马达线圈缺损的检测装置及其检测方法与流程

本发明涉及一种马达线圈缺损的检测装置及其检测方法，特别是一种依据马达线圈产生辉光放电来检测马达线圈缺损的检测装置及其检测方法。

背景技术：

马达(motor)或称电动机是目前工业上最常应用的致动元件。马达的线圈是经由层层的堆叠卷绕而形成，且马达的线圈通常披覆绝缘漆，来使每一层的线圈彼此绝缘。然而，若马达的线圈上有弯折、刮伤或其他使得绝缘漆缺损的情形，马达就有可能会在运作时发生短路跳电的情况，更严重地会造成线圈发热甚至烧毁。

一般而言，马达卷绕线圈后，会经过耐压测试及层间测试两道程序，测试通过的马达之后再组装为完整的马达。然而，当马达的线圈真的有缺损时，于耐压测试及层间测试的程序中，施加予马达的高电压很可能直接造成马达损坏烧毁而无法挽救，从而增加了马达制造的成本。

技术实现要素：

本发明在于提供一种马达线圈缺损的检测装置及其检测方法，藉以解决耐压测试及层间测试程序中，施加予马达的高电压很可能直接造成马达损坏烧的问题。

本发明所公开的马达线圈缺损的检测方法，具有提供气压于预设气压范围内的检测腔室。于检测腔室中设置待测马达。提供电压值范围内的测试电压至待测马达。依据待测马达的线圈是否产生辉光放电，判断待测马达的线圈是否有缺损。

本发明所公开的马达线圈缺损的检测装置，具有容置腔体、抽气帮浦及测试分析仪。容置腔体具有检测腔室，检测腔室用以设置待测马达。抽气帮浦用以对检测腔室进行抽气，使检测腔室的气压于预设气压范围内。测试分析仪提供电压值范围内的测试电压至待测马 达，并依据待测马达的线圈是否产生辉光放电，判断待测马达的线圈是否有缺损。

根据上述本发明所公开的马达线圈缺损的检测装置及其检测方法，藉由将待测马达设置于气压低于预设气压值的检测腔室中，可以透过施加电压值较低的电压至待测马达，让线圈缺损的地方产生辉光放电，据以避免高电压对待测马达造成直接的伤害，并且在得知线圈缺损的部位时可以对待测马达进行修补，从而降低马达的生产成本。

以上的关于本公开内容的说明及以下的实施方式的说明是用以示范与解释本发明是精神与原理，并且提供本发明的权利要求书更进一步的解释。

附图说明

图1为根据本发明一实施例所绘示的检测装置的立体示意图。

图2为根据本发明一实施例所绘示的检测装置的功能框图。

图3为根据本发明一实施例所绘示的崩溃电压与气压和电极距离乘积的曲线图。

图4为根据本发明另一实施例的绘示的测试治具的立体示意图。

图5为根据本发明一实施例所绘示的第二查找表的曲线图。

图6为根据本发明一实施例所绘示的检测方法的步骤流程图。

图7为根据本发明另一实施例所绘示的检测方法的步骤流程图。

符号说明：

10 检测装置

11 容置腔体

111 基座

112 外罩

113 固定架

13 抽气帮浦

15 测试分析仪

17 控制器

19 测试治具

191 第一导电件

192 第二导电件

193 载盘

194 转动件

195 刻度

20 待测马达

具体实施方式

以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何熟习相关技艺者了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所公开的内容、权利要求书及说明书附图，任何熟习相关技艺者可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本发明的观点，但非以任何观点限制本发明的范畴。

请参照图1至图3，图1为根据本发明一实施例所绘示的检测装置的立体示意图，图2为根据本发明一实施例所绘示的检测装置的功能框图，图3为根据本发明一实施例所绘示的崩溃电压与气压和电极距离乘积的曲线图。如图所示，检测装置10具有容置腔体11、抽气帮浦15及测试分析仪13。容置腔体11具有用以提供气压于预设气压范围内的检测腔室，检测腔室用以设置待测马达20。测试分析仪13提供电压值范围内的测试电压至待 测马达20，并依据待测马达20的线圈是否产生辉光放电，判断待测马达20的线圈是否有缺损。

更详细来说，容置腔体11例如为图1所示圆柱状的腔体，具有基座111及外罩112，于其他实施例中容置腔体11亦可以为蛋形或其他合适的形状，本实施例不予限制。基座111和外罩112之间具有加强气密性的胶条。基座111上设置有固定架113，固定架113用以让待测马达20置放。容置腔体11连通于抽气帮浦15，由抽气帮浦15抽取检测腔室中的空气，使检测腔室的气压控制于预设气压范围内。待测马达20例如为绕线后的马达，亦即待进行耐压测试及层间测试的马达或其他合适的马达，本实施例不予限制。

当欲进行待测马达20的层间测试时，测试分析仪13电性连接于待测马达20的其中两个线圈，亦即将正极端和负极端电性连接至马达两个不同的线圈中，以两个线圈一组的方式测试待测马达20的层间耐压。当欲进行待测马达的耐压测试时，测试分析仪13的一端电性连接于待测马达20的线圈，另一端电性连接于马达外壳，以进行线圈的耐压测试。此部分耐压测试和层间测试的实施方式仅为方便说明之用，并非加以限制待测马达20和测试分析仪13之间的连接方式。

于一个实施例中，检测装置10具有控制器17，用以依据检测腔室的气压大小，从第一查找表中判断测试电压的电压值范围，并将电压值范围设定于测试分析仪13。例如图3所示，以空气的曲线来看，崩溃电压的低点位置大致上位于0.4～1.5mmHg×cm之间，也就是说，当气压和电极距离乘积介于0.4～1.5mmHg×cm之间时，两电极之间可以较低的崩溃电压，产生崩溃电流。而依据汤逊(Townsend)的火花放电条件式(Sparking criterion)选择辉光放电的气压范围1～10mmHg。当检测腔体的压力范围介于1～10mmHg之间时，控制器17依据气压和电极距离乘积介于0.4～1.5的范围，设定测试分析仪13输出对应电压值范围的测试电压，以检测马达线圈是否有缺损。

举例来说，以线圈缺损的距离为0.1cm来看，当检测腔室的气压控制在10mmHg时， 第一查找表可以指示测试分析仪13提供370V～410V的电压予待测马达20。当检测腔室的气压控制在9mmHg时，第一查找表可以指示测试分析仪13提供360V～400V的电压予待测马达20。检测腔室的气压控制在8mmHg时，第一查找表可以指示测试分析仪13提供350V～390V的电压予待测马达20，其他以此类推。据以建立于线圈缺损的距离为0.1cm下，检测腔室的气压和测试分析仪13提供电压范围之间关系的第一查找表。同理地，第一查找表中可具有线圈缺损的距离为0.2cm下，检测腔室的气压和测试分析仪13提供电压范围之间关系表，于间隙为0.3cm下，检测腔室的气压和测试分析仪13提供电压范围之间关系表，之后以此类推。线圈缺损的距离例如是进行耐压测试时，线圈缺损与马达外壳之间的距离，或是进行层间测试时，待测马达20两个不同线圈上的缺损距离，但不以此为限。

于另一个实施例中，控制器17更依据提供给待测马达20的测试电压，从第二查找表中判断待测马达20的线圈缺损的距离范围，第二查找表可以依据第一查找表来建立，例如依据检测腔室的气压于不同的特定气压值下，建立测试电压的电压值范围和缺损距离范围的关系，详细的说明容后以具体的实施例说明。

于本实施例中，由于辉光放电产生的气压范围介于1～10mmHg之间，因此当检测腔室的气压控制于1～10mmHg内时，如果待测马达20的线圈有缺损，且测试分析仪13提供给待测马达20的测试电压达到可以让待测马达20的线圈缺损与外壳之间产生辉光放电时，线圈的缺损就会产生辉光放电，进而检测出待测马达20线圈具有缺损的位置。同理地，测试分析仪13提供给待测马达20的测试电压可以让待测马达20的两个线圈上的缺损产生辉光放电时，亦可以依据辉光放电的位置检测出待测马达20两个线圈的缺损位置。

在现有的马达检测中，为了进行马达的耐压测试及层间测试，施加予马达的高电压通常都高于2400V以上，让线圈缺损的地方产生电弧放电，才能检测出马达线圈的缺损，惟电弧放电对马达具有高度伤害，很可能直接造成马达损坏烧毁而无法挽救。然而，于本实施例中，藉由将待测马达20设置于气压低于预设气压值的检测腔室中，本实施例可以透 过施加电压值至少低于1500V以下的电压至待测马达20，让线圈缺损的地方产生辉光放电，以得知线圈缺损的部位，从而在线圈具有缺损，对线圈进行修补，进而降低马达的生产成本。

接下来，请一并参照图4及图5，图4为根据本发明另一实施例的绘示的测试治具的立体示意图，图5为根据本发明一实施例所绘示的第二查找表的曲线图。如图所示，检测装置10具有测试治具19。测试治具19具有第一导电件191、第二导电件192及位置调整件。位置调整件例如载盘193和转动件194。于本实施例图示中，第一导电件191设置于载盘193上，并且由转动件194受控于其他自动化转动装置，例如转动马达，来转动载盘193下的螺旋轴，使载盘193移动来位移第一导电件191，进而调整第一导电件191和第二导电件192之间的间隙宽度。于其他实施例中，位置调整件可以移动第一导电件191和第二导电件192其中之一来调整间隙的宽度，亦可以同时移动第一导电件191和第二导电件192来调整间隙的宽度，本实施例不予限制。此外，测试治具19亦具有刻度193，以提供使用者得知第一导电件191位移的距离和间隙的宽度，但并不以此为限。

于一个实施例中，测试治具19在检测待测马达20之前，可被设置于容置腔体11的检测腔室中，由测试分析仪13提供电压至第一导电件191及第二导电件192，并依据第一导电件191及第二导电件192之间的间隙是否产生辉光放电的结果，建立第二查找表。第二查找表指示间隙的宽度与测试分析仪13提供电压的关系。

举例来说，例如将气压和电极距离乘积的条件设定于0.5～1mmHg×cm，并将检测腔室内的气压控制于1mmHg。当要检测两个线圈之间距离1cm内的缺损，或线圈缺损与马达外壳距离1cm内的缺损时，依据例如图3指示当气压和电极距离乘积为1时，测试分析仪13提供370V～410V的电压对测试治具19进行测试。而测得当测试电压为410V时，测试治具19产生辉光放电，据以建立第二查找表的内容。其他测试情形例如当检测线圈缺损距离为0.9cm内的缺损时，依据图3指示的电压范围对测试治具19进行测试，而测得当测试电压为390V时，测试治具19会产生辉光放电，之后以此类推，而建立了第二查找表， 如图5和下表所示。

之后，控制器17便能依据第二查找表来设定测试分析仪13提供给待测马达20的测试电压，以确定当待测马达20未产生辉光放电时，是由于测试电压不足无法使缺损产生辉光放电，或是待测马达确实没有缺损的状况。前述的实施例中，测试电压的数值、检测腔室内的气压和对应的缺损距离仅为方便说明之用，并非加以限制本发明。

于实际的例子中，当测试分析仪13提供测试电压至待测马达20时，待测马达20会依据测试电压，产生反馈的电流至测试分析仪13。测试分析仪13再依据待测马达20反馈的电流是否超过预设电流值，来判断待测马达20的线圈是否具有缺损。换言之，当待测马达20具有缺损而产生辉光放电时，待测马达20反馈的电流值亦会超过预设电流值，透过测试分析仪13的判断亦可据以得知待测马达20的线圈是否具有缺损。

于一个实施例中，当待测马达20反馈的电流超过预设电流值时，测试分析仪13将停止输出测试电压至待测马达20，并发出警示讯息来告知测试人员。于另一个实施例中，检测装置10更具有感测器电性连接测试分析仪13，用以当测试分析仪13判断待测马达20的线圈有缺损时，由感测器对待测马达20产生的辉光放电进行影像拍摄。感测器可以受控于测试分析仪13产生的控制信号对待测马达20进行影像拍摄，感测器亦可自行侦测待测马达20上的光反应，而对待测马达20进行拍摄。于其他实施例中，感测器可环绕于待测马达20的四周围来对待测马达20进行影像拍摄，本实施例不予限制。

为了更清楚地说明检测装置10的检测方法关系，请一并参照图2与图6，图6为根 据本发明一实施例所绘示的检测方法的步骤流程图。如图所示，于步骤S301中，容置腔体11和抽气帮浦15提供气压低于预设压力值的检测腔室。于步骤S303中，测试分析仪13提供一个电压值范围内的测试电压至待测马达20。于步骤S305中，测试分析仪13依据待测马达20的线圈是否产生辉光放电，判断待测马达20的线圈是否有缺损。

于另一个实施例中，请一并参照图2与图7，图7为根据本发明另一实施例所绘示的检测方法的步骤流程图。如图所示，于步骤S401中，容置腔体11和抽气帮浦15提供气压低于预设压力值的检测腔室。于步骤S403中，依据检测环境的压力，从第一查找表中判断电压值范围。于步骤S405中，提供电压值范围内的测试电压至待测马达20。于步骤S407中，依据待测马达20的线圈是否产生辉光放电，判断待测马达20的线圈是否有缺损。于步骤S409中，依据待测马达20反馈的电流是否超过预设电流值，判断该待测马达20的线圈有缺损。于步骤S411中，依据提供给待测马达20的测试电压，从第二查找表中判断待测马达20线圈缺损的距离范围。

综合以上所述，本发明实施例提供一种马达线圈缺损的检测装置及其检测方法，藉由将待测马达设置在气压于预设气压范围内的检测腔室中，可以透过施加电压值较低的电压至待测马达，让线圈缺损的地方产生辉光放电，据以得知马达线圈是否有缺损，进而对线圈进行修补。据此，可以避免待测马达在高电压下产生电弧放电，直接对待测马达造成伤害，并且降低马达的生产成本。

虽然本发明以前述的实施例公开如上，然其并非用以限定本发明。在不脱离本发明的精神和范围内，所为的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。关于本发明所界定的保护范围请参考所附的权利要求书。