JP5664580B2 - ３相コイル抵抗測定装置及び３相コイル抵抗測定方法 - Google Patents

Description

本発明は、スター結線される３相のコイルの各抵抗値を測定する３相コイル抵抗測定装置及び３相コイル抵抗測定方法に関する。

３相モータ等に用いられる、スター結線がされた３相のコイルは、性能を低下させないよう互いに同じ抵抗値になるように製造している。この抵抗値は、例えば数十ｍΩ程度と小さく、製造後に専用の測定装置を用いて測定をしている。そして、Ｕ相及びＶ相のコイル、Ｖ相及びＷ相のコイル、Ｗ相及びＵ相のコイルの３つの結線部分の抵抗値を順次測定し、各相のコイルの抵抗値が適正であるかを判断している。
また、スター結線された３相のコイルの抵抗値を測定する装置ではないが、導体の抵抗を測定する電気抵抗測定装置としては、例えば、特許文献１に開示されたものがある。

特開平８−５６８２号公報

しかしながら、上記専用の測定装置を用いたコイルの抵抗値の測定においては、２相のコイルに対して直流電圧を印加しているだけであり、測定する抵抗値が安定するまでに時間がかかる。また、スター結線における３つの結線部分に対して、順次測定を行う必要があり、測定に時間がかかる。さらに、測定するコイルの抵抗値が数十ｍΩと小さいため、この測定を安定させるためには、測定装置に更なる工夫が必要とされる。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、短時間かつ高い測定精度で３相のコイルの抵抗値を測定することができる３相コイル抵抗測定装置及び３相コイル抵抗測定方法を提供しようとして得られたものである。

本発明の一態様は、スター結線される３相のコイルの各抵抗値を測定する装置であって、
直流電圧を印加する電源と、
該電源の電極間に対して、一端から順に直列接続された第１抵抗及び第２抵抗と、
上記電源の電極間に対して、上記第１抵抗及び上記第２抵抗と並列に、一端から順に直列接続された第１未知抵抗、第２未知抵抗、第３抵抗及び第４抵抗と、
上記第２未知抵抗及び上記第３抵抗に対して並列接続された第３未知抵抗と、
上記第１抵抗及び上記第２抵抗の中間点と、上記第２未知抵抗及び上記第３抵抗の中間点との間に接続された検流計と、
上記電源の電極間の抵抗値を測る抵抗計と、を備えており、
スター結線される３相のコイルを、上記第１未知抵抗、上記第２未知抵抗及び上記第３未知抵抗として接続し、
上記第１抵抗の抵抗値Ｒ１と上記第２抵抗の抵抗値Ｒ２とのいずれか、及び上記第３抵抗の抵抗値Ｒ３と上記第４抵抗の抵抗値Ｒ４とのいずれかをそれぞれ可変させて、上記検流計を流れる電流がほぼゼロになる状態を形成し、上記第１未知抵抗の抵抗値Ｘ１、上記第２未知抵抗の抵抗値Ｘ２及び上記第３未知抵抗の抵抗値Ｘ３を、Ｒ１：Ｒ２＝Ｘ１：Ｒ４＝Ｘ２：Ｒ３の関係式、並びに上記第１〜第４抵抗及び上記第１〜第３未知抵抗の合成抵抗Ｒｘが上記抵抗計の抵抗値Ｒに等しいとした関係式から求めるよう構成されていることを特徴とする３相コイル抵抗測定装置にある（請求項１）。

本発明の他の態様は、スター結線される３相のコイルの各抵抗値を測定する方法であって、
直流電圧を印加する電源と、
該電源の電極間に対して、一端から順に直列接続された第１抵抗及び第２抵抗と、
上記電源の電極間に対して、上記第１抵抗及び上記第２抵抗と並列に、一端から順に直列接続された第１未知抵抗、第２未知抵抗、第３抵抗及び第４抵抗と、
上記第２未知抵抗及び上記第３抵抗に対して並列接続された第３未知抵抗と、
上記第１抵抗及び上記第２抵抗の中間点と、上記第２未知抵抗及び上記第３抵抗の中間点との間に接続された検流計と、
上記電源の電極間の抵抗値を測る抵抗計と、を用い、
スター結線される３相のコイルを、上記第１未知抵抗、上記第２未知抵抗及び上記第３未知抵抗として接続し、
上記第１抵抗の抵抗値Ｒ１と上記第２抵抗の抵抗値Ｒ２とのいずれか、及び上記第３抵抗の抵抗値Ｒ３と上記第４抵抗の抵抗値Ｒ４とのいずれかをそれぞれ可変させて、上記検流計を流れる電流がほぼゼロになる状態を形成し、上記第１未知抵抗の抵抗値Ｘ１、上記第２未知抵抗の抵抗値Ｘ２及び上記第３未知抵抗の抵抗値Ｘ３を、Ｒ１：Ｒ２＝Ｘ１：Ｒ４＝Ｘ２：Ｒ３の関係式、並びに上記第１〜第４抵抗及び上記第１〜第３未知抵抗の合成抵抗Ｒｘが上記抵抗計の抵抗値Ｒに等しいとした関係式から求めることを特徴とする３相コイル抵抗測定方法にある（請求項４）。

上記３相コイル抵抗測定装置は、ダブルブリッジ回路を利用して３相のコイルの抵抗値を測定するものである。
３相コイル抵抗測定装置においては、スター結線される３相のコイルを、第１未知抵抗、第２未知抵抗及び第３未知抵抗として、測定回路中に接続する。そして、第１抵抗と第２抵抗とのいずれか、及び第３抵抗と第４抵抗とのいずれかの各抵抗値を可変させ、検流計を流れる電流がほぼゼロになる状態を形成する。

そして、このときの第１〜第４抵抗の各抵抗値をＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４、抵抗計の抵抗値をＲ、第１〜第３未知抵抗の各抵抗値をＸ１，Ｘ２，Ｘ３とすると、Ｒ１：Ｒ２＝Ｘ１：Ｒ４＝Ｘ２：Ｒ３の関係式が成り立つ。そして、この関係式から、第１未知抵抗としてのいずれかの相のコイルの抵抗値、及び第２未知抵抗としての他のいずれかの相のコイルの抵抗値を求めることができる。また、第１〜第４抵抗及び第１〜第３未知抵抗の合成抵抗をＲｘとすると、Ｒｘ＝Ｒの関係から、第３未知抵抗としての残りの相のコイルの抵抗値を求めることができる。

このように、上記３相コイル抵抗測定装置においては、ダブルブリッジ回路を応用して、３相のコイルの抵抗値を測定することができる。そして、検流計を流れる電流がほぼゼロとなるように、第１抵抗と第２抵抗とのいずれか、及び第３抵抗と第４抵抗とのいずれかの２つの抵抗の抵抗値を可変させることにより、短時間で３相のコイルの抵抗値を測定することができる。また、３相のコイルの抵抗値の測定精度を向上させることができる。

それ故、上記３相コイル抵抗測定装置によれば、短時間かつ高い測定精度で３相のコイルの抵抗値を測定することができる。
また、上記３相コイル抵抗測定方法によっても、装置の場合と同様に、短時間かつ高い測定精度で３相のコイルの抵抗値を測定することができる。

実施例にかかる、３相コイル抵抗測定装置を示す回路図。 実施例にかかる、３相コイル抵抗測定装置を、図１とは異なる表示の仕方で示す回路図。 実施例にかかる、３相コイル抵抗測定装置を示す構成図。 実施例にかかる、３相コイル抵抗測定方法を示すフローチャート。 実施例にかかる、他の３相コイル抵抗測定方法の一部を示すフローチャート。

上述した３相コイル抵抗測定装置及び３相コイル抵抗測定方法における好ましい実施の形態につき説明する。
上記３相コイル抵抗測定装置及び３相コイル抵抗測定方法においては、上記第３抵抗の抵抗値Ｒ３及び上記第４抵抗の抵抗値Ｒ４は上記３相のコイルにおける各相のコイルの設計上の抵抗値に比べて、また上記第２抵抗の抵抗値Ｒ２は上記第１抵抗の抵抗値Ｒ１に比べて、１００倍以上の抵抗値になるよう設定し、上記第１抵抗の抵抗値Ｒ１及び上記第４抵抗の抵抗値Ｒ４を固定する一方、上記第２抵抗の抵抗値Ｒ２及び上記第３抵抗の抵抗値Ｒ３を可変させて、上記検流計を流れる電流がほぼゼロになる状態を形成することができる（請求項２，５）。
この場合には、Ｒ１：Ｒ２＝Ｘ１：Ｒ４＝Ｘ２：Ｒ３の関係式における抵抗値の比をできるだけ大きくとることができる。そして、検流計を流れる電流がほぼゼロとなる状態を形成するための第２抵抗の抵抗値Ｒ２及び第３抵抗の抵抗値Ｒ３の調整を行いやすくすることができる。

また、上記第２抵抗及び上記第３抵抗は、デジタル式可変抵抗器によって構成し、上記第２抵抗、上記第３抵抗、上記検流計及び上記抵抗計は、制御装置によって入出力制御を可能とし、該制御装置は、上記第２抵抗の抵抗値Ｒ２及び上記第３抵抗の抵抗値Ｒ３を段階的に可変させ、上記検流計における電流値がゼロを通過したときの上記第２抵抗の抵抗値Ｒ２、上記第３抵抗の抵抗値Ｒ３及び上記抵抗計の抵抗値Ｒを読み取って、上記第１未知抵抗の抵抗値Ｘ１、上記第２未知抵抗の抵抗値Ｘ２及び上記第３未知抵抗の抵抗値Ｘ３を求めることができる（請求項３，６）。
この場合には、制御装置によって、第２抵抗の抵抗値Ｒ２及び第３抵抗の抵抗値Ｒ３を段階的に可変させることにより、３相のコイルの抵抗値をデジタル的に短時間で測定することができる。
なお、上記検流計における電流値がゼロを通過したときとは、この電流値が、プラス側からマイナス側に向けて、あるいはマイナス側からプラス側に向けて０（ｍＡ）を挟んで変化したときのことをいう。この電流値は、場合によっては、丁度０（ｍＡ）になることもある。

以下に、３相コイル抵抗測定装置及び３相コイル抵抗測定方法にかかる実施例につき、図面を参照して説明する。
本例の３相コイル抵抗測定装置１は、図１に示すごとく、スター結線される３相のコイル３Ｕ，３Ｖ，３Ｗの各抵抗値を測定するものである。３相コイル抵抗測定装置１は、次の電源２１、第１〜第４抵抗３１，３２，３３，３４、第１〜第３未知抵抗４１，４２，４３、検流計２３及び抵抗計２２を備えている。

電源２１は、測定回路１０の両端に直流電圧を印加するよう構成されている。第１抵抗３１と第２抵抗３２とは、電源２１の電極間に対して一端から順に直列接続されている。第１未知抵抗４１、第２未知抵抗４２、第３抵抗３３及び第４抵抗３４は、電源２１の電極間に対して、第１抵抗３１及び第２抵抗３２と並列に、一端から順に直列接続されている。第３未知抵抗４３は、第２未知抵抗４２及び第３抵抗３３に対して並列接続されている。検流計２３は、第１抵抗３１及び第２抵抗３２の中間点Ｐ１と、第２未知抵抗４２及び第３抵抗３３の中間点Ｐ２との間に接続されている。抵抗計２２は、電源２１の電極間の抵抗値を測るよう構成されている。

スター結線される３相のコイル３Ｕ，３Ｖ，３Ｗは、第１未知抵抗４１、第２未知抵抗４２及び第３未知抵抗４３として接続される。
そして、３相コイル抵抗測定装置１は、第１抵抗３１の抵抗値Ｒ１と第２抵抗３２の抵抗値Ｒ２とのいずれか、及び第３抵抗３３の抵抗値Ｒ３と第４抵抗３４の抵抗値Ｒ４とのいずれかをそれぞれ可変させて、検流計２３を流れる電流がほぼゼロになる状態を形成し、第１未知抵抗４１の抵抗値Ｘ１、第２未知抵抗４２の抵抗値Ｘ２及び第３未知抵抗４３の抵抗値Ｘ３を、Ｒ１：Ｒ２＝Ｘ１：Ｒ４＝Ｘ２：Ｒ３の関係式Ａ１、並びに第１〜第４抵抗３１，３２，３３，３４及び第１〜第３未知抵抗４１，４２，４３の合成抵抗Ｒｘが抵抗計２２の抵抗値Ｒに等しいとした関係式Ａ２から求めるよう構成されている。

以下に、本例の３相コイル抵抗測定装置及び３相コイル抵抗測定方法につき、図１〜図５を参照して詳説する。
図１、図２に示すごとく、３相コイル抵抗測定装置１は、３相回転電機のステータに配置された状態の３相のコイル３Ｕ，３Ｖ，３Ｗの各抵抗値を測定するものである。また、３相コイル抵抗測定装置１は、ダブルブリッジ回路を利用して３相のコイル３Ｕ，３Ｖ，３Ｗの各抵抗値を測定するものである。
本例の第１抵抗３１及び第４抵抗３４は、抵抗値が固定された固定抵抗である。また、第２抵抗３２及び第３抵抗３３は、抵抗値を変化させることができる可変抵抗である。第２抵抗３２及び第３抵抗３３は、デジタル式可変抵抗器によって構成されている。

本例においては、第３抵抗３３の抵抗値Ｒ３及び第４抵抗３４の抵抗値Ｒ４は３相のコイル３Ｕ，３Ｖ，３Ｗにおける各相のコイルの設計上の抵抗値に比べて、また第２抵抗３２の抵抗値Ｒ２は第１抵抗３１の抵抗値Ｒ１に比べて、１０００倍以上の抵抗値になるよう設定されている。
本例の３相のコイル３Ｕ，３Ｖ，３Ｗにおける各相のコイルの設計上の抵抗値は、４５（ｍΩ）である。この抵抗値は、数（ｍΩ）の値でばらつく可能性がある。本例においては、第１抵抗３１は、１（Ω）の固定抵抗とし、第２抵抗３２は、２１５０（Ω）±１００（Ω）の可変抵抗とし、第３抵抗３３は、１００（Ω）±５（Ω）の可変抵抗とし、第４抵抗３４は、１００（Ω）の固定抵抗としている。

図３に示すごとく、第２抵抗３２、第３抵抗３３、検流計２３及び抵抗計２２は、ＧＰＩＢ等の入出力インターフェイス５１を介して制御装置５によって入出力制御が可能である。
制御装置５は、第２抵抗３２の抵抗値Ｒ２及び第３抵抗３３の抵抗値Ｒ３をそれぞれ段階的に可変させ、検流計２３における電流値Ｇがゼロに近い所定の許容範囲内になったときに、第２抵抗３２の抵抗値Ｒ２、第３抵抗３３の抵抗値Ｒ３及び抵抗計２２の抵抗値Ｒを読み取るとともに、第１抵抗３１の抵抗値Ｒ１及び第４抵抗３４の抵抗値Ｒ４を用いて、第１未知抵抗４１の抵抗値Ｘ１、第２未知抵抗４２の抵抗値Ｘ２及び第３未知抵抗４３の抵抗値Ｘ３を求めるよう構成されている。

図２、図３に示すごとく、抵抗計２２は、電源２１の電極間の電圧を測定する電圧計、及び電源２１の電極間に流れる電流を測定する電流計を用いて、測定回路１０全体の抵抗値Ｒを測定するよう構成されている。検流計２３は、電流計によって構成されている。検流計２３は、第１抵抗３１及び第２抵抗３２の中間点Ｐ１と、第２未知抵抗４２及び第３抵抗３３の中間点Ｐ２との間において、電圧が高い方から低い方へと流れる電流を測定するよう構成されている。
３相コイル抵抗測定装置１においては、スター結線された３相のコイル３Ｕ，３Ｖ，３Ｗにおける各相のコイルをそれぞれ接続する３つの端子部２４が設けられている。３相のコイル３Ｕ，３Ｖ，３Ｗには、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のコイルがあるが、３つの端子部２４に対して、どの相のコイルを接続してもよい。そして、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のコイル３Ｕ，３Ｖ，３Ｗは、接続する端子部２４によって、第１〜第３未知抵抗４１，４２，４３のいずれの未知抵抗とすることもできる。

３相コイル抵抗測定装置１は、次のようにして、第２抵抗３２及び第３抵抗３３を段階的に可変させることにより、検流計２３によって測定される電流値Ｇがほぼゼロになる状態を探り出す。
具体的には、本例においては、第３抵抗３３を９５（Ω）から１０５（Ω）まで０．１（Ω）ずつ段階的に可変させるとともに、第２抵抗３２を２０５０（Ω）から２２５０（Ω）まで１０（Ω）ずつ段階的に可変させる。また、この可変調整を行う際に、検流計２３によって測定される電流値Ｇが、プラス側からマイナス側に向けて、あるいはマイナス側からプラス側に向けてゼロ（０（ｍＡ）になる値）を通過したときには、第３抵抗３３を、ゼロを通過したときの抵抗値Ｒ３に固定し、第２抵抗３２を２０５０（Ω）から２２５０（Ω）まで１（Ω）ずつ段階的に可変させる。そして、検流計２３によって測定される電流値Ｇがゼロを通過したときに、電流値Ｇがゼロである平衡状態に達したとして、このときの第２抵抗３２の抵抗値Ｒ２及び第３抵抗３３の抵抗値Ｒ３を読み取る。

第２抵抗３２の抵抗値Ｒ２及び第３抵抗３３の抵抗値Ｒ３の調整をして検流計２３を流れる電流値Ｇがほぼゼロになったときに、第１未知抵抗４１の抵抗値Ｘ１は、Ｘ１＝Ｒ１・Ｒ４／Ｒ２から算出し、第２未知抵抗４２の抵抗値Ｘ２は、Ｘ２＝Ｘ１・Ｒ３／Ｒ４から算出する。
また、第３未知抵抗４３の抵抗値Ｘ３は、次のように算出する。抵抗計２２には、第１抵抗３１及び第２抵抗３２と、第１〜第３未知抵抗４１，４２，４３、第３抵抗３３及び第４抵抗３４とが並列に接続されている。そして、第１〜第３未知抵抗４１，４２，４３、第３抵抗３３及び第４抵抗３４による合成抵抗をＳとすると、Ｓ＝Ｘ１＋｛（Ｘ２＋Ｒ３）・Ｘ３｝／（Ｘ２＋Ｒ３＋Ｘ３）＋Ｒ４となる。また、第１〜第４抵抗３１，３２，３３，３４及び第１〜第３未知抵抗４１，４２，４３の合成抵抗Ｒｘは、Ｒｘ＝｛（Ｒ１＋Ｒ２）・Ｓ｝／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｓ）となる。これをＳの式に変換すると、Ｓ＝｛（Ｒ１＋Ｒ２）・Ｒｘ｝／（Ｒ１＋Ｒ２−Ｒｘ）となる。そして、合成抵抗Ｒｘを抵抗計２２の抵抗値Ｒに置き換え、Ｘ１＋｛（Ｘ２＋Ｒ３）・Ｘ３｝／（Ｘ２＋Ｒ３＋Ｘ３）＋Ｒ４＝｛（Ｒ１＋Ｒ２）・Ｒ｝／（Ｒ１＋Ｒ２−Ｒ）の等式をＸ２の式に変換して、Ｘ３を算出する。

次に、本例の３相コイル抵抗測定方法について、図４のフローチャートを参照して具体的に説明する。
まず、３相コイル抵抗測定装置１における各端子部２４に、ステータにおいてスター結線されたＵ相、Ｖ相、Ｗ相のコイル３Ｕ，３Ｖ，３Ｗをそれぞれ接続する。本例では、第１未知抵抗４１としてＶ相のコイル３Ｖが接続され、第２未知抵抗４２としてＵ相のコイル３Ｕが接続され、第３未知抵抗４３としてＷ相のコイル３Ｗが接続される。
次いで、第２抵抗３２の抵抗値Ｒ２と第３抵抗３３の抵抗値Ｒ３とを一番低く設定する（図４のステップＳ１）。本例では、第２抵抗３２の抵抗値Ｒ２を２０５０（Ω）に設定し、第３抵抗３３の抵抗値Ｒ３を９５（Ω）に設定する。この初期設定を行った状態においては、測定回路１０における各抵抗３１〜３４，４１〜４３のバランスが取れていないため、検流計２３の電流値Ｇが任意の値を示すと考えられる。

次いで、第２抵抗３２の抵抗値Ｒ２をΔｒ２として１０（Ω）増加させ（Ｓ２）、検流計２３の電流値Ｇがゼロを通過したか否かを判別する（Ｓ３）。このゼロを通過したかの意味は、検流計２３を流れる電流値Ｇがプラス側からマイナス側に変化するか、マイナス側からプラス側に変化するという意味である。そして、第２抵抗３２の抵抗値Ｒ２が最大になるまで（Ｓ４）、第２抵抗３２の抵抗値Ｒ２をΔｒ２として１０（Ω）ずつ増加させ（Ｓ２）、増加させるごとに、検流計２３の電流値Ｇがゼロを通過したか否かを判別する（Ｓ３）。そして、第２抵抗３２の抵抗値Ｒ２が最大になったときには（Ｓ４）、この第２抵抗３２の抵抗値Ｒ２を最小に戻す（Ｓ５）。また、このときには、第３抵抗３３の抵抗値Ｒ３をΔｒ３として０．１（Ω）増加させる（Ｓ６）。

その後、第２抵抗３２の抵抗値Ｒ２を再びΔｒ２として１０（Ω）ずつ増加させていくとともに（Ｓ２）、第３抵抗３３の抵抗値Ｒ３をΔｒ３として０．１（Ω）ずつ増加させていき（Ｓ６）、検流計２３の電流値Ｇがゼロを通過するまでＳ２〜Ｓ６を繰り返す。
次いで、第２抵抗３２の抵抗値Ｒ２及び第３抵抗３３の抵抗値Ｒ３が特定の値になり、検流計２３の電流値Ｇがゼロを通過したときには（Ｓ３）、第３抵抗３３の抵抗値Ｒ３及び第２抵抗３２の抵抗値Ｒ２を、ゼロ通過したときの値Ｒ３’，Ｒ２’に設定する（Ｓ７）。そして、第３抵抗３３の抵抗値Ｒ３は、ゼロ通過したときの値に確定し、第２抵抗３２の抵抗値Ｒ２は、変更幅を小さくして段階的に減少させていく。

次いで、第２抵抗３２の抵抗値Ｒ２をΔｒ２’として１（Ω）減少させ（Ｓ８）、検流計２３の電流値Ｇがゼロを通過したかを判別する（Ｓ９）。そして、検流計２３の電流値Ｇがゼロを通過するまでＳ８，Ｓ９を繰り返す。その後、検流計２３の電流値Ｇがゼロを通過したときには、このときの第２抵抗３２の抵抗値Ｒ２及び第３抵抗３３の抵抗値Ｒ３を用い、第１〜第３未知抵抗４１，４２，４３を上記関係式Ａ１，Ａ２に当てはめて算出する（Ｓ１０）。こうして、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のコイルの抵抗値を、第１〜第３未知抵抗４１，４２，４３の抵抗値として測定することができる。
なお、各抵抗３１〜３４，４１〜４３の抵抗値が丁度バランスしたときには検流計２３の電流値Ｇはゼロになるが、たいていの場合は、この電流値Ｇはゼロに近い値となる。

また、図４におけるａ部以降（第３抵抗３３の抵抗値Ｒ３及び第２抵抗３２の抵抗値Ｒ２をゼロ通過したときの値Ｒ３’，Ｒ２’に設定した後）は、次のようにして、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のコイルの抵抗値を、第１〜第３未知抵抗４１，４２，４３の抵抗値として測定することができる。
図５に示すごとく、ステップＳ７’の後には、第２抵抗３２の抵抗値Ｒ２をΔｒ２’として１（Ω）減少させ（Ｓ８’）、検流計２３の電流値Ｇが、ゼロを含む許容範囲内（−α≦Ｇ≦＋α）になったかを判別する（Ｓ９’）。
ここで、検流計２３の電流値Ｇの許容範囲±αは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相のコイルの抵抗値、抵抗値Ｒ２、抵抗値Ｒ３の各々を所定幅で変化させたときに、変化する量を算出し、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相のコイルの抵抗値として測定される値の誤差が許容される範囲で設定することができる。

次いで、第２抵抗３２の抵抗値Ｒ２がゼロ通過時の値Ｒ２’からΔｒ２（１０（Ω））を差し引いた値以下（Ｒ２≦Ｒ２’−Δｒ２）になったかを判別する（Ｓ１０’）。
通常は、Ｓ８’，Ｓ９’及びＳ１０’を繰り返すうちに、検流計２３の電流値Ｇは、ゼロを含む許容範囲内（−α≦Ｇ≦＋α）になると考えられる。このとき、電流値Ｇが許容範囲内になったときの第２抵抗３２の抵抗値Ｒ２及び第３抵抗３３の抵抗値Ｒ３を用い、第１〜第３未知抵抗４１，４２，４３を上記関係式Ａ１，Ａ２に当てはめて算出する（Ｓ１１’）。こうして、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のコイルの抵抗値を、第１〜第３未知抵抗４１，４２，４３の抵抗値として測定することができる。

一方、Ｓ８’，Ｓ９’及びＳ１０’を繰り返すうちに、第２抵抗３２の抵抗値Ｒ２がＲ２≦Ｒ２’−Δｒ２になったときには、ゼロを通過したときの第３抵抗３３の抵抗値Ｒ３の設定誤差が許容範囲を超えていると考えられる。この場合には、再調整（Ｓ１２’）として、第３抵抗３３の抵抗値Ｒ３を、Δｒ３（０．１（Ω））よりもさらに小さいΔｒ３’（例えば０．０１（Ω））ずつ可変させて、上記ステップＳ１〜Ｓ６を繰り返すことができる。そして、上記ステップＳ７〜Ｓ１０、又はステップＳ７’〜Ｓ１１’を再び実行することができる。

３相コイル抵抗測定装置１は、ダブルブリッジ回路を利用して３相のコイル３Ｕ，３Ｖ，３Ｗの抵抗値を測定するものである。
３相コイル抵抗測定装置１においては、ステータにおいてスター結線された３相のコイル３Ｕ，３Ｖ，３Ｗを、第１未知抵抗４１、第２未知抵抗４２及び第３未知抵抗４３として、測定回路１０中に接続する。そして、第２抵抗３２の抵抗値Ｒ２及び第３抵抗３３の抵抗値Ｒ３を可変させ、検流計２３を流れる電流がほぼゼロになる状態を形成する。

そして、このときの第１〜第４抵抗３１，３２，３３，３４の各抵抗値をＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４、抵抗計２２の抵抗値をＲ、第１〜第３未知抵抗４１，４２，４３の各抵抗値をＸ１，Ｘ２，Ｘ３とすると、Ｒ１：Ｒ２＝Ｘ１：Ｒ４＝Ｘ２：Ｒ３の関係式Ａ１が成り立つ。そして、この関係式Ａ１から、本例では、第１未知抵抗４１としてのＶ相のコイル３Ｖの抵抗値、及び第２未知抵抗４２としてのＵ相のコイル３Ｕの抵抗値を求めることができる。また、第１〜第４抵抗３１，３２，３３，３４及び第１〜第３未知抵抗４１，４２，４３の合成抵抗をＲｘとすると、Ｒｘ＝Ｒの関係から、第３未知抵抗４３としてのＷ相のコイル３Ｗの抵抗値を求めることができる。

このように、３相コイル抵抗測定装置１においては、ダブルブリッジ回路を応用して、３相のコイル３Ｕ，３Ｖ，３Ｗの抵抗値を測定することができる。そして、検流計２３を流れる電流がほぼゼロとなるように、第２抵抗３２の抵抗値Ｒ２及び第３抵抗３３の抵抗値Ｒ３を可変させることにより、短時間で３相のコイル３Ｕ，３Ｖ，３Ｗの抵抗値を測定することができる。また、ダブルブリッジ回路の性質を利用して３相のコイル３Ｕ，３Ｖ，３Ｗの抵抗値の測定精度を向上させることができる。
それ故、３相コイル抵抗測定装置１及び３相コイル抵抗測定方法によれば、短時間かつ高い測定精度で３相のコイル３Ｕ，３Ｖ，３Ｗの抵抗値を測定することができる。

１ ３相コイル抵抗測定装置
２２ 抵抗計
２３ 検流計
３Ｕ，３Ｖ，３Ｗ ３相のコイル
３１ 第１抵抗
３２ 第２抵抗
３３ 第３抵抗
３４ 第４抵抗
４１ 第１未知抵抗
４２ 第２未知抵抗
４３ 第３未知抵抗

Claims (6)

1. スター結線される３相のコイルの各抵抗値を測定する装置であって、
   直流電圧を印加する電源と、
   該電源の電極間に対して、一端から順に直列接続された第１抵抗及び第２抵抗と、
   上記電源の電極間に対して、上記第１抵抗及び上記第２抵抗と並列に、一端から順に直列接続された第１未知抵抗、第２未知抵抗、第３抵抗及び第４抵抗と、
   上記第２未知抵抗及び上記第３抵抗に対して並列接続された第３未知抵抗と、
   上記第１抵抗及び上記第２抵抗の中間点と、上記第２未知抵抗及び上記第３抵抗の中間点との間に接続された検流計と、
   上記電源の電極間の抵抗値を測る抵抗計と、を備えており、
   スター結線される３相のコイルを、上記第１未知抵抗、上記第２未知抵抗及び上記第３未知抵抗として接続し、
   上記第１抵抗の抵抗値Ｒ１と上記第２抵抗の抵抗値Ｒ２とのいずれか、及び上記第３抵抗の抵抗値Ｒ３と上記第４抵抗の抵抗値Ｒ４とのいずれかをそれぞれ可変させて、上記検流計を流れる電流がほぼゼロになる状態を形成し、上記第１未知抵抗の抵抗値Ｘ１、上記第２未知抵抗の抵抗値Ｘ２及び上記第３未知抵抗の抵抗値Ｘ３を、Ｒ１：Ｒ２＝Ｘ１：Ｒ４＝Ｘ２：Ｒ３の関係式、並びに上記第１〜第４抵抗及び上記第１〜第３未知抵抗の合成抵抗Ｒｘが上記抵抗計の抵抗値Ｒに等しいとした関係式から求めるよう構成されていることを特徴とする３相コイル抵抗測定装置。
2. 請求項１に記載の３相コイル抵抗測定装置において、上記第３抵抗の抵抗値Ｒ３及び上記第４抵抗の抵抗値Ｒ４は上記３相のコイルにおける各相のコイルの設計上の抵抗値に比べて、また上記第２抵抗の抵抗値Ｒ２は上記第１抵抗の抵抗値Ｒ１に比べて、１００倍以上の抵抗値になるよう設定されており、
   上記第１抵抗の抵抗値Ｒ１及び上記第４抵抗の抵抗値Ｒ４を固定する一方、上記第２抵抗の抵抗値Ｒ２及び上記第３抵抗の抵抗値Ｒ３を可変させて、上記検流計を流れる電流がほぼゼロになる状態を形成するよう構成されていることを特徴とする３相コイル抵抗測定装置。
3. 請求項２に記載の３相コイル抵抗測定装置において、上記第２抵抗及び上記第３抵抗は、デジタル式可変抵抗器によって構成されており、
   上記第２抵抗、上記第３抵抗、上記検流計及び上記抵抗計は、制御装置によって入出力制御が可能であり、
   該制御装置は、上記第２抵抗の抵抗値Ｒ２及び上記第３抵抗の抵抗値Ｒ３を段階的に可変させ、上記検流計における電流値がゼロを通過したときの上記第２抵抗の抵抗値Ｒ２、上記第３抵抗の抵抗値Ｒ３及び上記抵抗計の抵抗値Ｒを読み取って、上記第１未知抵抗の抵抗値Ｘ１、上記第２未知抵抗の抵抗値Ｘ２及び上記第３未知抵抗の抵抗値Ｘ３を求めるよう構成されていることを特徴とする３相コイル抵抗測定装置。
4. スター結線される３相のコイルの各抵抗値を測定する方法であって、
   直流電圧を印加する電源と、
   該電源の電極間に対して、一端から順に直列接続された第１抵抗及び第２抵抗と、
   上記電源の電極間に対して、上記第１抵抗及び上記第２抵抗と並列に、一端から順に直列接続された第１未知抵抗、第２未知抵抗、第３抵抗及び第４抵抗と、
   上記第２未知抵抗及び上記第３抵抗に対して並列接続された第３未知抵抗と、
   上記第１抵抗及び上記第２抵抗の中間点と、上記第２未知抵抗及び上記第３抵抗の中間点との間に接続された検流計と、
   上記電源の電極間の抵抗値を測る抵抗計と、を用い、
   スター結線される３相のコイルを、上記第１未知抵抗、上記第２未知抵抗及び上記第３未知抵抗として接続し、
   上記第１抵抗の抵抗値Ｒ１と上記第２抵抗の抵抗値Ｒ２とのいずれか、及び上記第３抵抗の抵抗値Ｒ３と上記第４抵抗の抵抗値Ｒ４とのいずれかをそれぞれ可変させて、上記検流計を流れる電流がほぼゼロになる状態を形成し、上記第１未知抵抗の抵抗値Ｘ１、上記第２未知抵抗の抵抗値Ｘ２及び上記第３未知抵抗の抵抗値Ｘ３を、Ｒ１：Ｒ２＝Ｘ１：Ｒ４＝Ｘ２：Ｒ３の関係式、並びに上記第１〜第４抵抗及び上記第１〜第３未知抵抗の合成抵抗Ｒｘが上記抵抗計の抵抗値Ｒに等しいとした関係式から求めることを特徴とする３相コイル抵抗測定方法。
5. 請求項４に記載の３相コイル抵抗測定方法において、上記第３抵抗の抵抗値Ｒ３及び上記第４抵抗の抵抗値Ｒ４は上記３相のコイルにおける各相のコイルの設計上の抵抗値に比べて、また上記第２抵抗の抵抗値Ｒ２は上記第１抵抗の抵抗値Ｒ１に比べて、１００倍以上の抵抗値になるよう設定しておき、
   上記第１抵抗の抵抗値Ｒ１及び上記第４抵抗の抵抗値Ｒ４を固定する一方、上記第２抵抗の抵抗値Ｒ２及び上記第３抵抗の抵抗値Ｒ３を可変させて、上記検流計を流れる電流がほぼゼロになる状態を形成することを特徴とする３相コイル抵抗測定方法。
6. 請求項５に記載の３相コイル抵抗測定方法において、上記第２抵抗及び上記第３抵抗は、デジタル式可変抵抗器によって構成しておき、
   上記第２抵抗、上記第３抵抗、上記検流計及び上記抵抗計は、制御装置によって入出力制御を可能とし、
   該制御装置は、上記第２抵抗の抵抗値Ｒ２及び上記第３抵抗の抵抗値Ｒ３を段階的に可変させ、上記検流計における電流値がゼロを通過したときの上記第２抵抗の抵抗値Ｒ２、上記第３抵抗の抵抗値Ｒ３及び上記抵抗計の抵抗値Ｒを読み取って、上記第１未知抵抗の抵抗値Ｘ１、上記第２未知抵抗の抵抗値Ｘ２及び上記第３未知抵抗の抵抗値Ｘ３を求めることを特徴とする３相コイル抵抗測定方法。

Images