產品應用・用途
Application提高馬達製造品質的六個電氣測試
馬達製造流程，如圖1所顯示，大致可分成三個階段。
- 轉子組裝
- 定子組裝
- 馬達組裝
馬達的製造工程與檢查
圖1 馬達製造工程
馬達製造流程，如圖1所顯示，主要由轉子組裝、定子組裝以機馬達組裝等三個階段所構成。為了保證能生產高品質的馬達，個階段都需要嚴密的電氣檢查。
各自組裝完成後，會針對安全性與性能進行靜態、動態雙方的評估。
本篇應用案例將介紹，定子與完成後馬達所需要實施的6個靜態電氣測試的詳細說明。
6個靜態電氣測試
- 低電阻測量
- 電感測量
- 絕緣電阻測試
- 耐壓測試(耐電壓測試)
- 層間短路測試
- 部分放電測試
低電阻測試
馬達內部所使用的的繞組品質、熱敏電阻的性能、零件間連接品質都能使用電阻值進行檢測與確認。
透過測量繞組的電阻，可檢測出線材的粗細程度與圈數的是否有誤、繞組的短路與斷線、焊接不良等。測量熱敏電阻的電阻值，可以確認是否有安裝正確零件且確認位置是否正確。繞組、熱敏電阻零件的焊接品質測量，都能使用電阻計來進行。
| 測量實施的工程 | 測量場所 |
| 浸漬後的檢查 | 繞組 |
| 定子的ASSY檢查 | 繞組、熱敏電阻、定子零件的焊接 |
| 馬達成品的靜態檢查 | 繞組、熱敏電阻 |
電感測試
透過測量繞組的電感，可以檢查組相間的平衡。若不平衡，會導致馬達迴轉與驅動等無法整合。
而電感則是使用LCR METER進行檢測。
| 測量實施的工程 | 測量場所 |
| 浸漬後的檢查 | 繞組 |
絕緣電阻測試
絕緣電阻測試主要找出絕緣電阻值不符合規定的不良品，並能防止觸電、短路事故。使用絕緣電阻計或是具有絕緣電阻測量功能的耐電壓測試儀，可以測量絕緣電阻值。
根據程序的不同，實施絕緣電阻測量的場所也有所不同。
| 測量實施的工程 | 測量場所 |
| 浸漬後的檢查 | 線圈與線圈間 |
| 定子的ASSY檢查 | 線圈與鐵芯間 |
| 馬達成品的靜態檢查 | 定子與外殼間 |
耐壓測試(耐電壓測試)
耐壓試驗是為了確認馬達是否存在絕緣不良，特定那些對馬達驅動電壓沒有足夠耐壓能力的產品。此試驗會檢查線圈與人可能接觸的外殼（鐵芯）之間是否具有足夠的絕緣耐力。耐壓試驗通常會在比絕緣電阻測試更高的試驗電壓下進行。耐壓試驗器會施加交流電壓或直流電壓，並測量漏電流，以判斷是否發生絕緣破壞。此試驗需要使用耐壓試驗器。
| 測量實施的工程 | 測量場所 |
| 浸漬後的檢查 |
線圈與線圈間 |
| 定子的ASSY檢查 | 定子與其他零件間 |
| 馬達成品的靜態檢查 | 定子與外殼間 |
層間短路測試
層間短路測試，也稱脈衝電壓測試。
透過向被測物施加脈衝(高電壓)，檢查線圈繞組的被覆層的絕緣性能。透過電阻與電感測量難以檢測出來，所以須透過層間短路進行測試。
本測量需使用脈衝測試儀進行層間短路測試。
| 測量實施的工程 | 測量場所 |
| 浸漬後的檢查 |
同相線圈間 |
| 定子的ASSY檢查 | 同相線圈間 |
部分放電測試
部分放電測試(PD測試)是在絕緣破壞前透過檢測微弱的部分放電找出不良品的測試。這是絕緣電阻測量與耐壓測試無法檢測出的不良。找出因部分放電所產生潛在絕緣不良的馬達，將因絕緣破壞而導致馬達故障的風險降到最低所進行的實驗。部分放電測試有兩種，一種是向被測物施加高電壓的部分放電測試，另一種是施加脈衝電壓的脈衝部分放電測試。各自的測試可以找出的絕緣不良處有所不同，故需要兩者都實施檢測。部分電測試需要透過部分放電檢測器。此外，還需要作為AC高電壓電源的耐壓測試儀(AC PD測試)與脈衝電源的脈衝線圈測試器(脈衝 PD測試)。
| 測量實施的工程 | 測量場所 |
| 浸漬後的檢查 |
AC PD測試： |
| 定子的ASSY檢查 | AC PD測試： 【3】相接地間（Phase-to-Phase） 脈衝 PD測試： 【2】不同相間（Phase-to-Phase） 【1】同一相內的線圈間(Turn-to-Turn) |
| 馬達成品的靜態檢查 | AC PD測試： 【3】相接地間（Phase-to-Phase） 脈衝 PD測試： 【2】不同相間（Phase-to-Phase） 【1】同一相內的線圈間(Turn-to-Turn) |
HIOKI所提案的解決方案
HIOKI提供上述六種馬達電氣測試所需的測量儀器。
| 檢查 | 測量儀器 | 特徵 |
| 低電阻測量 | RM3545A | 使用4端子法高精度測量馬達與變壓器的繞組電阻 搭載因溫度導致電阻值變化的溫度補償功能 |
| 電感測量 | IM3533 | 測量頻率：1mHz~200kHz的LCR METER 繞組電感的測量結果可以與預設的基準值進行比較判斷 |
| 絕緣電阻測量 | 3153 | 絕緣電阻的測試電壓可設定在DC50V~1200V的範圍內 測試結束時，可將被測試物內的殘留電壓進行放電 |
| 耐壓測試 | 3153 | AC耐壓測試最大施加電壓：5kV/100mA 可設定到測試電壓值的上升/下降時間並輸出 |
| 層間短路測試 | ST4030A | 高精度波形的檢出：200MHz,12bit 將響應波形數值化，與過往波形比較檢測更加高精度進行層間短路檢測 |
| 部分放電測試 | ST4200 | 依照IEC規格的AC部分放電與脈衝部分放電檢出 可與既有的耐壓測試器與脈衝測試器組合使用 |
另外，HIOKI還提供可以測量定子與馬達完成品的電氣檢查，可整合使用的專用高壓多通道測試模組SW2001。
SW2001能夠提供安全切換高電壓測試*1與4端子低電壓測試*2，整合馬達檢查系統。
*1：絕緣電阻測試、耐電壓測試、層間短路測試、部分放電測試
*2：繞組電阻測試、電感測試
可解決高電壓測試所導致回路故障與測量數值的影響，大幅減少產線停止的時間。並且，SW2001預設會設置在嚴苛現場進行運用，通過了嚴格的高那耐久度測試。將維護作業所需的時間與導入成本減少的同時提高測量系統整體的可信度。
結語
為了提升馬達品質，需要在早期階段進行電氣測量並找出不良品。除了能夠找出明顯不良的耐電壓測試或絕緣電阻測試，為提升馬達品質也建議進行部分放電測試，確保產品安全。
若您有測量方面的困擾，請聯絡HIOKI業務人員，可致電02-2775-1210 ，或至上方的聯絡我們留言洽談。
