JP2013005553A - Method of heating stator by induction heating, and heating apparatus - Google Patents
Method of heating stator by induction heating, and heating apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013005553A JP2013005553A JP2011133208A JP2011133208A JP2013005553A JP 2013005553 A JP2013005553 A JP 2013005553A JP 2011133208 A JP2011133208 A JP 2011133208A JP 2011133208 A JP2011133208 A JP 2011133208A JP 2013005553 A JP2013005553 A JP 2013005553A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stator
- induction heating
- coil
- heating
- varnish
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- General Induction Heating (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電動機(モータ)や、発電機(ジェネレータ)又は、両者の機能を併せ持つ電気機械(以下、請求項をも含め、「電動機械」と称する)の固定子に巻き線された電線コイルや固定子コアの水分除去やアニール処理のための予備加熱や、ワニスを塗布した後ワニスを硬化させるための加熱(以下、「本加熱」と称する)に関する技術分野に関するものである。 The present invention relates to an electric wire coil wound around a stator of an electric motor (motor), an electric generator (generator), or an electric machine having both functions (hereinafter referred to as “electric machine” including claims). Further, the present invention relates to a technical field relating to preheating for removing moisture from the stator core and annealing treatment, and heating for curing the varnish after application of the varnish (hereinafter referred to as “main heating”).
電動機械の固定子の予備加熱や本加熱をできるだけ少ないエネルギーで効率的に行う加熱方式として、固定子を誘導加熱する方式がある。この方式は、従来から予備加熱に多く使用されてきたが、本加熱への適用事例が無かった。予備加熱では、前項でも述べたように水分除去などができる100℃を少し超える程度の低い温度で短時間の加熱で十分であったため、比較的問題なく実施できていた。しかし本加熱は、固定子を誘導加熱した時に発生する発生熱を電線コイルまで熱伝導させる、いわゆる間接加熱方式であるため、まず固定子表面が高温加熱され、その熱が電線コイルの外側で保護している絶縁材を介して熱を電線コイルに伝達させ、かつワニスの硬化反応が終了するまでの比較的長い時間、これを保持する必要がある。 As a heating method that efficiently performs preheating and main heating of the stator of the electric machine with as little energy as possible, there is a method of induction heating the stator. This method has been widely used for preheating conventionally, but has not been applied to the main heating. In the preheating, as described in the previous section, since heating for a short time was sufficient at a temperature slightly above 100 ° C. where water removal and the like can be performed, the preheating could be performed without any problems. However, this heating is a so-called indirect heating method that conducts heat generated when the stator is induction-heated to the wire coil, so the stator surface is first heated to a high temperature and the heat is protected outside the wire coil. It is necessary to transfer heat to the electric wire coil through the insulating material, and to maintain this for a relatively long time until the varnish curing reaction is completed.
また、ワニスが硬化する温度は、一般に、水分除去が可能な温度を超える高い温度であるため、電線コイルに塗布したワニスの硬化温度に適した温度に加熱させるには、結果的に間接加熱部分である固定子への誘導加熱時の加熱レベルを強くしなければならない。そのため、固定子の熱劣化の懸念や、誘導加熱に起因する急速加熱により、ワニスの揮発分が発泡し、これが抜けきらないまま硬化完了し、結果的に気泡の状態で硬化してしまう懸念がある。また、電線コイルの外側を覆った絶縁材への熱影響で劣化の問題などがあり、さらに、電動機械の固定子の種類が多い場合には専用的な設備になり使い勝手が悪いなどを理由として、実用化されていなかった。 Moreover, since the temperature at which the varnish is cured is generally higher than the temperature at which moisture can be removed, in order to heat the varnish to a temperature suitable for the curing temperature of the varnish applied to the electric wire coil, as a result, an indirect heating part The heating level at the time of induction heating to the stator must be increased. For this reason, there is a concern that the varnish's volatile components are foamed due to rapid heating due to induction heating and the volatile matter of the varnish is foamed and cannot be completely removed, resulting in curing in the form of bubbles. is there. In addition, there is a problem of deterioration due to the heat effect on the insulation covering the outside of the wire coil, and furthermore, when there are many types of stators for electric machines, it becomes a dedicated facility and is not easy to use. It was not put into practical use.
また、最近の課題として、ワニスのVOC規制(ワニス揮発成分の大気中への放出抑制)のため、ワニスに含まれる溶剤成分を抑制せざるを得ず、この場合、ワニスの粘度が高くなるため、固定子内部の電線コイルが挿入されているスロット部分へワニスが浸透し難くなるという課題がある。 Further, as a recent problem, because of the VOC regulation of varnish (suppression of release of varnish volatile components into the atmosphere), the solvent component contained in the varnish must be suppressed, and in this case, the viscosity of the varnish increases. There is a problem that it is difficult for the varnish to penetrate into the slot portion in which the electric wire coil inside the stator is inserted.
さらに、ワニスを塗布した状態で固定子に誘導加熱による本加熱を行うと、塗布したワニスが誘導加熱用の誘導加熱コイルに垂れて、それが堆積し固まったり、周囲の機構部に付着したりして、量産設備としては実用化が困難であった。この解決策として、加熱コイルを移動させる方式(例えば特許文献1)や、誘導加熱用コイルを上側のみの半円形状にしたり、下側に空洞を設ける(例えば特許文献2、特許文献3)等の対策が施されていた。 Furthermore, if the stator is subjected to main heating by induction heating with the varnish applied, the applied varnish will hang down on the induction heating coil for induction heating, and it may accumulate and stick to the surrounding mechanism. Therefore, it was difficult to put it to practical use as mass production equipment. As a solution, a method of moving the heating coil (for example, Patent Document 1), an induction heating coil having a semicircular shape only on the upper side, or a cavity on the lower side (for example, Patent Document 2, Patent Document 3), etc. Measures were taken.
しかしながら、上記の特許文献1の方式では設備の複雑化を招き、また、特許文献2、特許文献3の方式では、固定子の上側のみを覆う半円状の特殊な誘導加熱用コイルで固定子を誘導加熱するが、この特殊な誘導加熱コイルは被加熱物の外周を複数ターンする通常のコイルとはインダクタンスが異なるため、一般の誘導加熱用電源の指定のインダクタンスに合わせることが非常に困難である。このため、インダクタンスのマッチングのアンバランスを解消するため、誘導加熱部とは別に、マッチングトランス(インダクタンスを誘導電源の指定値に合わせるためのトランス)が必要になる。この場合、マッチングトランスでも損失が発生して発熱が生じるため、誘導加熱の効率が悪化して、結果的にエネルギー効率が悪くなるという課題がある。
However, the above-mentioned method of Patent Document 1 causes complicated facilities, and the methods of Patent Document 2 and
また、固定子の形状は、電動機械の出力に応じ異なる。固定子の外径は、たとえばモータでは使用する利用者の利便性を考慮し、JISなどにより取り付け寸法の標準化がなされており、外径の種類は、これに合わせ標準化されている。ところが、外径だけでは、必要に応じたモータ出力の種類を増やせないため、外径を一定にし長手方向(以下積み厚と称する)で調整する方式が多く採用されていて、積み厚の種類は非常に多い。 Further, the shape of the stator varies depending on the output of the electric machine. With regard to the outer diameter of the stator, for example, in consideration of the convenience of the user who uses the motor, the mounting dimensions are standardized by JIS and the like, and the types of outer diameters are standardized accordingly. However, since the number of types of motor output as required cannot be increased only with the outer diameter, many methods are adopted in which the outer diameter is made constant and adjusted in the longitudinal direction (hereinafter referred to as stacking thickness). Very many.
しかし、誘導加熱による方式の設備では、誘導加熱コイルと固定子との隙間や、固定子の積み厚に合わせた誘導加熱コイルの幅や巻き数により、インダクタンスをそれぞれの固定子に合わせるため、固定子の種類が多いほど、誘導加熱のための誘導加熱コイルの種類を増加させなければならない。また、多品種の固定子を生産する場合、予備加熱や本加熱のための誘導加熱コイルの段取り換えなどが多く発生してしまう課題がある。 However, in the equipment of the induction heating method, the inductance is matched to each stator according to the gap between the induction heating coil and the stator and the width and number of turns of the induction heating coil according to the stator stacking thickness. The greater the number of child types, the greater the number of induction heating coil types for induction heating. In addition, when producing various types of stators, there is a problem in that the preheating and the change of the induction heating coil for the main heating frequently occur.
また、誘導加熱コイルの幅が、固定子の積み厚寸法より大きくなると、固定子の両端をはみ出た部分のコイルによる誘導加熱が、固定子の両端に集中して加熱されるため、固定子が均一に加熱されない問題がある。 Also, if the width of the induction heating coil is larger than the stack thickness of the stator, induction heating by the coil that protrudes from both ends of the stator is concentrated and heated at both ends of the stator. There is a problem that it is not heated uniformly.
本発明は、固定子の表面を誘導加熱する方式に関し、本加熱時にワニスが誘導加熱コイルに垂れて付着することを防止し、VOC規制対応で高粘度になったワニスでも固定子のスロットに充分にワニスが充填でき、従来の方式に比べてエネルギー効率を向上できる。 The present invention relates to a method for induction heating of the surface of a stator, and prevents varnish from dripping and adhering to the induction heating coil during the main heating, and even a varnish having a high viscosity conforming to VOC regulations is sufficient for a stator slot. Can be filled with varnish, and energy efficiency can be improved compared to the conventional method.
すなわち、本発明の目的は、多品種の固定子を生産するに際し、誘導加熱の効率が良く、加熱用誘導コイルの段取り替えの作業効率の良い、誘導加熱による固定子の加熱方法、及び加熱装置を提供するものである。 That is, an object of the present invention is to provide a method for heating a stator by induction heating and a heating apparatus that are efficient in induction heating and have high work efficiency in changing the induction coil for heating when producing various types of stators. Is to provide.
本発明は、電動機械の固定子を誘導加熱して当該固定子に巻装されたコイル付近に塗布したワニスを硬化させる固定子の加熱方法であって、
誘導加熱部分が当該固定子の外周全体を近接して覆い、固定子の積み厚の厚みにほぼ一致する程度に巻き幅を合わせ、当該誘導加熱部分においてコイルに流れる誘導加熱電流が一方向になるように誘導加熱コイルを巻回配置し、
当該誘導加熱コイルに誘導加熱電流を供給すると共に、当該固定子を回転させながら加熱することを特徴とする。
The present invention is a method for heating a stator in which a stator of an electric machine is induction-heated to cure a varnish applied in the vicinity of a coil wound around the stator,
The induction heating portion covers the entire outer periphery of the stator close to each other, and the winding width is adjusted so as to substantially match the thickness of the stator stack, and the induction heating current flowing through the coil in the induction heating portion is in one direction. Arrange the induction heating coil so that
An induction heating current is supplied to the induction heating coil, and the stator is heated while rotating.
また、上記に記載の誘導加熱による固定子の加熱方法において、誘導加熱部分が固定子の積み厚の違いに応じ、当該誘導加熱コイルのコイル幅を、固定子の積み厚幅に合わせ通電部分を切り替え回路で切り替えることを特徴とする。 Further, in the method of heating a stator by induction heating described above, the induction heating portion is adapted to the coil width of the induction heating coil according to the difference in stator stacking thickness, and the energization portion is adjusted to the stator stacking width. Switching is performed by a switching circuit.
本発明は、電動機械の固定子に巻装されたコイル付近に塗布したワニスを、予熱、冷却、ワニス塗布、昇温、温度保持からなる温度プロファイルにより、当該固定子を硬化させるために、固定子を加熱する固定子の加熱方法であって、
誘導加熱部分が当該固定子の外周全体を近接して覆い、固定子の積み厚の厚みにほぼ一致する程度に巻き幅を合わせ、当該誘導加熱部分においてコイルに流れる誘導加熱電流が一方向になるように誘導加熱コイルを巻回配置し、
前記温度プロファイルにワニス塗布後のワニス半硬化工程を含み、予熱、昇温、温度保持において、当該誘導加熱コイルに誘導加熱電流を供給すると共に、当該固定子を回転させながら加熱することを特徴とする。
In the present invention, a varnish applied in the vicinity of a coil wound around a stator of an electric machine is fixed in order to harden the stator by a temperature profile including preheating, cooling, varnish application, temperature increase, and temperature holding. A stator heating method for heating a child,
The induction heating portion covers the entire outer periphery of the stator close to each other, and the winding width is adjusted so as to substantially match the thickness of the stator stack, and the induction heating current flowing through the coil in the induction heating portion is in one direction. Arrange the induction heating coil so that
The temperature profile includes a varnish semi-curing step after varnish application, and in the preheating, temperature elevation, and temperature holding, the induction heating current is supplied to the induction heating coil and the stator is heated while rotating. To do.
また、上記に記載の誘導加熱による固定子の加熱方法において、誘導加熱部分が固定子の積み厚の違いに応じ、当該誘導加熱コイルのコイル幅を、固定子の積み厚幅に合わせ通電部分を切り替えることを特徴とする。 Further, in the method of heating a stator by induction heating described above, the induction heating portion is adapted to the coil width of the induction heating coil according to the difference in stator stacking thickness, and the energization portion is adjusted to the stator stacking width. It is characterized by switching.
また、上記に記載した誘導加熱による固定子の加熱方法において、前記固定子を回転しながらワニスを塗布し、ワニス塗布後もワニスが半硬化するまで回転を維持することを特徴とする。 Further, in the method for heating a stator by induction heating described above, the varnish is applied while rotating the stator, and the rotation is maintained until the varnish is semi-cured even after the varnish is applied.
本発明は、電動機械の固定子を誘導加熱して当該固定子に巻装されたコイル付近に付着したワニスを硬化させる固定子の加熱装置であって、
固定子を回転させながら保持する固定子チャック冶具と、
前記固定子チャック冶具により保持された前記固定子の両端に配置される一対のコイルエンド雰囲気保温カバーと、
前記固定子チャック冶具により保持された前記固定子の外周全体を覆い、固定子の積み厚の厚みにほぼ一致する程度に巻き幅を有し、当該誘導加熱部分においてコイルに流れる誘導加熱電流が一方向になるように当該固定子の全周に巻回された誘導加熱コイルとを備え、
当該誘導加熱コイルに誘導加熱電流を供給することにより固定子を加熱することを特徴とする。
The present invention is a heating device for a stator that cures a varnish adhering to the vicinity of a coil wound around the stator by induction heating the stator of an electric machine,
A stator chuck jig for holding the stator while rotating;
A pair of coil end atmosphere heat insulation covers disposed at both ends of the stator held by the stator chuck jig;
Covers the entire outer periphery of the stator held by the stator chuck jig, has a winding width that approximately matches the thickness of the stator stack, and the induction heating current flowing through the coil in the induction heating portion is uniform. An induction heating coil wound around the entire circumference of the stator so as to be oriented,
The stator is heated by supplying an induction heating current to the induction heating coil.
また、上記に記載した固定子の加熱装置において、更に、前記固定子チャック冶具により保持された前記固定子と誘導加熱コイルとの間に、ワニスたれ受けを、固定子の周囲の全周にわたり、設けたことを特徴とする。 Further, in the stator heating device described above, further, a varnish sagging receptacle is provided between the stator and the induction heating coil held by the stator chuck jig, over the entire circumference around the stator, It is provided.
また、上記に記載した固定子の加熱装置において、更に、前記ワニスたれ受けと誘導加熱コイルとの間に断熱材を設けたことを特徴とする。 In the stator heating apparatus described above, a heat insulating material is further provided between the varnish sagging receptacle and the induction heating coil.
また、上記に記載した固定子の加熱装置において、前記誘導加熱コイルを構成する誘導加熱コイル回路を、固定子の積厚寸法に応じた複数回路で構成し、積厚寸法に応じて誘導加熱コイルの回路を電気的に切換えて誘導加熱電流を供給することを特徴とする。 Further, in the stator heating device described above, the induction heating coil circuit constituting the induction heating coil is configured by a plurality of circuits corresponding to the stack thickness dimension of the stator, and the induction heating coil according to the stack thickness dimension. The circuit is electrically switched to supply an induction heating current.
また、上記に記載した固定子の加熱装置において、前記コイルエンド雰囲気保温カバーを設け、コイルエンドに使用されている紐やチューブなどの材料に付着したワニスも硬化させることができることを特徴とする。 In the stator heating device described above, the coil end atmosphere heat insulation cover is provided, and varnish attached to a material such as a string or a tube used for the coil end can be cured.
また、上記に記載した固定子の加熱装置において、前記コイルエンド雰囲気保温カバーの少なくとも一方が、前記固定子チャック冶具により保持された前記固定子に対して移動可能になっていることを特徴とする。 In the stator heating device described above, at least one of the coil end atmosphere heat insulating covers is movable with respect to the stator held by the stator chuck jig. .
なお、本発明では、前記に記載した誘導加熱による固定子の加熱方法において、前記温度プロファイルの温度保持において、当該固定子の中央表面温度とスロット内部中央部の温度をほぼ絶縁材耐熱温度とすると共に、当該固定子のコイルエンドの温度を、前記絶縁材耐熱温度よりも低いワニス硬化温度にすることが好ましく、又は、前記温度プロファイルの予熱における当該固定子の温度上昇の傾斜より、前記ワニス塗布後の昇温における温度上昇の傾斜の方を低くすることが好ましい。 In the present invention, in the method of heating a stator by induction heating described above, the center surface temperature of the stator and the temperature in the central portion of the slot are substantially set to the insulating material heat resistance temperature in maintaining the temperature profile. In addition, it is preferable that the temperature of the coil end of the stator is a varnish curing temperature lower than the heat resistance temperature of the insulating material, or the application of the varnish from the gradient of the temperature rise of the stator in the preheating of the temperature profile. It is preferable to lower the slope of the temperature rise in the subsequent temperature increase.
そして、本発明では、固定子の加熱装置において、予備加熱後、多少の冷却・均熱時間を設け固定子の温度がワニスが発砲するなどの影響の無い程度の高温の状態で固定子を回転しながらワニスの塗布を開始し、ワニス塗布終了後もワニスが半硬化するまで回転を維持する。このことで、ワニスがゲル状になりワニスの垂れがほとんどなくなる。なお、設備保全・維持の観点で誘導コイルの内側を、耐熱プラスチックフィルムなどで覆い、多少の垂れはこれで受け止める。なお、このフィルムは定期的に交換したり清掃したりする。 In the present invention, in the stator heating device, after the preliminary heating, the stator is rotated at a high temperature that does not affect the temperature of the stator by providing some cooling and soaking time and the temperature of the stator is not affected by the varnish firing. The application of the varnish is started while maintaining the rotation until the varnish is semi-cured even after the application of the varnish. As a result, the varnish becomes a gel and almost no varnish droops. In addition, from the viewpoint of facility maintenance and maintenance, the inside of the induction coil is covered with a heat-resistant plastic film or the like, and some dripping is received with this. In addition, this film is regularly exchanged or cleaned.
また、固定子の外径は標準化されても、積み厚方向の種類が多い場合は、固定子の多品種少量生産に対応するため、誘導加熱コイルの外径は一定とし、積み厚の種類別に加熱誘導コイルの巻き幅を積み厚に合わせた誘導加熱コイルとする。ただし、これでは誘導加熱コイルの種類が多くなるので、1つの同じ外径の誘導加熱コイルに積み厚の違いのごとに、積み厚違い別の誘導加熱コイル回路を設け、これを電気的に切り替えできるようにして、多品種の固定子に1つの誘導加熱コイルを用い、この電気的な回路切り替えのみで対応できるよう工夫した誘導加熱コイルとする。更には、前記に記載した固定子の加熱装置において、コイルエンド雰囲気保温カバー設け、コイルエンドを固定するための紐などに付着したワニスが硬化しづらい対策として、コイルエンド雰囲気保温カバーを設ける。さらに、前記コイルエンド雰囲気保温カバーの少なくとも一方が、前記固定子チャック冶具により保持された前記固定子に対して移動可能になっていることが好ましい。 In addition, even if the outer diameter of the stator is standardized, if there are many types in the stacking direction, the outer diameter of the induction heating coil is fixed to accommodate the production of various types of stators in small quantities. An induction heating coil in which the winding width of the heating induction coil is matched to the stacking thickness is used. However, since this increases the types of induction heating coils, each induction heating coil with the same outer diameter is provided with a different induction heating coil circuit for each stacking thickness, and this is switched electrically. In this way, an induction heating coil is devised so that it can be handled only by this electrical circuit switching by using one induction heating coil for various types of stators. Further, in the stator heating apparatus described above, a coil end atmosphere heat insulation cover is provided, and a coil end atmosphere heat insulation cover is provided as a countermeasure against the varnish adhering to the string for fixing the coil end from being hardened. Furthermore, it is preferable that at least one of the coil end atmosphere heat retaining covers is movable with respect to the stator held by the stator chuck jig.
本発明によれば、固定子の全周を一方向に巻回する誘導加熱コイルにより誘導加熱の効率が良く、大幅なエネルギーの削減が可能になる。また、固定子の積み厚に応じて加熱用誘導コイルの段取り替えが不要になり作業効率が良くなる。 According to the present invention, the induction heating coil that winds the entire circumference of the stator in one direction has good induction heating efficiency, and it is possible to significantly reduce energy. Further, it is not necessary to replace the heating induction coil according to the thickness of the stator, and the working efficiency is improved.
また、必要時のみエネルギーを投入するようコントロールできるため、従来の乾燥炉方式などでは、作業待ちなどの空の時でも常時エネルギーを投入しなければ成らない状態と比較すると大幅なエネルギーの削減が可能になる。また、この時、スロット内部中央部分は、コイルエンド部分より若干高くなるよう温度差をつけることで、コイルエンド部よりスロット内部中央部分でのワニスの粘性を下げることができる。このためワニスが毛細管現象でスロット内部まで充分に浸透できるという利点がある。このことにより、VOC規制対応で高粘度になるワニスでも、従来よりも、より充分にスロット内部にワニスを充填できる特徴がある。 In addition, since it can be controlled to input energy only when necessary, the conventional drying furnace method can greatly reduce energy compared to the state where energy must be constantly input even when empty such as waiting for work. become. Further, at this time, the viscosity of the varnish in the central portion in the slot can be lowered from the coil end portion by making a temperature difference so that the central portion in the slot is slightly higher than the coil end portion. For this reason, there is an advantage that the varnish can sufficiently penetrate into the slot by capillary action. As a result, even in the case of a varnish having a high viscosity corresponding to the VOC regulations, there is a feature that the varnish can be filled more fully in the slot than before.
以下、図面に基づいて実施例を説明する。 Embodiments will be described below with reference to the drawings.
図1により、本発明の実施例1になる、誘導加熱による固定子の加熱装置の構成を示す。 FIG. 1 shows a configuration of a stator heating device by induction heating according to Embodiment 1 of the present invention.
図1(A)の、符号8は、ワニスを固定子に巻装されたコイル付近に塗布した固定子の両端に設けられたコイルエンド雰囲気保温カバーを示しており、符号7は、誘導加熱コイルを示している。また、上記誘導加熱コイル7の内側周囲には、ワニスタレ落ち受け11が設けられる。図1(B)は、図1(A)におけるA−A’断面を示しており、外形が略円筒状の固定子1は、その内周面側に複数のスロット部4を形成すると共に、その内部、更には、固定子の両端部(コイルエンド部6)に亘って、電線コイル3が巻装されている。また、固定子1の内部には、一方のコイルエンド雰囲気保温カバー8を貫通して、固定子チャック冶具9が挿入され、もって、当該固定子を固定している。
In FIG. 1A, reference numeral 8 denotes a coil end atmosphere heat insulation cover provided at both ends of the stator where varnish is applied in the vicinity of the coil wound around the stator, and reference numeral 7 denotes an induction heating coil. Is shown. Further, around the inner periphery of the induction heating coil 7, a
さらに、この固定子など加熱が必要な部分を誘導加熱するための誘導コイル7が、固定子の幅にほぼ均しい幅で、その固定子1の全周の周囲に一方向巻きで巻回実装されている。また、図中において、符号T16は固定子中央表面温度の測定点を、T17はスロット内部中央部温度の測定点を、そして、T18はコイルエンド部温度の測定点を、それぞれ示している。 Further, an induction coil 7 for induction heating of a portion such as the stator that needs to be heated is approximately equal in width to the width of the stator, and is wound in one direction around the entire circumference of the stator 1. Has been. In the figure, reference numeral T16 indicates a measurement point of the stator center surface temperature, T17 indicates a measurement point of the slot inner center temperature, and T18 indicates a measurement point of the coil end temperature.
また、図1(C)は、外形が略円筒状の固定子1の積み厚12が図1(B)より長い固定子2の事例を示している。この場合、誘導加熱コイル7を、固定子1の積み厚を超える部分に、図1(B)の誘導加熱コイルとほぼ同じピッチで同じ巻線方向で誘導加熱コイル7を延長して巻き線し、固定子2の積み厚の幅に合わせている。最終的に、図1(C)の長い固定子2の積み厚の幅12にあわせた長さのコイルを、固定子2の全周の周囲に一方向の向きに巻線実装した誘導加熱コイル7となる。この時、誘導加熱コイル7として、図1(B)に示すコイル部分と、図1(C)に示す延長のコイル部分とを、接続端子13で電気的に直列に接続し、全体として長い固定子2の幅12にほぼ合わせた寸法の誘導加熱コイル7が形成される。なお、この場合の誘導加熱コイル7の巻きピッチは、図1(B)と図1(C)はほぼ同じ程度とすることが望ましい。
FIG. 1C shows an example of the stator 2 in which the
そして、図1(D)では、固定子1を破線で示すと共に、特に、上記誘導加熱コイル7の回路(誘導加熱コイルの巻線(配線)状態)を示している。この図からも明らかなように、上記誘導加熱コイル7は、固定子を覆うように同じ方向に複数回、巻回して構成されており、固定子1(または2)の全周を覆うように取り付けられる。さらに、上記誘導加熱コイル7は、固定子1の積み厚12の種類に合わせ、その積み厚12にほぼ合わせた長さで、それぞれ分割した回路とし、必要に応じ接続端子13(切替え回路)で回路を接続し、誘導加熱コイルの電気的通電が可能な領域を、固定子の幅にほぼ合わせることができるように工夫している。さらに、ワニスを硬化させる際には、ここでは図示しないが、例えば、モータ等により上記固定子チャック冶具9を回転することにより、当該固定子1を回転する。
In FIG. 1D, the stator 1 is indicated by a broken line, and in particular, the circuit of the induction heating coil 7 (the winding (wiring) state of the induction heating coil) is shown. As is apparent from this figure, the induction heating coil 7 is configured to be wound a plurality of times in the same direction so as to cover the stator, and covers the entire circumference of the stator 1 (or 2). It is attached. Further, the induction heating coil 7 is divided into circuits each having a length substantially matched to the stacking
さらに、上記の図からも明らかなように、コイルエンド部6付近に塗布(滴下により塗布)されたワニスを浸透・硬化させる際、固定子1の外側に近接して配置された誘導加熱コイル7、特に、誘導加熱コイル7の誘導加熱部分では、複数回同一方向に巻き回したコイル内に加熱電流が一方向に流れるようにするため(図1(D)の矢印を参照)、これらのコイルは、固定子1の外周面に沿うように配置されている。より具体的な一例として、誘導加熱コイル7に流れる電流が、略円筒形の固定子1の回転軸方向に対して直角方向にのみ流れるように設定されている。しかしながら、この誘導加熱電流の流れは、一方向にすればよく、その方向が規定されるものではない。
Further, as apparent from the above figure, when the varnish applied (applied by dropping) in the vicinity of the
上述した加熱装置の構成によれば、固定子1を比較的均一に加熱できる。特に、鋼板を積層して固定子形状に形成した後に、固定子1の表面を溶接などで一体化固定しているような固定子1などの場合、その溶接部分に誘導加熱が多く発生し、固定子1の表面が急加熱状態になり、結果的にコイルエンド部6との温度差が大きくなってしまう。そこで、上述したように、電流の流れを一方向にして固定子1の全周を巻回することが重要である。
According to the configuration of the heating device described above, the stator 1 can be heated relatively uniformly. In particular, in the case of the stator 1 or the like in which the surface of the stator 1 is integrally fixed by welding or the like after laminating steel plates to form a stator shape, a lot of induction heating is generated in the welded portion, The surface of the stator 1 is rapidly heated, resulting in a large temperature difference from the
また、コイルエンド部6の電線コイル3は、ワニスの硬化前では、ばらけたり、膨らんだりしまうため、紐10などで縛って予め固定したり、電動機械の電気の出入り口であるコイルエンド部6のリード側5のリード線の保護チューブにより固定するが、これらは、金属ではないため熱伝導性が悪く、誘導加熱コイル6の熱伝導だけでは、熱が十分に伝わりづらい。そのため、この部分に付着したワニスは硬化しづらい。特に、外気温度が低い場合などの時は、コイルエンド部6からの放熱が激しく、この部分の紐10などの硬化がより困難になってしまう。このことへの対策として、コイルエンド部6を覆うための雰囲気保温カバー8で、コイルエンド周囲の雰囲気温度を安定させる。このことで、この紐10や、リード側5の根元のリード保護チューブのワニスも完全硬化させる機能もあわせて具備することが可能となり、このことも大きな特徴である。
Moreover, since the
ワニスの塗布方法は、上述したように、固定子1をほぼ水平に保持しながら、円周方向に、かつ一方向に回転させながら、両側のコイルエンド部5にワニスを滴下する方式であるが、回転や、滴下ノズルや滴下位置などに関する方法は、すでに公知の事例なので省略する。 As described above, the varnish application method is a method in which the varnish is dropped onto the coil end portions 5 on both sides while rotating the stator 1 in the circumferential direction and in one direction while holding the stator 1 almost horizontally. The methods relating to rotation, the dropping nozzle and the dropping position are omitted because they are already known cases.
図2により、本発明の実施例2になる加熱装置の構成を示す。なお、この実施例においても、上記の実施例と同様の構成要件は、上記と同じ符号により示されている。 FIG. 2 shows the configuration of the heating apparatus according to the second embodiment of the present invention. Also in this embodiment, the same constituent elements as those in the above embodiment are indicated by the same reference numerals as above.
実施例2は実施例1とほぼ同じであるが、相違点はワニスたれ落ち受け11と、誘導加熱コイル7の間に、固定子が加熱されたとき発生する発生熱が、誘導加熱コイル7の外側に逃げないように保温するとともに、この発生熱の影響で誘導加熱コイル7が劣化しないよう断熱材14、断熱材15を挿入し工夫したところが相違点である。なお、誘導加熱コイル7は、固定子の発生熱で劣化しないよう外側から空冷するなどの対応は、常識的に考えられる手法でもあるが、実施例2の場合は、誘導加熱コイル7で発生した熱を閉じ込めることで、より省エネの観点で有効である。
The second embodiment is almost the same as the first embodiment, except that the generated heat generated when the stator is heated between the
なお、実施例2で示したように、固定子の幅とほぼ同じ幅で誘導加熱コイル7を巻き線せず、積み厚の大小にかかわらず同じ幅の誘導加熱コイル7で共用化しようとすると、特に積み厚の小さい固定子を、巻き線幅が長い誘導加熱コイル7で加熱すると、誘導加熱は、略円筒状の固定子の円筒部分の両端の端部に電磁誘導がのりやすく、この部分が異常発熱をして、固定子を比較的均等に加熱、コントロールすることが難しくなる。特にワニスの硬化に必要な温度と、絶縁材など耐熱温度に限界がある部材を使用する場合、この方式で、誘導加熱コイル7を兼用化しようとすると、温度制御が困難になるので、固定子の幅と誘導加熱コイル7の幅をほぼ同じ程度に合わせる事が、より安定的な誘導加熱を行うに当たり非常に有効である。 In addition, as shown in Example 2, when the induction heating coil 7 is not wound with a width substantially the same as the width of the stator and is intended to be shared by the induction heating coil 7 having the same width regardless of the stacking thickness. In particular, when a stator having a small stacking thickness is heated by the induction heating coil 7 having a long winding width, the induction heating tends to cause electromagnetic induction at both ends of the cylindrical portion of the substantially cylindrical stator. However, it generates abnormal heat, making it difficult to heat and control the stator relatively evenly. In particular, when using a member having a limit of heat resistance such as a temperature necessary for curing the varnish and an insulating material, if the induction heating coil 7 is used in combination with this method, the temperature control becomes difficult. It is very effective to adjust the width of the coil and the width of the induction heating coil 7 to substantially the same level for more stable induction heating.
図3は、上記に示した内容を、具体的に解説した図である。図3(A)は、最大の積み厚幅に合わせた誘導加熱コイル7で、最小の積み厚幅の固定子を兼用した回路図を示す。積み厚大3の積み厚幅に合わせた誘導加熱コイル7を、ほぼ同じ幅で誘導加熱コイル7を巻き線した誘導加熱コイル7で、積み厚小1のような積み厚幅が小さい固定子を、積み厚大3用の誘導加熱コイル7で誘導加熱した場合、図3(B)に示すように略円筒状の固定子の端部が、積み厚大3の固定子の場合に比べ非常に高加熱の状態になる。これは、積み厚小1よりも、誘導加熱コイル7がオーバーハングした部分の電磁誘導エネルギーが、固定子の端部に集中しやすく、特に角部が熱の逃げ道がないなどの影響で高温になってしまう。この場合、ワニスを均一に硬化させるために必要な固定子を均一に加熱するコントロールが、非常に困難になる。このため、本発明の各実施例では、積み厚大3のように誘導加熱コイル7の巻き幅を固定子の積み厚と合わせて加熱を行うこととしている。
FIG. 3 is a diagram specifically explaining the contents described above. FIG. 3A shows a circuit diagram in which the induction heating coil 7 matched to the maximum stacking width is also used as a stator having the minimum stacking width. An induction heating coil 7 that is wound around the induction heating coil 7 with the same width as the induction heating coil 7 that matches the stacking width of the large stacking
図4により、本発明の実施例1,2の誘導加熱コイル7の部分の構成をよりわかりやすく解説する。 With reference to FIG. 4, the configuration of the induction heating coil portion 7 according to the first and second embodiments of the present invention will be described in an easily understandable manner.
固定子の外径が、誘導加熱電源で規定されている被誘導加熱材料との相対距離(ここでは固定子との隙間と以下称する)が、その範囲領域内であれば、外径に多少の差があっても誘導加熱コイルの外径は共用化できるので、この共用可能な範囲に入る外形の固定子は、同じ誘導加熱コイル7の径で共用化する。かつ、実施例3で示した問題点を解決するため、たとえば積み厚小1、積み厚中2、積み厚大3の固定子の幅に合わせて、夫々の固定子の積み厚幅からなる複数のコイル回路で誘導加熱コイル7を構成し、多品種の積み厚の固定子でも1つの誘導コイルで対応できるように工夫している。 If the outer diameter of the stator is within the range of the relative distance from the induction heating material specified by the induction heating power source (hereinafter referred to as a gap with the stator), the outer diameter is somewhat Since the outer diameter of the induction heating coil can be shared even if there is a difference, the stator having an outer shape that falls within this shareable range is shared by the same induction heating coil 7 diameter. And in order to solve the problem shown in the third embodiment, for example, a plurality of stacking widths of the respective stators according to the widths of the stators having a small stacking thickness 1, a stacking thickness of 2, and a stacking thickness of 3 are used. The induction heating coil 7 is constituted by the coil circuit of the above, and it is devised so that even a variety of stators with different thicknesses can be handled with one induction coil.
この時、誘導加熱コイル7の一方側の端部を基準面8とし、この基準面8を基点に巻き、積み厚違いに対応するための、誘導加熱の回路を積み厚長手方向に伸ばし、かつ必要数の回路を構成するものとする。そして、積み厚にあわせて誘導加熱コイルの回路を切り替えて通電する。これにより、後述する実施例5と比較して、簡素な設備で多様な積み厚の固定子を加熱することができる。なお、誘導加熱コイル7の巻きピッチは、同じピッチで同じ方向に巻き線することが望ましい。 At this time, one end portion of the induction heating coil 7 is used as a reference surface 8, and the reference surface 8 is wound around the base point, and an induction heating circuit for extending the stacking thickness is extended in the stacking longitudinal direction, and It is assumed that a necessary number of circuits are configured. Then, the induction heating coil circuit is switched to energize in accordance with the stacking thickness. Thereby, compared with Example 5 mentioned later, the stator of various thickness can be heated with simple equipment. In addition, as for the winding pitch of the induction heating coil 7, it is desirable to wind in the same direction at the same pitch.
図5により、固定子1の中心を基準にして誘導加熱コイル7を形成した場合の事例を説明する。実施例3と同様に、固定子の外径が、誘導加熱電源で規定されている被誘導加熱材料との相対距離(ここでは固定子との隙間と以下称する)が、その範囲領域内であれば、外径に多少の差があっても誘導コイルの外径は共用化できるので、この共用可能な範囲に入る外形の固定子は、同じ誘導加熱コイル7の径で共用化する。 A case where the induction heating coil 7 is formed with reference to the center of the stator 1 will be described with reference to FIG. As in Example 3, the outer diameter of the stator may be within a range of a relative distance (hereinafter referred to as a gap with the stator) relative to the induction heating material specified by the induction heating power source. For example, since the outer diameter of the induction coil can be shared even if there is a slight difference in the outer diameter, a stator having an outer shape that falls within this shareable range is shared by the same diameter of the induction heating coil 7.
さらに、例えば、積み厚小1、積み厚大3の固定子の中心を基準にして、誘導加熱コイル7を夫々の固定子の積み厚幅に合わせて、1つの誘導加熱コイル7に重ね巻きして、誘導加熱コイルを1つで共用化する方式である。この場合、誘導加熱の回路は、積み厚長手方向ごとに、誘導加熱コイル7の回路を個別に構成し、必要に応じ、その固定子1に合った幅の固定子用の誘導加熱コイル回路を電気的に切り替えて回路を構成するものとする。なお、誘導加熱コイル7の巻きピッチは、同じピッチで同じ方向に巻き線することが望ましい。
Further, for example, the induction heating coil 7 is wound around one induction heating coil 7 in accordance with the stacking width of each stator with reference to the center of the stator having a small stack thickness 1 and a
なお、この方式の場合、積み厚の種類が多くなると、固定子中心部への誘導加熱コイルの重ね巻き線部材の量が増大し、場合によっては、中心部に誘導加熱コイル7が物理的に巻ききれない場合も発生する。この場合は、固定子の積み厚ごとに誘導加熱コイル7を個別に複数作成し、固定子の幅に合った誘導加熱コイル7に固定子を選択してセットし、誘導加熱などを行う方式になり、このため段取り替えなどの手間や自動機の場合は、設備構成が複雑になる問題点が発生する。 In the case of this method, as the number of types of stacking increases, the amount of the lap winding member of the induction heating coil at the center of the stator increases, and in some cases, the induction heating coil 7 is physically located at the center. It may also occur when it cannot be rolled up. In this case, a plurality of induction heating coils 7 are individually created for each stack thickness of the stator, and the stator is selected and set on the induction heating coil 7 that matches the width of the stator, and induction heating or the like is performed. Therefore, in the case of troubles such as setup change and an automatic machine, there is a problem that the equipment configuration becomes complicated.
続いて、図6には、上記の実施例で説明した固定子の加熱方法の詳細、特に、その温度プロファイルを中心に示す。 Next, FIG. 6 shows the details of the method of heating the stator described in the above embodiment, particularly the temperature profile thereof.
この図6は、固定子1への予備加熱(予熱)S1(工程)から始まり、冷却S2、ワニス塗布S3、ワニス半硬化S4、昇温S5を経過し、温度保持S6にいたるまでの一連の温度プロファイルを示すもので、横軸は時間、縦軸は温度を表している。即ち、予熱S1→冷却S2→ワニス塗布S3→ワニス半硬化S4→昇温S5→温度保持S6を含む温度プロファイルモデルである。 FIG. 6 shows a series of steps from preheating (preheating) S1 (process) to the stator 1, cooling S2, varnish application S3, varnish semi-curing S4, temperature rising S5, and temperature holding S6. A temperature profile is shown, with the horizontal axis representing time and the vertical axis representing temperature. That is, it is a temperature profile model including preheating S1, cooling S2, varnish application S3, varnish semi-curing S4, temperature rise S5, temperature holding S6.
この温度プロファイルの特徴を、以下に示す。まず、水分除去やアニール処理のために予備加熱(予熱)S1を行った後、固定子1を冷却S2する。冷却S2の途中で固定子を回転させながら、ワニス塗布S3を開始する。このワニス塗布S3の開始温度は、ワニスが高温の固定子に接触しても発砲などを起こさない、できるだけ高温の状態で開始することが望ましい。このワニス塗布S3が完了後に、固定子を回転させながらワニスが半硬化するまでそのまま一定時間放置する。ワニス塗布時は、通常このような放置時間を設け余分に付着したワニスの除去などを行う場合が多い。このとき上記の通りワニス特性で許される上限の高温でワニス塗布を開始することで、この放置している間に、固定子の残留熱で、ワニスが半硬化するため、後工程でのワニスのたれが、かなり抑制できる。 The characteristics of this temperature profile are shown below. First, after preheating (preheating) S1 for moisture removal and annealing, the stator 1 is cooled S2. Varnish application S3 is started while rotating the stator in the middle of cooling S2. The starting temperature of the varnish application S3 is preferably started at a temperature as high as possible without causing firing even when the varnish contacts a high temperature stator. After completion of the varnish application S3, the varnish is left for a certain period of time while rotating the stator until the varnish is semi-cured. When applying the varnish, usually, such a standing time is usually provided to remove the excessively adhered varnish. At this time, by starting the varnish application at the upper limit allowed by the varnish characteristics as described above, the varnish is semi-cured by the residual heat of the stator while it is left, so that the varnish in the subsequent process is Sagging can be suppressed considerably.
次いで、塗布したワニスを硬化させるため、昇温S5を始める。この昇温S5は、急速加熱にならないよう、上記実施例1から実施例3の何れかに示すような誘導加熱コイル7を用いて、ワニスに含まれる揮発性溶剤の発泡現象が起きない程度の緩やかなカーブにすることが必要である。即ち、昇温S5における温度上昇の傾斜が、予備加熱(予熱)S1における温度上昇の傾斜よりも小さくなるようにする。また、昇温S5が、ワニスに決められたワニス硬化に適した温度に達したら、この温度を保持するため、温度保持S6で温度と時間をワニスに決められた条件にて保持する。 Next, in order to cure the applied varnish, a temperature increase S5 is started. In order to prevent rapid heating, the temperature rise S5 is such that the foaming phenomenon of the volatile solvent contained in the varnish does not occur by using the induction heating coil 7 as shown in any of the first to third embodiments. A gentle curve is necessary. That is, the slope of the temperature rise at the temperature rise S5 is made smaller than the slope of the temperature rise at the preheating (preheating) S1. Further, when the temperature rise S5 reaches a temperature suitable for varnish curing determined for the varnish, the temperature and time are maintained under the conditions determined for the varnish in the temperature retention S6 in order to maintain this temperature.
なお、たとえば、この温度保持S6のタイミングで、コイルエンド雰囲気保温カバー8を横にスライド(移動)させ(図1〜図2の白抜きの矢印を参照)、コイルエンド部6の周囲の温度をワニス硬化に適した温度に保持することで、電線コイル3の紐10やリード側5の保護チューブなどに付着したワニスも硬化させることができる。
For example, at the timing of this temperature holding S6, the coil end atmosphere heat insulating cover 8 is slid (moved) sideways (see the white arrow in FIGS. 1 to 2), and the temperature around the
また、この温度プロファイルモデルでは、固定子1の表面を誘導加熱すると、間接加熱による熱の伝わり方の順番に従い、スロット4内部中央部の温度T17(一点破線)とコイルエンド部6の温度T18(実線)に温度差ΔTが発生するが、この温度差ΔTについては、絶縁材耐熱温度Tiよりも、若干、ワニス硬化温度Twが低いことが望ましい。このことで絶縁材の劣化を防止しかつ、ワニスを毛細管現象でスロット4内部に十分に浸透させることが可能になる。 Further, in this temperature profile model, when the surface of the stator 1 is induction-heated, the temperature T17 (one-dot broken line) in the central portion of the slot 4 and the temperature T18 of the coil end portion 6 (in accordance with the order of heat transfer by indirect heating) A temperature difference ΔT occurs in the solid line). It is desirable that the temperature difference ΔT is slightly lower than the insulating material heat-resistant temperature Ti. This prevents deterioration of the insulating material and allows the varnish to sufficiently penetrate into the slot 4 by capillary action.
これにより、スロット部4の内部へのワニスの高密度充填が可能になる。なお、絶縁材耐熱温度Tiは、製品(たとえばモータ)に設定された製品の保証稼働時間や、保証負荷条件から求められるモータの温度上昇条件から決まる温度で、これら製品仕様の総合条件から決まり、その最悪条件に絶えうる絶縁材料を選定するのが一般的である。 Thereby, high-density filling of the varnish into the inside of the slot part 4 is attained. The insulation heat resistance temperature Ti is a temperature determined from the guaranteed operating time of the product set for the product (for example, the motor) and the temperature rise condition of the motor determined from the guaranteed load condition, and is determined from the comprehensive conditions of these product specifications. It is common to select an insulating material that can withstand the worst conditions.
なお、コイルエンド雰囲気保温カバー8を横スライドしてコイルエンド部6を密閉するタイミングは、安全上、ワニスの揮発分のほとんどが揮発しきった後が望ましい。
It should be noted that the timing at which the coil end atmosphere heat retaining cover 8 is slid laterally to seal the
更に、図7は、上記に詳述した固定子の加熱装置及びそのための方法によって製造された固定子について説明する。図7(A)は、固定子1の鋼鈑の一部を拡大して示す図であり、図7(B)は、そのスロット部4の拡大図であり、これらの図に示すように、当該スロット部4の内部には、その内に設けた絶縁材23、絶縁材24の内部に収納されて、断面が円形の複数の電線コイル3が設けられている。
Further, FIG. 7 illustrates a stator manufactured by the above-described stator heating apparatus and method therefor. FIG. 7 (A) is an enlarged view showing a part of the steel plate of the stator 1, and FIG. 7 (B) is an enlarged view of the slot portion 4. As shown in these drawings, Inside the slot portion 4, there are provided a plurality of
本来、ワニスを充填したい部分は、ワニス25で示した、即ち、絶縁材22と絶縁材23で囲われた電線コイル3以外の空間、及び、固定子1の一部(鋼板)26のスロット部4と、絶縁材23、絶縁材24の隙間部分、スロット部4であり、これらの開口部にワニスを完全に充填できることが、もっとも理想である。なぜなら、これら全てがワニス25により、その内部に空気泡を生じることなく、完全に密着して充填できれば、電動機械を作動させるための電力を電線コイルに通電した時発生する発生熱を、ワニス25を介して固定子1側に効率的に放熱でき、かつ電動機械の作動、停止の繰り返し時に、微細な電磁誘導により電線コイル3が振動を起こし、電線コイル3などが擦れ合って磨耗し絶縁不良になることも防止することができるからである。
Originally, the portion to be filled with the varnish is indicated by the
図7(C)は、たとえば電線コイル3の断面の円形形状の大きさを小さく(即ち、線径を小さく)して、極細線で巻いたときの状態図である。しかしながら、電線コイル3の充填度合いが高まれば高まるほど(電線コイル充填率の向上)、充填しなければならないワニス25の隙間が少なくなってしまう。この場合においても、本実施形態の誘導加熱による固定子の加熱方法、及び加熱装置を用いることによれば、コイルエンド部の温度T18とスロット内部中央部の温度T17との温度差により、ワニス25が毛細管現象によりスロット部4に、より浸透し易くなるという特徴(効果)が達成される。
FIG. 7C is a state diagram when, for example, the size of the circular shape of the cross section of the
更に、図8は、上記に詳述した固定子の加熱装置及びそのための方法によって製造されたほかの事例の固定子について説明する。図8の例は、固定子について図7とは別の電線コイル3形状の場合であり、コイルの断面が六角形状となっている。すなわち、占積率の高い固定子であり、本実施形態では、この場合であっても毛細管現象の効果によってワニスの浸透を容易に行うことができる。
Further, FIG. 8 illustrates another example stator manufactured by the stator heating apparatus and the method therefor described in detail above. The example of FIG. 8 is a case where the stator has a shape of the
以上に詳細に述べたように、本実施形態によれば、以下のものが提供される。 As described in detail above, according to the present embodiment, the following is provided.
即ち、まず、(1)誘導加熱コイルと、この誘導加熱コイルを支持するコイル芯とを有する誘導加熱システムであって、前記コイル芯は、固定子1と同じコイル芯で円周に巻き線された誘導加熱コイル誘導加熱システムである。 That is, first, (1) an induction heating system having an induction heating coil and a coil core that supports the induction heating coil, the coil core is wound around the circumference by the same coil core as the stator 1. Induction heating coil induction heating system.
次に、(2)として、上記(1)において、コイル芯上に形成された誘導加熱コイルの巻き線量は、誘導コイルの巻き線のピッチが、ほぼ同じになるように形成される誘導加熱システムである。 Next, as (2), in the above (1), the induction heating coil formed on the coil core is formed so that the winding pitch of the induction coil is substantially the same. It is.
また、(3)として、上記(1)又は(2)において、ワニス塗布S3後にワニスが半硬化するまで、固定子を回転させながら保持する工程を設け、さらに昇温S5時に誘導加熱コイルと固定子の間に、ワニス垂れ落ち受けを設け、前記ワニスが直接誘導加熱コイルに付着することを防止した誘導加熱システムである。 Further, as (3), in (1) or (2) above, a step of holding the stator while rotating until the varnish is semi-cured after varnish application S3 is provided, and the induction heating coil is fixed at the temperature rise S5. This is an induction heating system in which a varnish drooping receiver is provided between the children, and the varnish is prevented from directly adhering to the induction heating coil.
また、(4)として、上記(1)から(3)の誘導加熱部材によって、固定子とスロット部と電線コイルとコイルエンド部とを有する被加熱物を誘導加熱する誘導加熱システムにおいて、誘導加熱コイルの巻き線が、前記被加熱物の固定子の円周方向に一方向に整列巻きされた誘導加熱システムである。 In addition, as (4), in the induction heating system in which the object to be heated having the stator, the slot portion, the electric wire coil, and the coil end portion is induction heated by the induction heating member of (1) to (3) above, induction heating is performed. In the induction heating system, the coil winding is wound in one direction in the circumferential direction of the stator of the object to be heated.
また、(5)として、上記(4)において、誘導加熱用のコイルにワニスが付着しないよう、誘導加熱用コイルの内側に、垂れたワニスを受けるカバーを設けた誘導加熱システムである。 Further, (5) is an induction heating system in which a cover for receiving the varnish drooping is provided inside the induction heating coil so that the varnish does not adhere to the induction heating coil in (4).
また、(6)として、被加熱物にワニスを含浸する含浸部と、含浸の前に被加熱物を予備加熱する予備加熱部又は含浸の後に被加熱物に含浸したワニスを加熱硬化する硬化部の少なくとも一方と、を有する電気絶縁処理装置であって、少なくとも前記予備加熱部又は硬化部には、被加熱物の加熱手段として、上記(1)から(5)の誘導加熱装置を有する電気絶縁処理システムである。 Moreover, as (6), the impregnation part which impregnates a to-be-heated material with a varnish, the preheating part which preheats a to-be-heated material before impregnation, or the hardening part which heat-hardens the varnish which impregnated the to-be-heated material after impregnation An electrical insulation processing apparatus having at least one of the induction heating apparatuses (1) to (5) as a heating means for an object to be heated in at least the preliminary heating section or the curing section. It is a processing system.
また、(7)として、上記(6)において、予備加熱部で昇温しつつ水分を除去し、含浸部で冷却しつつワニスを含浸し、硬化部で所定温度まで昇温して保持しつつワニスを硬化する電気絶縁処理システムである。 Further, as (7), in (6) above, moisture is removed while raising the temperature in the preheating portion, varnish is impregnated while cooling in the impregnation portion, and the temperature is raised to a predetermined temperature and held in the curing portion. An electrical insulation system for curing a varnish.
また、(8)として、電動機械の製造工程においてコイルに塗布ないし含浸されたワニスを硬化させることを目的とした加熱装置において誘導加熱方式及び熱風加熱方式を有する装置である。 Further, (8) is an apparatus having an induction heating method and a hot air heating method in a heating device for curing a varnish applied or impregnated in a coil in a manufacturing process of an electric machine.
また、(9)として、上記(1)から(8)の加熱装置においてワニスからの揮発成分を排気することを目的とした電動機械周囲を囲った排気システムを有する加熱装置である。 Further, (9) is a heating apparatus having an exhaust system surrounding the electric machine for the purpose of exhausting volatile components from the varnish in the heating apparatuses (1) to (8).
1…固定子、2…固定子、3…電線コイル、4…スロット部、5…リード側、6…コイルエンド部、7…誘導加熱コイル、8…コイルエンド雰囲気保温カバー、9…固定子チャック治具、10…紐、11…ワニスたれ落ち受け、13…切替え回路、14、15…断熱材、23…絶縁材、24…絶縁材、25…ワニス、26…固定子1の一部(鋼板)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Stator, 2 ... Stator, 3 ... Electric wire coil, 4 ... Slot part, 5 ... Lead side, 6 ... Coil end part, 7 ... Induction heating coil, 8 ... Coil end atmosphere thermal insulation cover, 9 ... Stator chuck Jig, 10 ... string, 11 ... varnish sink, 13 ... switching circuit, 14, 15 ... heat insulating material, 23 ... insulating material, 24 ... insulating material, 25 ... varnish, 26 ... part of stator 1 (steel plate ).
Claims (11)
誘導加熱部分が当該固定子の外周全体を近接して覆い、固定子の積み厚の厚みにほぼ一致する程度に巻き幅を合わせ、当該誘導加熱部分においてコイルに流れる誘導加熱電流が一方向になるように誘導加熱コイルを巻回配置し、
当該誘導加熱コイルに誘導加熱電流を供給すると共に、当該固定子を回転させながら加熱することを特徴とする誘導加熱による固定子の加熱方法。 A method of heating a stator by induction heating in which a stator of an electric machine is induction-heated to cure a varnish applied in the vicinity of a coil wound around the stator,
The induction heating portion covers the entire outer periphery of the stator close to each other, and the winding width is adjusted so as to substantially match the thickness of the stator stack, and the induction heating current flowing through the coil in the induction heating portion is in one direction. Arrange the induction heating coil so that
A method of heating a stator by induction heating, wherein an induction heating current is supplied to the induction heating coil, and the stator is heated while rotating.
誘導加熱部分が固定子の積み厚の違いに応じ、当該誘導加熱コイルのコイル幅を、固定子の積み厚幅に合わせ通電部分を切り替え回路で切り替えることを特徴とする誘導加熱による固定子の加熱方法。 The method of heating a stator by induction heating according to claim 1,
Stator heating by induction heating, characterized in that the induction heating part switches the current-carrying part with a switching circuit according to the difference in stator stacking thickness and the coil width of the induction heating coil according to the stator stacking width. Method.
誘導加熱部分が当該固定子の外周全体を近接して覆い、固定子の積み厚の厚みにほぼ一致する程度に巻き幅を合わせ、当該誘導加熱部分においてコイルに流れる誘導加熱電流が一方向になるように誘導加熱コイルを巻回配置し、
前記温度プロファイルにワニス塗布後のワニス半硬化工程を含み、予熱、昇温、温度保持において、当該誘導加熱コイルに誘導加熱電流を供給すると共に、当該固定子を回転させながら加熱することを特徴とする誘導加熱による固定子の加熱方法。 The stator is heated in order to cure the varnish applied to the vicinity of the coil wound around the stator of the electric machine, according to a temperature profile including preheating, cooling, varnish application, temperature increase, and temperature holding. A method of heating a stator by induction heating,
The induction heating portion covers the entire outer periphery of the stator close to each other, and the winding width is adjusted so as to substantially match the thickness of the stator stack, and the induction heating current flowing through the coil in the induction heating portion is in one direction. Arrange the induction heating coil so that
The temperature profile includes a varnish semi-curing step after varnish application, and in the preheating, temperature elevation, and temperature holding, the induction heating current is supplied to the induction heating coil and the stator is heated while rotating. To heat the stator by induction heating.
誘導加熱部分が固定子の積み厚の違いに応じ、当該誘導加熱コイルのコイル幅を、固定子の積み厚幅に合わせ通電部分を切り替えることを特徴とする誘導加熱による固定子の加熱方法。 The method of heating a stator by induction heating according to claim 3,
A method for heating a stator by induction heating, wherein the induction heating portion switches the energization portion in accordance with the coil width of the induction heating coil in accordance with the difference in the stack thickness of the stator, according to the stack thickness width of the stator.
固定子を回転させながら保持する固定子チャック冶具と、
前記固定子チャック冶具により保持された前記固定子の両端に配置される一対のコイルエンド雰囲気保温カバーと、
前記固定子チャック冶具により保持された前記固定子の外周全体を覆い、固定子の積み厚の厚みにほぼ一致する程度に巻き幅を有し、当該誘導加熱部分においてコイルに流れる誘導加熱電流が一方向になるように当該固定子の全周に巻回された誘導加熱コイルとを備え、
当該誘導加熱コイルに誘導加熱電流を供給することにより固定子を加熱することを特徴とする誘導加熱による固定子の加熱装置。 A stator heating device that cures the varnish adhering to the vicinity of the coil wound around the stator by induction heating the stator of the electric machine,
A stator chuck jig for holding the stator while rotating;
A pair of coil end atmosphere heat insulation covers disposed at both ends of the stator held by the stator chuck jig;
Covers the entire outer periphery of the stator held by the stator chuck jig, has a winding width that approximately matches the thickness of the stator stack, and the induction heating current flowing through the coil in the induction heating portion is uniform. An induction heating coil wound around the entire circumference of the stator so as to be oriented,
A stator heating apparatus by induction heating, wherein the stator is heated by supplying an induction heating current to the induction heating coil.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011133208A JP5823179B2 (en) | 2011-06-15 | 2011-06-15 | Stator heating method and apparatus using induction heating |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011133208A JP5823179B2 (en) | 2011-06-15 | 2011-06-15 | Stator heating method and apparatus using induction heating |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013005553A true JP2013005553A (en) | 2013-01-07 |
JP5823179B2 JP5823179B2 (en) | 2015-11-25 |
Family
ID=47673538
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011133208A Active JP5823179B2 (en) | 2011-06-15 | 2011-06-15 | Stator heating method and apparatus using induction heating |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5823179B2 (en) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150256035A1 (en) * | 2014-03-06 | 2015-09-10 | Denso Corporation | Stator for electric rotating machine |
US20150256037A1 (en) * | 2014-03-06 | 2015-09-10 | Denso Corporation | Stator for electric rotating machine |
JP2017034997A (en) * | 2013-07-12 | 2017-02-09 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | Varnish impregnation device and varnish impregnation method |
CN109217591A (en) * | 2018-07-20 | 2019-01-15 | 福建浦汇科技发展有限公司 | A kind of casting aluminum rotor heating system and heating means |
JP2019094558A (en) * | 2017-03-08 | 2019-06-20 | 日本製鉄株式会社 | Annealing device of motor core and annealing method of motor core |
JP6943380B1 (en) * | 2020-12-09 | 2021-09-29 | 田中精密工業株式会社 | Heating device for laminated iron core |
US20220140709A1 (en) * | 2020-10-30 | 2022-05-05 | GM Global Technology Operations LLC | Method and system for gel curing a varnish of a stator assembly |
WO2022123980A1 (en) * | 2020-12-09 | 2022-06-16 | 田中精密工業株式会社 | Heating device for laminated iron core |
US12074485B2 (en) | 2022-01-21 | 2024-08-27 | GM Global Technology Operations LLC | Method of making a rotor for an electric machine and system thereof |
US12090708B2 (en) | 2021-12-16 | 2024-09-17 | Textron Innovations Inc. | Self heating structural adhesives for out-of-autoclave and out-of-oven curing |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09322498A (en) * | 1996-05-30 | 1997-12-12 | Nippon Steel Corp | Maintenance yard for motor |
JP2005059379A (en) * | 2003-08-12 | 2005-03-10 | Ricoh Co Ltd | Method and apparatus for forming thermoplastic resin coating layer |
JP2005086954A (en) * | 2003-09-10 | 2005-03-31 | Aisin Aw Co Ltd | Heat treatment device for winding coil of rotating electric machine |
JP2007144475A (en) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Method for heating steel and induction heating device |
JP2008072825A (en) * | 2006-09-13 | 2008-03-27 | Toyota Motor Corp | Stator heating method |
JP2009283439A (en) * | 2008-04-23 | 2009-12-03 | Hitachi Chem Co Ltd | Induction heating member, electric insulation treatment device, electric insulation treatment system, electric equipment, and manufacturing method thereof |
JP2011097790A (en) * | 2009-10-30 | 2011-05-12 | Aisin Aw Co Ltd | Heating device and method for manufacturing stator |
-
2011
- 2011-06-15 JP JP2011133208A patent/JP5823179B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09322498A (en) * | 1996-05-30 | 1997-12-12 | Nippon Steel Corp | Maintenance yard for motor |
JP2005059379A (en) * | 2003-08-12 | 2005-03-10 | Ricoh Co Ltd | Method and apparatus for forming thermoplastic resin coating layer |
JP2005086954A (en) * | 2003-09-10 | 2005-03-31 | Aisin Aw Co Ltd | Heat treatment device for winding coil of rotating electric machine |
JP2007144475A (en) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Method for heating steel and induction heating device |
JP2008072825A (en) * | 2006-09-13 | 2008-03-27 | Toyota Motor Corp | Stator heating method |
JP2009283439A (en) * | 2008-04-23 | 2009-12-03 | Hitachi Chem Co Ltd | Induction heating member, electric insulation treatment device, electric insulation treatment system, electric equipment, and manufacturing method thereof |
JP2011097790A (en) * | 2009-10-30 | 2011-05-12 | Aisin Aw Co Ltd | Heating device and method for manufacturing stator |
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017034997A (en) * | 2013-07-12 | 2017-02-09 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | Varnish impregnation device and varnish impregnation method |
US20150256035A1 (en) * | 2014-03-06 | 2015-09-10 | Denso Corporation | Stator for electric rotating machine |
US20150256037A1 (en) * | 2014-03-06 | 2015-09-10 | Denso Corporation | Stator for electric rotating machine |
JP2015171201A (en) * | 2014-03-06 | 2015-09-28 | 株式会社デンソー | Stator of rotary electric machine |
US10158262B2 (en) * | 2014-03-06 | 2018-12-18 | Denso Corporation | Stator for electric rotating machine |
JP2019094558A (en) * | 2017-03-08 | 2019-06-20 | 日本製鉄株式会社 | Annealing device of motor core and annealing method of motor core |
CN109217591A (en) * | 2018-07-20 | 2019-01-15 | 福建浦汇科技发展有限公司 | A kind of casting aluminum rotor heating system and heating means |
US20220140709A1 (en) * | 2020-10-30 | 2022-05-05 | GM Global Technology Operations LLC | Method and system for gel curing a varnish of a stator assembly |
CN114448180A (en) * | 2020-10-30 | 2022-05-06 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | Method and system for gel curing varnish of stator assembly |
US11588385B2 (en) * | 2020-10-30 | 2023-02-21 | GM Global Technology Operations LLC | Method for gel curing a varnish of a stator assembly |
CN114448180B (en) * | 2020-10-30 | 2024-03-01 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | Method and system for gelling a varnish for a cured stator assembly |
JP6943380B1 (en) * | 2020-12-09 | 2021-09-29 | 田中精密工業株式会社 | Heating device for laminated iron core |
WO2022123980A1 (en) * | 2020-12-09 | 2022-06-16 | 田中精密工業株式会社 | Heating device for laminated iron core |
JP2022091185A (en) * | 2020-12-09 | 2022-06-21 | 田中精密工業株式会社 | Heating device for laminated iron core |
TWI817247B (en) * | 2020-12-09 | 2023-10-01 | 日商田中精密工業股份有限公司 | Laminated iron core heating device |
US12090708B2 (en) | 2021-12-16 | 2024-09-17 | Textron Innovations Inc. | Self heating structural adhesives for out-of-autoclave and out-of-oven curing |
US12074485B2 (en) | 2022-01-21 | 2024-08-27 | GM Global Technology Operations LLC | Method of making a rotor for an electric machine and system thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5823179B2 (en) | 2015-11-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5823179B2 (en) | Stator heating method and apparatus using induction heating | |
JP4706643B2 (en) | Stator heating method and heating device | |
JP4887990B2 (en) | Stator heating method | |
JP5444134B2 (en) | Stator heating method and apparatus using induction heating | |
JP6137314B2 (en) | Varnish impregnation apparatus and varnish impregnation method | |
JP6119860B2 (en) | Stator heating device and stator heating method | |
JP2008172961A (en) | Apparatus and method for heating stator coil | |
JP6221574B2 (en) | Varnish impregnation apparatus and varnish impregnation method | |
JP2008118731A (en) | Heating device and heating method for stator coil and core | |
JP6332042B2 (en) | Manufacturing method of electric equipment coil, varnish dripping impregnation apparatus and rotating electric machine manufacturing method | |
JP2015126645A (en) | Heating method of stator of electric machine and heating device | |
US8215260B2 (en) | Rotary electric machine-manufacturing apparatus and method of manufacturing the same | |
JP2011062036A (en) | Varnish treatment method | |
JP2014236659A (en) | Varnish processing apparatus | |
JP5462521B2 (en) | Induction heating coil, induction heating device, and electrical insulation processing system | |
JP4356406B2 (en) | Heating apparatus for rotating electrical machine coil | |
JP2008154348A (en) | Stator heating method | |
JP6018847B2 (en) | Heat treatment apparatus and heat treatment method for rotating electrical machine coil | |
JPH0767302A (en) | Insulation processing for winding of rotary electric machine | |
JP2021012855A (en) | Manufacturing device of insulated wire and manufacturing method of insulated wire | |
JP2021191099A (en) | Stator manufacturing apparatus | |
JP2020005345A (en) | Coil end insulation processing method for stator | |
JP2020088986A (en) | Manufacturing method of stator | |
JPH03242269A (en) | Treatment of varnish |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140428 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20141027 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150130 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150203 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20150217 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20150217 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150401 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150915 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20151007 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5823179 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |