JP2017046436A - Manufacturing method for coil for dynamo-electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転電機用コイルの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a coil for a rotating electrical machine.
発電機(回転電機)の固定子において、回転電機用コイルの形状は多種多様であり、その成形にはフォーミングマシンと呼ばれる機械(成形機)が用いられ、拡げや曲げ、ねじりといった加工が施される。 In the stator of a generator (rotary electric machine), the shape of the coil for the rotary electric machine is diverse, and a machine called a forming machine (forming machine) is used for forming, and processing such as expansion, bending, and twisting is performed. The
上述した回転電機用コイルの成形の際、コイル形状によって差異はあるものの、回転電機用コイルのコイルエンド部には相当な負荷がかかり、素線崩れが発生してしまうことがある。素線崩れは見栄えが悪くなるだけでなく、テーピングする際に空隙を作ってしまう原因となりうる。空隙が生じることによりレジンが抜け落ちて放熱性能が悪化し、冷却能力の低下を招いてしまう可能性があった。また、あまりに加工が厳しすぎるとテープの破断に至ってしまうことがある。 When the above-described coil for a rotating electrical machine is formed, although there is a difference depending on the coil shape, a considerable load is applied to the coil end portion of the coil for the rotating electrical machine, and the strand breakage may occur. The breakage of the strands not only makes the appearance worse, but can also cause gaps when taping. Due to the formation of voids, the resin may fall off and heat dissipation performance may deteriorate, leading to a decrease in cooling capacity. Further, if the processing is too severe, the tape may be broken.
そのため、現行の製造方法とほとんど変わらないにも関わらず、素線崩れの発生を効果的に抑制することが望まれていた。 For this reason, it has been desired to effectively suppress the breakage of the strands in spite of almost no change from the current manufacturing method.
以上のことから、本発明は、前述した問題に鑑み提案されたもので、現行の製造方法とほとんど変わらないにも関わらず、素線崩れの発生を効果的に抑制することができる回転電機用コイルの製造方法を提供することを目的としている。 In view of the above, the present invention has been proposed in view of the above-described problems, and it is for a rotating electrical machine that can effectively suppress the occurrence of strand breakage in spite of almost the same as the current manufacturing method. It aims at providing the manufacturing method of a coil.
前述した課題を解決する第1の発明に係る回転電機用コイルの製造方法は、
回転電機用コイルを製造する方法であって、
複数の素線からなる回転電機用コイルのコイルエンド部のナックル部に対応する箇所の外周部に熱収縮テープを巻き、加熱処理を行った後に、前記コイルエンド部を所定の形状に成形した
ことを特徴とする。
A method of manufacturing a coil for a rotating electrical machine according to the first invention for solving the above-described problem is as follows.
A method of manufacturing a coil for a rotating electrical machine,
A heat-shrinkable tape is wound around the outer peripheral portion of the portion corresponding to the knuckle portion of the coil end portion of the coil for rotating electrical machines composed of a plurality of strands, and the coil end portion is formed into a predetermined shape after heat treatment is performed. It is characterized by.
前述した課題を解決する第2の発明に係る回転電機用コイルの製造方法は、第1の発明に係る回転電機用コイルの製造方法であって、
成形後の前記回転電機用コイルから前記熱収縮テープを剥がす
ことを特徴とする。
A method for manufacturing a coil for a rotating electrical machine according to a second invention for solving the above-described problem is a method for manufacturing a coil for a rotating electrical machine according to the first invention,
The heat shrinkable tape is peeled off from the coil for a rotating electrical machine after being formed.
前述した課題を解決する第3の発明に係る回転電機用コイルの製造方法は、第1または第2の発明に係る回転電機用コイルの製造方法であって、
前記熱収縮テープとして、ポリエステル製テープを用いる
ことを特徴とする。
A method for manufacturing a rotating electrical machine coil according to a third invention for solving the above-described problem is a method for manufacturing a rotating electrical machine coil according to the first or second invention,
A polyester tape is used as the heat shrinkable tape.
本発明によれば、ナックル部に対応する箇所の外周部が熱収縮テープで巻かれ、この熱収縮テープが加熱処理で収縮して複数の素線が固くまとめられることから、所定の形状に成形するときに、複数の素線がばらけることが防止される。よって、現行の製造方法とほとんど変わらないにも関わらず、素線崩れの発生を効果的に抑制することができ、作業効率が向上する。また、絶縁層内の空隙の発生を防止することができる。これにより、熱伝導性能が向上し、巻線の温度低下が可能となる。 According to the present invention, the outer peripheral portion of the portion corresponding to the knuckle portion is wound with the heat-shrinkable tape, and the heat-shrinkable tape is shrunk by the heat treatment so that a plurality of strands are tightly gathered. When this is done, it is prevented that a plurality of strands are scattered. Therefore, although it is almost the same as the current manufacturing method, the occurrence of strand breakage can be effectively suppressed, and the working efficiency is improved. Moreover, generation | occurrence | production of the space | gap in an insulating layer can be prevented. Thereby, the heat conduction performance is improved, and the temperature of the winding can be lowered.
本発明の主な実施形態に係る回転電機用コイルの製造方法について、以下に説明するが、本発明は、以下の実施形態のみに限定されるものではない。 Although the manufacturing method of the coil for rotary electric machines which concerns on main embodiment of this invention is demonstrated below, this invention is not limited only to the following embodiment.
[主な実施形態]
本発明の主な実施形態に係る回転電機用コイルの製造方法について、図1に基づいて説明する。
[Main embodiments]
The manufacturing method of the coil for rotary electric machines which concerns on main embodiment of this invention is demonstrated based on FIG.
本実施形態に係る回転電機用コイルの製造方法であるコイルエンド部の成形方法では、複数の素線からなる回転電機用コイルのコイルエンド部を成形機(フォーミングマシン)で成形する前に、このコイルエンド部のU字状角部をなすナックル部に対応する箇所の外周部に熱収縮テープを巻き、これに対し加熱処理を実施する。これにより、コイルエンド部のナックル部に対応する箇所にあっては、複数の素線が熱収縮テープで固くまとめられることになる。 In the method for forming a coil end portion, which is a method for manufacturing a coil for a rotating electrical machine according to this embodiment, before the coil end portion of a coil for a rotating electrical machine made of a plurality of strands is formed by a molding machine (forming machine), A heat-shrinkable tape is wound around the outer peripheral portion corresponding to the knuckle portion forming the U-shaped corner portion of the coil end portion, and heat treatment is performed on this. Thereby, in the part corresponding to the knuckle part of a coil end part, a some strand is tightly bundled with a heat shrink tape.
前記熱収縮テープとして、例えば、加熱条件で収縮するが回転電機用コイルなどとの反応性が無く、加熱処理後であっても容易に剥がすことが可能な素材のテープであって、ポリエステル製テープを用いることが好ましい。 As the heat shrinkable tape, for example, a tape made of a material that shrinks under heating conditions but has no reactivity with a coil for a rotating electrical machine and can be easily peeled even after heat treatment, and is made of polyester Is preferably used.
加熱処理条件として、熱収縮テープが収縮する温度に保持可能な恒温槽内に前記回転電機用コイルを所定時間(例えば1時間)保持することが好ましい。 As the heat treatment condition, it is preferable to hold the rotating electrical machine coil for a predetermined time (for example, 1 hour) in a constant temperature bath that can be held at a temperature at which the heat shrinkable tape contracts.
続いて、成形機により、拡げや曲げ、ねじりといった加工が前記回転電機用コイルに施されて所定の形状に成形される。回転電機用コイルは、所定の形状をなすコイルサイド部およびコイルエンド部を有する。回転電機用コイル10のコイルエンド部10aは、例えば、図1に示すように、ナックル部10aaと、一端側がナックル部10aaと接続し他端側がコイルサイド部10bと接続する斜辺部(傾斜部)10abとを有する。ナックル部10aaは、U字状角部をなしている。なお、コイルサイド部10bは、直線状に延在する形状をなしている。
Subsequently, processing such as expansion, bending, and twisting is performed on the coil for the rotating electrical machine by a molding machine, and is molded into a predetermined shape. The coil for rotating electrical machines has a coil side portion and a coil end portion having a predetermined shape. For example, as shown in FIG. 1, the
続いて、成形後の前記回転電機用コイル10から前記熱収縮テープが剥がされる。
Subsequently, the heat-shrinkable tape is peeled off from the molded
上述した手順で所定の形状に成形された回転電機用コイルは、図1に示すように、ステータ14のスロットに回転電機用コイル10のコイルサイド部10bが挿入された状態で固定される。すなわち、ステータ14から回転電機用コイル10のコイルエンド部10aが突出した状態で固定される。なお、符号12は、ステータ14に取り付ける前であって、成形機による成形時に、回転電機用コイル10のコイルエンド部10aのナックル部10aaに対応する箇所の外周部10aaaを覆い、加熱処理で収縮する熱収縮テープを示している。
As shown in FIG. 1, the rotating electrical machine coil molded into a predetermined shape by the above-described procedure is fixed in a state where the
したがって、本実施形態によれば、ナックル部10aaに対応する箇所の外周部10aaaに熱収縮テープ12を巻き、この熱収縮テープ12が加熱処理で収縮して回転電機用コイルを構成する複数の素線が固くまとめられることから、回転電機用コイル10を所定の形状に成形するときに、複数の素線がばらけることが防止される。よって、現行の製造方法とほとんど変わらないにも関わらず、素線崩れの発生を効果的に抑制することができ、作業効率が向上する。また、コイルエンド部10aを成形した後に加熱処理された熱収縮テープ12を容易に剥がせることから、次工程であるワニスの含浸や、マイカテープの巻回をコイルエンド部10aの全体に対して確実に行うことができる。また、絶縁層内の空隙の発生を防止することできる。これにより、熱伝導性能が向上し、巻線の温度低下が可能となる。
Therefore, according to the present embodiment, the heat-
本実施例に係る回転電機用コイルの製造方法の作用効果を確認するための確認試験について、図2〜図4を用いて以下に説明するが、本発明は以下に説明する確認試験のみに限定されるものではない。 Although the confirmation test for confirming the effect of the manufacturing method of the coil for rotary electric machines which concerns on a present Example is demonstrated below using FIGS. 2-4, this invention is limited only to the confirmation test demonstrated below. Is not to be done.
<試験体>
図2Aに示すように、直方体形状をなす素線(金属板)21を複数積層して積層体20(回転電機用コイルの模擬品)とし、回転電機用コイルのコイルエンド部におけるナックル部に対応する箇所として積層体20の中央部20aの外周部(上面部20aaおよび側面部20abおよび下面部20ac)を熱収縮テープ22で覆い、150℃の恒温槽内に1時間保持する条件で加熱処理を実施する。これにより、熱収縮テープ22が収縮して、複数の素線21からなる積層体20の中央部20a(回転電機用コイルのコイルエンド部におけるナックル部に対応する箇所)が固くまとめられることになる。
<Test body>
As shown in FIG. 2A, a plurality of rectangular parallelepiped strands (metal plates) 21 are laminated to form a laminated body 20 (simulated product of a rotating electrical machine coil) corresponding to a knuckle portion in a coil end portion of the rotating electrical machine coil. The outer periphery (upper surface portion 20aa, side surface portion 20ab, and lower surface portion 20ac) of the
なお、前記熱収縮テープ22として、Dunstone社製の収縮率20%のものを使用した。
As the
続いて、図2Bに示すように、中央部20aが支点となるように一方の端部20b側から略中央部20aに亘って成形機(図示せず)で固定し、拡げや曲げ、ねじりといった加工を施して中央部20aを略V字状に成形する。
Subsequently, as shown in FIG. 2B, the
続いて、図2Cに示すように、成形後の積層体20から熱収縮テープ22を剥がして得られたものを試験体20Aとする。
Then, as shown to FIG. 2C, what was obtained by peeling the heat-
<比較体>
比較体の製造方法においては、熱収縮テープで積層体の中央部を覆う工程と、加熱処理を施す工程と、熱収縮テープを剥がす工程とを省き、これらの工程以外は、試験体20Aとほぼ同様な手順で、図4に示すように、試験体20Aとほぼ同じV字状に成形し、得られたものを比較体20Bとした。すなわち、直方体形状をなす素線21を複数積層してなる積層体20を成形機で試験体20Aと同様に、拡げや曲げ、ねじりといった加工を施しV字状に成形し、得られたものを比較体20Bとする。
<Comparator>
In the method for producing the comparative body, the step of covering the central portion of the laminate with the heat shrink tape, the step of performing the heat treatment, and the step of peeling off the heat shrink tape are omitted. Except for these steps, the
<試験方法>
上述の試験体20Aに対し、応力が集中し易く寸法誤差が最も大きくなる箇所であって、中央部に対応するA−A´線に沿う断面にて、高さ方向の大きさおよび幅方向の大きさをそれぞれ計測し、計測結果と設計時の寸法(成形前の寸法)とから寸法誤差を算出した。比較体20Bに対しても、試験体20Aと同様、応力が集中し易く寸法誤差が最も大きくなる箇所であって、中央部に対応するB−B´線に沿う断面にて、高さ方向の大きさおよび幅方向の大きさをそれぞれ計測し、計測結果と設計時の寸法(成形前の寸法)とから寸法誤差を算出した。
<Test method>
With respect to the above-described
試験体20Aの寸法誤差は、図3に示すように、比較体20Bの寸法誤差と比べて、幅(幅方向)および高さ(高さ方向)の何れも小さいことが確認された。すなわち、応力が集中する回転電機用コイルのコイルエンド部のナックル部に対応する箇所を熱収縮テープで覆い、加熱処理した後に、所定の形状に成形し、熱収縮テープを剥がすだけで、現行の製造方法とほとんど変わらないにも関わらず、素線崩れの発生を効果的に抑制することができることが確認された。
As shown in FIG. 3, it was confirmed that both the width (width direction) and the height (height direction) of the dimensional error of the
本発明に係る回転電機用コイルの製造方法は、現行の製造方法とほとんど変わらないにも関わらず、素線崩れの発生を効果的に抑制することができるので、発電機の固定子絶縁技術のうち、固定子鉄心外部絶縁の空隙を防止する手法、特に、固定子コイルの成形前の空隙防止方法において、産業上、極めて有益に利用することができる。 Although the method for manufacturing a coil for a rotating electrical machine according to the present invention is almost the same as the current manufacturing method, it is possible to effectively suppress the occurrence of strand breakage. Among them, the method for preventing voids in the outer insulation of the stator core, in particular, the method for preventing voids before forming the stator coil, can be used extremely beneficially industrially.
10 回転電機用コイル
10a コイルエンド部
10aa ナックル部
10aaa 外周部
10ab 斜辺部(傾斜部)
10b コイルサイド部
12 熱収縮テープ
14 ステータ
20 積層体
20A 試験体
20B 比較体
20a 中央部
20aa 上面部(外周部)
20ab 側面部(外周部)
20ac 下面部(外周部)
20b 側端部
21 素線(金属板)
22 熱収縮テープ
DESCRIPTION OF
10b
20ab side surface (outer periphery)
20ac bottom surface (outer periphery)
20b Side end 21 Wire (metal plate)
22 heat shrink tape
Claims (3)
複数の素線からなる回転電機用コイルのコイルエンド部のナックル部に対応する箇所の外周部に熱収縮テープを巻き、加熱処理を行った後に、前記コイルエンド部を所定の形状に成形した
ことを特徴とする回転電機用コイルの製造方法。 A method of manufacturing a coil for a rotating electrical machine,
A heat-shrinkable tape is wound around the outer peripheral portion of the portion corresponding to the knuckle portion of the coil end portion of the coil for rotating electrical machines composed of a plurality of strands, and the coil end portion is formed into a predetermined shape after heat treatment is performed. The manufacturing method of the coil for rotary electric machines characterized by these.
成形後の前記回転電機用コイルから前記熱収縮テープを剥がす
ことを特徴とする回転電機用コイルの製造方法。 It is a manufacturing method of the coil for rotating electrical machines described in Claim 1,
A method for manufacturing a coil for a rotating electrical machine, wherein the heat shrinkable tape is peeled off from the coil for a rotating electrical machine after molding.
前記熱収縮テープとして、ポリエステル製テープを用いる
ことを特徴とする回転電機用コイルの製造方法。 A method of manufacturing a coil for a rotating electrical machine according to claim 1 or 2,
A method for producing a coil for a rotating electrical machine, wherein a polyester tape is used as the heat shrinkable tape.
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