JP3646645B2 - Coil flaw detection method and apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コイルに発生した傷を検出するコイルの傷検出方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、コイル表面の絶縁層に発生した傷を検出する方法として、図4に示すようなものがある。これは、コイル1を、食塩水とフェノールフタレインとを混合した導電性の溶液3にどぶ漬けし、同じく溶液3にどぶ漬けした電極5とコイル1の端子1aとを、コイル1側を負極として電源7を介して配線9により接続する。そして、この電源7によりコイル1と電極5との間に電圧を印加する。
【0003】
ここで、コイル1の絶縁層を破壊する傷11が発生していると、コイル1(傷11の発生部位)と電極5との間に電流が流れ、このとき傷11から気泡13が発生したり、溶液3が赤色に変色することに基づいて、傷11の発生を判定している。
【0004】
気泡13の発生は、コイル1側を負極としているため、下記の化学反応が発生することによる。
【0005】
2H+(水素イオン)+2e−(負極の電荷)=H2↑(水素の気泡)
また、溶液3が赤色に変色するのは、酸塩基指示薬であるフェノールフタレインが水素イオンと反応することによる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の技術では、単に気泡の発生や溶液の色の変化によってコイルの傷を検出しているので、傷の大きさを定量的に判定することができず、改善が望まれている。
【0007】
そこで、この発明は、コイルに発生した傷の大きさを定量的に判定できるようにすることを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項1の発明は、モータのコイルに対して耐腐食性のあるフッ素系不活性液体に導電性のあるアルコール系溶液を混合した溶液を容器内に収容し、前記溶液中に絶縁被覆されたコイルと電極とを浸し、前記溶液中のコイルと電極との間に電圧を印加して前記コイルと電極との間に流れる電流値を計測し、この計測した電流値に応じて前記コイルの傷の大きさを判定するようにしている。
【0009】
請求項2の発明は、請求項1の発明の方法において、電流値計測は、電圧印加後所定時間経過した後に行うようにしてある。
【0010】
請求項3の発明は、請求項1の発明の方法において、電流値計測は、電流値が最大となった後に行うようにしてある。
【0011】
請求項4の発明は、請求項3の発明の方法において、電流値計測は、電流値が最大となる点から微小時間経過した後に行うようにしてある。
【0012】
請求項5の発明は、請求項1または2の発明の方法において、電流値計測は、電圧印加後5秒から50秒経過するまでの間に行うようにしてある。
【0014】
請求項6の発明は、請求項1の発明の方法において、アルコール系溶液は、イソプロピルアルコールである。
【0015】
請求項7の発明は、モータのコイルに対して耐腐食性のあるフッ素系不活性液体に導電性のあるアルコール系溶液を混合して容器内に収容した溶液と、この溶液中に配置され、前記溶液中に浸した絶縁被覆されたコイルとの間に電圧が印加される電極と、前記コイルと電極との間に電圧を印加する電圧印加手段と、前記コイルと電極との間に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記電圧印加手段による電圧印加後所定時間経過した後の前記コイルと電極との間の前記電流検出手段による電流検出値に応じて前記コイルの傷の大きさを判定するコイル傷判定手段とを有する構成としてある。
【0016】
【発明の効果】
請求項1または請求項7の発明によれば、コイルに傷が発生していると、コイル・電極間への印加電圧により、その傷発生部位と電極との間に電流が流れるので、この電流値を計測することで、コイルに発生している傷の大きさを電流値に応じて定量的に判定することができる。
また、溶液として、フッ素系不活性液体を使用することで、コイルの腐食を防止できるとともに、フッ素系不活性液体にアルコール系溶液を混合することで、導電性を持たせることができる。
【0017】
請求項2の発明によれば、電流値計測を、電圧印加後所定時間経過した後に行うようにしたので、安定した電流値計測が行え、コイルに発生している傷の大きさの定量的判定を精度よく行うことができる。
【0018】
請求項3の発明によれば、電流値計測を、電流値が最大となった後に行うようにしたので、より安定した電流値計測が行え、コイルに発生している傷の大きさの定量的判定をより精度よく行うことができる。
【0019】
請求項4の発明によれば、電流値計測を、電流値が最大となる点から微小時間経過した後に行うようにしたので、さらに安定した電流値計測が行え、傷の大きさの定量的判定を短時間に高精度に行うことができる。
【0020】
請求項5の発明によれば、電流値計測は、電圧印加後5秒から50秒経過するまでの間に行うようにしたので、電流値の計測を安定した状態で行え、傷の大きさの定量的判定を高精度に行うことができる。
【0022】
請求項6の発明によれば、アルコール系溶液として、イソプロピルアルコールを使用することで、導電性を持たせることができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【0024】
図1は、この発明の実施の一形態を示すコイルの傷検出装置の全体構成図である。容器15内には、絶縁被覆されたコイル17に対して腐食性がなく電子装置の洗浄に用いられるフッ素系不活性液体に、導電性を備えたアルコール系溶液であるイソプロピルアルコールを7%混合した溶液19が収容されている。
【0025】
上記した溶液19中には、ステータ21にコイル17が組み付けられたモータ(ステータアッセンブリ)23と電極となる正極導体棒25とがどぶ付けされている。正極導体棒25は、腐食や酸化しにくい材質を選択する。そして、コイル17の端末に接続した端子17aと正極導体棒25とは、配線26により接続し、配線26には、コイル17側から、端子17aに負極が接続される電圧印加手段としての安定化電源27、スイッチ29、電流検出手段としての電流計31が順次接続されている。電流計31には、計測した電流値に基づいて、コイル17に発生している傷33の面積を判定するマイクロコンピュータなどで構成されるコイル傷判定手段としての判定回路35が接続されている。
【0026】
この状態で、スイッチ29を投入すると、コイル17と正極導体棒25との間に電圧が印加される。このとき、コイル17に絶縁層を破壊するような傷33が発生していると、導電性の溶液19を介してコイル17と正極導体棒25との間に電流が流れ、この電流は電流計31によって計測される。電流計31によって計測される電流値は、例えば図2に示すようなものとなる。すなわち、電流値は、電圧印加してから時間t1経過した時点(5秒経過時より僅かに前)で最大(60mA)となり、その後徐々に低下して50秒程度経過した後には、20mAと40mAとの間で不安定な値となる。
【0027】
電流値が最大となった後に低下するのは、溶液19の電気抵抗が徐々に増大することによるが、これは、正極導体棒25およびコイル17の傷発生部位と、導電性のある溶液19との化学反応によって起こり、この化学反応により正極導体棒25および傷発生部位の各表面付近の溶液19の濃度が低下していくためである。
【0028】
つまり、正極導体棒25の表面では、酸素や酸素イオンが正極導体棒25の表面に被膜を生成し、安定した電子eの受け取りを拒否する。一方負極側であるコイル17の傷発生部部位の表面では、傷33から発生する水素の気泡が傷33の表面に被膜を生成し、安定した電子eの放出を阻害する。
【0029】
電圧印加してから5秒経過後は、電流値最大の時間t1より微小時間経過しており、この5秒経過した時点の電流値を計測することで、コイル17に発生している傷33の面積を、判定回路35により判定する。電流値計測を5秒経過後としたのは、この時点の電流値を数回計測してもほぼ安定した結果が得られ、かつ電圧印加後短時間で計測が行えるためである。時間t1における電流値最大の点は、電流値のばらつきが大きく電流値計測に適さない。また、電圧印加後50秒経過した後は、電流値が不安定となって電流値計測に適さない。したがって、電圧印加後、5秒から50秒経過した領域が電流計測に適した安定領域Pとなる。
【0030】
図3は、判定回路35における図示しないメモリに格納されている、電圧印加してから5秒経過した時点の電流値と傷33の面積との関係を示している。これによれば、電流値A(mA)と傷面積S(mm2)との関係は、電流値Aの増大に伴い傷面積Sも増大する比例関係にあり、S=kAとなる。比例定数kは、10の3乗倍程度である。
【0031】
したがって、電圧印加してから5秒経過した時点の電流値を計測することで、コイル17に発生している傷33の面積を図3の関係に基づいて、判定回路35により定量的に判定することができる。
【0032】
なお、図3における電流値と傷面積との関係は、コイル17の種類によって異なるものを用意しておく。また、図1の例では判定回路35を設けているが、判定回路35を設けずに、単に電流計31による計測値を図3のデータと照らし合わせて傷33の面積を求めるようにしてもよい。
【0033】
また、溶液19中のイソプロピルアルコールの割合は、労働安全衛生法上7%としてあるが、7%を多少下回っても構わない。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の一形態を示すコイルの傷検出装置の全体構成図である。
【図2】コイルに傷がある状態での電圧印加後の電流値を示す説明図である。
【図3】電流値と傷面積との相関図である。
【図4】従来例を示すコイルの傷検出装置の全体構成図である。
【符号の説明】
17 コイル
19 溶液
25 正極導体棒(電極)
27 安定化電源(電圧印加手段)
31 電流計(電流検出手段)
35 判定回路(コイル傷判定手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a coil flaw detection method and apparatus for detecting flaws generated in a coil.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as shown in FIG. 4, there is a method for detecting a scratch generated in the insulating layer on the coil surface. This is because the
[0003]
Here, if a
[0004]
The
[0005]
2H + (hydrogen ion) + 2e − (negative electrode charge) = H 2 ↑ (hydrogen bubbles)
Moreover, the reason why the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional technique, since the wound of the coil is detected simply by the generation of bubbles or the change in the color of the solution, the size of the wound cannot be determined quantitatively, and improvement is desired. Yes.
[0007]
Accordingly, an object of the present invention is to make it possible to quantitatively determine the size of a scratch generated in a coil.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the invention of
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the method of the first aspect of the invention, the current value measurement is performed after a predetermined time has elapsed after the voltage application.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in the method of the first aspect of the present invention, the current value measurement is performed after the current value becomes maximum.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, in the method of the third aspect of the invention, the current value measurement is performed after a minute time has elapsed from the point where the current value becomes maximum.
[0012]
According to a fifth aspect of the present invention, in the method of the first or second aspect of the invention, the current value measurement is performed between 5 seconds and 50 seconds after voltage application.
[0014]
According to a sixth aspect of the invention, in the method of the first aspect of the invention, the alcoholic solution is isopropyl alcohol.
[0015]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a solution in which a conductive alcohol-based solution mixed with a fluorine-based inert liquid having corrosion resistance with respect to a motor coil is contained in a container, and disposed in the solution. An electrode to which a voltage is applied between an insulation-coated coil immersed in the solution, a voltage applying means for applying a voltage between the coil and the electrode, and a flow between the coil and the electrode A current detecting means for detecting a current, and a size of a wound of the coil according to a current detection value by the current detecting means between the coil and the electrode after a predetermined time has elapsed after voltage application by the voltage applying means. And a coil flaw determining means for determining.
[0016]
【The invention's effect】
According to the invention of
Moreover, corrosion of the coil can be prevented by using a fluorine-based inert liquid as a solution, and conductivity can be imparted by mixing an alcohol-based solution with the fluorine-based inert liquid.
[0017]
According to the second aspect of the present invention, since the current value measurement is performed after a predetermined time has elapsed after the voltage application, a stable current value measurement can be performed, and a quantitative determination of the size of the scratch generated in the coil can be performed. Can be performed with high accuracy.
[0018]
According to the invention of
[0019]
According to the invention of claim 4, since the current value measurement is performed after a minute time has elapsed from the point where the current value becomes maximum, more stable current value measurement can be performed, and quantitative determination of the size of the scratch Can be performed with high accuracy in a short time.
[0020]
According to the invention of
[0022]
According to the sixth aspect of the present invention, conductivity can be imparted by using isopropyl alcohol as the alcoholic solution.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0024]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a coil flaw detection apparatus showing an embodiment of the present invention. In the
[0025]
In the
[0026]
When the
[0027]
The decrease after the current value reaches the maximum is due to the gradual increase in the electrical resistance of the
[0028]
That is, on the surface of the positive
[0029]
After a lapse of 5 seconds from the voltage application, a minute time has elapsed from the maximum current value time t 1. By measuring the current value at the time when 5 seconds have passed, the
[0030]
FIG. 3 shows the relationship between the current value stored in a memory (not shown) in the
[0031]
Therefore, by measuring the current value at the time when 5 seconds have elapsed since the voltage application, the area of the
[0032]
Note that the relationship between the current value and the scratch area in FIG. Further, although the
[0033]
Further , the ratio of isopropyl alcohol in the
[Brief description of the drawings]
1 is an overall configuration diagram of a coil flaw detection device showing an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a current value after voltage application in a state where a coil is scratched.
FIG. 3 is a correlation diagram between a current value and a scratch area.
FIG. 4 is an overall configuration diagram of a coil flaw detection apparatus showing a conventional example.
[Explanation of symbols]
17
27 Stabilized power supply (voltage application means)
31 Ammeter (Current detection means)
35 judgment circuit (coil damage judgment means)
Claims (7)
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