(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機の固定子鉄心に装備された固定子巻線の絶縁検査方法であって、パルス電圧発生装置の高電位側端子と低電位側端子とを前記固定子巻線の互いに異なる部位にそれぞれ接続してパルス電圧を印加し、前記固定子巻線に発生する電圧変化を観測して絶縁の良否を判定する回転電機における固定子巻線の絶縁検査方法において、
前記固定子巻線は、巻き始め端と巻き終り端との間に少なくとも一つの導体露出部を有するものであり、
前記パルス電圧発生装置の前記高電位側端子及び前記低電位側端子の一方を前記固定子巻線の前記導体露出部に接続し、他方を前記固定子巻線の他の前記導体露出部、前記巻き始め端、又は前記巻き終り端に接続して前記パルス電圧を印加することを特徴とする回転電機における固定子巻線の絶縁検査方法。
【請求項２】
前記固定子巻線は、前記固定子鉄心に形成されたスロット内において複数の略Ｕ字状又は略Ｖ字状の導体セグメントを径方向に沿って配列し、前記固定子鉄心の軸方向両端面から突出する前記複数の導体セグメントの端部同士を互いに接合して複数の接続部を有するエンド部を形成するものであり、
前記導体露出部は、前記複数の接続部であることを特徴とする請求項１に記載の回転電機における固定子巻線の絶縁検査方法。
【請求項３】
前記固定子鉄心の同一スロット内で互いに隣接して配置される同相の一方の巻線部と他方の巻線部との間の絶縁健全性を検査する場合、前記パルス電圧発生装置の前記高電位側端子を前記一方の巻線部を構成する前記複数の導体セグメントのすべての前記接続部に接続すると共に、前記低電位側端子を前記他方の巻線部を構成する前記複数の導体セグメントのすべての前記接続部に接続して、前記パルス電圧を印加することを特徴とする請求項２に記載の回転電機における固定子巻線の絶縁検査方法。
【請求項４】
前記エンド部で互いに隣接して配置される異相の一方の巻線部と他方の巻線部との間の絶縁健全性を検査する場合、前記パルス電圧発生装置の前記高電位側端子を前記一方の巻線部を構成する前記導体セグメントの前記接続部及び前記一方の巻線部と前記固定子鉄心の同一スロット内で互いに隣接して配置される同相の巻線部の前記接続部に接続すると共に、前記低電位側端子を前記他方の巻線部を構成する前記導体セグメントの前記接続部及び前記他方の巻線部と前記固定子鉄心の同一スロット内で互いに隣接して配置される同相の巻線部の前記接続部に接続して、前記パルス電圧を印加することを特徴とする請求項２に記載の回転電機における固定子巻線の絶縁検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗用車やトラック等に搭載される発電機等の回転電機における固定子巻線の絶縁検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、回転電機における巻線の絶縁状態を検査する場合、検査対象となる巻線にサージ電圧を印加し、その巻線に発生する電圧変化を観察して絶縁の良否を判断する技術が用いられている。例えば、特許文献１に記載の小型電気機械の非破壊絶縁試験法及び装置や、特許文献２に記載の電機設備診断システムでは、巻線間の絶縁チェックとして、巻線の巻き始め端から巻き終り端（或いは中性点）までの巻線全体に電圧を印加している。
【特許文献１】特開２００４−３６１４１５号公報
【特許文献２】特開２００６−２５０８１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、一般に、パルス電圧が巻線内を伝搬する場合、自身の高周波特性およびコアとの静電結合のため巻線中央部で減衰する。そのため、巻線中央部に所望の試験電圧を加えたい場合、端子に過剰な電圧を加える必要があるが、過剰な電圧を印加する端部付近の巻線間や巻線とコア間の絶縁部位において部分放電が発生して正しい検査を行うことができない場合があるという問題や、部分放電の発生に起因して絶縁破壊などの絶縁劣化を引き起こすという問題があった。
【０００４】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、巻線内の目的部位以外での過大な電圧による部分放電の発生を防止して目的部位の絶縁健全性を確実に検査することができる回転電機における固定子巻線の絶縁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】
【０００５】
以下、上記課題を解決するのに適した各手段につき、必要に応じて作用効果等を付記しつつ説明する。
【０００６】
１．回転電機の固定子鉄心に装備された固定子巻線の絶縁検査方法であって、パルス電圧発生装置の高電位側端子と低電位側端子とを前記固定子巻線の互いに異なる部位にそれぞれ接続してパルス電圧を印加し、前記固定子巻線に発生する電圧変化を観測して絶縁の良否を判定する回転電機における固定子巻線の絶縁検査方法において、
前記固定子巻線は、巻き始め端と巻き終り端との間に少なくとも一つの導体露出部を有するものであり、
前記パルス電圧発生装置の前記高電位側端子及び前記低電位側端子の一方を前記固定子巻線の前記導体露出部に接続し、他方を前記固定子巻線の他の前記導体露出部、前記巻き始め端、又は前記巻き終り端に接続して前記パルス電圧を印加することを特徴とする回転電機における固定子巻線の絶縁検査方法。
【０００７】
手段１によれば、パルス電圧発生装置の高電位側端子及び低電位側端子の一方を固定子巻線の巻き始め端と巻き終り端との間に設けられた導体露出部に接続し、他方を固定子巻線の他の導体露出部、巻き始め端、又は巻き終り端に接続してパルス電圧を印加するので、固定子巻線の目的部位に所定のパルス電圧を印加することができ、且つ目的部位以外において過大な電圧の印加による部分放電の発生を防止して、目的部位の絶縁健全性を確実に検査することができる。
【０００８】
２．前記固定子巻線は、前記固定子鉄心に形成されたスロット内において複数の略Ｕ字状又は略Ｖ字状の導体セグメントを径方向に沿って配列し、前記固定子鉄心の軸方向両端面から突出する前記複数の導体セグメントの端部同士を互いに接合して複数の接続部を有するエンド部を形成するものであり、
前記導体露出部は、前記複数の接続部であることを特徴とする手段１に記載の回転電機における固定子巻線の絶縁検査方法。
【０００９】
手段２によれば、パルス電圧発生装置の高電位側端子及び低電位側端子の一方を、固定子鉄心の軸方向両端面から突出する複数の導体セグメントの端部同士を互いに接合してなる複数の接続部のいずれかに接続し、他方を固定子巻線の他の接続部、巻き始め端、又は巻き終り端に接続してパルス電圧を印加するので、固定子巻線の目的部位に所定のパルス電圧を印加することができ、且つ目的部位以外において過大な電圧の印加による部分放電の発生を防止して、目的部位の絶縁健全性を確実に検査することができる。
【００１０】
３．前記固定子鉄心の同一スロット内で互いに隣接して配置される同相の一方の巻線部と他方の巻線部との間の絶縁健全性を検査する場合、前記パルス電圧発生装置の前記高電位側端子を前記一方の巻線部を構成する前記複数の導体セグメントのすべての前記接続部に接続すると共に、前記低電位側端子を前記他方の巻線部を構成する前記複数の導体セグメントのすべての前記接続部に接続して、前記パルス電圧を印加することを特徴とする手段２に記載の回転電機における固定子巻線の絶縁検査方法。
【００１１】
手段３によれば、固定子鉄心の同一スロット内で互いに隣接して配置される同相の一方の巻線部と他方の巻線部との間の絶縁健全性を検査する場合、パルス電圧発生装置の高電位側端子を一方の巻線部を構成する複数の導体セグメントのすべての接続部に接続すると共に、低電位側端子を他方の巻線部を構成する複数の導体セグメントのすべての接続部に接続してパルス電圧を印加する。よって、固定子巻線の目的部位である固定子鉄心の同一スロット内で互いに隣接して配置される同相の一方の巻線部と他方の巻線部との間に電圧低下を伴うことなく所定のパルス電圧を印加することができ、且つ目的部位以外において過大な電圧の印加による部分放電の発生を防止して、目的部位の絶縁健全性を確実に検査することができる。
【００１２】
４．前記エンド部で互いに隣接して配置される異相の一方の巻線部と他方の巻線部との間の絶縁健全性を検査する場合、前記パルス電圧発生装置の前記高電位側端子を前記一方の巻線部を構成する前記導体セグメントの前記接続部及び前記一方の巻線部と前記固定子鉄心の同一スロット内で互いに隣接して配置される同相の巻線部の前記接続部に接続すると共に、前記低電位側端子を前記他方の巻線部を構成する前記導体セグメントの前記接続部及び前記他方の巻線部と前記固定子鉄心の同一スロット内で互いに隣接して配置される同相の巻線部の前記接続部に接続して、前記パルス電圧を印加することを特徴とする手段２に記載の回転電機における固定子巻線の絶縁検査方法。
【００１３】
手段４によれば、エンド部で互いに隣接して配置される異相の一方の巻線部と他方の巻線部との間の絶縁健全性を検査する場合、パルス電圧発生装置の高電位側端子を一方の巻線部を構成する導体セグメントの接続部及び一方の巻線部と固定子鉄心の同一スロット内で互いに隣接して配置される同相の巻線部の接続部に接続すると共に、低電位側端子を他方の巻線部を構成する導体セグメントの接続部及び他方の巻線部と固定子鉄心の同一スロット内で互いに隣接して配置される同相の巻線部の接続部に接続してパルス電圧を印加する。よって、固定子巻線の目的部位であるエンド部で互いに隣接して配置される異相の一方の巻線部と他方の巻線部との間に所定のパルス電圧を印加することができ、且つ目的部位以外である同一スロット内で互いに隣接して配置される同相の巻線部間で過大な電圧の印加による部分放電の発生を防止して、目的部位の絶縁健全性を確実に検査することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の回転電機における固定子巻線の絶縁検査方法を具体化した一実施形態について図面を参照しつつ具体的に説明する。図１は、本発明の一実施形態である固定子巻線の絶縁検査方法を説明するための回路図である。
【００１５】
図１において、固定子巻線１が本実施形態の絶縁検査方法によって検査される固定子巻線である。固定子巻線１は、巻き始め端２と巻き終り端３との間に複数の導体露出部４が設けられている。
【００１６】
また、本実施形態の絶縁検査方法には、図１に示すように、パルス電圧発生装置５と、部分放電検出器８と、電圧波形モニタ１０とが使用される。以下、各装置の概略について説明する。
【００１７】
パルス電圧発生装置５は、パルス電圧を発生可能な公知の装置であり、装置本体５ａと、装置本体５ａから延出されて先端に＋端子６を設けた高電位側のリード線５ｂと、同じく装置本体５ａから延出されて先端に−端子７を設けた低電位側のリード線５ｃとを備えている。また、リード線５ｃは、アース１３に接続されている。図２は、パルス電圧発生装置５によって発生されるパルス電圧波形の一例を示す図である。尚、＋端子６が本発明の高電位側端子を、−端子７が低電位側端子をそれぞれ構成するものである。
【００１８】
部分放電検出器８は、部分放電の発生を検出可能な公知の装置であり、部分放電検出センサ９（電流センサ）による検出結果の入力により部分放電波形を出力できるようになっている。尚、部分放電は、絶縁部位によって決定される所定の印加電圧値以上で発生し、発生電圧を部分放電電圧としてその電圧の大小によって絶縁性能が判定される。部分放電開始電圧は、例えば皮膜厚が薄い場合や皮膜にボイドが発生する場合に低下する。
【００１９】
電圧波形モニタ１０は、電圧変化を検出して電圧波形を出力可能な公知のモニタ装置であり、モニタ本体１０から一対のリード線１１，１２が延出されている。
【００２０】
次に、上述した各装置を用いた具体的な絶縁検査方法について説明する。まず、図１に示すように、固定子巻線１における絶縁検査の対象部分である巻線部１ｂの一端側の導体露出部４にパルス電圧発生装置５の＋端子６を接続し、巻線部１ｂの他端側の導体露出部４に−端子７を接続する。また、部分放電検出センサ９をパルス電圧発生装置５の＋端子６側のリード線５ｂに設置する。さらに、電圧波形モニタ１０のリード線１１をパルス電圧発生装置５の＋端子６側のリード線５ｂに接続し、リード線１２を−端子７側のリード線５ｃに接続する。
【００２１】
このようにして検査の準備が整った後、パルス電圧発生装置５の装置本体５ａより図２に示すようなパルス電圧を発生させ、＋端子６及び−端子７を介して巻線部１ｂにパルス電圧を印加する。そして、パルス電圧の印加によって巻線部１ｂに発生する電圧変化を部分放電検出器８や波形モニタ１０で観測することにより、絶縁の良否を判定する。
【００２２】
部分放電検出器８を用いた絶縁性の良否判定は、以下のように行う。図３は、部分放電検出セ器８から出力される波形の例を示す図であり、同図（ａ）は、部分放電の発生が無い場合の波形の一例を、同図（ｂ）は部分放電の発生が有る場合の波形の一例を示している。また、図３（ａ），（ｂ）の上段は、電圧波形＋部分放電波形（全周波数の波形）を、中段は部分放電波形（所定の周波数以上の波形）を、下段は部分放電の周波数スペクトルをそれぞれ示している。
【００２３】
部分放電の発生が無い場合、図３（ａ）上段の波形Ｗ１ａに示されるように、部分放電の影響による波形の乱れは生じていない。また、図３（ａ）中段の波形Ｗ２ａには、所定以上の周波数は現れていない。さらに、図３（ａ）下段の波形Ｗ３ａには、部分放電の周波数スペクトルが現れていない。従って、部分放電検出器８において出力される電圧波形＋部分放電波形、部分放電波形、及び部分放電の周波数スペクトルが、それぞれ図３（ａ）上段乃至下段に示される波形形状Ｗ１ａ〜Ｗ３ａと略同一又は近似する場合、部分放電の発生なし（絶縁良好）と判定することができる。
【００２４】
一方、部分放電の発生が有る場合、図３（ｂ）上段の波形Ｗ１ｂに示されるように、部分放電の影響による波形の乱れが生じている。また、図３（ｂ）中段の波形Ｗ２ｂには、所定以上の周波数が現れている。さらに、図３（ｂ）下段の波形Ｗ３ｂには、部分放電の周波数スペクトルが現れている。従って、部分放電検出器８において出力される電圧波形＋部分放電波形、部分放電波形、及び部分放電の周波数スペクトルが、それぞれ図３（ｂ）上段乃至下段に示される波形形状Ｗ１ｂ〜Ｗ３ｂと略同一又は近似する場合、部分放電の発生有り（絶縁不良）と判定することができる。尚、部分放電の発生は、具体的には、部分放電波形（図３（ｂ）参照）の発生頻度や強度によって判定する。
【００２５】
一方、波形モニタ１０を用いた絶縁性の良否判定は、以下のように行う。まず、絶縁検査に先立って、予め絶縁健全性を確認済みの巻線に図２に示すパルス電圧を印加した時の波形モニタ１０の電圧波形を絶縁判定用のマスタ波形として記録しておく。そして、検査対象の巻線部１ｂにパルス電圧を印加した時の波形モニタ１０の電圧波形を、上述したマスタ波形と比較することにより絶縁の良否を判定する。
【００２６】
ここで、図４（ａ）は、マスタ波形の一例を示す図であり、同図（ｂ）は、巻線部１ｂにおける電圧波形モニタ１０による電圧波形の二つの例を示す図である。図４（ｂ）において、波形Ｗ４の形状は、図４（ａ）に示すマスタ波形の形状と略同一であるので、巻線部１ｂの絶縁が良好であると判定される。一方、図４（ｂ）における波形Ｗ５の形状は、マスタ波形の形状とは大きく異なり、僅かな電圧変化しか生じていないことから、巻線部１ｂにおいて絶縁不良（巻線レアショート）が発生していると判定される。
【００２７】
次に、本実施形態の絶縁検査方法の効果について、従来の絶縁検査方法である比較例と対比しつつ説明する。
【００２８】
まず、比較例の絶縁検査方法について、本実施形態の絶縁検査方法と異なる点を説明する。図５は、従来技術である比較例の固定子巻線の絶縁検査方法を説明するための回路図である。尚、図５における各符号は上述した本実施形態と共通である。
【００２９】
比較例では、図５に示すように、固定子巻線１の巻線部１ｂについて絶縁検査を行う場合、巻き始め端２にパルス電圧発生装置５の＋端子６を接続し、巻き終り端３に−端子７を接続して、巻き始め端２から巻き終り端３まで固定子巻線１全体にパルス電圧を印加する。部分放電検出器８や波形モニタ１０を用いた絶縁性の良否判定方法は上述した本実施形態と同様である。
【００３０】
ここで、図６は、固定子巻線１の巻線位置によるパルス波形のピーク値変化を示す図であり、同図（ａ）は比較例を、同図（ｂ）は本実施形態をそれぞれ示している。比較例では、巻き始め端２より離れた巻線部１ｂを検査する目的で、巻き始め端２と巻き終り端３とから巻線部１ｂに所定の電位差ΔＶ１を印加すると、巻き始め端２付近に電位が集中して分布することにより、巻き始め端２に近い他の巻線部１ａの電位差ΔＶ２が大きくなる。このため、巻線部１ａにおいて過大な電圧に起因する部分放電（図３（ｂ）参照）が発生する可能性が高く、部分放電の有無から巻線部１ｂの絶縁健全性を確認することができないという問題がある。また、巻線部１ａに過大な電圧が加わるため、絶縁破壊を引き起こす可能性がある。
【００３１】
これに対し、本実施形態では、巻線部１ｂの一方側の導体露出部４と他方側の導体露出部４とからパルス電圧を印加するので、図６（ｂ）に示すように、固定子巻線１に分布する電圧によって巻線部１ｂには所定の電位差ΔＶ１が発生するが、巻線部１ａには電位差がほとんど発生しない。従って、本実施形態によれば、巻線部１ａにおいて部分放電が発生したり、巻線部１ａに過大な電圧が加わって絶縁破壊を引き起こすことがない。
【００３２】
以上詳述したことから明らかなように、本実施形態によれば、パルス電圧発生装置５の＋端子６を固定子巻線１の巻き始め端２と巻き終り端３との間に設けられた一の導体露出部４（巻線部１ｂの一端側）に接続し、−端子７を固定子巻線１の他の導体露出部４（巻線部１ｂの他端側）に接続してパルス電圧を印加するので、固定子巻線１の目的部位（巻線部１ｂ）に所定のパルス電圧を印加することができ、且つ目的部位以外（巻線部１ａ）において過大な電圧の印加による部分放電の発生を防止して、目的部位（巻線部１ｂ）の絶縁健全性を確実に検査することができる。
【００３３】
次に、本発明を車両用交流発電機における固定子巻線の絶縁検査に適用した各実施例について説明する。まず、車両用交流発電機の固定子２０の構成について図面を参照しつつ説明する。図７（ａ）は、固定子２０全体の外観を示す斜視図であり、同図（ｂ）は、（ａ）において一点鎖線で囲まれた領域（固定子巻線２３のエンド部２３ａの一部）を拡大して示す図である。図８は、図７に示す固定子巻線２３の結線図である。
【００３４】
固定子２０は、固定子鉄心２２と、固定子鉄心２２に装備された固定子巻線２３とを含んで構成されている。固定子鉄心２２は、薄い鋼板を重ね合わせて構成されており、円環形状の内周側に複数個（本実施形態では７２個）のスロット２５が形成されている。固定子巻線２３は、Ｕ相巻線、Ｖ相巻線、及びＷ相巻線から三相巻線を形成するものであり、固定子鉄心２２に形成された７２個のスロット２５に収納されている。固定子巻線２３は、複数の略Ｕ字状又は略Ｖ字状の導体セグメントを径方向に沿って配列し、固定子鉄心２２の軸方向両端面から突出する複数の導体セグメントの導体が露出する端部同士を互いに溶接やボルト接続等で接合して複数の接続部２３ｂを形成することによりエンド部２３ａを構成する。各導体セグメントは、端部の導体を露出させた状態で各接続部２３ｂを形成した後、絶縁処理（カバー）が施される。尚、接続部２３ｂが、本発明の導体露出部（上記実施形態の導体露出部４）を構成するものである。
【００３５】
次に、第１実施例の絶縁検査方法について説明する。第１実施例は、固定子鉄心２２の同一スロット２５内で隣接配置された巻線部間の絶縁健全性を検査する方法である。尚、以下の説明では、固定子巻線２３（三相巻線）のうち特にＵ相巻線の絶縁検査方法について述べる（固定子巻線２３をＵ相巻線２３と称する。）。図９は、第１実施例におけるパルス電圧の印加方法を示す固定子巻線２３の結線図である。図１０は、Ｕ相巻線２３を示す回路図である。図１１は、固定子鉄心２２のスロット２５内におけるＵ相巻線２３の配置例を示す断面図である。
【００３６】
Ｕ相巻線２３は、図９，図１０に示すように、６個の巻線部、すなわち、第１巻線部Ｕ１，第２巻線部Ｕ２，第３巻線部Ｕ３，第４巻線部Ｕ４，第５巻線部Ｕ５，及び第６巻線部Ｕ６から構成される。また、各巻線部Ｕ１〜Ｕ６は、それぞれ４個の接続部を有している。例えば、第１巻線部Ｕ１には、第１接続部Ｕ１−１，第２接続部Ｕ１−２，第３接続部Ｕ１−３，及び第４接続部Ｕ１−４を備えている。
【００３７】
また、Ｕ相巻線２３の各巻線部Ｕ１〜Ｕ６は、図１１に示すように、固定子鉄心２２のスロット２５内に配置されている。すなわち、第１巻線部Ｕ１と第４巻線部Ｕ４とは、同一スロット２５内で隣接して交互に配置されている。同様に、第２巻線部Ｕ２と第５巻線部Ｕ５、及び第３巻線部Ｕ３と第６巻線部Ｕ６とは、それぞれ同一スロット２５内で隣接して交互に配置されている。また、第１巻線部Ｕ１と第４巻線部Ｕ４とが配置されるスロット２５、第２巻線部Ｕ２と第５巻線部Ｕ５とが配置されるスロット２５、及び第３巻線部Ｕ３と第６巻線部Ｕ６とが配置されるスロット２５は、互いに電気角位相が異なっている。また、Ｕ相巻線２３の導体部外周には絶縁被覆２３ｃが施され、Ｕ相巻線２３とスロット２５を形成する固定子鉄心２２壁面との間には絶縁紙２６が介挿されている。
【００３８】
次に、固定子鉄心２２の同一スロット２５内で隣接配置される第１巻線部Ｕ１と第４巻線部Ｕ４との間の絶縁検査方法について説明する。図１２は、第１実施例におけるＵ相巻線２３の回路図及び各接続部２３ｂでの電位分布を示す図である。本実施例では、図９に示すように、第１巻線部Ｕ１の第１接続部Ｕ１−１〜第４接続部Ｕ１−４の４箇所にパルス電圧発生装置５の＋端子６をそれぞれ接続し、第４巻線部Ｕ４の第１接続部Ｕ４−１〜Ｕ４−４に−端子７を４箇所接続する。パルス電圧発生装置５においてパルス電圧を発生させることにより、図１２に示すように、第１巻線部Ｕ１〜第４巻線部Ｕ４間に所定の電圧Ｖ１１を印加することが出来る。このとき、図１２に示すように、他のスロット２５内の第２巻線部Ｕ２〜第５巻線部Ｕ５間、第３巻線部Ｕ３〜第６巻線部Ｕ６間にもそれぞれ電圧Ｖ１２及び電圧Ｖ１３が加わることになるが、図１２の電位分布が示すように、電圧Ｖ１２及びＶ１３は電圧Ｖ１１よりも低くなる。
【００３９】
以上により、第１巻線部Ｕ１〜第４巻線部Ｕ４間には最も大きな電圧（ストレス）を印加することができるため、第２巻線部Ｕ２〜第５巻線部Ｕ５間や第３巻線部Ｕ３〜第６巻線部Ｕ６間の部分放電発生を抑制し、目的とする第１巻線部Ｕ１〜第４巻線部Ｕ４間の絶縁状態を部分放電検出器８を用いて検査することができる。また、パルス電圧波形２３の波形変化を波形モニタ１０で観測し、第１巻線部Ｕ１〜第４巻線部Ｕ４間のレアショートを検出することもできる。
【００４０】
以上詳述したことから明らかなように、本実施例によれば、パルス電圧発生装置５の＋端子６及び−端子７の一方を、固定子鉄心２２の軸方向両端面から突出する複数の導体セグメントの端部同士を互いに接合してなる複数の接続部２３ｂのいずれかに接続し、他方を固定子巻線２３の他の接続部２３ｂに接続してパルス電圧を印加するので、固定子巻線２３の目的部位（巻線部Ｕ１〜Ｕ４間）に所定のパルス電圧を印加することができ、且つ目的部位以外において過大な電圧の印加による部分放電の発生を防止して、目的部位（巻線部Ｕ１〜Ｕ４間）の絶縁健全性を確実に検査することができる。
【００４１】
また、固定子鉄心２２の同一スロット２５内で互いに隣接して配置される同相の一方の巻線部（第１巻線部Ｕ１）と他方の巻線部（第４巻線部Ｕ４）との間の絶縁健全性を検査する場合、パルス電圧発生装置１の＋端子６を一方の巻線部（第１巻線部Ｕ１）を構成する複数の導体セグメントのすべての接続部２３ｂに接続すると共に、−端子７を他方の巻線部（第４巻線部Ｕ４）を構成する複数の導体セグメントのすべての接続部２３ｂに接続してパルス電圧を印加する。よって、固定子巻線２３の目的部位である固定子鉄心２２の同一スロット２５内で互いに隣接して配置される同相の一方の巻線部（第１巻線部Ｕ１）と他方の巻線部（第４巻線部Ｕ４）との間に電圧低下を伴うことなく所定のパルス電圧を印加することができ、且つ目的部位以外において過大な電圧の印加による部分放電の発生を防止して、目的部位の絶縁健全性を確実に検査することができる。
【００４２】
次に、第２実施例の絶縁検査方法について説明する。第２実施例は、エンド部２３ａにおける巻線部間の絶縁健全性を検査する方法である。図１３（ａ）は、第２実施例における絶縁検査の対象箇所を示す固定子２０の斜視図、同図（ｂ）は一方側（導体セグメント屈曲部側）のエンド部２３ａの拡大図、同図（ｃ）は他方側（接続部２３ｂ側）のエンド部２３ａの拡大図である。図１４（ａ）は、図１３（ｂ）におけるＡ方向断面図、同図（ｂ）は図１３（ｃ）におけるＢ方向断面図である。図１５は、第２実施例におけるパルス電圧の印加方法を示す固定子巻線２３の結線図である。図１６は、第２実施例におけるＵ相巻線２３の回路図及び各接続部２３ｂでの電位分布を示す図である。
【００４３】
ここで、一般に巻線のエンド部２３ａでは異相巻線同士が隣接して配置されるため、スロット２５内の同相同士の巻線間Ｐに比べて巻線間の電位差が大きく、部分放電開始電圧も高くなるように絶縁補強されている。エンド部２３ａには異相の巻線間と同相の巻線間が存在するが、導体セグメントで巻線を構成する場合には、製造の容易性の観点からは異相間と同相間の絶縁を同一設計とすることが好ましい。スロット２５内では巻線２３同士が接触して配置されるのに対して（図１１参照）、エンド部２３ａでは巻線部間ＱやＲにそれぞれギャップや絶縁紙２６を介挿する（図１４（ａ），（ｂ）参照）。そのため、部分放電開始電圧は、エンド部２３ａの巻線部間Ｑ，Ｒの方がスロット２５内の巻線部間Ｐよりも高くなる。従って、従来技術のようにＵ相巻線２３の巻き始め端巻き終り端の間に電圧を印加すると、部分放電開始電圧が低いスロット２５内の巻線部間Ｐにも電位差が発生し、スロット２５内で部分放電等を引き起こすため、エンド部２３ａの部分放電のみを正確に検出することができなかった。
【００４４】
本実施例では、図１５に示すように、エンド部２３ａにおける第１巻線部Ｕ１の第１接続部Ｕ１−１に＋端子６を、第２巻線部Ｕ２の第１接続部Ｕ２−１に−端子７をそれぞれ接続し、接続部Ｕ１−１とＵ２−１との間にパルス電圧波形を印加する。それと同時に、スロット２５内の巻線部間（接続部Ｕ１−１とＵ４−１間、接続部Ｕ２−１とＵ５−１間）に電位差を与えないように、第４巻線部Ｕ４の第１接続部Ｕ４−１には＋端子６を接続してＵ１−１と同電位（極性）とし、且つ第５巻線部Ｕ５の第１接続部Ｕ５−１には−端子７を接続してＵ２−１と同電位（極性）とする。
【００４５】
このようにして、図１６に示すように、エンド部２３ａの接続部Ｕ１−１とＵ２−１との間、接続部Ｕ４−１とＵ５−１との間に、スロット２５内で部分放電を発生させることなく所定の電圧Ｖ２１を印加して、目的とする第１巻線部Ｕ１〜第２巻線部Ｕ２間及び第４巻線部Ｕ４〜第５巻線部Ｕ５間の絶縁状態を部分放電検出器８を用いて検査することができる。また、パルス電圧波形の波形変化を波形モニタ１０で観測し、第１巻線部Ｕ１〜第２巻線部Ｕ２間及び第４巻線部Ｕ４〜第５巻線部Ｕ５間のレアショートを検出することもできる。  
【００４６】
以上詳述したことから明らかなように、本実施例によれば、エンド部２３ａで互いに隣接して配置される異相の一方の巻線部（第１巻線部Ｕ１）と他方の巻線部（第２巻線部Ｕ２）との間の絶縁健全性を検査する場合、パルス電圧発生装置５の＋端子を一方の巻線部（第１巻線部Ｕ１）を構成する導体セグメントの接続部２３ｂ（Ｕ１−１）及び一方の巻線部（第１巻線部Ｕ１）と固定子鉄心２２の同一スロット２５内で互いに隣接して配置される同相の巻線部（第４巻線部Ｕ４）の接続部２３ｂ（Ｕ４−１）に接続すると共に、−端子７を他方の巻線部（第２巻線部Ｕ２）を構成する導体セグメントの接続部２３ｂ（Ｕ２−１）及び他方の巻線部（第２巻線部Ｕ２）と固定子鉄心２２の同一スロット２５内で互いに隣接して配置される同相の巻線部（第５巻線部Ｕ５）の接続部２３ｂ（Ｕ５−１）に接続してパルス電圧を印加する。よって、固定子巻線２３の目的部位であるエンド部２３ａで互いに隣接して配置される異相の一方の巻線部（例えば第１巻線部Ｕ１）と他方の巻線部（例えば第２巻線部Ｕ２）との間に所定のパルス電圧を印加することができ、且つ目的部位以外である同一スロット２５内で互いに隣接して配置される同相の巻線部（Ｕ１とＵ４、Ｕ２とＵ５）間で過大な電圧の印加による部分放電の発生を防止して、目的部位の絶縁健全性を確実に検査することができる。
【００４７】
そして、本発明によれば、従来では困難であった同相の固定子巻線内の各部位の絶縁健全性を確認することができ、これにより信頼性の高い回転電機を提供することが可能となる。
【００４８】
尚、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことが可能であることは云うまでもない。
【００４９】
例えば、前記実施形態では、＋端子６を固定子巻線１の一の導体露出部４に接続し、−端子７を他の導体露出部４に接続してパルス電圧を印加したが、＋端子６及び−端子７の一方を固定子巻線１の一の導体露出部４に接続し、他方を固定子巻線１の巻き始め端２又は巻き終り端３に接続してパルス電圧を印加するようにしてもよい。
【００５０】
また、前記各実施例では、Ｕ相巻線の各部位の絶縁健全性を検査する場合を例として説明したが、Ｖ相やＷ相の巻線についても同様の方法で絶縁健全性を検査することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、回転電機における固定子巻線の絶縁検査において巻線内の目的部位以外での過大な電圧による部分放電の発生を防止して目的部位の絶縁健全性を確実に検査することが必要な場合に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態である固定子巻線の絶縁検査方法を説明するための回路図である。
【図２】パルス電圧発生装置によって発生されるパルス電圧波形の一例を示す図である。
【図３】部分放電検出器から出力される波形の例を示す図であり、（ａ）は部分放電の発生が無い場合の波形の一例を、（ｂ）は部分放電の発生が有る場合の波形の一例を示している。
【図４】（ａ）はマスタ波形の一例を示す図であり、（ｂ）は巻線部における電圧波形モニタによる電圧波形の二つの例を示す図である。
【図５】従来技術である比較例の固定子巻線の絶縁検査方法を説明するための回路図である。
【図６】固定子巻線の巻線位置によるパルス波形のピーク値変化を示す図であり、（ａ）は比較例を、（ｂ）は本実施形態をそれぞれ示している。
【図７】（ａ）は固定子全体の外観を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）において一点鎖線で囲まれた領域を拡大して示す図である。
【図８】図７に示す固定子巻線の結線図である。
【図９】第１実施例におけるパルス電圧の印加方法を示す固定子巻線の結線図である。
【図１０】Ｕ相巻線を示す回路図である。
【図１１】固定子鉄心のスロット内におけるＵ相巻線の配置例を示す断面図である。
【図１２】第１実施例におけるＵ相巻線の回路図及び各接続部での電位分布を示す図である。
【図１３】（ａ）は第２実施例における絶縁検査の対象箇所を示す固定子の斜視図、（ｂ）は一方側のエンド部の拡大図、（ｃ）は他方側のエンド部の拡大図である。
【図１４】エンド部におけるＵ相巻線の配置例を示す図であって、（ａ）は図１３（ｂ）におけるＡ方向断面図、（ｂ）は図１３（ｃ）におけるＢ方向断面図である。
【図１５】第２実施例におけるパルス電圧の印加方法を示す固定子巻線の結線図である。
【図１６】第２実施例におけるＵ相巻線の回路図及び各接続部での電位分布を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１    固定子巻線
２    巻き始め端
３    巻き終り端
４    導体露出部
５    パルス電圧発生装置
６    ＋端子（高電位側端子）
７    −端子（低電位側端子）
８    部分放電検出器
１０    電圧波形モニタ
２０    固定子
２２    固定子鉄心
２３    固定子巻線
２３ａ  エンド部
２３ｂ  接続部
２５    スロット
Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５，Ｕ６  巻線部
Ｕ１−１…Ｕ１−４，Ｕ２−１…Ｕ２−４，Ｕ３−１…Ｕ３−４，Ｕ４−１…Ｕ４−４，Ｕ５−１…Ｕ５−４，Ｕ６−１…Ｕ６−４  接続部（導体露出部）
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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