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제품정보 > 임펄스 시험기

모터 제조 품질을 높이는 6가지 전기 시험(ST4200)

요약

모터 제조 공정은 그림 1에 표시된 바와 같이 세 단계로 구성됩니다.

 

・ 로터 조립

・ 스테이터 조립

・ 모터 조립

 

그림 1. 모터 제조 공정

 

 

모터 제조 공정은 그림 1에 표시된 바와 같이 주로 로터 조립, 스테이터 조립 및 모터 조립의 세 단계로 구성됩니다. 고품질 모터 생산을 보장하기 위해 각 단계에서 엄격한 기계적 검사 및 전기적 검사가 수행됩니다. 각 조립 공정 후에는 안전성과 성능을 평가하기 위해 정적 및 동적 평가가 수행됩니다. 이 글에서는 고정자와 완성된 모터에 대해 수행되는 6가지 정적 전기 시험에 대해 자세히 설명합니다.

 

6가지 정전기 시험

 

1. 저항 측정

2. 인덕턴스 측정

3. 절연 저항 시험

4. 내압 시험(내전압 시험)

5. 레이어 쇼트 시험

6. 부분 방전 시험

 

저저항측정

모터 내부에 사용된 권선의 품질, 서미스터의 성능, 부품 간 연결 품질은 저항값을 측정함으로써 확인할 수 있습니다. 권선의 저항을 측정함으로써 선재의 굵기나 권수 오류, 권선의 단락이나 절단, 용접 불량을 검출할 수 있습니다. 서미스터의 저항을 측정하여 올바른 부품이 적절히 장착되었는지 확인합니다. 권선, 서미스터, 부품의 용접 품질 저항을 측정하기 위해 저항계가 사용됩니다.

 

시험을 실시하는 공정시험 부분
바니시 함침 후 검사권선
스테이터 어셈블리 검사권선, 서미스터, 스테이터 부품 용접
모터 완제품 정적 검사권선, 서미스터

 

 

 

 

인덕턴스 측정

권선의 인덕턴스를 측정함으로써 권선의 상간 밸런스를 검사할 수 있습니다. 밸런스가 맞지 않으면 모터의 회전 불균일이나 구동 드라이버와의 불일치가 발생합니다. 인덕턴스는 LCR 미터로 측정할 수 있습니다.

 

 

시험을 실시하는 공정시험 부분
바니시 함침 후 검사권선

 

 

 

절연 저항 시험

절연저항 시험은 절연저항값이 규정 이하인 불량품을 특정하고 감전 사고, 단락 고장을 방지하기 위해 실시합니다. 절연저항계 또는 절연저항 측정 기능을 가진 내전압 시험기를 사용하여 절연저항값을 측정할 수 있습니다. 공정별로 절연 시험을 실시하는 위치가 다릅니다.

 

 

 

 

시험을 실시하는 공정시험 부분
바니시 함침 후 검사코일과 코일 사이
스테이터 어셈블리 검사코일과 코일 사이
모터 완제품의 정적 검사스테이터와 외장 사이

 

 

 

내압 시험(내전압 시험)

내압 시험은 모터의 구동 전압에 대해 충분한 내전압을 가지지 않는 절연 불량품을 특정하기 위해 실시합니다. 코일과 사람이 접촉하는 부분의 케이스(코어)에 충분한 절연 내력이 있는지 여부를 검사합니다. 내압 시험은 일반적으로 절연 저항 측정보다 높은 시험 전압으로 실시합니다. 내전압 시험기는 교류 전압 또는 직류 전압을 인가하고 누설 전류를 계측함으로써 절연 파괴의 유무를 판정합니다. 이 시험에는 내전압 시험기를 사용합니다.

 

시험을 실시하는 공정 시험 부분
바니시 함침 후 검사 

・ 코일과 코일 사이

・ 각상과 코일 사이

스테이터 어셈블리 검사스테이터와 다른 부품 사이
모터 완제품 정적 검사스테이터와 외장 사이

 

 

 

레어 쇼트 시험

 

레어 쇼트 시험은 임펄스 시험이라고도 합니다. 임펄스(고전압)를 인가하여 코일의 권선 피복의 절연 성능 유무를 검사합니다. 저항이나 인덕턴스 측정으로 발견하기 어려운 레어 쇼트(1-턴 쇼트)를 검출합니다. 임펄스 시험기를 사용하여 레어 쇼트 시험을 실시합니다.

 

시험을 실시하는 공정시험 부분
바니시 함침 후 검사동일 상의 코일 간
스테이터 어셈블리 검사동일 상의 코일 간

 

 

 

부분 방전 시험

부분방전 시험(PD 시험)은 절연 파괴에 이르기 전의 미약한 부분방전을 검출하여 절연저항 시험이나 내압 시험으로 파악되지 않았던 잠재적 불량을 발견합니다. 부분방전 발생으로 인한 잠재적 절연 불량이 있는 모터를 특정하고, 절연 파괴로 인한 모터 고장 위험이 낮음을 보장하기 위해 수행되는 시험입니다. 부분 방전 시험에는 교류 고전압을 인가하는 부분 방전 시험과 임펄스 전압을 인가하는 임펄스 부분 방전 시험의 두 가지 유형이 있습니다. 각 시험은 발견할 수 있는 절연 불량 위치가 다르므로 둘 다 실시하는 것이 중요합니다. 부분 방전 시험을 수행하려면 부분 방전 검출기를 사용합니다. 그 외에도 AC 고전압 전원으로서 내전압 시험기(AC PD 시험), 임펄스 전원으로서 임펄스 권선 시험기(임펄스 PD 시험)가 필요합니다.

 

 

시험을 실시하는 공정시험 부분
바니시 함침 후 검사CPD 시험: 【2】이상간(Phase-to-Phase), 【3】상접지간(Phase-to-Core/Ground)
스테이터 어셈블리 검사
AC PD 시험: 【3】상접지간(Phase-to-Core/Ground) 임펄스PD시험: 【2】이상간(Phase-to-Phase), 【1】동일상 내의 코일간(Turn-to-Turn)
모터 완제품의 정적 검사
AC PD 시험: 【3】상접지간(Phase-to-Core/Ground) 임펄스PD시험: 【2】이상간(Phase-to-Phase), 【1】동일상 내의 코일간(Turn-to-Turn)

 

 

HIOKI가 제안하는 솔루션

HIOKI에서는 하기 6가지 전기적 시험에 해당하는 시험기와 계측기를 제공하고 있습니다.

 

검사측정기기장점
저저항측정RM3545A
  • 모터·트랜스의 권선 저항을 4단자법으로 고정밀 측정 가능
  • 온도에 따른 저항값 변화에 대응한 온도 보정 기능 탑재
인덕턴스 측정IM3533
  • 측정 주파수를 1 mHz~200 kHz로 가변할 수 있는 LCR 미터
  • 권선 인덕턴스 측정 결과와 설정된 기준값을 비교하여 판정 결과를 표시할 수 있음
절연 저항 시험3153
  • 절연 저항을 시험 전압 DC50 V~1200 V 범위에서 설정하여 측정할 수 있다
  • 시험 종료 시 피시험품에 충전된 잔류 전압을 방전한다
내압 시험(내전압 시험)3153
  • AC 내압 시험의 최대 인가 전압: 5 kV/100 mA
  • 시험 전압 값까지의 상승 시간과 하강 시간을 설정하여 출력할 수 있음
레어쇼트 시험ST4030A
  • 고정밀 파형 검출: 200 MHz, 12비트
  • 응답 파형을 수치화하여 기존 파형 비교보다 고정밀로 레어 쇼트를 검출
부분방전 시험ST4200
  • IEC 규격에 준거한 AC 부분 방전 및 임펄스 부분 방전 검출
  • 기존의 내압 시험기나 임펄스 시험기와 조합하여 사용 가능

 

또한 HIOKI에서는 스테이터 및 모터 완제품의 전기적 검사를 통합할 수 있는 전용 릴레이 박스 SW2001도 제공하고 있습니다. SW2001은 고전압 시험*1과 4단자 저전압 측정*2이 공존하는 모터 검사 시스템에서 안전한 전환을 실현했습니다.

 

*1 절연저항 시험, 내전압 시험, 레어 쇼트 시험, 부분 방전 시험

*2 권선 저항 측정, 인덕턴스 측정

 

> 고전압 릴레이 박스 SW2001

 

고전압 시험으로 인한 회로 고장 및 계측값 영향 등을 해결하여 생산 라인 중단을 대폭 줄일 수 있습니다. 또한 SW2001은 가혹한 사용 환경을 상정한 엄격한 시험을 통해 높은 내구성을 입증했습니다. 유지보수 작업에 소요되는 시간과 비용을 절감하고 시스템 전체의 신뢰성 향상을 도모할 수 있습니다.

 

그림 2. 멀티플렉서 시스템은 전기 검사를 통합합니다.

 

정리

모터의 품질을 높이기 위해서는 초기 단계에서 전기적 시험을 수행하고 문제를 해결해야 합니다. HIOKI는 이 과제를 해결하기 위한 다양한 솔루션을 보유하고 있습니다. 모터 계측 관련 고민이 있으시면 언제든지 HIOKI에 문의해 주십시오.