JP7378649B2 - 欠陥検出装置、欠陥検出方法、欠陥検出システムおよび回転電機の製造方法 - Google Patents
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Description
導電性液体を含侵させ、マグネットワイヤーの絶縁体層の周囲を導電性液体が接触するように形成された電極と、電極に並列に接続された部分放電検出装置とを備え、電極は、交流電圧をマグネットワイヤーと導電性液体との間に印加し、部分放電検出装置を用いてマグネットワイヤーと導電性液体との間に発生する部分放電の放電電荷量を計測することによりマグネットワイヤーの絶縁被膜の欠陥を検出することを特徴とする。
以下、実施の形態1について図に基づいて説明する。図1はコイル巻線装置100を表しており、マグネットワイヤー絶縁被膜欠陥検出装置(以下、欠陥検出装置200)の配置とその他の装置との位置関係を表している。
電源Vと部分放電検出装置Pに接続されている金属電極10は、下部を導電性液体7に浸漬され、導電性液体7に測定電圧を印加する。湿式電極8Aと湿式電極8Bは導電性液体7で湿潤しているため、電源Vを接続することで、電極幅D1の領域においてマグネットワイヤー2の全周に電圧が印加される。
測定を行う際、上述した通り、電源Vを接続し電極幅D1の領域においてマグネットワイヤー2の外周表面に交流電圧を印加する。
もし電極幅D1の測定領域に絶縁体層22を貫通するピンホール欠陥が存在する場合、導電性液体7は絶縁体層22の内側の導体21と直接接触するため、電圧印加時には電流が検出され、電極幅D1領域で絶縁欠陥を検出できる。また絶縁体層22を貫通しない程度の電気的脆弱部分が電極幅D1の測定領域を通過する場合でも、前後の部分放電波形の変化から欠陥を検知することが可能である。
例えばワンティースコアのモーター製造の場合、予め欠陥のあるモーターコイルのみを除外することで、ステーター全体が組まれた後の工程で不良が発覚する場合に比べ、製造全体のロスコストを抑えられる。さらに、コイル内に欠陥が存在していても、検出装置によりその位置が特定されていれば、廃棄せずに使いこなすことも可能となる。
図2に示した湿式電極8は、湿式電極8Aと湿式電極8Bの2つに分割され、マグネットワイヤー2を挟み込む形態をとっているが、図11に示す湿式電極8Cのような形状でもよい。図11(a)は湿式電極8Cの正面図を、図11(b)は斜視図を示すが、分かりやすさのためにクランプおよび導電性液体を除いて表わしている。
さらに、図12に示す湿式電極8Dの形状でもよい。図12(a)は湿式電極8Dの正面図を、図12(b)は斜視図を示すが、分かりやすさのためにクランプおよび導電性液体を除いて表わしている。湿式電極8Dは、図2で示した湿式電極8Aまたは湿式電極8Bの約2.5倍から3倍程度の長さを有する1本の長い湿式電極をマグネットワイヤー2に対してらせん状に巻き付けながら、その両端は導電性液体7に浸漬させる。
本実施の形態におけるマグネットワイヤーの巻取方式は、モーターコイル巻線形態のみならず、図13に示すようにボビンに巻き取る形態でも利用可能である。
マグネットワイヤー2が欠陥検出装置200を通過した後、トラバース機構16を経て、巻取ボビン17に巻き取られる。巻取ボビン17の軸方向はマグネットワイヤー2の動線に対して垂直の位置にあり、サーボモーター18から動力が伝達されることで軸が回転する。図13ではベルトによる動力伝達が示されているが、巻取ボビン17の軸を回転させる機構であれば動力伝達方式にはチェーンまたはギアを採用しても良い。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書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み合わせる場合が含まれるものとする。
Claims (15)
- 導電性液体を含侵させ、マグネットワイヤーの絶縁体層の周囲を前記導電性液体が接触するように形成された電極と、前記電極に並列に接続された部分放電検出装置とを備え、前記電極は、交流電圧を前記マグネットワイヤーと前記導電性液体との間に印加し、前記部分放電検出装置を用いて前記マグネットワイヤーと前記導電性液体との間に発生する部分放電の放電電荷量を計測することにより前記マグネットワイヤーの絶縁被膜の欠陥を検出することを特徴とする欠陥検出装置。
- 導電性液体を含侵させ、マグネットワイヤーの絶縁体層の周囲を前記導電性液体が接触するように形成された電極と、前記電極に並列に接続された部分放電検出装置とを備え、交流電圧を前記マグネットワイヤーと前記電極との間に印加し、前記部分放電検出装置を用いて前記マグネットワイヤーと前記導電性液体との間に発生する部分放電の放電電荷量を計測することにより前記マグネットワイヤーの絶縁被膜の欠陥を検出することを特徴とする欠陥検出装置。
- 前記電極は、走行する前記マグネットワイヤーの絶縁体層の全周を前記導電性液体が接触するように形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の欠陥検出装置。
- 前記電極は、軟質かつ吸湿性の素材で構成される湿式電極であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の欠陥検出装置。
- 前記電極は、導電性液体槽内の前記導電性液体の液面に接触することを特徴とする請求項4に記載の欠陥検出装置。
- 前記導電性液体槽に、液面レベルスイッチと前記導電性液体の給液タンクとバルブからなる給液機構を備えることを特徴とする請求項5に記載の欠陥検出装置。
- 前記電極は、2つの直方体形状の湿式電極が、前記マグネットワイヤーを挟み込むように配置されていることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の欠陥検出装置。
- 前記電極は、U字形状で、U字を形成するための折り曲げ部が前記マグネットワイヤーの周囲と接触するように形成されていることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の欠陥検出装置。
- 前記電極は、前記マグネットワイヤーにらせん状に巻きつくように形成されていることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の欠陥検出装置。
- 外面から前記電極を挟み込むクランプを備えたことを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の欠陥検出装置。
- マグネットワイヤーをモーターコイルとして巻き取るコイル巻線装置と、請求項1から10のいずれか一項に記載の欠陥検出装置とを備え、前記欠陥検出装置は、コイル巻線装置においてモーターコイルとして前記マグネットワイヤーが巻き取られる前に前記マグネットワイヤーの欠陥を検出する欠陥検出システム。
- マグネットワイヤーをモーターコイルに巻き取るコイル巻線装置、請求項1から10のいずれか一項に記載の欠陥検出装置を備え、前記欠陥検出装置内の電極の後方に回転動力に接続された巻取ボビンを備える欠陥検出システム。
- マグネットワイヤーをモーターコイルに巻き取るコイル巻線装置、請求項1から10のいずれか一項に記載の欠陥検出装置を備え、前記欠陥検出装置内の電極と前記モーターコイルとの間に、前記マグネットワイヤーの速度を検出するエンコーダを配置し、前記エンコーダの出力と前記欠陥検出装置が出力した欠陥検出信号に基づいて、前記モーターコイルに巻回された前記マグネットワイヤーの欠陥の位置を算出することを特徴とする欠陥検出システム。
- マグネットワイヤーをモーターコイルに巻き取るコイル巻線装置と、請求項1から10のいずれか一項に記載の欠陥検出装置と、前記欠陥検出装置内の電極と前記モーターコイルとの間に、前記マグネットワイヤーの速度を検出するエンコーダとを用いて、前記モーターコイルの巻き始めの距離をゼロ点とし、欠陥検出までの巻き取り距離と、欠陥検出後の巻き取り距離に基づいて、前記モーターコイルの欠陥の位置を算出することを特徴とする欠陥検出方法。
- マグネットワイヤーをモーターコイルに巻き取るコイル巻線装置と、請求項1から10のいずれか一項に記載の欠陥検出装置とを用いて欠陥検出を行った前記モーターコイルを用いて、回転電機を製造する回転電機の製造方法。
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