JP7329695B2 - マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出方法、検出システム、および電気機械の製造方法、電気機械 - Google Patents

Description

本願は、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出方法、検出システム、および電気機械の製造方法、電気機械に関するものである。

モーターの固定子には、マグネットワイヤを巻き回したコイルが使用される。マグネットワイヤの被覆にピンホールあるいは傷が発生すると、稼働中に異常電流が流れ、巻線が異常に加熱され、焼損に至る可能性がある。

この問題に対して、走行するマグネットワイヤにピンホール検出用の電圧を印加する電極を設け、その上流側に数ｋＶの電圧を印加する電極を設けて、数ｋＶの高電圧を印加後、顕在化されたピンホールに対し数１００Ｖの検出電圧を印加して、検出の信頼性を高める方法が開示されている（例えば、特許文献１）。

特許第５９４９６１２号公報

しかし、特許文献１の方法は、マグネットワイヤに高電圧を印加することでピンホールの検出頻度が高められるが、印加電圧が高すぎると火花放電を発生させ、正常な被膜へも損傷を与える可能性がある。

本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、巻線する前のマグネットワイヤ全体に、過度な高電圧を与えことなく、絶縁欠陥の検出ができ、信頼性の高い検出方法と検出システムを提供することを目的とする。

本願に開示されるマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出方法は、マグネットワイヤ被覆の欠陥を検出する方法であって、マグネットワイヤを線方向に走行させる走行ステップと、走行中のマグネットワイヤ上の第１の測定点に交流電圧を印加し、第１の放電による放電電流を交流電圧の変動として検出する第１放電検出ステップと、第１の放電を検出した後に、マグネットワイヤ上の第２の測定点に交流電圧を印加し第２の放電による放電電流を交流電圧の変動として検出する第２放電検出ステップと、走行ステップにおいて、マグネットワイヤを線方向に一定速度で走行させ、第１放電検出ステップで検出した第１の放電および第２放電検出ステップで検出した第２の放電を記憶する放電記憶ステップと、マグネットワイヤの走行速度と第１の測定点から第２の測定点までの距離とから、第１の測定点から第２の測定点までマグネットワイヤが移動する時間を計算する時間計算ステップと、第１の測定点から第２の測定点までマグネットワイヤが移動する時間を計測する時間計測ステップと、
第１の放電と第２の放電とを比較して、マグネットワイヤ被覆の欠陥の有無を判定する判定ステップとを備えたものである。
本願に開示されるマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムは、マグネットワイヤ被覆の欠陥を検出するシステムであって、マグネットワイヤを線方向に一定速度で走行させる繰り出し装置と巻き取り装置とをマグネットワイヤの走行路の前後に備え、走行路中のマグネットワイヤ被覆の欠陥からの放電を検出するために印加する交流電圧を発生する交流電源と、マグネットワイヤ被覆の欠陥からの放電を検知する第１の測定点に第１放電検知電極と、マグネットワイヤ被覆の欠陥からの放電を検知する第２の測定点に第２放電検知電極とを備え、第１放電検知電極が検知した放電電流を交流電圧の変動として検出する第１放電検出装置および第２放電検知電極が検知した放電電流を交流電圧の変動として検出する第２放電検出装置を備え、第１の測定点で検出された第１の放電の放電信号と第２の測定点で検出された第２の放電の放電信号とを比較して、マグネットワイヤ被覆の欠陥の有無を判定する比較部を含む評価装置を備えたものである。
本願に開示されるマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムは、マグネットワイヤ被覆の欠陥を検出するシステムであって、マグネットワイヤを線方向に一定速度で走行させる繰り出し装置と巻き取り装置とをマグネットワイヤの走行路の前後に備え、走行路中のマグネットワイヤ被覆の欠陥からの放電を検出するために印加する交流電圧を発生する交流電源と、マグネットワイヤ被覆の欠陥からの放電を検知する第１の測定点に第１放電検知電極と、マグネットワイヤ被覆の欠陥からの放電を検知する第２の測定点に第２放電検知電極とを備え、第１放電検知電極が検知した放電信号を検出する第１放電検出装置および第２放電検知電極が検知した放電信号を検出する第２放電検出装置を備え、第１の測定点で検出された第１の放電の放電信号と第２の測定点で検出された第２の放電の放電信号とを比較して、マグネットワイヤ被覆の欠陥の有無を判定する比較部を含む評価装置を備え、さらに、第１放電検出装置が検出した放電信号および第２放電検出装置が検出した放電信号を記憶する放電記憶部と、マグネットワイヤの走行速度と第１の測定点から第２の測定点までの距離とから、第１の測定点から第２の測定点までマグネットワイヤが移動する時間を計算する時間計算部と、第１の測定点から第２の測定点までマグネットワイヤが移動する時間を計測する時間計測部とを備えたものである。
本願に開示される電気機械の製造方法は、上記マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムで検査されたマグネットワイヤが巻線された鉄心を用いて電気機械を製造するステップを備えたものである。
本願に開示される電気機械は、上記マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムで検査されたマグネットワイヤが巻線された鉄心を用いて製造されたものである。

本願に開示されるマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出方法によれば、巻線する前のマグネットワイヤ全体に、過度な高電圧を与えことなく、絶縁欠陥の検出ができ、信頼性の高い検出方法を提供することができる。
本願に開示されるマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムによれば、巻線する前のマグネットワイヤ全体に、過度な高電圧を与えことなく、絶縁欠陥の検出ができ、信頼性の高い検出システムを提供することができる。
本願に開示される電気機械の製造方法によれば、巻線する前のマグネットワイヤ全体に、過度な高電圧を与えことなく、絶縁欠陥の検出ができ、信頼性の高い検出システムで検査されたマグネットワイヤを使用した電気機械の製造方法を提供することができる。
本願に開示される電気機械によれば、巻線する前のマグネットワイヤ全体に、過度な高電圧を与えことなく、絶縁欠陥の検出ができ、信頼性の高い検出システムで検査されたマグネットワイヤを使用した電気機械を提供できる。

実施の形態１によるマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムの構成図である。 実施の形態１によるマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムの繰り出し装置と巻き取り装置の概略図である。 実施の形態１によるマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムのマグネットワイヤの構成の説明図である。 実施の形態１によるマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムの放電検知電極の形状の説明図である。 実施の形態１によるマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムの放電検知電極と放電検出装置の接続状態の説明図である。 実施の形態１によるマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムの放電検知電極と放電検出装置の接続状態の等価回路図である。 実施の形態１によるマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出方法の基本フローチャートである。 実施の形態１によるマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出方法のフローチャートである。 実施の形態２によるマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムの構成図である。 実施の形態３によるマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムの構成図である。 実施の形態４によるマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムのノイズ除去機構の説明図である。 実施の形態５によるマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムの走行の安定化機構の説明図である。 実施の形態６によるマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムの構成図である。 実施の形態６よるマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムの放電波形のスムージング実施例である。 実施の形態６よるマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムの放電波形のスムージング実施例である。 実施の形態６よるマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムの放電波形のスムージング実施例である。 実施の形態７によるマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムの構成図である。 実施の形態７によるマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムの固定子鉄心への適用例の説明図である。 マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムの評価装置のハードウェア構成例のブロック図である。

実施の形態１．
実施の形態１は、マグネットワイヤを線方向に一定速度で走行させる繰り出し、巻き取り装置をマグネットワイヤの走行路の前後に備え、走行路中の第１の測定点および第２の測定点で、マグネットワイヤ被覆の欠陥からの放電を検出するために印加する交流電圧を発生する交流電源と、マグネットワイヤ被覆の欠陥からの放電を検知する第１、第２放電検知電極を備え、第１、第２放電検知電極が検知した放電信号を検出する第１、第２放電検出装置を備え、第１、第２の測定点で検出された放電信号を比較して、マグネットワイヤ被覆の欠陥の有無を判定する評価装置を備えたマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムに関するものである。さらに、実施の形態１は、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムを用いたマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出方法に関するものである。

以下、実施の形態１に係るマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムの構成、動作および検出方法について、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムの構成図である図１、繰り出し装置と巻き取り装置の概略図である図２、マグネットワイヤの構成の説明図である図３、放電検知電極の形状の説明図である図４、放電検知電極と放電検出装置の接続状態の説明図である図５、放電検知電極と放電検出装置の接続状態の等価回路図である図６、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出方法の基本フローチャートである図７、およびフローチャートである図８に基づいて説明する。
なお、各図において、同一部分もしくは相当部分は、同一符号で示し、重複する説明は、省略する。

まず、実施の形態１のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システム１００の構成を図１に基づいて説明する。
実施の形態１のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システム１００は、走行ブロック、放電検出ブロック、および評価ブロックから構成されている。

図１において、走行ブロックは、マグネットワイヤ２の走行路１、マグネットワイヤ２を送り出す送り出しボビン３と巻き取る巻き取りボビン４、および繰り出し機５と巻き取り機６を備える。
放電検出ブロックは、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥を検出するための交流電圧を発生する交流電源１０、第１放電検知電極１１と第２放電検知電極１２、および第１放電検出装置１３と第２放電検出装置１４を備える。
評価ブロックは、第１、第２放電検出装置１３、１４からの信号を受けて、マグネットワイヤ２の被覆の絶縁欠陥の有無を判定するものであり、評価装置３０を備える。評価装置３０は内部にＡ／Ｄ変換器３１、記憶部３２、計算部３３、計測部３４、および比較部３５を備える。

まず、走行ブロックについて、図１、図２、および図３に基づいて説明する。
マグネットワイヤ２の走行路１前後には、送り出しボビン３と、巻き取りボビン４が設置されている。更に送り出しボビン３と巻き取りボビン４にはそれぞれ、繰り出し機５と巻き取り機６とが設置されている。
繰り出し機５と巻き取り機６の速度を調節して、マグネットワイヤ２を一定速度で走行させる。
繰り出し機５、巻き取り機６を図２に示すように、ターンテーブル７を用いて構成してもよい。
図２において、「ＲＳ」は走行中信号であり、繰り出し機５と巻き取り機６からこの走行中信号を評価装置３０に送信する。この走行中信号の役割については、後で説明する。

ここでマグネットワイヤ２について説明する。
マグネットワイヤ２は、図３に示すようにマグネットワイヤ素線２Ａとマグネットワイヤ被覆２Ｂによって構成されている。
マグネットワイヤ２の終端は、図１に示すようにマグネットワイヤ被覆２Ｂを剥離し、マグネットワイヤ素線２Ａを接地する。

次に、放電検出ブロックについて、図１および図４に基づいて説明する。
マグネットワイヤ２の走行路中に、第１放電検知電極１１、第２放電検知電極１２を設置する。
なお、特に区別する必要がない場合は、第１放電検知電極１１、第２放電検知電極１２を放電検知電極と記載する。
放電検知電極は、図４に示すような、断面形状が円形のリング状に形成してもよい。
放電検知電極は、鉄、アルミニウム、銅などの金属材料で形成してもよい。また、導電性ゴム、または表面にアルミニウム等の金属材料を蒸着した樹脂材料等で形成してもよい。
また、放電検知電極のリングの内径を、マグネットワイヤ２の外径と合わせて、マグネットワイヤ２と接触するように形成してもよい。また、接触による擦過を避けるために、１０～１００μｍ程度の余裕を持たせて形成することもできる。

このようにして形成した第１放電検知電極１１、第２放電検知電極１２に交流電源１０を接続して、交流電圧を印加する。交流電源１０のもう一方の端子はマグネットワイヤ２の素線２Ａと同じく接地する。
第１放電検知電極１１で検知された放電信号は、第１放電検出装置１３で検出される。
第２放電検知電極１２で検知された放電信号は、第２放電検出装置１４で検出される。
第１、第２放電検出装置１３、１４による放電信号の具体的な検出方法は後で説明する。

次に、評価ブロックについて、放電検出ブロックとの関係も含めて、図１、図５、および図６に基づいて説明する。
第１放電検出装置１３および第２放電検出装置１４で検出された放電信号は、評価装置３０が備えるＡ／Ｄ変換器３１で、一定のサンプリング周波数でＡ／Ｄ変換された後、記憶部３２に保存される。
図５は、第１放電検知電極１１と第１放電検出装置１３を例とした接続状態の説明図である。また、図６は第１放電検知電極１１と第１放電検出装置１３の接続状態を表す等価回路である。

図５は、マグネットワイヤ２の被覆２Ｂにピンホールあるいは傷などの絶縁欠陥４１が生じた状態を表している。
第１放電検出装置１３は、カップリングコンデンサ４２、検出インピーダンス４３、および検出インピーダンス４３に並列に接続された放電検出器４４から構成されている。

交流電源１０により、第１放電検知電極１１を介して、マグネットワイヤ素線２Ａと被覆２Ｂに対して並列に接続されているカップリングコンデンサ４２と検出インピーダンス４３に交流電圧を印加する。
マグネットワイヤ素線２Ａから、第１放電検知電極１１へ放電が発生すると、印加されている交流電圧に急峻な変動が発生する。放電検出器４４は、この交流電圧の変動を検出インピーダンス４３に放電電流が流れることで検出インピーダンス４３の両端に発生する電圧値として検出する。

図６は、図５の接続状態に対応する等価回路である。
マグネットワイヤ被覆の正常部の静電容量４５と、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥部の静電容量４６とマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥部に直列につながる部分の静電容量４７の直列回路と、カップリングコンデンサの静電容量４８と検出インピーダンス４３の直列回路とが、交流電源に並列に接続されている。

マグネットワイヤ素線２Ａから第１放電検知電極１１へ放電が発生すると、発生した放電電荷は、絶縁欠陥部の静電容量４６、絶縁欠陥部に直列につながる部分の静電容量４７、カップリングコンデンサの静電容量４８、および検出インピーダンス４３からなる閉回路を通して接地点へ放出される。
検出インピーダンス４３に放電電荷ｑが流れない場合、検出インピーダンス４３の両端に電圧は発生しない。しかし、放電電荷ｑが流れると式（１）に従って発生電圧ΔＶが検知される。

ΔＶ＝検出インピーダンス４３×ｑ （１）

尚、放電検出器４４については、市販の部分放電測定装置が使用できるため、詳細は記載しない。

第１放電検知電極１１が放電を検知した場合、第１放電検知電極１１からの放電信号を第１放電検出装置１３、Ａ／Ｄ変換器３１を経由して評価装置３０の記憶部３２に保存する。
また、第１放電検知電極１１が放電を検知した場合、評価装置３０が備える計算部３３は、予め設定された走行速度Ｖと第１放電検知電極１１と第２放電検知電極１２間の距離Ｌから、第１放電検知電極１１が放電を検知したマグネットワイヤ２上の位置（ｒとする）が、第２放電検知電極１２に到達するまでの時間ｔ＝Ｌ／Ｖを計算する。

計算部３３は、この計算結果を評価装置３０が備える計測部３４に出力する。計測部３４は計算部３３からのこの計算結果を受けると同時に、計算部３３が計算した時間ｔを参照してタイマー計測を開始する。

計測部３４のタイマーカウントが完了したときに、第２放電検知電極１２が放電を検知しなかった場合には、ノイズと見なして記憶部３２に保存した第１放電検知電極１１からの放電信号を消去する。
時間ｔ後に第２放電検知電極１２が放電を検知した場合には、第２放電検知電極１２からの放電信号も第２放電検出装置１４、Ａ／Ｄ変換器３１を経由して記憶部３２に保存する。

次に、計算部３３は記憶部３２に保存された最新の第１放電検知電極１１、第２放電検知電極１２の放電信号に基づいて、特徴量の計算を行う。
評価装置３０が備える比較部３５は、計算部３３の計算結果に基づいて、２つの放電信号が予め設定した、一致もしくは類似の基準を満たす場合は、マグネットワイヤ２の被覆２Ｂに絶縁欠陥があったと判定する。
２つの放電の放電信号がこの類似の基準を満たさなかった場合には、ノイズと見なして記憶部３２に保存した第１放電検知電極１１からの放電信号および第２放電検知電極１２からの放電信号を消去する。
なお、２つの放電信号が一致もしくは類似の基準を満たすかどうかは、２つの放電信号の差異があらかじめ設定した範囲内であるかどうかで判断する。

ここで、放電信号の特徴量による判定について説明する。
放電の特徴量としては、例えば、検知された放電のピーク放電電荷量、放電の継続時間、および検知された放電の総放電電荷量等を採用できる。
一致もしくは類似と見なす基準としては、第１放電検知電極１１と第２放電検知電極１２で検知された２つの放電の差異が、予め設定された比率の範囲内であるとすることができる。すなわち、放電信号の特徴量であるピーク放電電荷量、放電継続時間、または前記総放電電荷量のいずれか１つ、または２つ以上の特徴量の組み合わせによって判定を行うこともできる。
例えば、基準を８０パーセントとした場合、２つの放電についてピーク放電電荷量、ピーク放電電荷量、放電の継続時間がすべて８０パーセント以上一致した場合にマグネットワイヤ２の被覆２Ｂに絶縁欠陥があったと判定することができる。

以上説明したように、記憶部３２には第１放電検知電極１１が検知した放電信号と時間ｔ後の一致または類似と見なせる第２放電検知電極１２が検知した放電信号が順次保存される。このように第１放電検知電極１１と第２放電検知電極１２からの放電信号を一対にして保存しておくことで、保存されたデータ数から、マグネットワイヤ２の絶縁欠陥（ピンホールあるいは傷）を検出する作業中の発生数を把握することができる。

また、計測部３４が計測を開始後、計測を完了する前に、マグネットワイヤ２の走行が停止することもあり得る。これに対して、繰り出し機５、巻き取り機６の一方、または両方から走行中信号（ＲＳ）を常時計測部３４に送信し、計測部３４は走行中信号を受信している間、計測を継続し走行中信号がなくなった場合、計測を停止することで対応できる。
繰り出し機５、巻き取り機６から走行中信号（ＲＳ）を常時送信する場合で説明したが、繰り出し機５、巻き取り機６から走行停止信号を発信するようにしても良い。

以上、実施の形態１のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムの構成、機能、動作を中心に説明した。ここでマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出方法について、図７の基本フローチャート、および図８のフローチャートに基づいて説明する。

マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出方法の基本的な処理は、走行ステップ（Ｓ０１）、第１放電検出ステップ（Ｓ０２）、第２放電検出ステップ（Ｓ０３）、第２放電検出ステップ（Ｓ０３）、および判定ステップ（Ｓ０４－Ｓ０６）で構成される。
走行ステップ（Ｓ０１）において、マグネットワイヤ２を線方向に走行させる。
第１放電検出ステップ（Ｓ０２）において、走行中のマグネットワイヤ２上の第１の測定点において、交流電圧を印加し、第１の放電を検出する。
第２放電検出ステップ（Ｓ０３）において、マグネットワイヤ２上の第２の測定点において、交流電圧を印加し、第２の放電を検出する。
判定ステップ（Ｓ０４～Ｓ０６）において、第１の放電と第２の放電とを比較して、２つの放電信号が一致あるいは類似する場合は、マグネットワイヤ２の被覆２Ｂに絶縁欠陥ありと判定する。一致も類似もしない場合は絶縁欠陥なしを判定する。

次に、実施の形態１で説明したマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出方法の全体の処理を説明する。
全体の処理は、基本処理で説明した走行ステップ（Ｓ０１）から判定ステップ（Ｓ０４－Ｓ０６）にさらに、第１放電記憶ステップＳ１１から第２放電記憶ステップＳ１４を追加した構成となる。以降、基本処理以外の新たに追加された処理の内容を説明する。

第１放電記憶ステップ（Ｓ１１）において、第１放電検知電極１１が放電を検知した場合、放電信号を第１放電検出装置１３経由で記憶部３２に保存する。
時間計算ステップ（Ｓ１２）において、第１放電検知電極１１が放電を検知した場合、計算部３３は、第１放電検知電極１１が放電を検知したマグネットワイヤ２上の位置が、第２放電検知電極１２に到達するまでの時間ｔを計算する。
時間計測ステップ（Ｓ１３）において、計測部３４は計算部３３からのこの計算結果ｔを受けると同時に、タイマー計測を開始する。
第２放電記憶ステップ（Ｓ１４）において、第２放電検知電極１２が検知した放電信号を第２放電検出装置１４経由で記憶部３２に保存する。

また、図８のフローチャートには、記載していないが、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出方法の処理ステップとして、放電特徴量計算ステップとマグネットワイヤ走行検知ステップがある。
放電特徴量計算ステップは、第１放電検知電極１１および第２放電検知電極１２が検知した放電のピーク放電電荷量、継続時間、および総放電電荷量を計算する。
マグネットワイヤ走行検知ステップでは、計測部３４は、繰り出し機５、巻き取り機６からの走行中信号を受信している間、計測を継続し、走行中信号がなくなった場合、計測を停止する。

上記説明のように、実施の形態１は、マグネットワイヤを線方向に一定速度で走行させる繰り出し、巻き取り装置をマグネットワイヤの走行路の前後に備え、走行路中の第１の測定点および第２の測定点で、マグネットワイヤ被覆の欠陥からの放電を検出するために印加する交流電圧を発生する交流電源と、マグネットワイヤ被覆の欠陥からの放電を検知する第１、第２放電検知電極を備え、第１、第２放電検知電極が検知した放電信号を検出する第１、第２放電検出装置を備え、第１、第２の測定点で検出された放電信号を比較して、マグネットワイヤ被覆の欠陥の有無を判定するマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムに関するものである。さらに、実施の形態１は、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムを用いたマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出方法に関するものである。
このため、実施の形態１のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムおよび検出方法は、巻線する前のマグネットワイヤ全体に、過度な高電圧を与えことなく、絶縁欠陥の検出ができ、信頼性の向上が図れる。

実施の形態２．
実施の形態２のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムは、マグネットワイヤの被覆上に滞留した電荷を除去するために、マグネットワイヤの走行路に除電電極を設けたものである。

実施の形態２のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムについて、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムの構成図である図９に基づいて、実施の形態１との差異を中心に説明する。
実施の形態２の構成図において、実施の形態１と同一あるいは相当部分は、同一の符号を付している。
なお、実施の形態１と区別するために、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システム２００としている。

マグネットワイヤ２に交流電圧を印加した場合、マグネットワイヤ２の被覆２Ｂの外表面に電荷が滞留することが考えられる。実施の形態１の図１の走行路１では、第１放電検知電極１１がマグネットワイヤ２上の位置（ｒとする）に交流電圧を印加して位置ｒに電荷が滞留した場合、位置ｒでの第２放電検知電極１２の検知精度に影響を与える。
また、帯電したマグネットワイヤ２を、巻き取りボビン４で巻き取る際、滞留電荷の不均一により放電が起こり、新たに絶縁欠陥（ピンホールあるいは傷）を発生させる可能性がある。

図９の走行路１では、実施の形態１で説明した放電検出ブロックを構成する機器、装置に加えて、第１放電検知電極１１と第２放電検知電極１２の間に第１除電電極２１が設置されている。第１除電電極２１は、第１放電検知電極１１からの交流電圧印加により、マグネットワイヤ２の被覆２Ｂの外表面に滞留する電荷を除去する。
また、更に第２放電検知電極１２の下流に、第２除電電極２２が設置されている。第２除電電極２２は、第２放電検知電極１２からの交流電圧印加により滞留する電荷を除去する。
これら二つの第１、第２除電電極２１、２２を接地し、第１放電検知電極１１、第２放電検知電極１２間および第２放電検知電極１２の下流でマグネットワイヤ被覆２Ｂの外表面に滞留する電荷を除電する。

以上説明したように、実施の形態２のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムは、マグネットワイヤの被覆上に滞留した電荷を除去するために、マグネットワイヤの走行路に除電電極を設けたものである。
したがって、実施の形態２のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムは、巻線する前のマグネットワイヤ全体に、過度な高電圧を与えことなく、絶縁欠陥の検出ができ、信頼性の向上が図れる。さらに、放電検知電極の検知精度を向上させ、新たに絶縁欠陥の発生を防止する。

実施の形態３．
実施の形態３のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムは、第１放電検知電極、第２放電検知電極に加えて、さらに放電検知電極を設置して３台以上とするものである。また、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出方法は、第１、第２放電検出ステップにさらに第３から第Ｎ（Ｎは３以上の整数）放電検出ステップを追加したものである。

実施の形態３のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムの構成および動作について、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムの構成図である図１０に基づいて実施の形態１との差異を中心に説明する。
実施の形態３の構成図において、実施の形態１、２と同一あるいは相当部分は、同一の符号を付している。
なお、実施の形態１と区別するために、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システム３００としている。

マグネットワイヤ２の被覆２Ｂに存在する絶縁欠陥（ピンホールあるいは傷）が微小である場合、放電が不安定で、例えば、第１放電検知電極１１で放電を検知しても、第２放電検知電極１２では検知されない可能性がある。逆に、第１放電検知電極１１では検知されず、第２放電検知電極１２で検知される可能性もある。

また、第１放電検知電極１１でも、第２放電検知電極１２でも検知されるが、放電が不安定なため、実施の形態１で説明したピーク放電電荷量、放電継続時間、総放電電荷量等の特徴量の一致率が低く、絶縁欠陥からの放電であるとは判定できない場合も考えられる。

上記の３例は、実施の形態１ではノイズと判定され、絶縁欠陥を見逃す結果となる。その対策として放電を検知する放電検知電極を３台以上設置することが有効である。

図１０は、第１放電検知電極１１、第２放電検知電極１２に加えて、第２放電検知電極１２の下流に第３放電検知電極１５を設置して、放電検知電極を３台設置した例を示している。
なお、第３放電検知電極１５は、第２放電検知電極１２との間隔が第１放電検知電極１１と第２放電検知電極１２との間隔と同じになる位置に設置される。また、第３放電検知電極１５は第３放電検出装置１６に接続され、第３放電検知電極１５で検知された放電信号は、第３放電検出装置１６で検出される。
また、第３放電検知電極１５の下流には、実施の形態２で説明した第３除電電極２３が設置されている。マグネットワイヤ２の被覆２Ｂの絶縁欠陥を検出する組み合わせとしては以下の７通りが考えられる。

（１）第１放電検知電極１１、第２放電検知電極１２、第３放電検知電極１５、全てが放電を検知し、全ての放電信号の特徴量が、一致もしくは類似と見なせる。
（２）第１放電検知電極１１、第２放電検知電極１２、第３放電検知電極１５、全てが放電を検知し、第１放電検知電極１１、第２放電検知電極１２の検知した放電信号が一致もしくは類似と見なせる。
（３）第１放電検知電極１１、第２放電検知電極１２、第３放電検知電極１５、全てが放電を検知し、第１放電検知電極１１、第３放電検知電極１５の検知した放電信号が一致もしくは類似と見なせる。
（４）第１放電検知電極１１、第２放電検知電極１２、第３放電検知電極１５、全てが放電を検知し、第２放電検知電極１２、第３放電検知電極１５の検知した放電信号が一致もしくは類似と見なせる。
（５）第１放電検知電極１１、第２放電検知電極１２が放電を検知し、第１放電検知電極１１、第２放電検知電極１２の検知した放電信号が一致もしくは類似と見なせる。
（６）第１放電検知電極１１、第３放電検知電極１５が放電を検知し、第１放電検知電極１１、第３放電検知電極１５の検知した放電信号が一致もしくは類似と見なせる。
（７）第２放電検知電極１２、第３放電検知電極１５が放電を検知し、第２放電検知電極１２、第３放電検知電極１５の検知した放電信号が一致もしくは類似と見なせる。
上記の通り、放電検知電極を１台増やすだけで、実施の形態１では上記（１）、（２）、（５）のケースしか絶縁欠陥（ピンホールあるいは傷）を検出できなかったのに対し、（１）～（７）すべてのケースで検出できるため、検出能力が２．３倍に向上する。

なお、実施の形態３において、放電検知電極を１台増加させ、３台とする例を説明したが、さらに放電検知電極を増加させ、４台以上とすることもできる。すなわち放電検知電極をＮ台（Ｎは３以上の整数）以上とすることで、絶縁欠陥検出能力をさらに向上させることができる。

なお、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出方法では、第１放電検出ステップ、第２放電検出ステップに加えて、マグネットワイヤ２上の測定点に交流電圧を印加し、放電を検出する第３から第Ｎ（Ｎは３以上の整数）放電検出ステップを順次備え、判定ステップにおいて、第３放電検出ステップから第Ｎ放電検出ステップで検出された放電信号をも合わせて比較して、マグネットワイヤ被覆２Ｂの絶縁欠陥の有無を判定する。

以上説明したように、実施の形態３のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムは、第１放電検知電極、第２放電検知電極に加えて、さらに放電検知電極を設置して３台以上としたものである。また、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出方法は、第１、第２放電検出ステップにさらに第３から第Ｎ（Ｎは３以上の整数）放電検出ステップを追加したものである。
このため、実施の形態３のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムおよび検出方法は、巻線する前のマグネットワイヤ全体に、過度な高電圧を与えことなく、絶縁欠陥の検出ができ、信頼性の向上が図れる。さらに、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出能力をさらに向上させることができる。

実施の形態４．
実施の形態４のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムは、ノイズを除去するために基準信号発生器を設けたものである。また、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出方法は、ノイズを除去するために基準信号発生ステップを追加したものである。

実施の形態４のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムについて、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムのノイズ信号除去機構の説明図である図１１に基づいて、実施の形態１との差異を中心に説明する。
実施の形態４の構成図において、実施の形態１と同一あるいは相当部分は、同一の符号を付している。
なお、実施の形態４のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムの説明において、実施の形態３のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムの構成図である図１０を適宜参照する。
また、実施の形態１と区別するために、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システム４００としている。

マグネットワイヤ被覆２Ｂの絶縁欠陥（ピンホールあるいは傷）の検出を阻害する要因として、次の２つの要因が考えられる。
（１）マグネットワイヤ２の素線２Ａ、交流電源１０、第１除電電極２１、第２除電電極２２、第３除電電極２３を接地する接地点の電位が安定しない。このために、第１放電検知電極１１、第２放電検知電極１２、第３放電検知電極１５が放電とは関係ないノイズを検知し、放電信号の特徴量の計算、さらに各放電信号が一致もしくは類似しているかの判定において外乱要因となる。
（２）マグネットワイヤ２の正常な被覆２Ｂの表面からも、絶縁欠陥からの放電より低いレベルで放電が発生する。このため、第１放電検知電極１１、第２放電検知電極１２、第３放電検知電極１５が検知した放電信号の特徴量の計算、さらに各放電信号が一致もしくは類似しているかの判定において外乱要因となる。

これら外乱ノイズおよびマグネットワイヤ被覆２Ｂ表面からの放電の対策として、絶縁欠陥からの放電と関係ない、不要なノイズを極力除去する必要がある。

このための方法例を図１１に基づいて説明する。
交流電源１０から電圧を印加しない状態で、一定電荷量、たとえば１００ピコクーロンの基準信号を発生する。基準信号発生器２０をマグネットワイヤ被覆２Ｂに対し並列となるように接続し、基準信号を発生させる。
この基準信号を第１、２、３放電検知電極１１、１２、１５で検知させ、各第１、２、３放電検出装置１３、１４、１６およびＡ／Ｄ変換器３１を経由して、記憶部３２に送信し記憶させる。

これ以降は記憶した基準信号強度以下の信号を保存しないようする。例えば、基準信号強度以下の信号を放電信号から除去すればよい。
このように基準信号強度以下の信号を除去することで、第１、２、３放電検知電極１１、１２、１５でマグネットワイヤ被覆２Ｂの絶縁欠陥からの放電とは関係ない微弱なノイズを検知しても、除去することができる。この結果、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出能力をさらに向上させることができる。

なお、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出方法では、基準信号を発信する基準信号発信ステップを備え、第１、２、３放電検知電極１１、１２、１５において基準信号をあらかじめ検出し、放電記憶ステップにおいて、基準信号以下の放電信号を除去する。

以上説明したように、実施の形態４のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムは、ノイズを除去するために基準信号発生器を設けたものである。また、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出方法は、ノイズを除去するために基準信号発生ステップを追加したものである。
したがって、実施の形態４のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムおよび検出方法は、巻線する前のマグネットワイヤ全体に、過度な高電圧を与えことなく、絶縁欠陥の検出ができ、信頼性の向上が図れる。さらに、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出能力をさらに向上させることができる。

実施の形態５．
実施の形態５のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムは、マグネットワイヤの走行路に安定化機構を設けたものである。

実施の形態５のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムについて、マグネットワイヤ走行路の安定化機構の説明図である図１２に基づいて、実施の形態１との差異を中心に説明する。
実施の形態５の構成図において、実施の形態１と同一あるいは相当部分は、同一の符号を付している。
なお、実施の形態１と区別するために、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システム５００としている。
また、説明を簡素化するために、区別する必要がない場合は、第１、２、３放電検知電極１１、１２、１５を適宜単に各放電検知電極と記載する。

マグネットワイヤ被覆２Ｂの絶縁欠陥（ピンホールあるいは傷）の検出を阻害する要因として、マグネットワイヤ２の走行路１の不安定さがある。走行路１のわずかな蛇行、あるいはわずかな振動により、マグネットワイヤ２と第１、２、３放電検知電極１１、１２、１５との接触状態、あるいは距離が変動する。
マグネットワイヤ２が各放電検知電極と良好に接触できている時には、強度の高い放電が安定に検知できるが、接触不足もしくは接触が安定しない時には、強度の低い不安定な放電となり、第１、２、３放電検知電極１１、１２、１５は放電を安定に検知できない。

また、マグネットワイヤ２と各放電検知電極との距離が適正に維持されている時には、強度の高い放電が安定に検知できるが、距離が遠いあるいは安定しない時には強度の低い不安定な放電となり、第１、２、３放電検知電極１１、１２、１５は放電を安定に検知できない。

これらの問題に対して、マグネットワイヤ２の走行路１に安定化機構を設けることが有効である。
マグネットワイヤ２を図１２に示すような、ガイドブロック５１を設け、各放電検知電極へ誘導すればよい。
すなわち、概略、立方体形状のガイドブロック５１に、上流側のガイド穴５２と下流側のガイド穴５３を備える貫通穴を設け、第１、２、３放電検知電極１１、１２、１５をガイドブロック５１内に格納する溝５９を設ける。この溝５９に第１、２、３放電検知電極１１、１２、１５を格納する。各放電検知電極の円形面を挟んで対向する２面を貫通し、かつ中心点が各放電検知電極の中心点と一致し、内径がマグネットワイヤ２の外径より１０～１００μｍ程度大きい貫通穴を設ける。

マグネットワイヤ２をガイドブロック５１の上流側のガイド穴５２を通して、第１、２、３放電検知電極１１、１２、１５に接近させ、安定な接触状態、もしくは適正な距離を保って通過させて下流側のガイド穴５３から出ていくようにする。このように、マグネットワイヤ２の走行路中に安定化機構を配置すれば、第１、２、３放電検知電極１１、１２、１５は常に強度の高い放電が安定に検知できる。

なお、図１２には、一個の放電検知電極を格納するガイドブロック５１の例を示したが、マグネットワイヤ２の走行方向にガイドブロックを長くし、複数の放電検知電極を格納してもよい。また、ガイドブロック５１は、図示していない走行路内の架台に保持させてもよい。

ガイドブロック５１は擦過によるマグネットワイヤ２の傷つきを考慮し、樹脂材料で形成することが望ましく、摩擦係数の低いＰＴＦＥ（ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）等のフッ素系樹脂等が好適である。
一方、ガイドブロック５１を鉄、アルミニウム、銅等の金属材料で形成する場合には、ガイドブロック５１に放電検知電極を格納するのではなく、ガイドブロックを貫通しマグネットワイヤ２の走行路１を形成する孔の内径を、マグネットワイヤ２の外径より１０～１００μｍ程度大きくなるよう調整し、これを放電検知電極として使用することもできる。

本実施の形態５では、図１２にマグネットワイヤ２を誘導するガイド構造の一例を示した。しかし、ガイド構造はこれの例に限られず、同じ機能を備えるものであれば、どのような構造のものでもよい。

以上説明したように、実施の形態５のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムは、マグネットワイヤの走行路に安定化機構を設けたものである。
したがって、実施の形態５のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムは、巻線する前のマグネットワイヤ全体に、過度な高電圧を与えことなく、絶縁欠陥の検出ができ、信頼性の向上が図れる。さらに、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出能力をさらに向上させることができる。

実施の形態６．
実施の形態６のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムは、ノイズを低減するために放電信号に対してスムージング処理を行うものである。また、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出方法は、ノイズを低減するために判定ステップにおいてスムージング処理を追加したものである。

実施の形態６のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムについて、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムの構成図である図１３、および放電波形のスムージング実施例である図１４～図１６に基づいて、実施の形態１との差異を中心に説明する。
実施の形態６の構成図において、実施の形態１と同一あるいは相当部分は、同一の符号を付している。
なお、実施の形態１と区別するために、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システム６００としている。

マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システム６００では、評価ブロックに、評価装置３０内の画像出力部３６と画像表示装置３７を追加している。

マグネットワイヤ被覆２Ｂの絶縁欠陥（ピンホールあるいは傷）の検出を阻害する要因である不要なノイズを低減する別の方法として、記憶部３２に保存した放電信号に対し、スムージング処理を行うことが有効である。

図１４は本願のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムで検出され、記憶部３２に保存される放電信号を模擬的に表したものである。
図１４において、横軸はサンプリング番号を表し、縦軸は放電電荷量を表している。図１５、図１６も同様である。
記憶部３２へのサンプリング周波数は、計算を簡便にするため、２５６Ｈｚを想定している。
図１４のグラフの横軸方向、５００点目近傍に、マグネットワイヤ被覆２Ｂの絶縁欠陥からの放電と考えられる強い放電ピークが認められる。４００点目付近、および５５０点目付近のノイズが大きく、ピーク形状の全容が把握しにくい。このため、このピークに係る、放電の継続時間、および総放電電荷量等の特徴量の正確な計算が困難である。

そこで、図１５に示す放電信号のスムージング処理を考える。
実施の形態６では、スムージング処理方法の例として、簡便な移動平均処理を行う。
計算部３３が記憶部３２に保存された最新の第１放電検知電極１１、第２放電検知電極１２の放電信号を基に、あらかじめ設定された移動平均点数に従って、移動平均処理を行った後、特徴量の計算を行う。

図１５に移動平均点数を５点とした場合の結果を示す。また、図１６に移動平均点数を９点とした場合の結果を示す。図１５の放電信号波形、図１６の放電信号波形ともに、主要な放電信号に対する不要ノイズの影響が除かれ、ピーク形状の全容が明確となっている。このため、図１５あるいは図１６の放電信号波形を用いれば、放電の継続時間、および総放電電荷量を確実に把握できる。

比較部３５は計算部３３の計算結果に基づいて、マグネットワイヤ被覆２Ｂの絶縁欠陥からの放電の有無を判定する。移動平均点数を増やし過ぎると放電ピークの絶対値が低下する。しかし、実施の形態６では、実施の形態１で説明したように、第１放電検知電極１１が検知した放電信号と、第２放電検知電極１２が検知した放電信号との相対比較により、両信号の一致もしくは類似を判定するため、絶対値の低下はマグネットワイヤ被覆２Ｂの絶縁欠陥の検出に影響を及ぼさない。

あらかじめマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムの試験を行い、適切な移動平均点数を求めることが有効である。すなわち、検出能力の低下を起こさない範囲で、マグネットワイヤ被覆２Ｂの絶縁欠陥の検出作業を行う作業場の環境、および正常なマグネットワイヤ２の被覆２Ｂからの放電量に応じ、移動平均点数を設定する。

また、図１３の構成図に示すように、判定を行った放電信号波形とマグネットワイヤ被覆２Ｂの絶縁欠陥からの放電信号の積算数を合わせて、評価装置３０の画像出力部３６を介して、画像表示装置３７に出力して、表示するようにすることができる。
このような構成にすれば、オペレーターは随時、マグネットワイヤ被覆２Ｂの絶縁欠陥の検出状態を確認することができる。

このように実施の形態６のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムではスムージング処理を行うことで、不要なノイズを低減し、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出能力をさらに向上させることができる。

なお、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出方法では、判定ステップ内において、検出された放電信号の波形をスムージング処理する。

以上説明したように、実施の形態６のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムは、ノイズを低減するために放電信号に対してスムージング処理を行うものである。また、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出方法は、ノイズを低減するために判定ステップにおいてスムージング処理を追加したものである。
したがって、実施の形態６のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムおよび検出方法は、巻線する前のマグネットワイヤ全体に、過度な高電圧を与えことなく、絶縁欠陥の検出ができ、信頼性の向上が図れる。さらに、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出能力をさらに向上させることができる。

実施の形態７．
実施の形態７のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システム、および検出方法は、電気機械の例として回転電機または直動機の電機子である固定子の巻線工程へ適用したものである。

実施の形態７のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムについて、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムの構成図である図１７、および固定子鉄心への適用例の説明図である図１８に基づいて、実施の形態１との差異を中心に説明する。
実施の形態７の構成図において、実施の形態１と同一あるいは相当部分は、同一の符号を付している。
なお、実施の形態１と区別するために、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システム７００としている。

図１７のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システム７００では、走行ブロックには、マグネットワイヤ２を送り出す送り出しボビン３のみが設置されている。
放電検出ブロックは、交流電源１０、および第１放電検知電極１１、第２放電検知電極１２、第４放電検知電極１７、および第１放電検出装置１３、第２放電検出装置１４、第４放電検出装置１８を備える。放電検出ブロックは、さらに第１除電電極２１、第２除電電極２２、第４除電電極２４を備える。なお、図１７では、第３放電検知電極１５、第３放電検出装置１６、第３除電電極２３の記載を省略している。

実施の形態１から実施の形態６で説明した、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムおよび検出方法によって、マグネットワイヤ２の走行路１を通過して、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥の検査がされたマグネットワイヤ２は、図１７、図１８で記号「Ｙ」で示すように、巻き取りボビン４へは送られず、図示していない巻線機へ送られる。
巻線機は、巻線機のノズル６１により検査済みのマグネットワイヤ２を固定子鉄心６２に順次巻き回す。

この時、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システム７００が、第１、２、３、４放電検知電極１１、１２、１５、１７からの放電信号より、マグネットワイヤ被覆２Ｂの絶縁欠陥（ピンホールあるいは傷）からの放電があると判定した場合を考える。
一致もしくは類似と判定された放電信号を検知した放電検知電極の内、１回目に一致もしくは類似と判定された放電を検知した電極と巻線される固定子６２間のマグネットワイヤ２の走行路長ＸＬは確定される。計算部３３は、走行速度Ｖと走行路長ＸＬとから、マグネットワイヤ被覆２Ｂの絶縁欠陥が、巻線中の固定子鉄心６２に到達するまでの時間Ｔ＝ＸＬ／Ｖを計算し、計測部３４に送信する。
計測部３４は計算部３３からの計算結果を受信すると同時に、マグネットワイヤ被覆２Ｂの絶縁欠陥からの放電であることが確定した時点から、タイマー計測を開始する。この結果、計測部３４が計測を完了した時点で巻線作業中である固定子鉄心６２が特定される。

以上説明したように巻線されて、マグネットワイヤ２に絶縁欠陥を含んでいることが特定された固定子鉄心６２、あるいはこの固定子鉄心６２を使用した固定子は、それ以降の工程へは流出させない。不良品として、不良品払い出しのコンベア、台車等に移載する等の手段で良品と区別することができる。
また、これら不良固定子鉄心を、個別に、公知のサージ電圧印加（インパルス電圧印加）試験等の方法で再度検査してもよい。

なお、実施の形態１で説明したように、計測部３４が所定時間の計測を完了する以前に、巻線機の停止によりマグネットワイヤ２の走行が停止することがあり得る。その場合は実施の形態１と同様、巻線機から巻線作業中信号を受信し、この巻線作業中信号を受信中のみ計測を継続するようにすればよい。
また、巻線機から巻線作業停止信号を受信するようにしてもよい。

図１８は、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムを適用して絶縁欠陥がないことが確認されたマグネットワイヤ２を巻線された固定子鉄心６２を備えた電気機械７０を示している。図１８では、電気機械７０の例として、回転電機を記載している。
この電気機械７０は、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムを適用して絶縁欠陥がないことが確認されたマグネットワイヤ２を巻線された固定子鉄心６２を用いて、この固定子鉄心６２を備えた電気機械を製造するステップを備えた電気機械の製造方法によっても製造することができる。

以上説明したように、実施の形態７のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システム、および検出方法は、電気機械の例として回転電機または直動機の電機子である固定子の巻線工程へ適用したものである。
したがって、実施の形態７のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムおよび検出方法は、巻線する前のマグネットワイヤ全体に、過度な高電圧を与えことなく、絶縁欠陥の検出ができ、信頼性の向上が図れたマグネットワイヤを使用した回転電機または直動機の電機子である固定子を供給できる。

以上の通り、実施の形態１から実施の形態７のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システム、および検出方法によれば、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出の走行路中で、２回以上検出される放電信号から特徴量を計算し、その結果が一致もしくは類似と判定できる場合に、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥を検出したと判定する。このため、１回の放電検知でマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥を検出するために、マグネットワイヤに過度の電圧を印加して、結果的に破損を招くことはない。
したがって、実施の形態１から実施の形態７のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システム、および検出方法では、巻線工程以前に巻線に供されるマグネットワイヤの全量を高精度で検査することが可能となる。

ここで、マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システムの評価装置３０のハードウェアの一例を図１９に示す。図１９に示すようにプロセッサ１０００と記憶装置１００１から構成される。記憶装置は図示していないが、ランダムアクセスメモリ等の揮発性記憶装置と、フラッシュメモリ等の不揮発性の補助記憶装置とを備える。
また、フラッシュメモリの代わりにハードディスクの補助記憶装置を備えてもよい。プロセッサ１０００は、記憶装置１００１から入力されたプログラムを実行する。この場合、補助記憶措置から揮発性記憶装置を介してプロセッサ１０００にプログラムが入力される。また、プロセッサ１０００は、演算結果等のデータを記憶装置１００１の揮発性記憶装置に出力してもよいし、揮発性記憶装置を介して補助記憶装置にデータを保存してもよい。

本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるものではなく、単独で、または様々な組合せで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組合せる場合が含まれるものとする。

１ 走行路、２ マグネットワイヤ、２Ａ マグネットワイヤ素線、２Ｂ マグネットワイヤ被覆、３ 送り出しボビン、４ 巻き取りボビン、５ 繰り出し機、６ 巻き取り機、７ ターンテーブル、１０ 交流電源、１１ 第１放電検知電極、１２ 第２放電検知電極、１３ 第１放電検出装置、１４ 第２放電検出装置、１５ 第３放電検知電極、１６ 第３放電検出装置、１７ 第４放電検知電極、１８ 第４放電検出装置、２０ 基準信号発生器、２１ 第１除電電極、２２ 第２除電電極、２３ 第３除電電極、２４ 第４除電電極、３０ 評価装置、３１ Ａ／Ｄ変換器、３２ 記憶部、３３ 計算部、３４ 計測部、３５ 比較部、３６ 画像出力部、３７ 画像表示装置、４１ 絶縁欠陥、４２ カップリングコンデンサ、４３ 検出インピーダンス、４４ 放電検出器、４５ マグネットワイヤ被覆の正常部の静電容量、４６ 絶縁欠陥部の静電容量、４７ 絶縁欠陥部に直列につながる部分の静電容量、４８ カップリングコンデンサの静電容量、５１ ガイドブロック、５２ 上流側のガイド穴、５３ 下流側のガイド穴、５９ 溝、６１ 巻線機のノズル、６２ 固定子鉄心、７０ 電気機械、１００，２００，３００，４００，５００，６００，７００ マグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システム、１０００ プロセッサ、１００１ 記憶装置。

Claims (24)

1. マグネットワイヤ被覆の欠陥を検出する方法であって、
   マグネットワイヤを線方向に走行させる走行ステップと、
   走行中の前記マグネットワイヤ上の第１の測定点に交流電圧を印加し、第１の放電による放電電流を前記交流電圧の変動として検出する第１放電検出ステップと、
   前記第１の放電を検出した後に、前記マグネットワイヤ上の第２の測定点に前記交流電圧を印加し第２の放電による放電電流を前記交流電圧の変動として検出する第２放電検出ステップと、
   前記走行ステップにおいて、前記マグネットワイヤを線方向に一定速度で走行させ、
   前記第１放電検出ステップで検出した前記第１の放電および前記第２放電検出ステップで検出した前記第２の放電を記憶する放電記憶ステップと、
   前記マグネットワイヤの走行速度と前記第１の測定点から前記第２の測定点までの距離とから、第１の測定点から第２の測定点まで前記マグネットワイヤが移動する時間を計算する時間計算ステップと、
   前記第１の測定点から前記第２の測定点まで前記マグネットワイヤが移動する時間を計測する時間計測ステップと、
   前記第１の放電と前記第２の放電とを比較して、前記マグネットワイヤ被覆の欠陥の有無を判定する判定ステップとを備えたマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出方法。
2. 前記判定ステップは、前記第１の放電の放電信号と前記第１の測定点で前記第１の放電が検出されてから、前記第２の測定点に到達する時間経過後に、前記第２の測定点で検出された前記第２の放電の放電信号とを比較し、比較した２つの放電信号の差異が、あらかじめ設定した範囲内である場合、前記マグネットワイヤ被覆に欠陥があると判定する請求項１に記載のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出方法。
3. 前記判定ステップにおいて、
   前記第１の放電および前記第２の放電の前記放電信号のピーク放電電荷量、放電継続時間、または総放電電荷量を計算する放電特徴量計算ステップをさらに備え、
   前記ピーク放電電荷量、前記放電継続時間、または前記総放電電荷量のいずれか１つ、または２つ以上の特徴量の組み合わせによって判定を行い、前記特徴量の差異または前記特徴量の一致比率が、あらかじめ設定された範囲内である場合、前記マグネットワイヤ被覆に欠陥があると判定する請求項２に記載のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出方法。
4. 前記時間計測ステップにおいて、前記マグネットワイヤが走行していることを検知するマグネットワイヤ走行検知ステップをさらに備え、前記マグネットワイヤが走行している間のみ前記マグネットワイヤが移動する時間の計測を継続し、前記マグネットワイヤが停止している間は前記移動する時間の計測を停止する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出方法。
5. 基準放電電荷量の基準信号を発信する基準信号発信ステップをさらに備え、
   前記第１の測定点の第１放電検知電極および前記第２の測定点の第２放電検知電極において前記基準信号をあらかじめ検出し、
   前記放電記憶ステップにおいて、検出した前記基準信号を参照し、前記基準信号以下の放電電荷量の信号を除去する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出方法。
6. 前記判定ステップにおいて、検出された放電信号の波形をスムージングする波形スムージング処理をさらに行う請求項２から請求項５のいずれか１項に記載のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出方法。
7. 前記波形スムージング処理において、前記放電信号の移動平均を計算する請求項６に記載のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出方法。
8. Ｎを３以上の整数として、前記第２の放電を検出した後に、前記マグネットワイヤ上の第３の測定点から第Ｎの測定点に前記交流電圧を印加し、放電を検出する第３放電検出ステップから第Ｎ放電検出ステップを順次備え、
   前記判定ステップにおいて、前記第３放電検出ステップから第Ｎ放電検出ステップで検出された放電信号をも合わせて比較して、前記マグネットワイヤの欠陥の有無を判定する請求項１に記載のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出方法。
9. マグネットワイヤ被覆の欠陥を検出するシステムであって、
   マグネットワイヤを線方向に一定速度で走行させる繰り出し装置と巻き取り装置とを前記マグネットワイヤの走行路の前後に備え、
   前記走行路中の前記マグネットワイヤ被覆の欠陥からの放電を検出するために印加する交流電圧を発生する交流電源と、
   前記マグネットワイヤ被覆の欠陥からの放電を検知する第１の測定点に第１放電検知電極と、前記マグネットワイヤ被覆の欠陥からの放電を検知する第２の測定点に第２放電検知電極とを備え、
   前記第１放電検知電極が検知した放電電流を前記交流電圧の変動として検出する第１放電検出装置および前記第２放電検知電極が検知した放電電流を前記交流電圧の変動として検出する第２放電検出装置を備え、
   前記第１の測定点で検出された第１の放電の放電信号と前記第２の測定点で検出された第２の放電の放電信号とを比較して、前記マグネットワイヤ被覆の前記欠陥の有無を判定する比較部を含む評価装置を備えたマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システム。
10. マグネットワイヤ被覆の欠陥を検出するシステムであって、
    マグネットワイヤを線方向に一定速度で走行させる繰り出し装置と巻き取り装置とを前記マグネットワイヤの走行路の前後に備え、
    前記走行路中の前記マグネットワイヤ被覆の欠陥からの放電を検出するために印加する交流電圧を発生する交流電源と、
    前記マグネットワイヤ被覆の欠陥からの放電を検知する第１の測定点に第１放電検知電極と、前記マグネットワイヤ被覆の欠陥からの放電を検知する第２の測定点に第２放電検知電極とを備え、
    前記第１放電検知電極が検知した放電信号を検出する第１放電検出装置および前記第２放電検知電極が検知した放電信号を検出する第２放電検出装置を備え、
    前記第１の測定点で検出された第１の放電の放電信号と前記第２の測定点で検出された第２の放電の放電信号とを比較して、前記マグネットワイヤ被覆の前記欠陥の有無を判定する比較部を含む評価装置を備え、
    さらに、前記第１放電検出装置が検出した放電信号および前記第２放電検出装置が検出した放電信号を記憶する放電記憶部と、
    前記マグネットワイヤの走行速度と前記第１の測定点から前記第２の測定点までの距離とから、前記第１の測定点から前記第２の測定点まで前記マグネットワイヤが移動する時間を計算する時間計算部と、
    前記第１の測定点から前記第２の測定点まで前記マグネットワイヤが移動する時間を計測する時間計測部とを備えるマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システム。
11. 前記比較部において、
    前記第１の放電の放電信号および前記第２の放電の放電信号のピーク放電電荷量、放電継続時間、または総放電電荷量を計算し、
    前記ピーク放電電荷量、前記放電継続時間、または前記総放電電荷量のいずれか１つ、または２つ以上の特徴量の組み合わせによって判定を行い、前記特徴量の差異または前記特徴量の比率の差異が、あらかじめ設定された範囲内である場合、前記マグネットワイヤ被覆に欠陥があると判定する請求項１０に記載のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システム。
12. 前記時間計測部は、前記マグネットワイヤが走行中であることを示す走行信号を受けて、前記マグネットワイヤが走行中のみ計測を継続し、前記マグネットワイヤが停止している間は計測を停止する請求項１０または請求項１１に記載のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システム。
13. 前記第１の測定点の下流でかつ前記第２の測定点の上流と、前記第２の測定点の下流にそれぞれ、前記第１の測定点で印加された交流電圧、前記第２の測定点で印加された交流電圧によって、前記マグネットワイヤの外表面に滞留する電荷を除電する除電電極をさらに備える請求項９から請求項１２のいずれか１項に記載のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システム。
14. 基準放電電荷量の基準信号を発信する基準信号発生器をさらに備え、
    前記第１放電検知電極および前記第２放電検知電極において前記基準信号を検出し、前記第１放電検出装置および前記第２放電検出装置において、検出した前記基準信号を参照し、前記基準信号以下の放電電荷量の信号を除去する請求項９から請求項１３のいずれか１項に記載のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システム。
15. 前記第１放電検知電極および前記第２放電検知電極の前後に前記マグネットワイヤを誘導するガイドブロックをさらに備える請求項９から請求項１４のいずれか１項に記載のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システム。
16. 前記ガイドブロックは、立方体形状の樹脂材料からなるブロックとし、前記第１放電検知電極および前記第２放電検知電極をガイドブロック内に格納する溝を設け、この溝に前記第１放電検知電極および前記第２放電検知電極を格納し、前記第１放電検知電極および前記第２放電検知電極の円形面を挟んで対向する２面を貫通し、この溝の中心点が前記第１放電検知電極および前記第２放電検知電極の中心点と一致し、内径が前記マグネットワイヤの外径よりも１０から１００μｍ大きい貫通穴を設ける請求項１５に記載のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システム。
17. 前記ガイドブロックの樹脂材料を、フッ素系樹脂とする請求項１６に記載のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システム。
18. 前記比較部において、第１放電検出装置が検出した放電信号および前記第２放電検出装置が検出した放電信号の波形をスムージングする機能をさらに備える請求項９から請求項１７のいずれか１項に記載のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システム。
19. 前記放電信号の移動平均を計算して、前記放電信号の波形をスムージングする請求項１８に記載のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システム。
20. 前記マグネットワイヤ被覆に欠陥有りと判定された最新の放電信号を、欠陥有りと判定された積算回数とともに画像表示するための画像出力部および画像表示装置をさらに備える請求項９から請求項１９のいずれか１項に記載のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システム。
21. Ｎを３以上の整数として、前記第２放電検知電極の下流に、第３の測定点から第Ｎの測定点における第３放電検知電極から第Ｎ放電検知電極と、
    前記第３放電検知電極から第Ｎ放電検知電極が検知した放電信号を検出する第３から第Ｎ放電検出装置と、をさらに備え、
    前記比較部は、前記第３の測定点から第Ｎの測定点で検出された前記放電信号も合わせて比較して、前記マグネットワイヤ被覆の前記欠陥の有無を判定する請求項９または請求項１０に記載のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システム。
22. 前記マグネットワイヤ被覆の欠陥を検出する走行路を通過した後の前記マグネットワイヤを鉄心に巻線する巻線装置へ走行させて、前記巻線装置の巻線機構部で前記鉄心へ巻線する請求項９から請求項２１のいずれか１項に記載のマグネットワイヤ被覆の絶縁欠陥検出システム。
23. 請求項２２に記載の前記マグネットワイヤが巻線された鉄心を用いて電気機械を製造するステップを備えた電気機械の製造方法。
24. 請求項２２に記載の前記マグネットワイヤが巻線された鉄心を備えた電気機械。

Images