(57)【要約】【課題】試験装置のコストを低減するとともに試験時間を短縮することができる絶縁試験方法を提供すること。【解決手段】複数のモータに交流電圧を印加し、各モータの漏れ電流を電流センサにより検出して絶縁試験を行うモータの絶縁試験方法において、第１のモータ２０に通電する第１の配線２２と、第２のモータ３０に通電する第２の配線３２とを、１つの交流電源４０に接続する。電流センサとして貫通型ホールＣＴ５０を用い、第１の配線２２と第２の配線３２とを、互いに逆位相となるように貫通型ホールＣＴ５０に通す。貫通型ホールＣＴ５０により検出した漏れ電流Ｉｓの位相に基づいて、絶縁不良のモータを特定する。三相交流モータである第１のモータ２０及び第２のモータ３０に対し、１つの交流電源４０により第１のモータ２０及び第２のモータ３０の三相コイル２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ，３１ｕ，３１ｖ，３１ｗのすべてに同時に交流電圧Ｖを印加する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のモータに交流電圧を印加し、各モータの漏れ電流を電流センサにより検出して絶縁試験を行うモータの絶縁試験方法において、
第１のモータに通電するための第１の配線と、第２のモータに通電するための第２の配線とを、１つの交流電源に接続すること、
前記電流センサとして貫通型ホールＣＴを用い、前記第１の配線と前記第２の配線とを、互いに逆位相となるように前記貫通型ホールＣＴに通すこと、
前記貫通型ホールＣＴにより検出した漏れ電流の位相に基づいて、絶縁不良のモータを特定すること、
を特徴とするモータの絶縁試験方法。
【請求項２】
請求項１に記載するモータの絶縁試験方法において、
前記第１のモータ及び前記第２のモータは、三相交流モータであり、前記１つの交流電源により前記第１のモータ及び前記第２のモータの三相コイルすべてに対し同時に交流電圧を印加すること、
を特徴とするモータの絶縁試験方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載するモータの絶縁試験方法において、
前記貫通型ホールＣＴには、前記第１の配線に流れる電流が印加する交流電圧と同位相、前記第２の配線に流れる電流が印加する交流電圧と逆位相と検出されるように、第１の配線及び第２の配線を通すこと、
前記貫通型ホールＣＴにより漏れ電流が検出されない場合に、前記第１のモータ及び前記第２のモータが、いずれも適切な絶縁状態であると判別し、
前記貫通型ホールＣＴにより検出された漏れ電流が、印加した交流電圧と同位相である場合に、前記第１のモータが、絶縁不良であると判別し、
前記貫通型ホールＣＴにより検出された漏れ電流が、印加した交流電圧と逆位相である場合に、前記第２のモータが、絶縁不良であると判別し、
前記貫通型ホールＣＴにより検出された漏れ電流が、印加した交流電圧と同位相でも逆位相でもない場合に、前記第１のモータ及び前記第２のモータが、いずれも絶縁不良であると判別すること、
を特徴とするモータの絶縁試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のモータに交流電圧を印加し、各モータの漏れ電流を検出して絶縁試験を行うモータの絶縁試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、モータを駆動源として搭載したハイブリッド車両や電気自動車等の電動車両が普及しつつある。こうしたモータにおいては、コイルとコアとの間に適切な絶縁状態が確保されている必要がある。そのため、モータを車両への搭載する前には、モータの絶縁状態を確認するための絶縁試験が行われている。
モータの絶縁試験方法としては、図６に示すように、試験対象となる各モータ１１０，１２０にそれぞれ測定機器１１１，１２１を取り付け、各測定機器１１１，１２１の電流センサにより漏れ電流を検出して絶縁試験を行う方法が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１５６６６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術には、次のような問題があった。
（１）上記従来技術によると、試験対象となるモータ１１０，１２０の数だけ電流センサ等の測定機器１１１，１２１を必要とするため、試験を行う装置１００のコストが高くなるという問題があった。
【０００５】
（２）一方、図７に示すように、１つの測定機器１３０を各モータ１１０，１２０に対して切り替え可能に接続し、１つのモータ１１０を測定機器１３０により測定した後、次のモータ１２０に切り替えて測定することも考えられる。しかしながら、この場合には、測定を複数回行う必要が生じるため、試験時間が長くなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、試験装置のコストを低減するとともに試験時間を短縮することができる絶縁試験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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るモータの絶縁試験方法は、次のような特徴を有している。
（１）複数のモータに交流電圧を印加し、各モータの漏れ電流を電流センサにより検出して絶縁試験を行うモータの絶縁試験方法において、第１のモータに通電するための第１の配線と、第２のモータに通電するための第２の配線とを、１つの交流電源に接続すること、前記電流センサとして貫通型ホールＣＴを用い、前記第１の配線と前記第２の配線とを、互いに逆位相となるように前記貫通型ホールＣＴに通すこと、前記貫通型ホールＣＴにより検出した漏れ電流の位相に基づいて、絶縁不良のモータを特定すること、を特徴とする。
ここで、「貫通型ホールＣＴ」とは、磁性材料からなる環状鉄心にギャップを設け、このギャップ部にホール素子を挿入して環状鉄心の内径部に貫通する電流を測定する電流センサをいう。
【０００８】
（２）（１）に記載するモータの絶縁試験方法において、前記第１のモータ及び前記第２のモータは、三相交流モータであり、前記１つの交流電源により前記第１のモータ及び前記第２のモータの三相コイルすべてに対し同時に交流電圧を印加すること、を特徴とする。
【０００９】
（３）（１）又は（２）に記載するモータの絶縁試験方法において、前記貫通型ホールＣＴには、前記第１の配線に流れる電流が印加する交流電圧と同位相、前記第２の配線に流れる電流が印加する交流電圧と逆位相と検出されるように、第１の配線及び第２の配線を通すこと、前記貫通型ホールＣＴにより漏れ電流が検出されない場合に、前記第１のモータ及び前記第２のモータが、いずれも適切な絶縁状態であると判別し、前記貫通型ホールＣＴにより検出された漏れ電流が、印加した交流電圧と同位相である場合に、前記第１のモータが、絶縁不良であると判別し、前記貫通型ホールＣＴにより検出された漏れ電流が、印加した交流電圧と逆位相である場合に、前記第２のモータが、絶縁不良であると判別し、前記貫通型ホールＣＴにより検出された漏れ電流が、印加した交流電圧と同位相でも逆位相でもない場合に、前記第１のモータ及び前記第２のモータが、いずれも絶縁不良であると判別すること、を特徴とする。
この態様において、漏れ電流の検出の有無は、予め設定した閾値を越える電流が電流センサにより検出されたか否かにより判断することができる。
【発明の効果】
【００１０】
上記特徴を有するモータの絶縁試験方法は、次のような作用、効果を奏する。
（１）複数のモータに交流電圧を印加し、各モータの漏れ電流を電流センサにより検出して絶縁試験を行うモータの絶縁試験方法において、第１のモータに通電するための第１の配線と、第２のモータに通電するための第２の配線とを、１つの交流電源に接続すること、前記電流センサとして貫通型ホールＣＴを用い、前記第１の配線と前記第２の配線とを、互いに逆位相となるように前記貫通型ホールＣＴに通すこと、前記貫通型ホールＣＴにより検出した漏れ電流の位相に基づいて、絶縁不良のモータを特定すること、を特徴とするので、１つの電流センサ及び交流電源によって２のモータの絶縁試験が可能となるため、電流センサや交流電源等の測定機器を減らすことができ、試験を行う装置のコストを低減することができる。
また、第１のモータと第２のモータに対して同時に試験を行えるため、試験時間を短縮することができる。
【００１１】
（２）（１）に記載するモータの絶縁試験方法において、前記第１のモータ及び前記第２のモータは、三相交流モータであり、前記１つの交流電源により前記第１のモータ及び前記第２のモータの三相コイルすべてに対し同時に交流電圧を印加すること、を特徴とするので、絶縁試験を三相コイルすべてに対し同時に行うことが可能となるため、試験時間を短縮することができる。
【００１２】
（３）（１）又は（２）に記載するモータの絶縁試験方法において、前記貫通型ホールＣＴには、前記第１の配線に流れる電流が印加する交流電圧と同位相、前記第２の配線に流れる電流が印加する交流電圧と逆位相と検出されるように、第１の配線及び第２の配線を通すこと、前記貫通型ホールＣＴにより漏れ電流が検出されない場合に、前記第１のモータ及び前記第２のモータが、いずれも適切な絶縁状態であると判別し、前記貫通型ホールＣＴにより検出された漏れ電流が、印加した交流電圧と同位相である場合に、前記第１のモータが、絶縁不良であると判別し、前記貫通型ホールＣＴにより検出された漏れ電流が、印加した交流電圧と逆位相である場合に、前記第２のモータが、絶縁不良であると判別し、前記貫通型ホールＣＴにより検出された漏れ電流が、印加した交流電圧と同位相でも逆位相でもない場合に、前記第１のモータ及び前記第２のモータが、いずれも絶縁不良であると判別すること、を特徴とするので、第１のモータ及び第２のモータの各絶縁状態について、全てのパターンを漏れなく確実に判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態に係る絶縁試験装置及び試験対象となるモータを示す全体構成図である。
【図２】図１に示す絶縁試験装置の電気的な接続を示す配線図である。
【図３】図１に示す絶縁試験装置の貫通型ホールＣＴを示す斜視図である。
【図４】絶縁試験方法の手順を示すフローチャートである。
【図５】絶縁試験方法の判別パターンを示すグラフである。
【図６】従来例に係る絶縁試験装置を示す構成図である。
【図７】従来例に係る絶縁試験装置を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係るモータの絶縁試験方法を具体化した実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
＜全体構成＞
まず、本実施形態に係る絶縁試験装置１０の全体構成について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る絶縁試験装置及び試験対象となるモータを示す全体構成図である。図２は、図１に示す絶縁試験装置の電気的な接続を示す配線図である。
試験対象となる第１のモータ２０及び第２のモータ３０は、図１に示すように、ハイブリッド車両に搭載される１つのモータケース１５内に組み付けられている。第１のモータ２０及び第２のモータ３０は、ともに三相交流モータであって、一方が駆動用モータであり、他方が発電用モータである。絶縁試験装置１０は、モータケース１５と各モータ２０，３０のコイル２１，３１とに通電することで、各モータ２０，３０におけるコイル−コア間の絶縁状態を検査するものである。
【００１６】
絶縁試験装置１０は、交流電圧Ｖを印加するための交流電源４０と、電流センサとしての貫通型ホールＣＴ５０と、絶縁不良を判定するための判定装置６０とを備えている。交流電源４０には、第１のモータ２０の配線２２と、第２のモータ３０の配線３２とが接続されている。本実施形態では、図２に示すように、第１のモータ２０の三相コイル２１ｕ，２１ｖ，２１ｗのすべてが、配線２２を介して交流電源４０に接続されている。また、第２のモータ３０の三相コイル３１ｕ，３１ｖ，３１ｗのすべてが、配線３２を介して交流電源４０に接続されている。
【００１７】
ここで、本実施形態の貫通型ホールＣＴ５０の構成について、図３を参照しながら説明する。図３は、図１に示す絶縁試験装置の貫通型ホールＣＴを示す斜視図である。
貫通型ホールＣＴ５０は、図３に示すように、磁性材料からなる環状鉄心５１にギャップを設け、このギャップにホール素子５２を挿入して環状鉄心５１の内径部に貫通する電流（一次電流）を測定するものである。この貫通型ホールＣＴ５０には、第１のモータ２０の配線２２と、第２のモータ３０の配線３２とが、互いに逆位相となるように貫通している。本実施形態では、配線２２を流れる電流Ｉ１を交流電圧Ｖと同位相にし、配線３２を流れる電流Ｉ２を交流電圧Ｖと逆位相にしている。また、ホール素子５２で検出した電流Ｉｓ（Ｉｓ＝Ｉ１＋Ｉ２）は、判定装置６０へと出力される（図１参照）。判定装置６０は、貫通型ホールＣＴ５０により検出した漏れ電流Ｉｓの位相に基づいて各モータ２０，３０の絶縁状態を判別する判別アルゴリズムを有している。
【００１８】
＜絶縁試験方法＞
次に、本実施形態に係るモータの絶縁試験方法について、図４及び図５を参照しながら説明する。図４は、絶縁試験方法の手順を示すフローチャートである。図５は、判定装置による判別パターンを示すグラフである。
この絶縁試験方法は、上記構成を有する絶縁試験装置１０を用い、図４に示すステップＳ１〜Ｓ５に従って行われる。
【００１９】
ステップＳ１では、交流電源４０により、第１のモータ２０及び第２のモータ３０の三相コイル２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ，３１ｕ，３１ｖ，３１ｗのすべてに対し、交流電圧Ｖを同時に印加する。これにより、絶縁試験を三相コイル２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ，３１ｕ，３１ｖ，３１ｗのすべてに対し同時に行うことが可能となるため、試験時間を短縮することができる。本実施形態では、印加する交流電圧Ｖを、実行値（ＲＭＳ）で例えば２．４ｋＶ程度としている。また、交流電圧Ｖの印加時間を、例えば１秒程度としている。
【００２０】
ステップＳ２では、貫通型ホールＣＴ５０により、漏れ電流Ｉｓが検出されたか否かを判別する。漏れ電流Ｉｓの検出は、予め設定した閾値Ｉ０，−Ｉ０を越える電流が検出されたか否かにより判断する。本実施形態では、１つの貫通型ホールＣＴ５０によって２つのモータ２０，３０の漏れ電流Ｉｓを検出しているため、電流センサの設置数を減らすことが可能となる。判別の結果、図５（Ａ）に示すように、漏れ電流Ｉｓが検出されない場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、試験対象である第１のモータ２０及び第２のモータ３０は、いずれも適切な絶縁状態であることが判明する（パターンＡ）。一方、漏れ電流Ｉｓが検出された場合（ステップＳ２：ＮО）、次のステップＳ３を行う。
【００２１】
ステップＳ３では、検出された漏れ電流Ｉｓが、印加した交流電圧Ｖと同位相であるか否かを判別する。判別の結果、図５（Ｂ）に示すように、漏れ電流Ｉｓと交流電圧Ｖとが同位相である場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、試験対象である第１のモータ２０及び第２のモータ３０のうち、第１のモータ２０の絶縁状態が適切に確保されていないことが判明する（パターン２）。一方、漏れ電流Ｉｓと交流電圧Ｖとが同位相でない場合（ステップＳ３：ＮＯ）、次のステップＳ４を行う。
【００２２】
ステップＳ４では、検出された漏れ電流Ｉｓが、印加した交流電圧Ｖと逆位相であるか否かを判別する。判別の結果、図５（Ｃ）に示すように、漏れ電流Ｉｓと交流電圧Ｖとが逆位相である場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、試験対象である第１のモータ２０及び第２のモータ３０のうち、第２のモータ３０の絶縁状態が適切に確保されていないことが判明する（パターンＣ）。一方、漏れ電流Ｉｓと交流電圧Ｖとが逆位相でない場合（ステップＳ３：ＮＯ）、漏れ電流Ｉｓは、図５（Ｄ）に示すように両モータ２０，３０の漏れ電流を重ね合わせた挙動を示す。この場合、第１モータ２０及び第２モータ３０の双方において、絶縁状態が適切に確保されていないことが判明する（パターンＤ）。
そして、上記判別パターンＡ〜Ｄの結果に基づいて、絶縁不良と特定されたモータを除去し、適切な絶縁状態のモータのみを車両に搭載することにより、車両の動作不良や故障等を未然に防ぐことが可能となる。
【００２３】
以上、詳細に説明したように、本実施形態の絶縁試験方法によれば、複数のモータに交流電圧を印加し、各モータの漏れ電流を電流センサにより検出して絶縁試験を行うモータの絶縁試験方法において、第１のモータ２０に通電する第１の配線２２と、第２のモータ３０に通電する第２の配線３２とを、１つの交流電源４０に接続し、電流センサとして貫通型ホールＣＴ５０を用い、第１の配線２２と前記第２の配線３２とを、互いに逆位相となるように貫通型ホールＣＴ５０に通し、貫通型ホールＣＴ５０により検出した漏れ電流Ｉｓの位相に基づいて、絶縁不良のモータを特定しているので、１つの電流センサ（貫通型ホールＣＴ５０）によって２つのモータ２０，３０の絶縁試験が可能となるため、電流センサや交流電源等の測定機器の設置数を減らすことが可能となり、試験を行う装置のコストを低減することができる。
また、第１のモータ２０と第２のモータ３０に対して、同時に試験を行うことができるため、試験時間を短縮することができる。
特に、本実施形態の各モータ２０，３０は、ハイブリッド車両に搭載される１つのモータケース１５に組み込まれた駆動用モータと発電用モータであるため、これらの駆動用モータ及び発電用モータを１つのモータケース１５に組み込んだ状態で両モータの絶縁試験を行うことができ、ハイブリッド車両におけるコンパクト化の実現に貢献することが可能となる。
【００２４】
本実施形態では、第１のモータ２０及び第２のモータ３０は、三相交流モータであり、１つの交流電源４０により第１のモータ２０及び第２のモータ３０の三相コイル２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ，３１ｕ，３１ｖ，３１ｗのすべてに対し同時に交流電圧Ｖを印加しているので、絶縁試験を三相コイル２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ，３１ｕ，３１ｖ，３１ｗのすべてに対し同時に行うことができるため、試験時間を短縮することができる。
【００２５】
本実施形態では、貫通型ホールＣＴ５０に、第１の配線２２に流れる電流Ｉ１が印加する交流電圧Ｖと同位相、第２の配線３２に流れる電流Ｉ２が印加する交流電圧Ｖと逆位相と検出されるように、第１の配線２２及び第２の配線３２を通し、貫通型ホールＣＴ５０により漏れ電流Ｉｓが検出されない場合に、第１のモータ２０及び第２のモータ３０が、いずれも適切な絶縁状態であると判別し、貫通型ホールＣＴ５０により検出された漏れ電流Ｉｓが、印加した交流電圧Ｖと同位相である場合に、第１のモータ２０が、絶縁不良であると判別し、貫通型ホールＣＴ５０により検出された漏れ電流Ｉｓが、印加した交流電圧Ｖと逆位相である場合に、第２のモータ３０が、絶縁不良であると判別し、貫通型ホールＣＴ５０により検出された漏れ電流Ｉｓが、印加した交流電圧Ｖと同位相でも逆位相でもない場合に、第１のモータ２０及び第２のモータ３０が、いずれも絶縁不良であると判別しているので、第１のモータ２０及び第２のモータ３０の各絶縁状態について、全てのパターンＡ〜Ｄを漏れなく確実に判別することができる。
【００２６】
なお、上記した実施形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要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もちろんである。
例えば、上記実施形態では、試験対象となる第１のモータ２０及び第２のモータ３０が三相交流モータである場合について説明したが、単相交流モータや他の交流モータに適用してもよい。
【符号の説明】
【００２７】
１０…絶縁試験装置
１５…モータケース
２０…第１のモータ
２１…コイル
２１ｕ…Ｕ相コイル
２１ｖ…Ｖ相コイル
２１ｗ…Ｗ相コイル
２２…配線（第１の配線）
３０…第２のモータ
３１…コイル
３１ｕ…Ｕ相コイル
３１ｖ…Ｖ相コイル
３１ｗ…Ｗ相コイル
３２…配線（第２の配線）
４０…交流電源
５０…貫通型ホールＣＴ
Ｖ…交流電圧
Ｉｓ…漏れ電流（第１のモータ及び第２のモータの重ね合わせ）
Ｉ１…漏れ電流（第１のモータのみ）
Ｉ２…漏れ電流（第２のモータのみ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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