CN104716763A - 旋转电机的电枢绕线、使用其的旋转电机及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供旋转电机的电枢绕线、使用其的旋转电机及其制造方法。实施方式的电枢绕线将多个线状的实心导体(8)以及中空导体(4)配置为各前端部构成一个面,通过焊料覆盖该面,在上述中空导体(4)的内表面的一部分涂覆防止焊料向上述中空导体(4)的中空部(5)流入的防流剂(10)。
Description
技术领域
本发明的实施方式涉及旋转电机的电枢绕线、使用其的旋转电机及其制造方法。
背景技术
使用图5及图6对一般的水冷发电机(采用水冷方式的发电机)的定子线圈的构成进行说明。图5是表示该定子线圈的端部的构成的纵向截面图,图6是从夹持件侧观察该定子线圈的端部的主视图。
定子线圈包括夹持件1、夹持件罩2、预加焊料3、中空导体4、中空部5、焊料存积部6、冷却水出入口7以及实心导体8等。图5所示的预加焊料3是熔融前的焊料箔。另外,在以下的说明中,有时将中空导体4和实心导体8统称为线材导体。此外,也有时将中空导体4简称为线材。
水冷发电机的定子线圈通过捆束多个线状的中空导体4和实心导体8来构成。为了直接通过水来冷却中空导体4,而通过冷却水出入口7向中空导体4的中空部5流通超纯水。为了使该中空导体4与实心导体8电气地、机械地结合,而使用夹持件(铜制的框)1。该夹持件1、中空导体4以及实心导体8通过钎焊而接合。此处,为了对夹持件1、中空导体4以及实心导体8进行钎焊,在各导体之间设置预加焊料(焊料箔)3,在通过夹持件罩2进行按压的同时通过热电偶计测温度,并且按照规定的升温顺序进行升温。由此,焊料熔融,焊料浸透到导体间、夹持件1与导体之间而进行接合。剩余的熔融了的焊料存积于焊料存积部6。
为了防止熔融了的焊料进入中空导体4的中空部5而堵塞孔,例如图5所示那样,使预加焊料3的前端部比中空导体4以及实心导体8的各前端部稍微向里侧后退地配置。与此对应,使图5以及图6所示的包围中空导体4以及实心导体8的夹持件1内的侧壁14(包括焊料存积部6的侧壁)也向里侧后退。
如此,虽然焊料不会侵入中空导体4的中空部5,但是由于在中空导体4与实心导体8的边界产生空隙部13,因此冷却水会侵入该狭窄的部分并滞留,在该部分会产生异种金属腐蚀现象,并使导体溶解。可以说这种现有的方法并不优选。
根据这种情况,期望提供能够抑制冷却水滞留在各导体之间,并且能够抑制焊料侵入中空导体的中空部的旋转电机的电枢绕线、使用其的旋转电机及其制造方法。
发明内容
本发明要解决的课题在于,提供旋转电机的电枢绕线、使用其的旋转电机及其制造方法,能够抑制冷却水滞留在各导体之间,并且能够抑制焊料侵入中空导体的中空部。
实施方式的电枢绕线的特征在于,将多个线状的实心导体以及中空导体配置为各前端部构成一个面,通过焊料覆盖该面,在上述中空导体的内表面的一部分涂覆有防止焊料向上述中空导体的中空部流入的防流剂。
附图说明
图1是表示一个实施方式的水冷发电机的定子线圈的端部的构成的纵向截面图。
图2是从夹持件侧观察上述定子线圈的端部的主视图。
图3是表示在上述定子线圈的构成要素即中空导体的内表面涂覆了防流剂的状态的立体图。
图4是表示进一步增加了陶瓷材料的被膜的情况下的定子线圈的端部的构成的纵向截面图。
图5是表示现有的水冷发电机的定子线圈的端部的构成的纵向截面图。
图6是表示从夹持件侧观察现有的水冷发电机的定子线圈的端部的主视图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是表示一个实施方式的水冷发电机的定子线圈的端部的构成的纵向截面图,图2是从夹持件侧观察该定子线圈的端部的主视图。此外,图3是表示在定子线圈的构成要素即中空导体的内表面涂覆了防流剂的状态的立体图。另外,对于与上述图5、图6共通的要素赋予相同的符号。
定子线圈包括夹持件1、夹持件罩2、预加焊料3(或者熔融焊料9)、中空导体4、中空部5、焊料存积部6、冷却水出入口7、实心导体8以及防流剂10等。图1所示的预加焊料3是熔融前的焊料箔,图2所示的熔融焊料9是该焊料箔熔融之后而形成的。此外,图1所示的被膜11是熔融了的焊料流出到线材前端面上而覆盖了端面整体的被膜。
水冷发电机的定子线圈通过捆束多个线状的中空导体4和实心导体8而构成。为了直接通过水来冷却中空导体4,而通过冷却水出入口7向中空导体4的中空部5流通超纯水。为了使该中空导体4与实心导体8电气地、机械地结合,而使用夹持件(铜制的框)1。该夹持件1、中空导体4以及实心导体8通过钎焊而接合。此处,为了对夹持件1、中空导体4以及实心导体8进行钎焊,在各导体之间设置预加焊料(焊料箔)3,在通过夹持件罩2进行按压的同时通过热电偶计测温度,并且按照规定的升温顺序进行升温。由此,焊料熔融,焊料浸透到导体间、夹持件1与导体之间而进行接合。剩余的焊料存积于焊料存积部6。
尤其是,在本实施方式中,将实心导体8以及中空导体4配置为各前端部构成一个面。将该面称为线材前端面。此外,如图1所示,将预加焊料3的前端部与线材前端面的位置相对应地配置。此外,使图2所示的包围中空导体4以及实心导体8的夹持件1内的侧壁14(包括焊料存积部6的侧壁)也与线材前端面的位置对应。并且,如图3所示,在中空导体4的内表面的一部分,涂覆用于防止焊料向中空导体4的中空部5流入的防流剂10。
如此,焊料3熔融而浸透到中空导体4与实心导体8的边界部,在导体之间不会形成空隙,能够防止冷却水侵入而滞留于空隙,产生异种金属腐蚀现象,使导体溶解,并且通过防流剂10能够防止焊料侵入中空导体4的中空部5。
接着,对定子线圈的制造方法进行更具体的说明。
排列中空导体4以及实心导体8,为了使焊料的接合性良好而通过研磨件对线材导体的前端部进行研磨。
之后,仅在中空导体4的内表面的一部分涂覆防流剂10。
防流剂10通过混合氧化铝、二氧化钛、氧化镁等无机填充材料、水以及聚乙烯咔唑等有机粘合剂而成,为涂料状态。该防流剂10具有如下性质:在钎焊作业时的升温过程中水以及有机物蒸发而气化消失,无机材料附着残留于上述中空导体的内表面。
使用牙签状的器具将这种防流剂10仅涂覆在中空导体4的内表面。涂覆的区域为从线材前端面到一定距离、例如5mm为止。此时,不对线材前端面进行涂覆。在误涂覆了的情况下,使用乙醇等溶剂将其除去。
将如此准备的线材束嵌入夹持件(铜制的框)1,通过夹持件罩2按压而完全覆盖线材束。在该状态下使用高频感应加热装置等进行钎焊。在进行该钎焊时,从定子线圈的与实施钎焊一侧相反侧流动Ar等非活性气体、H2等还原性气体,在防止导体铜的氧化的同时进行升温。
在升温时,在100℃前后防流剂10中的水开始气化。此时产生的水蒸气通过先前的非活性气体等而向夹持件10之外排出。
并且,在250~350℃附近,聚乙烯咔唑等有机粘合剂开始热解。此时产生的二氧化碳等气化了的气体也通过先前的非活性气体等而排出。
在进一步升温而达到钎焊温度即650℃前后时,在中空导体4的内表面仅残存无机填充材料。预加焊料从650℃前后开始熔融,并在达到实施夹持件罩2的现加焊料钎焊等的温度730℃前后时,流入线材导体之间的间隙,并且焊料还流出到线材前端面上而焊料的被膜11覆盖端面整体。在焊料流下时,中空导体4的中空部5通过防流剂10的作用来阻止焊料的侵入。
由于预加焊料的熔融、流下而朝线材导体之间浸透的焊料、覆盖线材前端面的焊料以外的焊料,流下而集中到夹持件1的焊料存积部6。
在钎焊结束后,残留于中空导体4的中空部5的防流剂10仅为无机物,通过之后的流水洗净工序、发电机实际运转时的超纯水的流动而会稍微剥离并流动,但其量较微小,不会堵塞中空导体4。此外,由于为无机物,因此不会使流水的电导率增加。并且,能够通过具有数微米网眼的过滤器来进行捕集,因此在钎焊之后不需要除去防流剂10的工序。
另外,上述制造方法是作为一例而举出的,并不限定于此。例如,也可以如图4所示,在通过焊料的被膜11覆盖了线材前端面之后,进一步通过喷镀陶瓷材料来通过陶瓷材料的被膜12进行覆盖。如此,假设即使在焊料的被膜11上形成了较小的间隙,通过陶瓷材料的被膜12的保护,也能够防止冷却水的侵入、滞留、金属腐蚀等,能够提高耐腐蚀性。
如以上详述的那样,根据本发明的实施方式,能够防止冷却水滞留在各导体之间,并且能够防止焊料侵入中空导体的中空部。
对本发明的几个实施方式进行了说明,这些实施方式是作为例子而提示的,并不意图对发明的范围进行限定。这些新的实施方式能够以其他各种方式加以实施,在不脱离发明主旨的范围内能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围及主旨中,并且包含于专利请求范围所记载的发明和与其等同的范围中。
Claims (11)
1.一种电枢绕线,其中,
将多个线状的实心导体以及中空导体配置为各前端部构成一个面,通过焊料来覆盖该面,
在上述中空导体的内表面的一部分涂覆有防止焊料向上述中空导体的中空部流入的防流剂。
2.如权利要求1所述的电枢绕线,其中,
上述防流剂为,在上述中空导体的内表面中、从上述中空导体的孔端涂覆到向里侧前进一定距离的部位。
3.如权利要求1所述的电枢绕线,其中,
上述防流剂含有无机材料,并且含有作为粘合剂的有机物以及水。
4.如权利要求1所述的电枢绕线,其中,
上述防流剂为,在钎焊作业时的升温过程中水以及有机物蒸发而气化消失,无机材料附着残留于上述中空导体的内表面。
5.如权利要求1所述的电枢绕线,其中,
在通过焊料覆盖了上述面之后,进一步通过喷镀来覆盖陶瓷材料。
6.一种旋转电机,其中,
具备如权利要求1所述的电枢绕线。
7.一种电枢绕线的制造方法,包括:
将多个线状的实心导体以及中空导体以各前端部构成一个面的方式配置在夹持件的内部的工序;
在上述中空导体的内表面的一部分涂覆防止焊料向上述中空导体的中空部流入的防流剂的工序;以及
对上述夹持件进行加热,通过焊料覆盖上述实心导体以及上述中空导体的各前端部的工序。
8.如权利要求7所述的电枢绕线的制造方法,其中,
涂覆上述防流剂的工序,包括在上述中空导体的内表面中、从上述中空导体的孔端涂覆到向里侧前进了一定距离的部位的工序。
9.如权利要求7所述的电枢绕线的制造方法,其中,
上述防流剂含有无机材料,并且含有作为粘合剂的有机物以及水。
10.如权利要求7所述的电枢绕线的制造方法,其中,
上述防流剂为,在钎焊作业时的升温过程中水以及有机物蒸发而气化消失,无机材料附着残留于上述中空导体的内表面。
11.如权利要求7所述的电枢绕线的制造方法,其中,
还包括在通过焊料覆盖了上述面之后进一步通过喷镀来覆盖陶瓷材料的工序。
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