(57)【要約】【課題】コイル線間以外での部分放電を抑制し、コイル線間の部分放電を正確に測定することができるコイル検査方法を提供する。【解決手段】実施の形態に係るコイル検査方法は、コア１４と、コア１４にコイル線が巻装されて形成されたＵ相コイル１１、Ｖ相コイル１２、Ｗ相コイル１３を有するステータ１０の、コイル線間の部分放電を検査するコイル検査方法であって、コア１４とＷ相コイル１３との間に第１電子部品２１を接続し、Ｗ相コイル１３に検査電圧を印加し、検査電圧に応じて発生するコイル線間の部分放電を測定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアと、前記コアにコイル線が巻装されて形成されたコイルとを有するステータの、前記コイル線間の部分放電を検査するコイル検査方法であって、
前記コアと前記コイルとの間に電子部品を接続し、
前記コイルに検査電圧を印加し、
前記検査電圧に応じて発生する前記コイル線間の部分放電を測定する、
コイル検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル検査方法に関し、例えば、三相交流方式のモータのステータコイルを検査する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、回転電機の絶縁状態を診断する方法が開示されている。特許文献１に記載の診断方法では、外部電源１４により各相のコイルに電圧を印加して、回転電機の巻線間の絶縁部で発生する部分放電を部分放電計測センサ４で計測している。
【０００３】
特許文献２には、巻線ターン間以外の部分放電を抑制し、モータ巻線ターン間の部分放電特性を測定する技術が開示されている。特許文献２では、パルス電圧を印加することにより、インバータ駆動時にモータ端で観測されるサージ電圧の立ち上がり時間に相当する立ち上がり時間及び立下り時間を有するサージ電圧を、繰り返し周波数が５０〜２０ｋＨｚにて、モータの巻線間に発生させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１３０５４４号公報
【特許文献２】特開２００９−２８８２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、コイル線間の部分放電を検査する際、コアを電気的に浮かせた状態で、モータの三相コイルの一相を高電圧側とし、他相を低電圧側として検査電圧を印加して、コイル線間の部分放電を計測していた。
【０００６】
通常、コイル線間で部分放電が発生しないように、コイルとして絶縁被覆により覆われた絶縁電線が用いられる。近年のコイルの絶縁被覆には部分放電の開始電圧が高く、絶縁特性に優れたものが用いられている。このため、コイル線間の部分放電を検査する際の検査電圧が高電圧化する。
【０００７】
このように検査電圧が高くなるとコイルとコアとの間に高電位差が生じ、コイル線間よりも先にコイル−コア間で放電が発生し、コイル線間の部分放電を正確に測定することができない。また、コイル線間の絶縁特性は十分優れているにもかかわらず、コイル−コア間の部分放電により、不良品であると誤判定してしまう場合がある。
【０００８】
本発明は、上記のような問題点を背景としてなされたものであり、本発明の目的は、コイル線間以外での部分放電を抑制し、コイル線間の部分放電を正確に測定することができるコイル検査方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施の形態に係るコイル検査方法は、コアと、前記コアにコイル線が巻装されて形成されたコイルとを有するステータの、前記コイル線間の部分放電を検査するコイル検査方法であって、前記コアと前記コイルとの間に電子部品を接続し、前記コイルに検査電圧を印加し、前記検査電圧に応じて発生する前記コイル線間の部分放電を測定する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、コイル線間以外での部分放電を抑制し、コイル線間の部分放電を正確に測定することができるコイル検査方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態に係るステータのコイル線間の部分放電の検査方法を説明する図である。
【図２】実施の形態のコイル−コア間の電位差を示す図である。
【図３】実施の形態の部分放電の検査結果を示す図である。
【図４】図１に示す電子部品として抵抗を用いた例を示す図である。
【図５】図４に示す抵抗の組み合わせの評価結果である。
【図６】図５の評価結果に基づいて決定した抵抗の組み合わせを採用した時の、部分放電の検査結果を示す図である。
【図７】比較例に係るステータのコイル線間の部分放電の検査方法を説明する図である。
【図８】比較例のコイル−コア間の電位差を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、実施の形態に係るステータのコイルの部分放電の検査方法について説明する。以下の図面においては、同じ作用を奏する構成要素には同じ符号を付している。なお、各図における寸法関係は実際の寸法関係を反映するものではない。
【００１３】
図１を参照して、実施の形態に係るコイル検査方法について説明する。図１は、ステータのコイル線間の部分放電の検査方法を説明するための図である。ステータ１０は、Ｕ、Ｖ、Ｗ相の三相交流方式のモータに用いられるものである。図１では、ステータ１０は、コイルの巻線工程が完了した状態を示している。
【００１４】
ステータ１０のコア１４に形成される複数のティース（不図示）にはコイル線が巻装され、Ｕ相コイル１１、Ｖ相コイル１２、Ｗ相コイル１３の三相のコイルがそれぞれ形成されている。各相の中性点は結合されている。Ｕ相コイル１１、Ｖ相コイル１２、Ｗ相コイル１３は、それぞれコイル接続端子１１ａ〜１３ａを備える。
【００１５】
電圧印加装置２０は、コイル接続端子１１ａ〜１３ａから選択された端子間に接続される。図１に示す例では、コイル接続端子１１ａとコイル接続端子１２ａとが同電位とされている。電圧印加装置２０は、コイル接続端子１３ａと、コイル接続端子１１ａ及びコイル接続端子１２ａとの間に接続されている。
【００１６】
電圧印加装置２０は、例えば、インパルス波形や正弦波形等を有する検査電圧をステータ１０に印加する。電圧印加装置２０から出力される検査電圧の電圧値、印加回数、波形等は、図示しない制御部により制御される。
【００１７】
Ｗ相コイル１３とコア１４との間には、第１電子部品２１が接続されている。第１電子部品２１一端はコイル接続端子１３ａに接続され、他端はコア１４に接続されている。Ｕ相コイル１１及びＶ相コイル１２とコア１４との間には、第２電子部品２２が接続されている。第２電子部品２２の一端は、コイル接続端子１１ａ及びコイル接続端子１２ａに接続され、他端はコア１４に接続されている。第１電子部品２１のコア１４に接続された他端は、第２電子部品２２のコア１４に接続された他端に接続されている。
【００１８】
Ｕ相コイル１１及びＶ相コイル１２と、Ｗ相コイル１３との間に印加される電圧をＶ０とする。Ｗ相コイル１３とコア１４との間にかかる電圧を、分担電圧Ｖ１とする。また、Ｕ相コイル１１及びＶ相コイル１２とコア１４との間に係る電圧を、分担電圧Ｖ２とする。
【００１９】
第１電子部品２１、第２電子部品２２としては、例えば、抵抗器、コンデンサー、コイル、ダイオード等を用いることができる。このように、コイルとコアとの間に電子部品を接続することにより、分担電圧を任意に変化させることができる。
【００２０】
ここで、図７、８を参照して、コイルとコアとの間に電子部品を接続しない比較例について説明する。図７は、比較例に係るステータのコイル線間の部分放電の検査方法を説明する図である。図８は、比較例のコイル−コア間の電位差を示す図である。
【００２１】
図７に示すようにコイル−コア間に電子部品が接続されていない場合、図８に示すようにＷ相コイル１３とコア１４間の分担電圧Ｖ１が分担電圧Ｖ２よりも大きいと、コイル線間よりも先にＷ相コイル１３とコア１４との間で部分放電が発生してしまう。
【００２２】
コイル線間よりも先にコイル−コア間で放電が発生しないようにするためには、Ｖ１＝Ｖ２＝Ｖ０／２となることが好ましい。そこで、実施の形態では、コイル線間の部分放電を正確に測定するために、Ｖ１とＶ２との差が小さくなるように、コイルとコアとの間に電子部品を挿入している。
【００２３】
図２に、実施の形態のコイル−コア間の電位差を示す。図２に示すように、電子部品を接続しない場合よりも、電子部品を接続した場合の方が、コイル−コア間の電位差が小さくなる。これを利用して、コイル−コア間に電子部品を接続して、Ｖ１とＶ２との差が小さくなるように、コア１４の電位を任意に調整する。これにより、コイル−コア間での部分放電の発生を抑制することが可能となる。
【００２４】
図３に、実施の形態の部分放電の検査結果を示す図である。図３に示すように、電子部品が接続されていない場合、コイル線間での部分放電よりも先にコイル−コア間で部分放電が発生していた。しかし、電子部品が接続された場合、コイル−コア間での部分放電を抑制することができ、コイル線間での部分放電を測定することが可能となった。このように、実施の形態によれば、コイル−コア間の部分放電によって不良品であると判断する誤判定を抑制することが可能となる。
【００２５】
次に、実施の形態に係るコイル検査方法の流れについて説明する。まず、コイルとコアとの間に電子部品を接続し、Ｖ１とＶ２との差が小さくなる電子部品の組み合わせを選定する。好ましくは、Ｖ１＝Ｖ２＝Ｖ０／２となる電子部品の組み合わせが選定される。そして、選定した電子部品をコイルとコアとの間に実施の形態の例では、Ｕ相コイル１１及びＶ相コイル１２とコア１４間に接続する。第２電子部品２２を接続し、Ｗ相コイル１３とコア１４との間に第１電子部品２１を接続する。
【００２６】
その後、電圧印加装置２０からＵ相コイル１１及びＶ相コイル１２とＷ相コイル１３との間に検査電圧を印加する。印加された検査電圧に応じて発生するコイル線間の部分放電は、図示しないセンサにより監視される。部分放電が検出された場合、当該ステータ１０のコイルに絶縁不良があると判定される。これにより、ステータ１０の良否判定を正確に行うことができる。
【００２７】
次に、電子部品として抵抗を用いた例について説明する。図４は、図１に示す第１電子部品２１、第２電子部品２２として、第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２をそれぞれ用いた例を示す図である。図５は、図４に示す第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２の組み合わせの評価結果である。
【００２８】
図４に示すように、第１抵抗Ｒ１をコイル接続端子１３ａとコア１４との間に接続し、第２抵抗Ｒ２をコイル接続端子１１ａ及びコイル接続端子１２ａとコア１４の間に接続した。そして、第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２の値を変化させて、Ｖ１とＶ２との差が最小となる抵抗の組み合わせを選定した。
【００２９】
図５の評価結果から、第１抵抗Ｒ１＝１ｋΩ、第２抵抗Ｒ２＝４．７ｋΩを採用した。採用した第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２を図４に示すように接続し、部分放電の検査を行った。図６に、図５の評価結果に基づいて決定した抵抗の組み合わせを採用した時の、部分放電の検査結果を示す。
【００３０】
図６に示すように、第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２が接続されていない場合、コイル線間での部分放電よりも先にコイル−コア間で部分放電が発生していた。しかし、第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２が接続された場合、コイル−コア間での部分放電を抑制することができ、コイル線間での部分放電を測定することが可能となった。
【００３１】
このように、第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２をコイル−コア間に接続することで、コイル−コア間の部分放電を抑制することができた。以上説明したように、実施の形態によれば、電子部品をコイル−コア間に接続することで、コイル線間の部分放電を正確に測定することが可能となる。
【００３２】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、本発明は、同心巻きコイルや、波巻きコイル等の他の構成のコイルの検査にも適用可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  ステータ
１１  Ｕ相コイル
１２  Ｖ相コイル
１３  Ｗ相コイル
１１ａ  コイル接続端子
１２ａ  コイル接続端子
１３ａ  コイル接続端子
１４  コア
２０  電圧印加装置
２１  第１電子部品
２２  第２電子部品
Ｒ１  第１抵抗
Ｒ２  第２抵抗
【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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【図８】
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