JP2018082558A - Insulation treatment device for stator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステータの絶縁処理装置に関する。 The present invention relates to an insulation processing apparatus for a stator.
電動機等を構成するステータのセグメントコイルの接合部に絶縁処理を施す技術が知られている。例えば、特許文献1には、ステータのセグメントコイルの接合部に絶縁処理を施すためのステータの絶縁処理装置であって、粉体状の樹脂材が収容された樹脂槽と、樹脂材の内部に空気を送る空気供給手段と、を備えたものが記載されている。特許文献1に記載のステータの絶縁処理装置では、空気供給手段により樹脂材の内部に空気を送り、樹脂材を浮遊させた状態で、当該接合部を樹脂槽の樹脂材に浸漬させることによって、当該接合部に樹脂材を安定して付着させることができるとしている。 2. Description of the Related Art A technique is known in which an insulating process is performed on a joint portion of a stator segment coil constituting an electric motor or the like. For example, Patent Literature 1 discloses a stator insulation processing apparatus for performing insulation treatment on a joint of a segment coil of a stator, in a resin tank containing a powdery resin material, and inside the resin material. And an air supply means for sending air. In the stator insulation processing device described in Patent Document 1, air is fed into the resin material by the air supply means, and the joint portion is immersed in the resin material of the resin tank in a state where the resin material is suspended. The resin material can be stably attached to the joint.
ステータの絶縁処理装置においてステータのセグメントコイルの接合部に樹脂材を安定して付着させる方法として、特許文献1のように樹脂材の内部に空気を送り樹脂材を浮遊させるようにするものの他、樹脂槽をある振動周波数で振動させて樹脂材を流動させるようにするものが検討されている。しかしながら、連続してステータの生産を行う場合に、生産の当初に決定した最適な振動周波数で一定に保ったまま樹脂槽を振動させていても、樹脂材の流動状態が不安定になるなどにより、当該接合部に樹脂材を安定して付着させることができないことがあった。 As a method for stably adhering a resin material to the joint portion of the stator segment coil in the stator insulation processing apparatus, as in Patent Document 1, air is sent inside the resin material to float the resin material, Research has been made to cause a resin material to flow by vibrating a resin tank at a certain vibration frequency. However, when the stator is continuously produced, the flow of the resin material becomes unstable even if the resin tank is vibrated while being kept constant at the optimum vibration frequency determined at the beginning of production. In some cases, the resin material cannot be stably adhered to the joint.
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、連続してステータの生産を行う場合に、ステータのセグメントコイルの接合部に樹脂材をより安定して付着させることができるステータの絶縁処理装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above background, and in the case of continuously producing a stator, a stator insulation treatment that can more stably adhere a resin material to a joint portion of a segment coil of the stator. An object is to provide an apparatus.
本発明は、樹脂材が収容された樹脂槽を備え、ステータのセグメントコイルの接合部を前記樹脂材に浸漬させ、前記接合部に前記樹脂材を付着させることで前記接合部に絶縁処理を施すステータの絶縁処理装置であって、前記樹脂材を流動させるために前記樹脂槽を所定の振動周波数で振動させる振動手段と、前記樹脂槽の固有振動数を検出する固有振動数検出手段と、をさらに備え、前記固有振動数検出手段により検出された前記樹脂槽の固有振動数の変化に応じて前記所定の振動周波数を変更するものである。 The present invention includes a resin tank in which a resin material is accommodated, and a joint portion of a segment coil of a stator is immersed in the resin material, and the resin material is attached to the joint portion to insulate the joint portion. A stator insulation processing apparatus, comprising: vibration means for vibrating the resin tank at a predetermined vibration frequency to flow the resin material; and natural frequency detection means for detecting the natural frequency of the resin tank. In addition, the predetermined vibration frequency is changed in accordance with a change in the natural frequency of the resin tank detected by the natural frequency detecting means.
本発明によれば、連続してステータの生産を行う場合に、ステータのセグメントコイルの接合部に樹脂材をより安定して付着させることができる。 According to the present invention, when the stator is continuously produced, the resin material can be more stably attached to the joint portion of the segment coil of the stator.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
まず、図1を参照して本実施の形態にかかる絶縁処理装置によって絶縁処理が施されるステータ1の構成について説明する。
図1は、ステータ1の概略構成を示す斜視図である。図1に示すように、回転電機の固定子であるステータ1は、ステータコア11と複数のセグメント12から構成されるセグメントコイル10とを有する。ステータコア11は、略円筒状の電磁鋼板がステータ1の軸方向(図1におけるZ軸方向)に積層され、内周側に突出するティース11aと、隣り合うティース11a間においてステータコア11の径方向に形成されたスロット11bと、が設けられている。また、各スロット11bには、略U字形状(または略V字形状)に形成されたセグメント12が納められている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
First, with reference to FIG. 1, the structure of the stator 1 which is insulated by the insulation processing apparatus concerning this Embodiment is demonstrated.
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of the stator 1. As shown in FIG. 1, a stator 1 that is a stator of a rotating electrical machine includes a
2つの異なるセグメント12は導線末端の接合部14において接合されている。セグメントコイル10のコイル端部13には、複数の接合部14がステータコア11の周方向に4列に配置されている。接合部14は溶接によって接合されている。ステータ1は、接合部14が溶接によって接合された後に上下反転され、セグメントコイル10の接合部14がステータコア11から下方へ向けて延出する姿勢で樹脂槽の上に配置されて、セグメントコイル10の接合部14に絶縁処理が施される。
Two
次に、図2を参照して本実施の形態にかかる絶縁処理装置100の構成について説明する。図2は、本実施の形態にかかる絶縁処理装置100の概略構成を示す模式図である。図2に示すように、絶縁処理装置100は、樹脂槽20と、振動手段30と、固有振動数検出手段40と、昇降装置50と、制御手段70と、を備えている。
Next, the configuration of the
樹脂槽20は、粉体状の樹脂材Rを収容するものである。樹脂槽20の側面に設けられたエア供給ポート60および樹脂槽20の内部に配置された多孔板を介して粉体状の樹脂材Rの内部に乾燥空気を送ることにより、樹脂材Rを浮遊させた状態とする。なお、本実施形態では、樹脂槽20に粉体状の樹脂材Rを収容する構成としたが、これに限定されない。例えば、樹脂槽20に液体状の樹脂材Rを収容する構成としても良い。
The
昇降装置50は、セグメントコイル10の接合部14がステータコア11から下方へ向けて延出する姿勢で樹脂槽20の上に配置されたステータ1を樹脂槽20に収容された樹脂材Rに向けて下降させる。これにより、セグメントコイル10の接合部14から接合根元付近まで樹脂槽20内の樹脂材Rに浸漬させる。なお、ステータ1の確実な絶縁を確保するため、ステータ1の全体を樹脂槽20内の樹脂材Rに浸漬させるようにしてもよい。
The
振動手段30は、樹脂材Rを流動させるために樹脂槽20を所定の振動周波数で振動させる振動子である。固有振動数検出手段40は、樹脂槽20の固有振動数を検出する。固有振動数検出手段40は、例えば、加速度ピックアップ、解析装置などを含む。
The vibration means 30 is a vibrator that vibrates the
制御手段70は、固有振動数検出手段40が検出した樹脂槽20の固有振動数の変化に応じて、振動手段30により樹脂槽20を振動させる振動周波数を変更する。
The control means 70 changes the vibration frequency at which the
次に、固有振動数検出手段40により樹脂材Rを収容した樹脂槽20の固有振動数を検出する方法について説明する。なお、以下の説明では図2についても適宜参照する。
図3は、樹脂槽20に与えられる振動周波数を振ったときの、固有振動数検出手段40に含まれる加速度ピックアップによる測定結果の一例を示すグラフである。ここで、横軸は振動手段30により樹脂槽20に与えられる振動数(Hz)、縦軸は樹脂槽20の軸方向の加速度(m/s^2)を表す。図3に示すように、破線で囲んだ領域Aにおいて、軸方向の加速度がピークとなる。この軸方向の加速度のピークに対応する、振動手段30により樹脂槽20に与えられる振動周波数が、樹脂材Rを収容した樹脂槽20の固有振動数である。このように、横軸は振動手段30により樹脂槽20に与えられる振動周波数を振ったときの軸方向の加速度を加速度ピックアップにより測定することで、樹脂材Rを収容した樹脂槽20の固有振動数を検出することができる。
Next, a method for detecting the natural frequency of the
FIG. 3 is a graph showing an example of a measurement result obtained by the acceleration pickup included in the natural frequency detection means 40 when the vibration frequency applied to the
樹脂槽20に与えられる振動周波数を破線で囲んだ領域Aとすると、共振のため軸方向の加速度が大きくなりすぎるため(図3に示す例では、軸方向の加速度が20m/s^2以上)、樹脂材Rの表面が波立つなど樹脂材Rの流動状態が不安定になり、セグメントコイル10の接合部14に樹脂材Rを安定して付着させることができない。樹脂槽20に与えられる振動周波数を破線で囲んだ領域Cとすると、軸方向の加速度が小さすぎるため(図3に示す例では、軸方向の加速度が5m/s^2以下)、樹脂材Rを十分に流動させることができず、セグメントコイル10の接合部14に樹脂材Rを安定して付着させることができない。樹脂槽20に与えられる振動周波数を破線で囲んだ領域Bとすると、軸方向の加速度の大きさがセグメントコイル10の接合部14に樹脂材Rを安定して付着させることができる(図3に示す例では、軸方向の加速度が5m/s^2〜15m/s^2程度)。
If the vibration frequency given to the
以上より、固有振動数検出手段40により検出された、樹脂材Rを収容した樹脂槽20の固有振動数を基準として、セグメントコイル10の接合部14に樹脂材Rを安定して付着させるために最適となる樹脂槽20の振動周波数を決定することができる。
As described above, in order to stably attach the resin material R to the
ところで、固有振動数は、振動対象の形状によって変わるだけでなく、振動対象の重量によっても変わることが分かっている。樹脂槽20に収容された樹脂材Rの量が変わると、樹脂槽20の重量が変わるので、樹脂槽20の固有振動数も変わる。
By the way, it has been found that the natural frequency not only changes depending on the shape of the vibration target but also changes depending on the weight of the vibration target. When the amount of the resin material R accommodated in the
図4は、樹脂槽20に収容された樹脂材Rの量を変えたときの、固有振動数検出手段40に含まれる加速度ピックアップによる測定結果の一例を示すグラフである。図3と同様に、横軸は振動手段30により樹脂槽20に与えられる振動数(Hz)、縦軸は樹脂槽20の軸方向の加速度(m/s^2)を表す。また、破線L2は実線L1に対して樹脂材Rの量を増加させたときの加速度ピックアップによる測定結果、一点鎖線L3は実線L1に対して樹脂材Rの量を減少させたときの加速度ピックアップによる測定結果を示す。図4に示すように、実線L1に対して、破線L2では樹脂槽20の固有振動数が小さく、一点鎖線L3では樹脂槽20の固有振動数が大きくなっている。すなわち、樹脂材Rの量が増加すると樹脂槽20の固有振動数は小さくなり、樹脂材Rの量が減少すると樹脂槽20の固有振動数は大きくなる。
FIG. 4 is a graph showing an example of a measurement result by the acceleration pickup included in the natural frequency detection means 40 when the amount of the resin material R accommodated in the
このように、収容された樹脂材Rの量が変わると樹脂槽20の固有振動数が変わる。連続してステータ1の生産を行う場合、樹脂槽20における樹脂材Rの量が徐々に減少し、樹脂材Rの量が下限値よりも減少した時点で樹脂槽20に樹脂材Rを補給する。このため、連続してステータ1の生産を行う場合、生産の当初に決定した最適な振動周波数で一定に保ったまま樹脂槽20を振動させていても、樹脂槽20に収容された樹脂材Rの量が変わるとセグメントコイル10の接合部14に樹脂材Rを安定して付着させることができない場合がある。これにより、連続してステータ1の生産を行う場合に、ステータ1の品質のばらつきが大きくなる。
Thus, the natural frequency of the
本実施の形態では、例えば、各ステータ1に絶縁処理を行う際に、毎回、樹脂槽20の固有振動数を検出し、樹脂槽20の固有振動数の変化に応じて樹脂槽20の振動周波数を変化させる。このようにすることで、連続してステータ1の生産を行う場合などのように樹脂槽20における樹脂材Rの量が変化しても、ステータのセグメントコイルの接合部に樹脂材をより安定して付着させることができる。これにより、連続してステータ1の生産を行う場合に、ステータ1の品質のばらつきを抑えることができる。
In the present embodiment, for example, each time the stator 1 is insulated, the natural frequency of the
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。上記実施の形態では、各ステータ1に絶縁処理を行う際に、毎回、樹脂槽20の固有振動数を検出し、検出した固有振動数に基づいて樹脂槽20の振動周波数を変化させるようにしたが、これに限るものではない。例えば、所定の期間ごとに、樹脂槽20の固有振動数を検出し、樹脂槽20の固有振動数の変化に応じて樹脂槽20の振動周波数を変化させるようにしてもよい。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. In the above embodiment, each time the stator 1 is insulated, the natural frequency of the
1 ステータ
10 セグメントコイル
11 ステータコア
11a ティース
11b スロット
12 セグメント
13 コイル端部
14 接合部
20 樹脂槽
30 振動手段
40 固有振動数検出手段
50 昇降装置
60 エア供給ポート
70 制御手段
100 絶縁処理装置
R 樹脂材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (1)
前記樹脂材を流動させるために前記樹脂槽を所定の振動周波数で振動させる振動手段と、
前記樹脂槽の固有振動数を検出する固有振動数検出手段と、をさらに備え、
前記固有振動数検出手段により検出された前記樹脂槽の固有振動数の変化に応じて前記所定の振動周波数を変更する、ステータの絶縁処理装置。 Insulating treatment of a stator including a resin tank in which a resin material is accommodated, in which a joint portion of a segment coil of the stator is immersed in the resin material, and the resin material is attached to the joint portion to insulate the joint portion A device,
Vibration means for vibrating the resin tank at a predetermined vibration frequency in order to flow the resin material;
A natural frequency detecting means for detecting the natural frequency of the resin tank, and
An insulation processing apparatus for a stator that changes the predetermined vibration frequency in accordance with a change in the natural frequency of the resin tank detected by the natural frequency detection means.
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CN110994915A (en) * | 2019-12-11 | 2020-04-10 | 杭州科德磁业有限公司 | Production process of motor stator with high hardness, high heat dissipation efficiency and high insulation |
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