(57)【要約】【課題】レヤーショートの有無を容易に判定できるとともに、レヤーショートが生じている箇所を特定することができるレヤーショート検査装置およびレヤーショート検査方法を提供する。【解決手段】ベース１の把持手段１１により把持されたステータ５０の内側に回転磁極３を対向配置し、回転磁極３をモータ２により回転させることでステータ５０のコイルに電圧を発生させる。電圧検出器４２により検出された電圧波形と、回転検出器４３により検出された磁極位置とを演算処理部４１で関連づける処理をすることで、レヤーショート発生位置を特定することができる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルが巻装されたステータを把持する把持手段と、前記ステータと前記ステータに対向する磁極とを相対回転させることにより前記コイルに電圧を生じさせる電圧発生手段と、前記磁極の前記ステータに対する相対位置を検出する相対位置検出手段と、前記電圧を検出する電圧検出手段と、前記相対位置検出手段と前記電圧検出手段からの信号に基づきレヤーショートの有無とその箇所を特定する処理をする処理手段とを備えたことを特徴とするレヤーショート検査装置。
【請求項２】
前記電圧発生手段は、前記磁極を備える回転子と、前記回転子を回転させるモータとを備える請求項１に記載のレヤーショート検査装置。
【請求項３】
前記磁極を、永久磁石とした請求項１または２に記載のレヤーショート検査装置。
【請求項４】
前記電圧発生手段は、前記永久磁石を軸対象に２個配置し、一方の永久磁石はＮ極を、他方の永久磁石はＳ極を、前記ステータに対向させたものである請求項３に記載のレヤーショート検査装置。
【請求項５】
コイルが巻装されたステータを把持し、前記ステータと前記ステータに対向する磁極とを相対回転させて前記コイルに電圧を生じさせ、前記磁極の前記ステータに対する相対位置を検出するとともに、前記電圧を検出し、これらの検出信号に基づきレヤーショートの有無とその箇所を特定する処理をすることを特徴とするレヤーショート検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータや発電機などの回転電機のコイルのレヤーショートを検査するレヤーショート検査装置およびレヤーショート検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
モータや発電機などの回転電機は、工場から出荷する前にレヤーショート検査が行われる。レヤーショートとは製造時にコイルの絶縁被膜が損傷したことに起因するコイル間の絶縁破壊をいい、レヤーショート検査によりコイルがショートしていないことを確認する。
【０００３】
このレヤーショート検査装置として、図３に記載されたものが知られている。図３に示すレヤーショート検査装置は、ステータ５０に巻装されたコイルに抵抗計測器６０を接続し、コイルの抵抗値を測定することで、レヤーショートの有無を判定するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前述のレヤーショート検査装置では、微小な抵抗値の変化を測定する必要があり、レヤーショートの有無の判定が困難であるという課題があった。
【０００５】
また、レヤーショートの有無は判定できたとしても、レヤーショートがコイルのどこで生じているかを特定できないという課題があった。
【０００６】
本発明は、これらの課題に鑑みてなされたものであり、レヤーショートの有無を容易に判定できるとともに、レヤーショートが生じている箇所を特定することができるレヤーショート検査装置およびレヤーショート検査方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
係る目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、コイルが巻装されたステータを把持する把持手段と、前記ステータと前記ステータに対向する磁極とを相対回転させることにより前記コイルに電圧を生じさせる電圧発生手段と、前記磁極の前記ステータに対する相対位置を検出する相対位置検出手段と、前記電圧を検出する電圧検出手段と、前記相対位置検出手段と前記電圧検出手段からの信号に基づきレヤーショートの有無とその箇所を特定する処理をする処理手段とを備えたことを特徴とするレヤーショート検査装置を採用する。
【０００８】
このように、ステータと磁極とを相対回転させることによりコイルに電圧を生じさせる電圧発生手段と、電圧を検出する電圧検出手段を備えることで、コイルに生じる電圧を検出してレヤーショートの有無を判定でき、従来の抵抗値を測定する検査装置に比べて、レヤーショートの有無を容易に判定できる。
【０００９】
また、相対位置検出手段と電圧検出手段からの信号に基づきレヤーショートの有無とその箇所を特定する処理をする処理手段を備えたことにより、検出した電圧波形に異常な変化が見られたときの磁極位置が分かるため、レヤーショートが生じている箇所を特定できる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明では、前記電圧発生手段は、前記磁極を備える回転子と、前記回転子を回転させるモータとを備えることを特徴とする。
【００１１】
この構成では、磁極をモータにより回転させるためステータを回転させる必要がなくなり、ステータを回転させる駆動機構を不要にでき、装置構成を簡単にすることができる。また、ステータを回転させる必要がないため、ステータと電圧検出手段間の結線構造を簡易なものにすることができる。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明では、前記磁極を、永久磁石としたことを特徴とする。
【００１３】
この構成では、永久磁石を磁極とするので、回転する回転子に通電する必要がなくなり、装置構成を簡単にすることができる。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明のとおり、前記電圧発生手段は、前記永久磁石を軸対象に２個配置し、一方の永久磁石はＮ極を、他方の永久磁石はＳ極を、前記ステータに対向させる構成を採用することができる。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明では、コイルが巻装されたステータを把持し、前記ステータと前記ステータに対向する磁極とを相対回転させて前記コイルに電圧を生じさせ、前記磁極の前記ステータに対する相対位置を検出するとともに、前記電圧を検出し、これらの検出信号に基づきレヤーショートの有無とその箇所を特定する処理をすることを特徴とするレヤーショート検査方法を採用する。
【００１６】
このように、ステータと磁極とを相対回転させることによりコイルに電圧を生じさせて電圧を検出することで、コイルに生じる電圧を検出してレヤーショートの有無を判定でき、従来の抵抗値を測定する検査方法に比べて、レヤーショートの有無を容易に判定できる。
【００１７】
また、磁極位置検出信号と電圧検出信号に基づきレヤーショートの有無とその箇所を特定する処理をすることにより、検出した電圧波形に異常な変化が見られたときの磁極位置が分かるため、レヤーショートが生じている箇所を特定できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態を示すレヤーショート検査装置の断面図である。このレヤーショート検査装置は、ベース１とモータ２と回転磁極３と処理装置４とからなる。
【００１９】
ベース１は、一端が閉じた略中空円筒形状を有しており、その開口端部にステータ５０を把持する把持手段１１を備えている。この把持手段１１は、複数の爪でステータ５０を挟持するメカニカルチャックや磁気吸引力によりステータ５０を吸着するマグネットチャックなどで構成される。
【００２０】
モータ２は、円筒形状のハウジング２１を有しており、ハウジング２１に対して回転自在に支持された回転軸２２が、ハウジング２１の軸方向一端から突出している。このモータ２は、ベース１の底部に立設され、ベース１の開口端側に回転軸２２が位置するように設置される。
【００２１】
回転磁極３は、円筒形状の回転子３１の外周に複数の永久磁石３２を有し、ベース１に固定されたステータ５０の内周に永久磁石３２が対向するように回転軸２２に一体に固定される。この実施例では、２個の永久磁石３２を軸対象に配置し、一方の永久磁石はＮ極を、他方の永久磁石はＳ極を、ステータ５０に対向させている。この永久磁石３２は、２個に限らず何個であってもよいし、円周上等間隔に配置しなくてもよい。
【００２２】
処理装置４は、ステータ５０のコイルに発生する電圧を検出する電圧検出器４２と、回転軸２２の回転位相を検出する回転検出器４３と、電圧検出器４２からの信号と回転検出器４３からの信号とを関連づける処理をする演算処理部４１を有する。回転検出器４３は、周知のエンコーダであって、モータ２に内蔵されている。
【００２３】
次に、本実施形態の作動について説明する。モータ２に電力を供給することで回転軸２２が回転し、磁極３２がステータ５０の内側で回転する。この磁極３２の回転により、モータ２のコイルには電圧が発生する。図２に、電圧検出器４２により検出された電圧波形を示す。図２（ａ）は、レヤーショートが生じていないステータを検査したときの電圧波形であり、図２（ｂ）は、レヤーショートが生じているステータを検査したときの電圧波形である。図２から分かるように、レヤーショートが生じているステータを検査すると、電圧波形に通常見られないピークが現れる。従って、図２（ａ）と（ｂ）を対比することで、レヤーショートの有無を容易に判定できる。この判定は、図示しない表示画面に表示した電圧波形を目視することで行ってもよいし、電圧波形のピークが所定の電圧値を超えたときに演算処理部４１からレヤーショート有りの信号を出力してもよい。この検査装置によれば、従来の検査装置に比べて容易にレヤーショートの有無を判別できる。
【００２４】
また、電圧検出器４２により検出された電圧波形と、回転検出器４３により検出された磁極位置とを演算処理部４１で関連づける処理をすることで、磁極位置に対応する電圧値を読み取ることができる。レヤーショートが生じているステータをこの検査装置で検査すると、レヤーショート発生箇所に磁極が対向した瞬間に電圧値に大きな変化が生じる。
【００２５】
従って、図２（ｂ）に示すように電圧波形に異常が見られたときの磁極位置を確認することで、レヤーショート発生位置を特定することができる。このレヤーショート発生箇所が特定できることにより、レヤーショートが発生したステータの修理が容易になる。また、レヤーショートが生じる原因となる生産設備の不具合を特定するのが容易になる。
【００２６】
上記の実施形態の説明では、ステータ５０をベース１に固定し、回転磁極３を回転させる構成を示したが、ステータ５０と回転磁極３を相対回転させるものであれば、いかなる構成であってもよい。ただし、ステータ５０を回転させる場合には、ステータ５０と電圧検出器４２との間にスリップリングを介在させるなどの必要が生じる。
【００２７】
また、上記の実施形態の説明では、磁極として永久磁石を用いたものを示したが、永久磁石に限らず、励磁コイルを備えたランデル型磁極などであっても良い。ただし、励磁コイルを備えた磁極を用いる場合には、回転磁極３に励磁電流を供給するための構成が必要となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すレヤーショート検査装置の断面図
【図２】本発明のレヤーショート検査装置により検出した電圧波形を示す図
【図３】従来のレヤーショート検査装置を示す図
【符号の説明】
１　　　ベース
２　　　モータ
３　　　回転磁極
４　　　処理装置
１１　　把持手段
３１　　回転子
３２　　磁極
４１　　演算処理部
４２　　電圧検出器
４３　　回転検出器
５０　　ステータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004037157.tif 000005