(57)【要約】【課題】  不良検査時にコイルより取り出される信号波形の状態に関わらずコイル巻数およびコイル束線の断線を検出することが可能な多相電動機ステータの不良検査方法を提供すること。【解決手段】  コイル２が接続された端子Ｔ１、Ｔ２ごとに、制御信号ＣＴＬに応じて切り替え部５１で端子Ｔ１、Ｔ２の接続先を抵抗測定器５３あるいは電圧測定器５５の何れかに切り替えて接続する。抵抗測定器５３では端子間ごとに微小抵抗を測定して相互のアンバランス量を算出し、電圧測定器５５ではコイルごとに発生する誘起電圧を実効値電圧として測定して相互のアンバランス量を算出する。算出結果が規定値内に収まるか否かが判定部５７にて判断され不良判定が行われる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各スロットに巻装され各相端子に接続されてなる複数のコイルを備える多相電動機ステータの不良検査方法であって、
ロータまたはロータ配置空間に挿入された磁石体を外部から回転駆動することにより、コイルにおいて誘起され各相端子から出力される誘起電圧を個々に平均化する誘起電圧平均化ステップと、
前記誘起電圧平均化ステップにより平均化された平均電圧を相互に比較し、平均電圧間の差電圧が所定値を越える場合に不良判定を行う差電圧判定ステップとを有することを特徴とする多相電動機ステータの不良検査方法。
【請求項２】
各相端子ごとに、端子の電気抵抗を測定する抵抗測定ステップと、
前記抵抗測定ステップにより測定された電気抵抗を相互に比較し、電気抵抗間の差抵抗が所定値を越える場合に不良判定を行う差抵抗判定ステップとを有することを特徴とする請求項１に記載の多相電動機ステータの不良検査方法。
【請求項３】
前記差抵抗判定ステップでは、各相端子ごとの配線長の違いに応じて測定された電気抵抗を補正することを特徴とする請求項２に記載の多相電動機ステータの不良検査方法。
【請求項４】
コイルは各相端子と中性点との間に接続されており、前記誘起電圧または前記電気抵抗は各相端子間で得られることを特徴とする請求項１または２に記載の多相電動機ステータの不良検査方法。
【請求項５】
コイルは各相端子と中性点との間に接続されており、前記誘起電圧または前記電気抵抗は各相端子と前記中性点との間で得られることを特徴とする請求項１または２に記載の多相電動機ステータの不良検査方法。
【請求項６】
前記多相電動機は、三相同期電動機であることを特徴とする請求項４または５に記載の多相電動機ステータの不良検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機ステータの不良検出に関するものであり、特に、複数スロットの各々に巻装されたコイルの不良状態の検出に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されている不良状態検出装置は、固定子鉄心の磁界空間にマグネットを配置させ、回転駆動装置を起動させてマグネットを回転させる。マグネットの回転に伴ってコイルに発生する電気信号を、測定手段の動作により例えば電圧波形や電流波形といった電気信号として取り出し、正常時の電気信号との差異を検知して不良の有無を判断する。
【０００３】
正常であるか否かの判別は、電圧波形や電流波形等の信号波形をオシロスコープ等で目視により確認することで行われる他、自動化された判定手段で行うことができる。すなわち、取り出された信号は全波整流されピークホールド処理が行われる。全波整流された信号とピークホールドされた信号との差分信号は平均信号で除算され、除算により出力される信号が基準値よりも大きい場合に不良と判断される。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１１９１０２号公報（第０００８、００１１、００１２段落、第８図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１に開示されている信号波形の目視による判別では、自動化することはできないため、生産性の向上を図ることはできず問題である。
【０００６】
前記特許文献１に開示されている自動化された判定手段によれば、検査工程の自動化を図ることは可能ではある。しかしながら、前記特許文献１の判定手段では、信号波形のピーク値をホールドする必要があるが、信号波形には不確定なノイズ成分が混入していることが一般的である。有意な信号成分にノイズ成分が重畳した値をピーク値としてホールドしてしまう場合があり、ホールドされたピーク値は信号成分のピーク値とは精度よく一致しない場合がある。ホールドされるピーク値の精度には限界があり、判定結果にも誤差を含むこととなり問題である。特に、微小な巻数間違いを判別することができないおそれがあり問題である。
【０００７】
また、マグネットを回転させる回転駆動装置には、回転駆動時の回転ムラであるトルクリップルが存在する場合がある。また、マグネットに代えて電動機のロータを利用する場合には、ロータの回転ムラであるコギングトルクが存在する場合がある。これらの回転ムラの存在によりコイルに発生する電気信号が変動してしまう場合がある。精度よくピーク値等が検出できるとしても検出される信号波形自体が変動してしまえば高精度な判定をすることができないおそれがあり問題である。
【０００８】
また、スロットに巻装されているコイルは、複数の配線が束になって並列に巻装される、いわゆるコイル束線にて形成されている場合がある。この場合、個々の配線の断線はコイル束線における電気抵抗の増大を招来するため、不良検出することが好ましいが、前記特許文献１に開示されている装置ではこうした配線の断線を検出することができず問題である。
【０００９】
本発明は前記従来技術の課題の少なくとも１つを解消するためになされたものであり、不良検査時にコイルより取り出される信号波形の状態に関わらず、コイルの巻数が正常であるか否かを検出することができると共に、コイル束線の断線を検出することが可能な多相電動機ステータの不良検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、請求項１に係る多相電動機ステータの不良検査方法は、各スロットに巻装され各相端子に接続されてなる複数のコイルを備える多相電動機ステータの不良検査方法であって、ロータまたはロータ配置空間に挿入された磁石体を外部から回転駆動することにより、コイルにおいて誘起され各相端子から出力される誘起電圧を個々に平均化する誘起電圧平均化ステップと、誘起電圧平均化ステップにより平均化された平均電圧を相互に比較し、平均電圧間の差電圧が所定値を越える場合に不良判定を行う差電圧判定ステップとを有することを特徴とする。
【００１１】
請求項１の多相電動機ステータの不良検査方法では、ロータが組み込まれた多相電動機についてステータの検査を行う場合にはロータを回転させ、ロータが組み込まれていない多相電動機ステータの検査を行う場合にはロータ配置位置に磁石体を挿入して回転させて、ステータスロットに巻装されているコイルに鎖交する磁束を変化させて誘起電圧を発生させる。発生させた誘起電圧はコイルと磁石体との位置関係により時間変化するので、各相端子から出力される誘起電圧ごとに平均化を行う。平均化された平均電圧を相互に比較して、各相端子間での平均電圧のバラツキが所定値を越える場合を不良品と判断する。
【００１２】
ここで、時間変化する誘起電圧は、磁石体が回転駆動してコイルへの鎖交磁束が周期的に変化するため、時間変化に伴い周期的に電圧極性が反転すると共に各極性の電圧波形の波高値が対称となる交流波形となる。このような誘起電圧を平均化するに当たっては電圧極性をキャンセルする必要がある。極性を残したままで平均化すると平均値は０となってしまうからである。平均化手法としては、二乗平均を行ういわゆる実効値算出が一般的である。誘起電圧の絶対値を求め積分した後、時間平均することも可能である。
【００１３】
これにより、各相端子から出力される誘起電圧に重畳されるノイズ成分の影響や、ロータや磁石体の回転駆動時の回転ムラによる誘起電圧の変動の影響を、相殺あるいは緩和することができ、巻装されたコイル間の巻数間違いや相内短絡を簡易かつ確実に検出することができる。
【００１４】
不良判定を行う際の所定値は、多相電動機の相数、コイル巻数、ロータの磁石形状やサイズ等の電動機の構成や製造ばらつき、磁石体の磁石形状やサイズ、ロータや磁石体の回転速度等といった検査系の構成などにより決定される。これらの構成を踏まえ、製造ばらつきを考慮した上で、コイルの巻数間違いや相内短絡が検出できる値が設定される。逆にいえば、不良品を確実に判別するために、電動機の構成や製造ばらつきを考慮して検査条件を決定すればよいこととなる。
【００１５】
また、請求項２に係る多相電動機ステータの不良検査方法は、請求項１に記載の多相電動機ステータの不良検査方法において、各相端子ごとに、端子の電気抵抗を測定する抵抗測定ステップと、抵抗測定ステップにより測定された電気抵抗を相互に比較し、電気抵抗間の差抵抗が所定値を越える場合に不良判定を行う差抵抗判定ステップとを有することを特徴とする。
【００１６】
請求項２の多相電動機ステータの不良検査方法では、更に、各相端子に接続されコイルを形成するコイル配線の電気抵抗を測定し、測定された電気抵抗を相互に比較して、各相端子間での電気抵抗のばらつきが所定値を越える場合を不良品と判断する。
【００１７】
これにより、コイル配線が、複数の配線を束にしてなるコイル束線により構成される場合に、コイル束線の一部に生ずる断線を検出することができる。コイル束線の一部が断線する場合、端子間の電気抵抗が上昇して通電の際の損失が増大することにより、ステータの温度上昇や通電電流量が許容値を満足しなくなるといった不良を検出することができる。
【００１８】
また、請求項３に係る多相電動機ステータの不良検査方法は、請求項２に記載の多相電動機ステータの不良検査方法において、差抵抗判定ステップでは、各相端子ごとの配線長の違いに応じて測定された電気抵抗を補正することを特徴とする。これにより、コイルごとのスロットへの巻装ループ形状やループ径の違いや端子からコイルまでのコイル束線の引き回しの違い等により、コイル束線の断線がない場合にも異なる値となる電気抵抗の違いを相殺して、コイル束線の断線による電気抵抗の違いのみを検出することができる。
【００１９】
また、請求項４に係る多相電動機ステータの不良検査方法は、請求項１または２に記載の多相電動機ステータの不良検査方法において、コイルは各相端子と中性点との間に接続されており、誘起電圧または前記電気抵抗は各相端子間で得られることを特徴とする。また、請求項５に係る多相電動機ステータの不良検査方法は、請求項１または２に記載の多相電動機ステータの不良検査方法において、コイルは各相端子と中性点との間に接続されており、誘起電圧または前記電気抵抗は各相端子と前記中性点との間で得られることを特徴とする。
【００２０】
多相電動機が多相同期電動機である場合、一端が各相端子に接続されたコイルの他端、あるいは更に多段にコイルが直列接続された後の最終段のコイル他端は、中性点に接続される。各相端子は少なくとも一つのコイルを介して中性点に接続されて構成されている。誘起電圧や電気抵抗の測定は、各相端子間あるいは各相端子と中性点との間において行うことができる。
【００２１】
ここで、多相電動機は、三相同期電動機であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、不良検査時にコイルより取り出される信号波形の状態に関わらず、コイルの巻数が正常であるか否かを検出することができると共に、コイル束線の断線を検出することが可能な多相電動機ステータの不良検査方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の多相電動機ステータの不良検査方法について具体化した実施形態を図１乃至図７に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２４】
図１は、多相電動機ステータ１をロータ回転軸方向から見た平面図である。円筒状のステータ１は、径方向内側に向かって延びる４８本のティース１１およびこれらのティース１１同士の間に位置する４８個のスロット１３を有して構成されており、所定数のティース１１を挟んで２つのスロット１３間に不図示のコイル束線が巻装されてコイルが形成される。
【００２５】
多相電動機ステータ１の径方向内側には、円筒状のロータあるいは磁石体３が配置されている。ロータ３は、ステータ１の径方向内側においてステータ１の円筒軸と同位置に回転軸４を配して配置される。磁石体３は、ロータが組み込まれる前の状態でロータ配置位置に回転軸４を中心にして回転可能に配置される。
【００２６】
ロータあるいはロータの配置位置に配置される磁石体３は、円筒側面とステータ１のティース１１の先端との間を所定のクリアランスを保って回転軸４に軸支される。円筒側面には、円周方向に所定幅を有する永久磁石３１が回転軸４に沿うと共に円周方向に所定ピッチで配置されている。
【００２７】
スロット１３間に巻装されロータあるいは磁石体３の永久磁石３１に対向するコイルに、永久磁石３１からの磁束がロータあるいは磁石体３の回転に応じて増減して鎖交することにより、コイルには正負極性の誘起電圧が交互に発生する。
【００２８】
図２、３では、ステータ１でのコイル巻装状態を模式的に示す。図２は、三相同期電動機を構成する場合のコイルの巻装状態を例示しており、図３は、ステッピングモータを構成する場合のコイルの巻装状態を例示している。
【００２９】
図２では、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各端子に接続され、６スロット離れたスロット間でコイル束線が所定巻数で巻装されたコイル２１Ｕ、２１Ｖ、２１Ｗが構成される。各相のコイル２１Ｕ、２１Ｖ、２１Ｗは互いに隣接して配置されており、所定数のスロットだけピッチをずらして互いに一部が重なりながら巻装されている。
【００３０】
コイル２１Ｕ、２１Ｖ、２１Ｗは、ステータ１の円周に沿って隣接するスロットに所定巻数で巻装されてなるコイル２２Ｕ、２２Ｖ、２２Ｗに接続されている。コイル２２Ｕ、２２Ｖ、２２Ｗは、コイル２１Ｕ、２１Ｖ、２１Ｗと同様に互いに隣接して配置され所定数のスロットだけピッチをずらして互いに一部が重なりながら巻装されているところ、巻装方向がコイル２１Ｕ、２１Ｖ、２１Ｗとは反対方向である。以下、巻装方向が相互に反対方向である、コイル２１Ｕ、２１Ｖ、２１Ｗとコイル２２Ｕ、２２Ｖ、２２Ｗとが円周方向に沿って順次巻装される。各コイルは６スロット離れたスロット間で巻装されているので、４８スロットを有するステータ１では８極のコイルが形成されることとなる。これらのコイルは、各相端子からステータ１の円周に沿って順次直列に接続され、円周方向の終端で互いに接続される。これが中性点Ｎである。
【００３１】
ロータあるいは磁石体３の円筒面に配置されている永久磁石３１は、各相のコイルが互いに隣接して巻装されているスロット間に対向している。ロータあるいは磁石体３が回転軸に沿って回転駆動されると、永久磁石３１はコイルに対向しながらステータ１の内径側の側面を順次移動していく。８極配置されているコイルには、順次永久磁石が近づいた後、離間する。永久磁石３１から発せられ各コイルに鎖交する磁束は、永久磁石３１がコイルに正対するまでは増大し、その後減少していく。コイルに鎖交する磁束の時間変化によりコイルには電圧が誘起される。
【００３２】
また、永久磁石がコイル２１Ｕ、２１Ｖ、２１Ｗあるいは２２Ｕ、２２Ｖ、２２Ｗを遠ざかる期間は、同コイルに鎖交する磁束が減少する期間であるが、同時に隣接するコイル２２Ｕ、２２Ｖ、２２Ｗあるいは２１Ｕ、２１Ｖ、２１Ｗに近づく期間であり、同コイルに鎖交する磁束は増大する。コイル２１Ｕ、２１Ｖ、２１Ｗとコイル２２Ｕ、２２Ｖ、２２Ｗとは互いに巻装方向が反対であるため誘起電圧は互いに強められることとなる。
【００３３】
更に、互いに巻装方向が反対の８極のコイルをステータ１の円周に沿って連続して配置しているので、コイルに誘起される誘起電圧は、永久磁石３１の回転距離が２極分の円周距離を移動する時間を周期とする交流電圧となる。
【００３４】
図３では、ティース１１を挟んで隣接するスロット１３間でコイル束線が巻装されてコイル２３が構成されている。ティース１１をコアとするコイル２３は、各々独立したコイルであり、４８極のコイルが配置されている。
【００３５】
ロータあるいは磁石体３の円筒面に配置されている永久磁石３１は、コイル２３に対向している。ロータあるいは磁石体３が回転軸に沿って回転駆動されると、永久磁石３１はコイルに対向しながらステータ１の内径側の側面を順次移動していく。４８極配置されている各コイル２３には、順次永久磁石が近づいた後、離間する。永久磁石３１から発せられ各コイルに鎖交する磁束は、永久磁石３１がコイルに正対するまでは増大し、その後減少していく。コイルに鎖交する磁束の時間変化によりコイル２３には電圧が誘起される。
【００３６】
円周に沿って４８極配置されているコイル２３は各々独立しているので、各コイル２３に誘起される誘起電圧は各々の端子から出力される。各コイル端子から出力される誘起電圧は、永久磁石３１の通過ごとに正負電圧が交互に誘起される一周期のパルス状電圧となる。
【００３７】
図４には不良検査装置を示す。ここでは、簡単のため、複数存在するコイルおよび対応する端子のうち、端子Ｔ１、Ｔ２に接続されているコイル２についてのみ示す。端子Ｔ１、Ｔ２は、切り替え部５１に接続される。ここで、端子Ｔ１、Ｔ２は、図２においては各相の端子間あるいは各相の端子と中性点端子とであり、図３においてはコイル両端の端子である。
【００３８】
切り替え部５１は制御信号ＣＴＬにより制御され、コイル２を抵抗測定器５３あるいは電圧測定器５５の何れかに接続する。抵抗測定器５３および電圧測定器５５の出力端子は判定部５７に接続される。判定部５７からは制御信号ＣＴＬが出力されており、抵抗測定器５３または電圧測定器５５からの測定結果の判定に応じて切り替え部５１を切り替えるための制御を行う。判定部５７にて、抵抗測定器５３および電圧測定器５５からの測定結果に基づき不良判定を行い、判定結果Ｊが出力される。
【００３９】
尚、切り替え部５１、抵抗測定器５３、電圧測定器５５、および判定部５７は、多相電動機ステータの個々のコイルごとに備える構成とすることができる他、多相電動機ステータの全てのコイルに共通に備える構成とし、切り替え部５１により検査対象のコイルを順次切り替える構成とすることもできる。また、各々の構成を適宜に組み合わせて構成することも可能である。
【００４０】
ここで、抵抗測定器５３は、端子間のコイル束線の抵抗を測定する装置である。コイル束線は導電体であるため端子間の抵抗値は微小抵抗である。微小抵抗を測定可能な測定器である必要がある。
【００４１】
また、電圧測定器５５は、コイルに発生する誘起電圧を測定する装置である。誘起電圧は、前述したように正負電圧の間で電圧波高値が周期的に変化する波形となる。例えば、三相同期電動機ステータのＵ、Ｖ、Ｗの各相コイルに発生する誘起電圧を図５に示す。各相の誘起電圧は互いに１２０度の位相差を有する交流波形として発生する。また、破線で示す電圧波形は、Ｖ相コイルについて巻数が過不足している場合の誘起電圧波形である。コイルに磁束が鎖交する場合、コイル巻数に比例して電圧が誘起されるため、巻数違いは誘起電圧波高値の違いとして現われる。電圧測定器５５では、これらの誘起電圧を、例えば実効値電圧として測定する。波高値の違いは実効値電圧の違いとして検出することができる。
【００４２】
図４の不良検査装置において不良判定を行う際のフローを図６に示す。図６の判定フローでは、前半に電気抵抗による判定フロー（図６中、Ｉ）を行い、後半に誘起電圧による判定フロー（図６中、ＩＩ）を行う場合を示している。検査フローを逆転させ、誘起電圧の検査を先行させその後に電気抵抗の検査を行う構成とすることもできる。各々の判定フローにおけるステータやコイルの発熱を考慮して温度上昇の少ない測定を先行させることが好ましい。
【００４３】
判定フローが開始されると、各端子が抵抗測定系に接続される。具体的には切り替え部５１が制御信号ＣＴＬにより制御されて端子Ｔ１、Ｔ２を抵抗測定器５３に接続する（Ｓ１。そして端子間の電気抵抗が測定される（Ｓ２）。
【００４４】
各端子間の抵抗測定が完了した後、実測値の補正が行われる（Ｓ３）。コイルごとのスロットへの巻装ループ形状やループ径の違い、端子からコイルまでのコイル束線の引き回し長の違い等を相殺するために、各端子間に接続されているコイル束線の配線長データ（Ｄ１）に応じて抵抗値の規格化が行われる。コイル束線の配線長に応じた比率で実測抵抗を換算する。補正後の抵抗値について最大値と最小値を抽出し（Ｓ４）、相互に抵抗値の違いを算出して端子ごとの抵抗値のアンバランス量を算出する（Ｓ５）。算出されたアンバランス量が規定値を越えていれば（Ｓ６：ＮＯ）不良品と判定する（Ｓ１４）。
【００４５】
抵抗値のアンバランス量が規定値に収まっていれば（Ｓ６：ＹＥＳ）、以後、誘起電圧の判定フローに移行する。
【００４６】
各端子が誘起電圧測定系に接続される。具体的には切り替え部５１が制御信号ＣＴＬにより制御されて端子Ｔ１、Ｔ２を電圧測定器５５に接続する（Ｓ７）。ロータあるいは磁石体３を回転駆動させて回転磁界を発生させコイルに誘起電圧を発生させる（Ｓ８）。誘起電圧はコイルが接続されている端子間から取り出され電圧測定器５５により実効値電圧に平均化されて測定される（Ｓ９）。
【００４７】
実効値電圧として平均化されて取り出された平均電圧について最大値と最小値を抽出し（Ｓ１０）、相互の電圧差を算出して端子ごとの平均電圧のアンバランス量を算出する（Ｓ１１）。算出されたアンバランス量が規定値を越えていれば（Ｓ１２：ＮＯ）不良品と判定する（Ｓ１５）。アンバランス量が規定値に収まっていれば（Ｓ１２：ＹＥＳ）良品と判定される（Ｓ１３）。
【００４８】
上記に説明した判定フローを、多相電動機として図７に示す三相同期電動機を例にして説明する。
【００４９】
電気抵抗による判定フロー（図６中、Ｉ）では、Ｓ２において、Ｕ−Ｖ間の端子間抵抗（ＲＵＶ）、Ｖ−Ｗ間の端子間抵抗（ＲＶＷ）、Ｗ−Ｕ間の端子間抵抗（ＲＷＵ）を測定した後、Ｓ３において、Ｕ−Ｖ間の線長補正係数（ＫＵＶ）、Ｖ−Ｗ間の線長補正係数（ＫＶＷ）、Ｗ−Ｕ間の線長補正係数（ＫＷＵ）を各端子間抵抗ＲＵＶ、ＲＶＷ、ＲＷＵに乗じて、規格化端子間抵抗ＲＵＶ’、ＲＶＷ’、ＲＷＵ’を算出する。
【００５０】
ここで、線長補正係数ＫＵＶ、ＫＶＷ、ＫＷＵとは、予め格納されている端子間ごとのコイル束線の配線長データ（Ｄ１）に基づいてＳ３において算出される係数である。例えば、中性点から各端子Ｕ、Ｖ、Ｗまでのコイル束線の配線長を、各々１０２ｍ、１００ｍ、１０１ｍとする。配線長が最長となるＷ−Ｕ間に対して規格化補正すると、
ＫＵＶ＝（１０１＋１０２）／（１０２＋１００）＝１．００４９５
ＫＶＷ＝（１０１＋１０２）／（１００＋１０１）＝１．００９９５
ＫＷＵ＝（１０１＋１０２）／（１０１＋１０２）＝１．０００００
となる。尚、コイル束線の配線長データ（Ｄ１）に代えて、線長補正係数ＫＵＶ、ＫＶＷ、ＫＷＵを予め格納しておくことも可能である。
【００５１】
算出された規格化端子間抵抗ＲＵＶ’、ＲＶＷ’、ＲＷＵ’から最大値ＲＭＡＸ、最小値ＲＭＩＮが抽出され（Ｓ４）、Ｓ５において、（ＲＭＡＸ−ＲＭＩＮ）／ＲＭＩＮ×１００としてアンバランス量が算出される。
【００５２】
端子間の電気抵抗は接続されているコイル束線の配線本数に比例するので、特定端子間に接続されているコイル束線の一部の配線が断線している場合、接続配線本数に応じて測定される抵抗値間のアンバランス量が算出されることとなる。断線によるアンバランス量が端子間抵抗値のばらつき範囲を越える値であればコイル束線の断線を検出することができる。
【００５３】
尚、コイル束線の断線の他にも、コイルの巻数違い、コイル束線間の短絡、コイル束線の伸び等を検出することも可能である。
【００５４】
誘起電圧による判定フロー（図６中、ＩＩ）では、Ｓ９において、Ｕ−Ｖ間の端子間電圧（ＶＵＶ）、Ｖ−Ｗ間の端子間電圧（ＶＶＷ）、Ｗ−Ｕ間の端子間電圧（ＶＷＵ）を実効値電圧として測定した後、最大値ＶＭＡＸ、最小値ＶＭＩＮが抽出され（Ｓ１０）、Ｓ１１において、（ＶＭＡＸ−ＶＭＩＮ）／ＶＭＩＮ×１００としてアンバランス量が算出される。
【００５５】
端子間の誘起電圧は接続されているコイルの巻数に比例するので、特定端子間に接続されているコイルの巻数に過不足がある場合、巻数比に応じた端子間電圧のアンバランス量が算出されることとなる。アンバランス量が端子間誘起電圧のばらつき範囲を越える値であればコイルの巻数違いを検出することができる。
【００５６】
尚、コイルの巻数違いの他にも、コイル内での短絡を検出することも可能である。
【００５７】
以上詳細に説明したとおり、本実施形態に係る多相電動機ステータの不良検査方法において、各相端子間の誘起電圧を実効値電圧により測定して相互の電圧値のアンバランス量を算出すれば、各相端子から出力される誘起電圧に重畳されるノイズ成分の影響や、ロータや磁石体の回転駆動時の回転ムラによる誘起電圧の変動の影響を、相殺あるいは緩和することができ、巻装されたコイル間の巻数間違いや相内短絡を簡易かつ確実に検出することができる。
【００５８】
また、各相端子間に接続されているコイル束線の抵抗値を測定して相互に抵抗値のアンバランス量を算出すれば、コイル束線の一部に生ずる断線を検出することができる。コイル束線の一部が断線する場合、端子間の電気抵抗が上昇してステータの温度上昇や通電電流量が許容値を満足しなくなるといった不良を未然に検出することができる。
【００５９】
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは言うまでもない。
例えば、本実施形態においては、ロータや磁石体の回転駆動により発生する誘起電圧を相互に比較してその差電圧の大きさに応じて不良判定する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。必要に応じて温度補正された電圧測定器により平均値化して測定される誘起電圧の電圧値自身から判定することも可能である。この場合、各相コイル間の巻数の過不足のみならず、全相コイルが一律に同一の巻数違いである場合も検出することができる。更に、この場合は、ロータに備えられている永久磁石の不良を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】多相電動機ステータ１をロータ回転軸方向から見た平面図である。
【図２】三相同期電動機を構成する場合のステータコイルの巻装状態を示す模式図である。
【図３】ステッピングモータを構成する場合のステータコイルの巻装状態を示す模式図である。
【図４】不良検査装置の回路ブロック図である。
【図５】三相同期電動機ステータの各相コイルに発生する誘起電圧を示す波形図である。
【図６】不良判定を行う際のフロー図である。
【図７】多相電動機として三相同期電動機のコイル結線を示す回路図である。
【符号の説明】
【００６１】
１                  多相電動機ステータ
２、２１Ｕ、２２Ｕ、２１Ｖ、２２Ｖ、２１Ｗ、２２Ｗ、２３
コイル
３                  ロータあるいは磁石体
１１                ティース
１３                スロット
３１                永久磁石
５１                切り替え部
５３                抵抗測定器
５５                電圧測定器
５７                判定部
Ｎ                  中性点
Ｔ１、Ｔ２          端子
ＣＴＬ              制御信号
Ｊ                  判定結果
【図１】
2005214717.tif 000003
【図２】
2005214717.tif 000004
【図３】
2005214717.tif 000005
【図４】
2005214717.tif 000006
【図５】
2005214717.tif 000007
【図６】
2005214717.tif 000008
【図７】
2005214717.tif 000009