において、いずれかのインダクタンス値が極大となる位置(例えば、θ)からさらに15度回転した高インダクタンス交差位置(例えば、θ)においてもインダクタンス値の測定およびインパルス電圧応答波形面積の測定を実施し、さらに位置θより30度もしくは60度回転した高インダクタンス交差位置θもしくはθ(位置θにおいて同一のインダクタンス値を示さなかった残りのインダクタンス値と、位置θにおいて同一のインダクタンス値を示した2つインダクタンス値のいずれか1つのインダクタンス値が同一となる位置)においてもインダクタンス値の測定およびインパルス電圧応答波形面積を測定することが好ましい。 In this method, a high inductance crossing position is used for the determination. Therefore, in the “determination of determination criterion” in the first embodiment, the inductance is also detected at a high inductance crossing position (for example, θ 4 ) that is further rotated by 15 degrees from the position (for example, θ 3 ) at which any inductance value is maximized. measurements were performed and the measurement of the impulse voltage response waveform area value, the remaining did not show the same inductance value in the high inductance intersections theta 5 or theta 6 (position theta 4 rotated further position theta 4 than 30 degrees or 60 degrees of the inductance value, that one inductance one of the two inductance values showing the same inductance value at a position theta 4 measures the measurement and impulse voltage response waveform area also inductance value at a position) having the same preferable.

先ず、図7のステップS201において、被験コイルはU−V相、V−W相、または、W−U相のインダクタンス値のいずれか2つが相対的に高い値で同一となる高インダクタンス交差位置に位置合わせされる(例えば、図4における第4位置θ、第5位置θ、または、第6位置θ)。正常なコイルの3つのインダクタンス値のいずれか2つの値が同一の回転子位置で同一となる場合、その同一なインダクタンス値には、正常なコイルのインダクタンス値の極大値と極小値の平均値よりも高い値と、正常なコイルのインダクタンス値の極大値と極小値の平均値未満の値の2種類の値が存在する。ここで相対的に高い値とは、正常なコイルのインダクタンス値の極大値と極小値の平均値よりも高い値を指す。このような、2つのインダクタンス値が同一となる回転子位置は、回転子の磁石の構成、および、固定子のコイルの構成より明らかである。 First, in step S201 of FIG. 7, the test coil is at a high inductance crossing position where any two of the U-V phase, V-W phase, or W-U phase inductance values are the same at a relatively high value. The positions are aligned (for example, the fourth position θ 4 , the fifth position θ 5 , or the sixth position θ 6 in FIG. 4). When any two of the three inductance values of a normal coil are the same at the same rotor position, the same inductance value can be calculated from the average value of the maximum value and the minimum value of the normal coil inductance value. There are two types of values: a high value and a value less than the average value of the maximum value and the minimum value of the normal coil inductance value. Here, the relatively high value refers to a value higher than the average value of the maximum value and the minimum value of the normal coil inductance value. The rotor position where the two inductance values are the same is apparent from the configuration of the rotor magnet and the configuration of the stator coil.

次に、ステップS201で合わせられた回転子位置において、U−V相、V−W相、および、W−U相のインダクタンス値のうち、コイルが正常であれば同一のインダクタンス値を有するであろう2組の2相のインダクタンス値を測定する(ステップS202)。   Next, at the rotor position matched in step S201, among the inductance values of the U-V phase, the V-W phase, and the W-U phase, if the coil is normal, it has the same inductance value. Two sets of two-phase inductance values are measured (step S202).

ステップS202にて測定された2組の2相のインダクタンス値を、それぞれ正常コイルに関して測定された同一の2相のインダクタンス値のうちステップS202の測定における回転子位置と実質的に同じ高インダクタンス交差位置において測定された正常コイルのインダクタンス値と比較する(ステップS203)。比較の結果、いずれかの2相においてインダクタンスの測定値が、基準インダクタンス値の所定比率以下の場合、その2相を構成しているコイルに短絡異常が存在すると判定し、その結果を出力する(ステップS214)。   The two sets of two-phase inductance values measured in step S202 are the same high-inductance crossing positions that are substantially the same as the rotor position in the measurement in step S202 among the same two-phase inductance values measured for the normal coil. The inductance value of the normal coil measured in step S203 is compared (step S203). As a result of the comparison, when the measured value of the inductance in any two phases is equal to or less than a predetermined ratio of the reference inductance value, it is determined that a short circuit abnormality exists in the coils constituting the two phases, and the result is output ( Step S214).

ここで再度図6を参照すれば、正常なコイルのインダクタンスと波形面積との関係に関する近似直線Xにおける実測点は集合61、集合62、集合63、および、集合64に大別可能である。正常なコイルの高インダクタンス交差位置におけるインダクタンス値は集合62にプロットされている実測点である。集合62に含まれる実測点のインダクタンス値の平均(L)を求め、それを基準インダクタンス値としてもよい。本方法では、判定に用いる基準インダクタンス値はLのみでもよいので、Lに対し所定比率に達しないインダクタンス値を示した被験コイルには短絡異常が存在すると判定してもよい。 Referring again to FIG. 6, the actual measurement points on the approximate line X relating to the relationship between the normal coil inductance and the waveform area can be roughly divided into a set 61, a set 62, a set 63, and a set 64. The inductance value of the normal coil at the high inductance crossing position is an actual measurement point plotted in the set 62. An average (L c ) of the inductance values of the actual measurement points included in the set 62 may be obtained and used as a reference inductance value. In this method, since the reference inductance value used for the determination may be only L c , it may be determined that a short-circuit abnormality exists in the test coil that exhibits an inductance value that does not reach a predetermined ratio with respect to L c .

次に、ステップS202において測定された2組の2相のインダクタンス値を用いて、事前の判定基準の決定において得た、インダクタンス値とその応答波形面積との関係から、各相の基準応答波形面積を求める(ステップS204)。   Next, using the two sets of two-phase inductance values measured in step S202, the reference response waveform area of each phase is obtained from the relationship between the inductance value and the response waveform area obtained in the determination of the prior criterion. Is obtained (step S204).

そして、ステップS201で位置決めされた位置で、ステップS202で測定した2相についてインパルス電圧試験を行う(ステップS205)。そして、得られた応答波形の面積と、ステップS204において算出された基準応答波形面積とを比較する(ステップS206)。   Then, the impulse voltage test is performed on the two phases measured in step S202 at the position positioned in step S201 (step S205). Then, the area of the obtained response waveform is compared with the reference response waveform area calculated in step S204 (step S206).

図4より明らかであるが、ステップS202で測定されなかった2相の組み合わせは、ステップS201で定められた位置では、もとより非常に小さなインダクタンス値を示し、短絡異常が存在しても、正常なコイルのものとの差は非常に小さく、判定が困難である。複数ある高インダクタンス交差位置のうちの任意の1つの高インダクタンス交差位置において2組の2相のインダクタンス値測定が可能であり、インパルス電圧試験も可能であるので、3相コイルのいずれか1相に含まれる短絡異常、および、上記2組の2相における非接触異常を判定することが可能である。そこで、以下のステップにおいては、ステップS202でも測定されたコイルに含まれる短絡異常を再検証し、ステップS205で判定されなかった1組の2相の非接触異常の有無を判定することを目的とする。   As is apparent from FIG. 4, the two-phase combination that was not measured in step S202 shows a very small inductance value at the position determined in step S201. The difference from the above is very small and difficult to judge. Two sets of two-phase inductance values can be measured at any one of a plurality of high-inductance crossing positions, and an impulse voltage test can also be performed. It is possible to determine the included short circuit abnormality and the non-contact abnormality in the two sets of two phases. Therefore, in the following steps, the purpose is to re-verify the short-circuit abnormality included in the coil measured in step S202, and to determine the presence or absence of a set of two-phase non-contact abnormality that was not determined in step S205. To do.

ステップS206において異常なしと判定されれば、回転子を30度(θの位置に)または60度(θの位置に)回転させる(ステップS207)。この角度は、固定子における被験コイルの構成より決定される各相間の位相差に対応している。つまり、30度または60度だけ、時計周りまたは反時計回りに回転子を回転させることにより、回転子は、ステップS201およびステップS202において同一のインダクタンス値を示さなかった残りの1組の2相のインダクタンス値が、ステップS201およびステップS202において同一のインダクタンス値を示した2組の2相のいずれかのインダクタンス値と、(仮にコイルが正常であれば、)同一のインダクタンス値を示すであろう高インダクタンス交差位置に位置決めされる。 If it is determined in step S206 that there is no abnormality, the rotor is rotated 30 degrees (to the position of θ 5 ) or 60 degrees (to the position of θ 6 ) (step S207). This angle corresponds to the phase difference between the phases determined from the configuration of the test coil in the stator. In other words, by rotating the rotor clockwise or counterclockwise by 30 degrees or 60 degrees, the rotor is made up of the remaining two sets of two phases that did not show the same inductance value in step S201 and step S202. The inductance value will show the same inductance value as one of the two sets of two phases that showed the same inductance value in step S201 and step S202 (if the coil is normal). Positioned at the inductance crossing position.

この高インダクタンス交差位置において、ステップS202において測定されなかった相のインダクタンス値を測定する(ステップS208)。そして、その測定値に基づいてステップS203と同様に比較を行う(ステップS209)。その結果、コイルに異常があると判定されればその結果が出力され(ステップS214)、異常なしと判定されればステップS210へ進む。   At this high inductance crossing position, the inductance value of the phase not measured in step S202 is measured (step S208). Then, the comparison is performed in the same manner as in step S203 based on the measured value (step S209). As a result, if it is determined that there is an abnormality in the coil, the result is output (step S214), and if it is determined that there is no abnormality, the process proceeds to step S210.

次に、ステップS208において測定された2相のインダクタンス値を用いて、事前の判定基準の決定において得た、インダクタンス値とその応答波形面積との関係から、その相の基準応答波形面積を求める(ステップS210)。   Next, using the two-phase inductance values measured in step S208, the reference response waveform area of the phase is obtained from the relationship between the inductance value and the response waveform area obtained in the determination of the prior determination criterion ( Step S210).

そして、ステップS207で位置決めされた位置で、ステップS208で測定した2相についてインパルス電圧試験を行う(ステップS211)。そして、得られた応答波形の面積と、ステップS210において算出された基準応答波形面積とを比較する(ステップS212)。   Then, the impulse voltage test is performed on the two phases measured in step S208 at the position positioned in step S207 (step S211). Then, the area of the obtained response waveform is compared with the reference response waveform area calculated in step S210 (step S212).

ステップS212において異常ありと判定されれば、その結果を出力する(ステップS214)。異常なしと判定されれば、ステップS213において異常なしと出力される。   If it is determined in step S212 that there is an abnormality, the result is output (step S214). If it is determined that there is no abnormality, no abnormality is output in step S213.

以上のように、上記の実施の形態1、2では、特に、インパルス電圧試験により得られる応答波形面積と、コイルのインダクタンス値との関係性に着目している。すなわち本発明に係る方法は、コイルのインダクタンス値は試験環境(周囲温度、回転子の固定子中への挿入状態等)により変動することから、コイルのインダクタンス値の変化に対応した、インパルス電圧試験による応答波形面積を見ることにより、試験環境の変化をインダクタンス値の変化に吸収することができ、試験環境の変動による判定誤差をキャンセルすることができる利点を有する。例えば、応答波形面積は温度依存性を有するため、周囲の温度が変化すると、応答波形面積も変化する。このため、試験時の周囲温度により、同じ応答波形面積であっても、コイルが異常を有する場合もあれば正常な場合もある。また、被験コイルのインダクタンス値も温度依存性を有する。本実施形態では、インダクタンス値に対する応答波形面積を見ているため、例えば周囲温度の変化をインダクタンス値の変化に含ませることができ、試験環境の変動による判定誤差をキャンセルすることができる。つまり、本発明においては被験コイルのインダクタンスの変化を上記の関係性により判定の材料に加えることで、環境の変動等による誤差をキャンセルしている。   As described above, the first and second embodiments focus particularly on the relationship between the response waveform area obtained by the impulse voltage test and the inductance value of the coil. That is, in the method according to the present invention, since the inductance value of the coil varies depending on the test environment (ambient temperature, insertion state of the rotor into the stator, etc.), the impulse voltage test corresponding to the change of the coil inductance value is performed. By looking at the response waveform area according to, it is possible to absorb the change in the test environment into the change in the inductance value and cancel the determination error due to the change in the test environment. For example, since the response waveform area has temperature dependence, the response waveform area changes when the ambient temperature changes. For this reason, depending on the ambient temperature during the test, even if the response waveform area is the same, the coil may be abnormal or normal. Further, the inductance value of the test coil also has temperature dependence. In this embodiment, since the response waveform area with respect to the inductance value is viewed, for example, a change in ambient temperature can be included in the change in inductance value, and a determination error due to a change in test environment can be canceled. That is, in the present invention, an error due to environmental fluctuations or the like is canceled by adding a change in inductance of the test coil to the determination material based on the above relationship.

《実施の形態3》
上記、実施の形態1および実施の形態2においては、応答波形面積とインダクタンス値との関係性(図3参照。)を用い、応答波形面積の温度依存性が判定に影響を与えない工夫を施している。しかしながら、インダクタンス値の温度依存性それ自体は依然として存在する。しかし、その影響は軽微であるため、上記実施の形態による判定法であっても異常判定は可能である。ただし、正常コイルのインダクタンス値が測定された温度環境と、実際に判定が行われる温度環境との間に隔たりが増大すれば、その影響を無視できなくなる場合もある。そこで、本実施の形態においては、インダクタンス値の温度依存性に起因する、被験コイルのインダクタンス値の変動を計算によって補正する。それにより、正常コイルのインダクタンス値が測定された温度環境における、被験コイルのインダクタンス値を計算により求め、異常判定する。これにより、被験コイルは、正常コイルと同一の温度環境下で測定されたインダクタンス値を用いて異常判定されることとなり、インダクタンス値の温度依存性をキャンセルすることができ、本試験の精度をより向上できる。
<< Embodiment 3 >>
In the first and second embodiments described above, the relationship between the response waveform area and the inductance value (see FIG. 3) is used, and a measure is taken so that the temperature dependence of the response waveform area does not affect the determination. ing. However, the temperature dependence of the inductance value still exists. However, since the influence is slight, abnormality determination is possible even with the determination method according to the above embodiment. However, if the distance between the temperature environment where the inductance value of the normal coil is measured and the temperature environment where the determination is actually made increases, the influence may not be negligible. Therefore, in the present embodiment, the fluctuation of the inductance value of the test coil due to the temperature dependence of the inductance value is corrected by calculation. Thereby, the inductance value of the test coil in the temperature environment where the inductance value of the normal coil is measured is obtained by calculation, and abnormality is determined. As a result, the test coil is judged to be abnormal using the inductance value measured under the same temperature environment as that of the normal coil, and the temperature dependence of the inductance value can be canceled, and the accuracy of this test can be improved. Can be improved.

被験コイル2u、2v、2wを試験する環境によっては、インダクタンス値の温度依存性を考慮することが、判定の精度を高める上で有効である。例えば、塗装乾燥炉内に置かれた被験コイル2u、2v、2wをそのまま炉内で試験する場合が例として挙げられる。正常コイルのインダクタンス値を測定する環境が20℃であり、炉内の温度が100℃であれば、測定環境の温度差は、80℃に達する。インダクタンス値は、20℃から100℃、つまり、+80℃の温度差により、インダクタンス値は、およそ5%増加することを、本発明の発明者は見出している。   Depending on the environment in which the test coils 2u, 2v, and 2w are tested, taking into account the temperature dependence of the inductance value is effective in increasing the accuracy of the determination. For example, the case where the test coils 2u, 2v, and 2w placed in the paint drying furnace are tested in the furnace as they are can be cited as an example. If the environment for measuring the inductance value of the normal coil is 20 ° C. and the temperature in the furnace is 100 ° C., the temperature difference in the measurement environment reaches 80 ° C. The inventor of the present invention has found that the inductance value increases by about 5% due to a temperature difference of 20 ° C. to 100 ° C., that is, + 80 ° C.

本実施形態においては、被験コイル2u、2v、2wのインダクタンス値が測定されたときの温度に基づいてインダクタンス値の補正を行う。   In the present embodiment, the inductance value is corrected based on the temperature when the inductance values of the test coils 2u, 2v, and 2w are measured.

また、インダクタンス値とインパルス電圧応答波形面積には、明瞭な関係性が存在する(図3参照。)。このことからも容易に推察されることだが、インダクタンス値に加え、被験コイルの応答波形面積の温度依存性も補正可能である。よって、本実施形態においては、応答波形面積の温度依存性についても計算による補正を行ってもよい。   Further, there is a clear relationship between the inductance value and the impulse voltage response waveform area (see FIG. 3). As can be easily inferred from this, the temperature dependence of the response waveform area of the test coil can be corrected in addition to the inductance value. Therefore, in the present embodiment, the temperature dependence of the response waveform area may be corrected by calculation.

さらに、本実施の形態においては、判定にかかる工程数は前述の実施の形態に比べて増加しているが、被験コイルにおける異常の有無を判定するのみならず、異常を有するコイルがいずれであるか、確実に判定することが可能である。   Furthermore, in this embodiment, the number of steps required for the determination is increased as compared with the above-described embodiment, but not only the presence / absence of abnormality in the test coil but also the coil having abnormality is any. It is possible to determine with certainty.

その他、特に記載のない点については、他の実施形態と実質的に同一である。   Other points not specifically described are substantially the same as those of the other embodiments.

<電動機コイル試験装置の構成>
図8は、実施の形態3における本装置の構成を示すブロック図である。本装置の構成は、電動機1内に温度センサ7を設けたこと以外、実施の形態1および実施の形態2における装置構成と同じである。温度センサ7は、被験コイル2u、2v、2wの温度、または、被験コイル2u、2v、2w近傍の周囲環境の温度を計測可能である。また、温度センサ7は、制御装置6に信号の送信が可能なように接続されており、これによって、計測した温度のデータを制御装置6に送信する。なお、温度センサ7は、連続的に温度を計測し続け、逐次的に制御装置6に送信する仕様でよい。また、温度センサ7は、制御装置6からの信号を受信可能に構成されてもよく、その場合、制御装置6からの命令に基づいたタイミングで温度を計測し、そのデータを制御装置6に送信する。
<Configuration of motor coil testing device>
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the present apparatus in the third embodiment. The configuration of this apparatus is the same as the apparatus configuration in the first and second embodiments except that the temperature sensor 7 is provided in the electric motor 1. The temperature sensor 7 can measure the temperature of the test coils 2u, 2v, and 2w or the temperature of the surrounding environment in the vicinity of the test coils 2u, 2v, and 2w. Further, the temperature sensor 7 is connected to the control device 6 so as to be able to transmit a signal, thereby transmitting measured temperature data to the control device 6. The temperature sensor 7 may have a specification that continuously measures the temperature and sequentially transmits the temperature to the control device 6. Further, the temperature sensor 7 may be configured to be able to receive a signal from the control device 6, in which case the temperature is measured at a timing based on a command from the control device 6 and the data is transmitted to the control device 6. To do.

制御装置6は、実施の形態1および実施の形態2と同様の仕様を備え、さらに、少なくとも、温度センサ7からの信号の受信が可能である。温度センサ7へ制御信号の送信が可能であってもよい。制御装置6は、温度センサ7から送信される温度データを記憶し、被験コイルの異常判定に利用する。   The control device 6 has the same specifications as those of the first and second embodiments, and at least can receive a signal from the temperature sensor 7. It may be possible to transmit a control signal to the temperature sensor 7. The control device 6 stores the temperature data transmitted from the temperature sensor 7 and uses it for determining the abnormality of the test coil.

<コイル試験方法>
本実施の形態における試験方法においては、被験コイル2u、2v、2wのインダクタンス値および応答波形を測定する際に、被験コイル2u、2v、2wの温度を計測するステップ、および、その温度に基づく測定値の温度補正を実施するステップ、を有する。また、異常判定を実施するステップにおいては、温度補正された測定値に基づいて異常判定を実施する。
<Coil test method>
In the test method in the present embodiment, when measuring the inductance values and response waveforms of the test coils 2u, 2v, and 2w, the steps of measuring the temperatures of the test coils 2u, 2v, and 2w, and the measurement based on the temperature Performing a temperature correction of the value. Further, in the step of performing the abnormality determination, the abnormality determination is performed based on the temperature-corrected measurement value.

前段記載に記載のステップを除いては、実施の形態1および実施の形態2における各ステップの内容と、本実施形態における各ステップの内容は、実質的に同一である。   Except for the steps described in the preceding paragraph, the content of each step in the first and second embodiments is substantially the same as the content of each step in the present embodiment.

(判定基準の決定)
先の実施形態と同様、本実施の形態においても、被験コイルを試験するに先立ち、コイルに異常の無いことを保証された正常コイルを用いて判定基準値を事前に決定する。そのため、正常コイルが配設された電動機を図1に示すように配置し、正常コイルのインダクタンス値およびインパルス電圧試験による応答波形を測定するが、その際、温度センサ7を用いて測定環境温度を計測し、制御装置6がその温度を記憶する。測定は、例えば、常温(約20℃)、および、塗装乾燥炉内の温度(約100℃)のような、温度の異なる少なくとも2つの温度環境下で行われることが好ましい。これら測定値を用いて、以下で詳述する補正式を決定する。
(Determination of judgment criteria)
Similar to the previous embodiment, in this embodiment, prior to testing the test coil, the determination reference value is determined in advance using a normal coil that is guaranteed to have no abnormality in the coil. Therefore, an electric motor having a normal coil is arranged as shown in FIG. 1, and the inductance value of the normal coil and the response waveform by the impulse voltage test are measured. At that time, the temperature of the measurement environment is measured using the temperature sensor 7. Measure and the control device 6 stores the temperature. The measurement is preferably performed in at least two temperature environments having different temperatures, such as normal temperature (about 20 ° C.) and a temperature in the coating drying furnace (about 100 ° C.). Using these measured values, the correction formula described in detail below is determined.

(コイル異常判定法)
以下に説明するコイル異常判定方法も、方法の根幹をなす基本原理は実施の形態1および実施の形態2のコイル異常判定方法と実質的に同一である。本方法は、測定されたインダクタンス値および応答波形面積に、計測された環境温度を用いて補正を加える点で上記の2つの実施形態と異なる。
(Coil abnormality judgment method)
In the coil abnormality determination method described below, the basic principle that forms the basis of the method is substantially the same as the coil abnormality determination method in the first and second embodiments. This method is different from the above two embodiments in that the measured inductance value and response waveform area are corrected using the measured environmental temperature.

本実施の形態のコイル異常判定方法は、上記実施の形態1のように、電動機の構成により、回転子の被験コイルを備えた固定子に対する相対位置を電気的方法でのみ決定可能であり、かつ、被験コイルの構成により、電気的に位置決め可能な回転子位置が、3つのインダクタンス値のいずれか1つが極大値を示す位置(例えば、図4におけるθ、θ、θ、等)を含む場合にも有効な方法である。また、上記実施の形態2のように、電動機の構成により、回転子の被験コイルを備えた固定子に対する相対位置を電気的方法でのみ決定可能であり、かつ、被験コイルの構成により、電気的に位置決め可能な回転子位置が、3つのインダクタンス値のうち2つのインダクタンス値が同一となる位置のうち相対的に大きなインダクタンス値を示す位置(例えば、図4におけるθ、θ、θ、等、以下、高インダクタンス交差位置と称す。)のみとなる場合にも有効な方法である。 In the coil abnormality determination method of the present embodiment, the relative position of the rotor with respect to the stator having the test coil can be determined only by an electric method by the configuration of the electric motor as in the first embodiment, and Depending on the configuration of the test coil, the electrically positionable rotor position is a position where any one of the three inductance values has a maximum value (for example, θ 1 , θ 2 , θ 3 , etc. in FIG. 4). It is an effective method even when including. Further, as in the second embodiment, the relative position of the rotor with respect to the stator provided with the test coil can be determined only by an electric method depending on the configuration of the electric motor. The position of the rotor that can be positioned in the position where the two inductance values are the same among the three inductance values (for example, θ 4 , θ 5 , θ 6 , Etc., hereinafter referred to as a high-inductance crossing position).

つまり、本実施の形態では、判定に高インダクタンス交差位置を用いてもよいし、または、いずれかのインダクタンス値が極大となる位置(例えば、θ、θ、θ)を用いてもよい。 That is, in the present embodiment, a high-inductance intersection position may be used for the determination, or a position (for example, θ 1 , θ 2 , θ 3 ) where any one of the inductance values becomes maximum may be used. .

本実施の形態では、回転子と固定子との相対的な位置関係を変えて、インダクタンス値および応答波形面積による異常判定をそれぞれ3回ずつ行う。この3回の測定に対応する、3つの、回転子の固定子に対する相対的位置は、正常コイルの3組の2相(U−V相、V−W相、および、W−U相)のインダクタンス値がそれぞれ、3回の測定のうち少なくとも1回、その極大値と極小値の平均値よりも大きな値を示す位置の組み合わせであればよい。例えば、これら3つの相対位置は、図4におけるθ、θ、および、θでよい。この場合、3組の2相は各組それぞれ、いずれかの位置において極大値を示す。また、例えば、図4におけるθ、θ、および、θでもよい。さらには、いずれかの2相が極大値を示すような位置と、2組の2相が極大値と極小値の平均値よりも大きな値で同一となるような位置とを組み合わせても、3組の2相がそれぞれ少なくとも1回、極大値と極小値の平均値よりも大きな値になればよい。このような3つの位置で測定すれば、3組の2相についてそれぞれ、コイルが正常である場合のインダクタンス測定値と、コイルが異常である場合の測定値との差違は、顕著に現われ、コイル異常の有無を正確に判定できる。また、それら結果を総合的に判断することで、いずれの相に異常が存在するか、特定することができる。以下の説明では、例として、θ、θ、θにおいて異常判定を実施している。 In the present embodiment, the relative positional relationship between the rotor and the stator is changed, and abnormality determination based on the inductance value and the response waveform area is performed three times each. Corresponding to these three measurements, the relative positions of the three rotors to the stator are three sets of two phases (U-V phase, V-W phase, and W-U phase) of normal coils. Each of the inductance values may be a combination of positions showing a value larger than the average value of the maximum value and the minimum value at least once out of three measurements. For example, these three relative positions may be θ 1 , θ 2 , and θ 3 in FIG. In this case, three sets of two phases each show a maximum value at any position. Further, for example, θ 4 , θ 5 , and θ 6 in FIG. 4 may be used. Further, even if a position where any two phases show the maximum value and a position where the two sets of two phases are the same at a value larger than the average value of the maximum value and the minimum value are combined, 3 It suffices that the two phases of the set each have a value that is at least once greater than the average value of the maximum value and the minimum value. When measured at these three positions, the difference between the measured inductance value when the coil is normal and the measured value when the coil is abnormal appears significantly for each of the three sets of two phases. The presence or absence of abnormality can be accurately determined. Further, by comprehensively judging these results, it is possible to specify in which phase an abnormality exists. In the following description, as an example, abnormality determination is performed at θ 1 , θ 2 , and θ 3 .

本実施の形態における、被験コイルの異常の有無判定方法を、図9および図10のフローチャートを用いて説明する。   A method for determining the presence / absence of abnormality of the test coil in the present embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 9 and 10.

ステップS301において、被験コイルは、2相間のインダクタンス値が極大となる位置、例えば、図4における第1位置θに位置合わせされる。 In step S301, the test coils, the inductance value is the maximum position of the two phases, for example, is aligned with the first position theta 1 in FIG.

ステップS302において、制御装置6は、温度センサ7を用いて被験コイルの温度を計測し、その温度を記録する。ここで、この被験コイルの温度をTmとする。   In step S302, the control device 6 measures the temperature of the test coil using the temperature sensor 7, and records the temperature. Here, the temperature of the test coil is Tm.

ステップS303においては、先述の実施の形態らと同様に被験コイルの、少なくとも第1位置θにおいて極大を示す2相のインダクタンス値の測定を行い、その測定値を制御装置6に送る。 In step S <b> 303, the two-phase inductance value showing the maximum value at least at the first position θ <b> 1 of the test coil is measured as in the above-described embodiment, and the measured value is sent to the control device 6.

次に、ステップS304において、ステップS303で得たインダクタンス測定値の温度補正を行う。この温度補正の手順について以下に記す。   Next, in step S304, temperature correction of the inductance measurement value obtained in step S303 is performed. The temperature correction procedure will be described below.

予め、正常コイルのインダクタンス値およびインパルス応答波形面積を2つの温度で計測しておく。測定した温度(T1およびT2)(正常コイル測定温度とする。)と、それぞれにおけるインダクタンス値(L1およびL2)および応答波形面積(S1およびS2)を制御装置6が記憶する。T1およびT2は、例えば、T1が常温(約20℃)、T2が炉内温度(約100℃)である。これら温度およびインダクタンス値を利用し、以下に記す計算式によって制御装置6は、被験コイルのインダクタンス測定値を、正常コイル測定温度の一方の温度、例えばT1、における被験コイルのインダクタンス値に補正する。温度補正された被験コイルのインダクタンス値L(温度T1における被験コイルのインダクタンス値)は、次式で与えられる。
L=(1−(α×(Tm−T1)))×Lm
ここで、
α=(L2−L1)/(L1×T2−L2×T1)
L1:温度T1における正常コイルのインダクタンス測定値
L2:温度T2における正常コイルのインダクタンス測定値
Lm:被験コイルのインダクタンス測定値
Tm:被験コイルのインダクタンス値測定における温度
In advance, the inductance value and impulse response waveform area of the normal coil are measured at two temperatures. The control device 6 stores the measured temperatures (T1 and T2) (normal coil measurement temperature), the inductance values (L1 and L2), and the response waveform areas (S1 and S2) in each. As for T1 and T2, for example, T1 is normal temperature (about 20 ° C.), and T2 is furnace temperature (about 100 ° C.). Using these temperatures and inductance values, the control device 6 corrects the measured inductance value of the test coil to the inductance value of the test coil at one temperature of the normal coil measurement temperature, for example, T1, using the following calculation formula. The inductance value L of the test coil whose temperature has been corrected (the inductance value of the test coil at the temperature T1) is given by the following equation.
L = (1− (α × (Tm−T1))) × Lm
here,
α = (L2−L1) / (L1 × T2−L2 × T1)
L1: Measurement value of inductance of normal coil at temperature T1
L2: Inductance measurement value of normal coil at temperature T2
Lm: measured value of inductance of test coil
Tm: Temperature for measuring the inductance value of the test coil

上記の、インダクタンス値の温度依存性に関わる関係式は、本発明の発明者により見出されたものである。図11に温度とインダクタンス測定値との関係をプロットしたグラフを示す。横軸に温度、縦軸にインダクタンス値を配し、異なる複数の温度において(本図においては8点において)測定されたインダクタンス値をドット11でプロットしている。このように、インダクタンス値は、温度により変化するが、上記の補正式によってインダクタンス測定値を補正することで、インダクタンス値の温度依存性による判定のぶれを防止することができ、よって、正常コイルと同一の温度条件で被験コイル1を試験しなくとも、インダクタンス値の温度依存性をキャンセルアウトして正確な判定を行うことができる。   The above relational expression relating to the temperature dependence of the inductance value has been found by the inventor of the present invention. FIG. 11 shows a graph plotting the relationship between temperature and measured inductance. The temperature is plotted on the horizontal axis, and the inductance value is plotted on the vertical axis, and the inductance values measured at a plurality of different temperatures (eight points in the figure) are plotted with dots 11. In this way, the inductance value changes depending on the temperature. However, by correcting the inductance measurement value by the above correction formula, it is possible to prevent the fluctuation of the determination due to the temperature dependence of the inductance value. Even if the test coil 1 is not tested under the same temperature condition, it is possible to cancel out the temperature dependence of the inductance value and perform an accurate determination.

図9に戻り、ステップS305において、温度補正を行ったインダクタンス測定値(L)を用いて実施の形態1および実施の形態2と同様に判定用計算値を算出する。本実施形態における判定法は、実施の形態1および実施の形態2における判定法と、温度補正がなされた被験コイルのインダクタンス測定値を用いる点を除いて実質的に同じである。   Returning to FIG. 9, in step S <b> 305, the calculation value for determination is calculated in the same manner as in the first and second embodiments, using the measured inductance value (L) subjected to temperature correction. The determination method in the present embodiment is substantially the same as the determination method in the first and second embodiments, except that the measured inductance value of the test coil that has been subjected to temperature correction is used.

次に、S306において、先述の実施の形態1および実施の形態2と同様に、ステップS303において測定され、ステップS304において補正されたインダクタンス値を用い、事前の判定基準の決定において得られたインダクタンス値とその応答波形面積との関係を近似した一次式から基準応答波形面積を求める。   Next, in S306, similar to the first and second embodiments, the inductance value measured in step S303 and corrected in step S304 is used to determine the prior determination criteria. The reference response waveform area is obtained from a linear equation that approximates the relationship between the response waveform area and the response waveform area.

そして、ステップS307において、ステップS301で位置決めされた位置(第1位置θ)で、少なくとも第1位置θにおいて極大を示す2相のインパルス電圧応答波形面積の測定を行い、その測定値(Smとする。)を制御装置6に送る。 In step S307, at the position (first position θ 1 ) positioned in step S301, a two-phase impulse voltage response waveform area showing a maximum at least at the first position θ 1 is measured, and the measured value (Sm To the control device 6.

次に、ステップS308において、ステップS307で測定された波形面積の温度補正を行う。この温度補正の手順について以下に記す。   Next, in step S308, temperature correction of the waveform area measured in step S307 is performed. The temperature correction procedure will be described below.

ここでは、予め測定された正常コイルのインパルス応答波形面積およびそれが測定された温度(T1およびT2)を利用する。これら温度および応答波形面積(S1およびS2)を用い、以下に記す計算式によって制御装置6は応答波形面積を、正常コイル測定温度の一方の温度、例えばT1、における被験コイルの応答波形面積(S)に補正する。温度補正された被験コイルの応答波形面積S(温度T1における被験コイルの応答波形面積)は、次式で与えられる。
S=(1−(α×(Tm−T1)))×Sm
ここで、
α=(S2−S1)/(S1×T2−S2×T1)
S1:温度T1における正常コイルの応答波形面積
S2:温度T2における正常コイルの応答波形面積
Sm:被験コイルの応答波形面積測定値
Tm:被験コイルの応答波形面積測定における温度
Here, the impulse response waveform area of the normal coil measured in advance and the temperature (T1 and T2) at which it was measured are used. Using these temperatures and response waveform areas (S1 and S2), the control device 6 calculates the response waveform area as one of normal coil measurement temperatures, for example, T1, for example, the response waveform area (S ). The response waveform area S of the test coil whose temperature is corrected (the response waveform area of the test coil at the temperature T1) is given by the following equation.
S = (1− (α × (Tm−T1))) × Sm
here,
α = (S2−S1) / (S1 × T2−S2 × T1)
S1: Response waveform area of normal coil at temperature T1
S2: Response waveform area of normal coil at temperature T2
Sm: measured value of response waveform area of test coil
Tm: Temperature in measurement of response waveform area of test coil

上記の、応答波形面積の温度依存性に関わる関係式は、本発明の発明者により見出されたものである。図12に温度と応答波形面積との関係をプロットしたグラフを示す。横軸に温度、縦軸に応答波形面積を配し、異なる複数の温度において(本図においては8点において)測定された応答波形面積値をドット12でプロットしている。このように、応答波形面積は、温度により変化するのだが、上記の補正式によって応答波形面積測定値を補正することで、応答波形面積の温度依存性による判定のぶれを防止することができ、よって、正常コイルと同一の温度条件で被験コイル1を試験しなくとも、応答波形面積の温度依存性をキャンセルアウトして正確な判定を行うことができる。   The relational expression related to the temperature dependence of the response waveform area is found by the inventor of the present invention. FIG. 12 shows a graph plotting the relationship between temperature and response waveform area. Temperature is plotted on the horizontal axis and response waveform area is plotted on the vertical axis, and response waveform area values measured at a plurality of different temperatures (at eight points in the figure) are plotted with dots 12. In this way, the response waveform area changes depending on the temperature, but by correcting the response waveform area measurement value by the above correction formula, it is possible to prevent the blurring of the determination due to the temperature dependence of the response waveform area, Therefore, even if the test coil 1 is not tested under the same temperature condition as that of the normal coil, the temperature dependence of the response waveform area can be canceled out and accurate determination can be performed.

図9に戻り、ステップS309において、インパルス電圧試験およびそれに続く温度補正の結果得られた応答波形面積(S)が、基準応答波形面積の50%未満である場合に、異常ありと判定する。なお、この判定の基準値の変更は可能である。本実施形態における判定法は、実施の形態1および実施の形態2における判定法と、温度補正がなされた被験コイルの応答波形面積測定値を用いる点を除いて実質的に同じである。   Returning to FIG. 9, in step S309, when the response waveform area (S) obtained as a result of the impulse voltage test and the subsequent temperature correction is less than 50% of the reference response waveform area, it is determined that there is an abnormality. The reference value for this determination can be changed. The determination method in the present embodiment is substantially the same as the determination method in the first and second embodiments, except that the measured response waveform area measurement value of the test coil subjected to temperature correction is used.

ステップS309において異常ありと判定されれば、その結果を出力する(ステップS329)。異常なしと判定されれば、ステップS310に進む。   If it is determined in step S309 that there is an abnormality, the result is output (step S329). If it is determined that there is no abnormality, the process proceeds to step S310.

ステップS310において、被験コイルは、別の2相間のインダクタンス値が極大となる位置、例えば、図4における第2位置θに位置合わせされる。 In step S310, the test coils, the position where the inductance value is the maximum of the other two phases, for example, is aligned with the second position theta 2 in FIG.

ステップS311〜ステップS318では、ステップS310で位置決めされた位置で、ステップS302〜ステップS309と同様に、少なくとも第2位置においてインダクタンス値が極大を示す2相について、インダクタンス値および応答波形面積を用いた試験を行う。これにより、第2位置においてインダクタンス値が極大を示す2相について異常の有無が判定される。   In step S311 to step S318, the test using the inductance value and the response waveform area is performed on the two phases where the inductance value is maximum at the second position at the position positioned in step S310 at least in the second position. I do. Thereby, the presence or absence of abnormality is determined for the two phases where the inductance value has a maximum at the second position.

次に、ステップS319において、被験コイルは、さらに別の残りの2相間のインダクタンス値が極大となる位置、例えば、図4における第3位置θに位置合わせされる。 Next, in step S319, the test coil is yet another of the remaining two phases positions inductance value is maximized, for example, is aligned with the third position theta 3 in FIG.

ステップS320〜ステップS327では、ステップS319で位置決めされた位置で、ステップS302〜ステップS309、および、ステップS311〜ステップS318と同様に、少なくとも第3位置においてインダクタンス値が極大を示す2相について、インダクタンス値および応答波形面積を用いた試験を行う。これにより、第3位置においてインダクタンス値が極大を示す2相について異常の有無が判定される。   In step S320 to step S327, at the position positioned in step S319, as in steps S302 to S309 and steps S311 to S318, at least the inductance value of the two phases having the maximum inductance value in the third position is determined. And a test using the response waveform area. Thereby, the presence or absence of abnormality is determined for the two phases where the inductance value has a maximum at the third position.

すべての試験において異常がない場合、異常なしの出力がなされる(ステップS328)。   If there is no abnormality in all the tests, an output with no abnormality is made (step S328).

上記の実施形態においては回転子内に磁石を有する電動機を試験しているが、回転子内に着磁された部材を有さない電動機を試験することも可能である。その場合、図4に示すようなインダクタンス値の回転子位置による変動は見られず、インダクタンス値は一定となるが、短絡を有するコイルのインダクタンス値は正常なコイルの示すインダクタンス値に比べて同様に減少する。また、非接触異常を有するコイルの応答波形の面積も同様に減少する。   In the above embodiment, an electric motor having a magnet in the rotor is tested. However, an electric motor having no magnetized member in the rotor can be tested. In this case, the inductance value does not vary with the rotor position as shown in FIG. 4 and the inductance value is constant, but the inductance value of the coil having the short circuit is the same as that of the normal coil. Decrease. Further, the area of the response waveform of the coil having the non-contact abnormality is similarly reduced.

また、上記の実施形態においてコイルは3相Y結線としたが、Δ結線を有するコイルも可能である。   In the above embodiment, the coil is a three-phase Y-connection, but a coil having a Δ-connection is also possible.

また、インダクタンス値の測定において使用されるインダクタンス測定器4が使用するインダクタンス測定周波数は、高い周波数帯を使用することが望ましい。短絡を有するコイルのインダクタンス値を測定する場合においては、正常なコイルの示すインダクタンス値との差が明瞭に現れることを、本発明の発明者が見出している。以下に、これを説明する。   Moreover, it is desirable to use a high frequency band as the inductance measurement frequency used by the inductance measuring device 4 used in the measurement of the inductance value. In the case of measuring the inductance value of a coil having a short circuit, the inventors of the present invention have found that a difference from the inductance value indicated by a normal coil appears clearly. This will be described below.

図13は、正常なコイルのインダクタンス測定値および1Tショートを有するコイルのインダクタンス測定値と、測定に用いたインダクタンス測定周波数との関係を示すグラフである。横軸は対数スケールで示されたインダクタンス測定周波数であり、縦軸は測定されたインダクタンス値である。正常なコイルのインダクタンス測定値の測定周波数による変化は直線81で近似的され、一方、1Tショートを有するコイルのインダクタンス測定値の測定周波数による変化は直線82で近似され、表示されている。各直線81および82上の点は実測値を示す。図8より明らかなように、測定周波数を高く設定することにより、正常なコイルと短絡を有するコイルとのインダクタンス測定値の差が拡大している。   FIG. 13 is a graph showing the relationship between the measured inductance value of a normal coil, the measured inductance value of a coil having a 1T short, and the inductance measurement frequency used for the measurement. The horizontal axis is the inductance measurement frequency shown on a logarithmic scale, and the vertical axis is the measured inductance value. The change in the measured inductance value of the normal coil due to the measurement frequency is approximated by a straight line 81, while the change in the measured inductance value of the coil having 1T short-circuit is approximated by a straight line 82 and displayed. Points on the straight lines 81 and 82 indicate actual measurement values. As is clear from FIG. 8, the difference in the inductance measurement value between the normal coil and the coil having the short circuit is increased by setting the measurement frequency high.

よって、インダクタンス測定周波数をより高周波帯域に設定することにより、判定の閾値の設定がより容易になる。   Therefore, setting the threshold value for determination becomes easier by setting the inductance measurement frequency to a higher frequency band.

測定周波数は、コイルのインダクタンス値を変動させる要因、例えば、回転子と固定子との水平方向および鉛直方向の位置関係の誤差、回転子と固定子との位置決めに起因する誤差、測定温度による変動、回転子磁石の着磁率の変動、等の要因を考慮し、正常なコイルにおいて想定されるインダクタンス値のばらつきの範囲、と、1Tショートの短絡1箇所有するコイルにおいて想定されるインダクタンス値のばらつきの範囲とがオーバーラップしないような、高周波帯域を使用することが好ましい。   The measurement frequency is a factor that fluctuates the inductance value of the coil, such as errors in the positional relationship between the rotor and the stator in the horizontal and vertical directions, errors due to positioning of the rotor and the stator, and fluctuations due to the measurement temperature. In consideration of factors such as fluctuations in the magnetization rate of the rotor magnet, the range of variation in the inductance value assumed in a normal coil, and the variation in inductance value assumed in a coil having one short of 1T short circuit It is preferable to use a high frequency band that does not overlap the range.

本発明に係る電動機用コイル試験方法および装置は、試験を実施する環境の変動による影響をキャンセルし、十分な正確さでコイル異常の有無を判定可能であり、電動機用コイルの試験方法および装置として有用である。   The coil test method and apparatus for an electric motor according to the present invention cancels the influence due to fluctuations in the environment in which the test is performed, and can determine the presence or absence of coil abnormality with sufficient accuracy. Useful.

実施の形態1の装置構成のブロック図である。1 is a block diagram of a device configuration according to Embodiment 1. FIG. インパルス電圧試験で得られる過渡電圧波形のグラフである。It is a graph of the transient voltage waveform obtained by an impulse voltage test. 正常なコイルの、インダクタンス値とインパルス電圧波形で得られる過渡電圧波形の第1領域R1の面積との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the inductance value of a normal coil, and the area of 1st area | region R1 of the transient voltage waveform obtained by an impulse voltage waveform. 着磁された部材を有する回転子の固定子に対する位置と、正常コイルおよび1Tショートを有するコイルのインダクタンス値との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the position with respect to the stator of the rotor which has the magnetized member, and the inductance value of the coil which has a normal coil and 1T short. 本発明に係る実施の形態1のコイル異常判定法のフローチャートである。It is a flowchart of the coil abnormality determination method of Embodiment 1 which concerns on this invention. 図3に示されたグラフ、および、非接触異常を有するコイルの示すインダクタンス値と過渡電圧波形との関係を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a relationship between the graph shown in FIG. 3 and the inductance value and transient voltage waveform of a coil having non-contact abnormality. 本発明に係る実施の形態2のコイル異常判定法のフローチャートである。It is a flowchart of the coil abnormality determination method of Embodiment 2 which concerns on this invention. 本実施形態の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 apparatus of this embodiment. 本発明に係る実施の形態3のフローチャートである。It is a flowchart of Embodiment 3 which concerns on this invention. 本発明に係る実施の形態3のフローチャートである。It is a flowchart of Embodiment 3 which concerns on this invention. インダクタンス値の温度依存性を示すグラフである。It is a graph which shows the temperature dependence of an inductance value. 応答波形面積の温度依存性を示すグラフである。It is a graph which shows the temperature dependence of a response waveform area. インダクタンス測定周波数と正常なコイルおよび1箇所の1Tショートを有するコイルのインダクタンス実測値との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between an inductance measurement frequency, and the inductance actual value of a coil which has a normal coil and one 1T short.

符号の説明Explanation of symbols

1 ・・・ 電動機
2u・・・ U相巻線 2v・・・ V相巻線 2w・・・ W相巻線
3 ・・・ 定電圧電源 4 ・・・ インダクタンス測定器
5 ・・・ インパルス発生器 6 ・・・ 制御装置
7 ・・・ 温度センサ
21 ・・・ 過渡電圧波形
31 ・・・ インダクタンス−波形面積近似直線
41 ・・・ 正常U−V相インダクタンス値補間曲線
42 ・・・ 正常V−W相インダクタンス値補間曲線
43 ・・・ 正常W−U相インダクタンス値補間曲線
44 ・・・ U相1TショートU−V相インダクタンス値
45 ・・・ U相1TショートV−W相インダクタンス値
46 ・・・ U相1TショートW−U相インダクタンス値
X ・・・ 正常コイルインダクタンス−波形面積近似直線
Y ・・・ 非接触異常コイルインダクタンス−波形面積近似直線
61 ・・・ 正常コイルでの、インダクタンス値が極大となる位置における実測値集合
62 ・・・ 正常コイルでの、高インダクタンス交差位置における実測値集合
63 ・・・ 正常コイルでの、低インダクタンス交差位置における実測値集合
64 ・・・ 正常コイルでの、インダクタンス値が極小となる位置における実測値集合
81 ・・・ 正常コイルインダクタンス測定値近似直線
82 ・・・ 1Tショートコイルインダクタンス測定値近似直線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric motor 2u ... U-phase winding 2v ... V-phase winding 2w ... W-phase winding 3 ... Constant voltage power supply 4 ... Inductance measuring instrument 5 ... Impulse generator 6 ... Control device 7 ... Temperature sensor 21 ... Transient voltage waveform 31 ... Inductance-waveform area approximate straight line 41 ... Normal U-V phase inductance value interpolation curve 42 ... Normal V-W Phase inductance value interpolation curve 43 ... Normal W-U phase inductance value interpolation curve 44 ... U-phase 1T short U-V phase inductance value 45 ... U-phase 1T short V-W phase inductance value 46 ... U phase 1T short W-U phase inductance value X ... Normal coil inductance-waveform area approximate line Y ... Non-contact abnormal coil inductance-waveform area approximate line 61 Measured value set 62 at the position where the inductance value is maximum in the normal coil ・ ・ ・ Measured value set 63 at the high inductance crossing position in the normal coil ・ ・ ・ Measured value at the low inductance crossing position in the normal coil Set 64... Measured value set 81 at a position where the inductance value is minimum in a normal coil... Normal coil inductance measured value approximate straight line 82... 1T short coil inductance measured value approximate straight line

Claims (19)

電動機の固定子のコイルの絶縁不良を試験する方法であって、
前記電動機の回転子と被験コイルとの相対位置を第1位置に位置決めするステップと、
該第1位置において前記被験コイルのインダクタンス値を測定するステップと、
該第1位置のインダクタンス値の測定値から、判定基準に基づいて前記被験コイルの絶縁不良を判定する第1判定ステップと、
前記固定子の前記被験コイルに対して第1インパルス電圧試験を行うステップと、
前記第1インパルス電圧試験により得られた応答波形の面積を、第1基準応答波形面積と比較することにより、前記被験コイルの絶縁不良を判定する第2判定ステップと
を有し、
前記第1基準応答波形面積は、正常なコイルに関して事前に求められたインダクタンス値とインパルス電圧応答波形との関係性に基づいて前記被験コイルのインダクタンス値の測定値に応じて決定されることを特徴とする電動機用コイル試験方法。
A method for testing insulation failure of a stator coil of an electric motor,
Positioning a relative position between the rotor of the electric motor and the test coil at a first position;
Measuring an inductance value of the test coil at the first position;
A first determination step of determining an insulation failure of the test coil based on a determination criterion from a measured value of the inductance value at the first position;
Performing a first impulse voltage test on the test coil of the stator;
The area of the resulting response waveform by said first impulse voltage test, by comparing the first reference response waveform area, have a second determination step of determining an insulation failure of the test coil,
The first reference response waveform area is determined according to a measured value of the inductance value of the test coil based on a relationship between an inductance value obtained in advance with respect to a normal coil and an impulse voltage response waveform. A coil test method for an electric motor.
前記第1基準応答波形面積は、前記回転子と前記被験コイルとの相対的位置関係が前記第1位置における相対的位置関係と実質的に等しい相対位置において測定された前記被験コイルのインダクタンス値の測定値に応じて決定されることを特徴とする請求項1に記載の電動機用コイル試験方法。The first reference response waveform area is an inductance value of the test coil measured at a relative position where the relative positional relationship between the rotor and the test coil is substantially equal to the relative positional relationship at the first position. The coil test method for an electric motor according to claim 1, wherein the coil test method is determined according to a measured value. さらに、
前記被験コイルの温度を計測するステップ、および、
前記温度に基づいて、前記インダクタンスの測定値を補正するステップ、を有し、
前記第1判定ステップにおいて、前記補正されたインダクタンス測定値を用いて前記被験コイルの絶縁不良を判定することを特徴とする請求項1に記載の電動機用コイル試験方法。
further,
Measuring the temperature of the test coil; and
Correcting the inductance measurement based on the temperature; and
2. The motor coil testing method according to claim 1, wherein in the first determination step, an insulation failure of the test coil is determined using the corrected measured inductance value.
さらに、
前記被験コイルの温度を計測するステップ、および、
前記温度に基づいて、前記応答波形の面積を補正するステップ、を有し、
前記第2判定ステップにおいて、前記補正された応答波形面積を用いて前記被験コイルの絶縁不良を判定することを特徴とする請求項1に記載の方法。
further,
Measuring the temperature of the test coil; and
Correcting the area of the response waveform based on the temperature,
2. The method according to claim 1, wherein in the second determination step, the insulation failure of the test coil is determined using the corrected response waveform area.
前記第1位置が、前記回転子の回転に伴う前記被験コイルのインダクタンス値の変化において前記インダクタンス値が極大となる位置であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の電動機用コイル試験方法。 The said 1st position is a position where the said inductance value becomes maximum in the change of the inductance value of the said test coil accompanying rotation of the said rotor, The Claim 1 thru | or 4 characterized by the above-mentioned. Coil test method for electric motors. 前記第1位置が、前記回転子の回転に伴う前記正常なコイルのインダクタンス値の変化において、前記正常なコイルの異なる任意の2相の2つのインダクタンス値が共に、前記正常なコイルのインダクタンス値の極大値と極小値の平均値より大きい値で、かつ、実質的に同一となる位置であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の電動機用コイル試験方法。 The first position is, in a change in the inductance value of the normal coil caused by the rotation of the rotor, the two inductance values of any two phases with different normal coils together, the inductance value of the normal coil 5. The method for testing a coil for an electric motor according to claim 1 , wherein the position is substantially the same as a value larger than an average value of the maximum value and the minimum value. 6. 前記第1判定ステップの後に、さらに、
前記電動機の前記回転子と前記被験コイルとの相対位置を、前記第1位置と異なる第2位置に位置決めするステップと、
該第2位置において前記被験コイルのインダクタンス値を測定するステップと、
該第2位置のインダクタンス値の測定値から、前記判定基準に基づいて前記被験コイルの絶縁不良を判定する第3判定ステップとを有することを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1つに記載の電動機用コイル試験方法。
After the first determination step,
Positioning a relative position between the rotor of the electric motor and the test coil at a second position different from the first position;
Measuring an inductance value of the test coil at the second position;
7. The method according to claim 1 , further comprising a third determination step of determining an insulation failure of the test coil based on the determination criterion from a measured value of the inductance value at the second position. The coil test method for motors as described.
さらに、further,
前記相対位置を第1位置とは異なる第2位置に変更する第1位置変更ステップと、A first position changing step for changing the relative position to a second position different from the first position;
前記第1位置変更ステップの後で、After the first position changing step,
該第2位置にある前記被験コイルのインダクタンス値を測定するステップ、Measuring an inductance value of the test coil in the second position;
該第2位置のインダクタンス値の測定値から、判定基準に基づいて前記被験コイルの絶縁不良を判定する第3判定ステップ、A third determination step of determining an insulation failure of the test coil based on a determination criterion from a measured value of the inductance value at the second position;
前記固定子の前記被験コイルに対して第2インパルス電圧試験を行うステップ、および、Performing a second impulse voltage test on the test coil of the stator; and
前記第2インパルス電圧試験により得られた応答波形の面積を、第2基準応答波形面積と比較することにより、前記被験コイルの絶縁不良を判定する第4判定ステップとA fourth determination step of determining an insulation failure of the test coil by comparing an area of the response waveform obtained by the second impulse voltage test with a second reference response waveform area;
を有し、Have
前記第2基準応答波形面積は、正常なコイルに関して事前に求められたインダクタンス値とインパルス電圧応答波形との関係性に基づいて前記回転子と前記被験コイルとの相対的位置関係が前記第2位置における相対的位置関係と実質的に等しい相対位置において測定された前記被験コイルのインダクタンス値の測定値に応じて決定されることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1つに記載の電動機用コイル試験方法。The second reference response waveform area is determined based on a relative positional relationship between the rotor and the test coil based on a relationship between an inductance value obtained in advance with respect to a normal coil and an impulse voltage response waveform. The electric motor according to claim 1, wherein the electric motor is determined according to a measured value of an inductance value of the test coil measured at a relative position substantially equal to a relative positional relationship in Coil test method.
さらに、further,
前記相対位置を第1位置および第2位置とは異なる第3位置に変更する第2位置変更ステップと、A second position changing step for changing the relative position to a third position different from the first position and the second position;
前記第2位置変更ステップの後で、After the second position changing step,
該第3位置にある前記被験コイルのインダクタンス値を測定するステップ、Measuring an inductance value of the test coil in the third position;
該第3位置のインダクタンス値の測定値から、判定基準に基づいて前記被験コイルの絶縁不良を判定する第5判定ステップ、A fifth determination step for determining an insulation failure of the test coil based on a determination criterion from a measured value of the inductance value at the third position;
前記固定子の前記被験コイルに対して第3インパルス電圧試験を行うステップ、および、Performing a third impulse voltage test on the test coil of the stator; and
前記第3インパルス電圧試験により得られた応答波形の面積を、第3基準応答波形面積と比較することにより、前記被験コイルの絶縁不良を判定する第6判定ステップとA sixth determination step of determining an insulation failure of the test coil by comparing an area of the response waveform obtained by the third impulse voltage test with a third reference response waveform area;
を有し、Have
前記第3基準応答波形面積は、正常なコイルに関して事前に求められたインダクタンス値とインパルス電圧応答波形との関係性に基づいて前記回転子と前記被験コイルとの相対的位置関係が前記第3位置における相対的位置関係と実質的に等しい相対位置において測定された前記被験コイルのインダクタンス値の測定値に応じて決定されることを特徴とする請求項8に記載の電動機用コイル試験方法。The third reference response waveform area is determined based on the relative position relationship between the rotor and the test coil based on the relationship between the inductance value obtained in advance with respect to a normal coil and the impulse voltage response waveform. The coil test method for an electric motor according to claim 8, wherein the coil test method is determined according to a measured value of an inductance value of the test coil measured at a relative position substantially equal to a relative positional relationship in.
前記第1判定ステップにおいて、前記判定基準は、前記正常なコイルのインダクタンス値に基づいて定められることを特徴とする、請求項1ないし9のいずれか1つに記載の電動機用コイル試験方法。 10. The motor coil test method according to claim 1 , wherein, in the first determination step, the determination criterion is determined based on an inductance value of the normal coil. 11. 電動機用コイルの絶縁不良を試験する装置であって、
a)回転子の固定子に対する相対位置を所望の位置に定めるための回転子位置決め手段、
被験コイルのインダクタンスを測定するインダクタンス測定手段、
前記被験コイルにインパルス電圧を印加するためのインパルス電圧発生手段、および、
前記被験コイルの試験を行うために前記各手段を制御する制御手段を備え、
b)該制御手段は、
前記電動機の前記回転子と前記被験コイルとの相対位置を第1位置に位置決めし、該第1位置において前記被験コイルのインダクタンス値を測定し、該第1位置のインダクタンスの測定値から、判定基準に基づいて前記被験コイルの絶縁不良を判定する第1判定をし、また、前記固定子の前記被験コイルに対して第1インパルス電圧試験を行い、前記第1インパルス電圧試験により得られた応答波形の面積から、第1基準応答波形面積値に基づいて前記被験コイルの絶縁不良を判定する第2判定をするように制御し、
前記第1基準応答波形面積は、正常なコイルに関して事前に求められたインダクタンス値とインパルス電圧応答波形との関係性に基づいて前記被験コイルのインダクタンス値の測定値に応じて決定されることを特徴とする電動機用コイル試験装置。
An apparatus for testing an insulation failure of a coil for an electric motor,
a) rotor positioning means for determining a relative position of the rotor to the stator at a desired position;
Inductance measuring means for measuring the inductance of the test coil,
Impulse voltage generating means for applying an impulse voltage to the test coil; and
Control means for controlling each means for testing the test coil;
b) The control means
A relative position between the rotor of the electric motor and the test coil is positioned at a first position, an inductance value of the test coil is measured at the first position, and a determination criterion is obtained from the measured value of the inductance at the first position. a first determination to determine the insulation failure of the test coil on the basis of, also, the first carried out an impulse voltage test to the subject coil, the first impulse voltage response waveform obtained by the test of the stator From the area of the control , to perform a second determination to determine the insulation failure of the test coil based on the first reference response waveform area value ,
The first reference response waveform area is determined according to a measured value of the inductance value of the test coil based on a relationship between an inductance value obtained in advance with respect to a normal coil and an impulse voltage response waveform. Electric motor coil testing equipment.
前記第1基準応答波形面積は、前記回転子と前記被験コイルとの相対的位置関係が前記第1位置における相対的位置関係と実質的に等しい相対位置において測定された前記被験コイルのインダクタンス値の測定値に応じて決定されることを特徴とする請求項11に記載の電動機用コイル試験装置。The first reference response waveform area is an inductance value of the test coil measured at a relative position where the relative positional relationship between the rotor and the test coil is substantially equal to the relative positional relationship at the first position. The coil test apparatus for an electric motor according to claim 11, wherein the coil test apparatus is determined according to a measured value. さらに、前記被験コイルの温度を計測する、前記制御手段に信号送信可能に接続された温度センサを有する請求項11に記載の電動機用コイル試験装置。 Furthermore, the coil test apparatus for motors of Claim 11 which has a temperature sensor connected to the said control means so that signal transmission is possible, which measures the temperature of the said test coil. 前記制御手段は、前記被験コイルのインダクタンスの測定値を、前記温度センサによって計測された前記被験コイルの温度に基づいて補正し、その結果得られるインダクタンス値の補正値から、前記判定基準に基づいて前記被験コイルの絶縁不良を判定することを特徴とする請求項13に記載の電動機用コイル試験装置。 The control means corrects the measured value of the inductance of the test coil based on the temperature of the test coil measured by the temperature sensor, and based on the determination criterion from the correction value of the inductance value obtained as a result. The coil test apparatus for an electric motor according to claim 13 , wherein an insulation failure of the test coil is determined. 前記制御手段は、前記被験コイルの応答波形面積の測定値を、前記温度センサによって計測された前記被験コイルの温度に基づいて補正し、その結果得られる応答波形面積の補正値から、前記所定の基準応答波形面積値に基づいて前記被験コイルの絶縁不良を判定することを特徴とする請求項13に記載の電動機用コイル試験装置。 The control means corrects the measured value of the response waveform area of the test coil based on the temperature of the test coil measured by the temperature sensor, and calculates the predetermined waveform from the correction value of the response waveform area obtained as a result. The coil test apparatus for an electric motor according to claim 13 , wherein an insulation failure of the test coil is determined based on a reference response waveform area value. 前記制御手段は、さらに、前記第1位置でのインダクタンスの測定後に、電動機の前記回転子と前記被験コイルとの相対位置を、前記第1位置と異なる第2位置に位置決めし、該第2位置で前記被験コイルのインダクタンス値を測定し、該第2位置のインダクタンス値の測定値から、前記判定基準に基づいて前記被験コイルの絶縁不良を判定するように制御する、ことを特徴とする請求項11ないし15のいずれか1つ記載の電動機用コイル試験装置。 The control means further positions the relative position between the rotor of the electric motor and the test coil at a second position different from the first position after measuring the inductance at the first position, and the second position. in claims measure the inductance value of the test coil, from the measured value of the inductance values of the second position, and controls to determine an insulation failure of the test coil on the basis of the criterion, it is characterized by The coil test apparatus for an electric motor according to any one of 11 to 15 . 前記制御手段は、さらに、前記第2位置におけるインダクタンス値の測定値および前記判定基準に基づいた前記被験コイルの絶縁不良の判定の後に、第2のインパルス電圧試験を行い、前記第2インパルス電圧試験により得られた応答波形の面積を、第2基準応答波形面積と比較することにより前記被験コイルの絶縁不良を判定するように制御
前記第2基準応答波形面積は、正常なコイルに関して事前に求められたインダクタンス値とインパルス電圧応答波形との関係性に基づいて前記回転子と前記被験コイルとの相対的位置関係が前記第2位置における相対的位置関係と実質的に等しい相対位置において測定された前記被験コイルのインダクタンス値に応じて決定されることを特徴とする請求項16に記載の電動機用コイル試験装置。
The control means further performs a second impulse voltage test after the determination of the insulation failure of the test coil based on the measured value of the inductance value at the second position and the determination criterion, and the second impulse voltage test. The area of the response waveform obtained by the above is controlled to determine the insulation failure of the test coil by comparing with the second reference response waveform area,
The second reference response waveform area is determined based on the relative position relationship between the rotor and the test coil based on the relationship between the inductance value obtained in advance with respect to a normal coil and the impulse voltage response waveform. The coil test apparatus for an electric motor according to claim 16 , wherein the coil test apparatus is determined in accordance with an inductance value of the test coil measured at a relative position substantially equal to a relative positional relationship in .
電動機の固定子のコイルの絶縁不良を試験する方法であって、A method for testing insulation failure of a stator coil of an electric motor,
前記被験コイルのインダクタンス値を測定するステップと、Measuring an inductance value of the test coil; and
前記固定子の前記被験コイルに対してインパルス電圧試験を行うステップと、Performing an impulse voltage test on the test coil of the stator;
前記インパルス電圧試験により得られた応答波形の面積を、基準応答波形面積と比較することにより、前記被験コイルの絶縁不良を判定する判定ステップとA determination step of determining an insulation failure of the test coil by comparing an area of the response waveform obtained by the impulse voltage test with a reference response waveform area;
を有し、Have
前記基準応答波形面積は、正常なコイルに関して事前に求められたインダクタンス値とインパルス電圧応答波形との関係性に基づいて前記測定するステップにおいて得られた前記被験コイルのインダクタンス値の測定値に応じて決定されることを特徴とする電動機用コイル試験方法。The reference response waveform area depends on the measured value of the inductance value of the test coil obtained in the measuring step based on the relationship between the inductance value obtained in advance for a normal coil and the impulse voltage response waveform. A method for testing a coil for an electric motor, characterized by being determined.
電動機用コイルの絶縁不良を試験する装置であって、An apparatus for testing an insulation failure of a coil for an electric motor,
被験コイルのインダクタンスを測定するインダクタンス測定手段、Inductance measuring means for measuring the inductance of the test coil,
前記被験コイルにインパルス電圧を印加するためのインパルス電圧発生手段、および、Impulse voltage generating means for applying an impulse voltage to the test coil; and
前記各手段を制御する制御手段を備え、Comprising control means for controlling each means,
b)該制御手段は、b) The control means
前記被験コイルのインダクタンス値を測定し、前記固定子の前記被験コイルに対してインパルス電圧試験を行い、前記インパルス電圧試験により得られた応答波形の面積から、基準応答波形面積値に基づいて前記被験コイルの絶縁不良を判定するように制御し、An inductance value of the test coil is measured, an impulse voltage test is performed on the test coil of the stator, and an area of the response waveform obtained by the impulse voltage test is calculated based on a reference response waveform area value. Control to determine the insulation failure of the coil,
前記基準応答波形面積は、正常なコイルに関して事前に求められたインダクタンス値とインパルス電圧応答波形との関係性に基づいて前記被験コイルのインダクタンス値の測定値に応じて決定されることを特徴とする電動機用コイル試験装置。The reference response waveform area is determined according to a measured value of the inductance value of the test coil based on a relationship between an inductance value obtained in advance with respect to a normal coil and an impulse voltage response waveform. Coil testing device for electric motors.
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