JP2018133840A - Slot coil fixing method of rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転電機のスロットコイル固定方法に関するものである。 The present invention relates to a slot coil fixing method for a rotating electrical machine.
従来から、回転電機においては、ステータのスロットに導体（以下、スロットコイルという）を配置し、スロットコイルをステータにワニスで固定する方法が知られている。ワニスによるスロットコイルの固定方法によれば、まず、ステータにスロットコイルを配置した後、前加熱工程においてワニスを加熱し、加熱したワニスをワニス塗布工程においてスロットコイルに塗布する。つぎに、スロットコイルにワニスを塗布した後、後加熱工程においてワニスを加熱して硬化する。これにより、スロットコイルをステータにワニスで固定できる（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, in a rotating electrical machine, a method is known in which a conductor (hereinafter referred to as a slot coil) is disposed in a slot of a stator and the slot coil is fixed to the stator with a varnish. According to the fixing method of the slot coil by the varnish, first, after arranging the slot coil in the stator, the varnish is heated in the preheating step, and the heated varnish is applied to the slot coil in the varnish application step. Next, after applying the varnish to the slot coil, the varnish is heated and cured in a post-heating step. Thereby, a slot coil can be fixed to a stator with a varnish (for example, refer patent document 1).
スロットコイルをステータにワニスで固定するためには、前加熱工程、ワニス塗布工程および後加熱工程を実施する大規模な設備投資が必要となる。
また、前加熱工程、ワニス塗布工程および後加熱工程の実施が必要になるため、スロットコイルをステータに固定するために作業時間が長くなる。
このように、大規模な設備投資や、長い作業時間が必要になり、回転電機のコストを抑える妨げになっていた。
さらに、複数のスロットコイルにワニスを均等に塗布することが難しい。このため、複数のスロットコイルをワニスの固定力で均等に固定し難く、回転電機の品質を保証する工夫が求められる。
In order to fix the slot coil to the stator with varnish, a large-scale capital investment for performing the preheating step, the varnish application step, and the postheating step is required.
Moreover, since it is necessary to perform a preheating process, a varnish application process, and a postheating process, the work time is increased to fix the slot coil to the stator.
In this way, large-scale capital investment and long working time are required, which hinders cost reduction of rotating electrical machines.
Furthermore, it is difficult to uniformly apply the varnish to the plurality of slot coils. For this reason, it is difficult to fix the plurality of slot coils evenly with the fixing force of the varnish, and a device that guarantees the quality of the rotating electrical machine is required.
そこで、この発明は、設備投資や作業時間を抑え、複数のスロットコイルをステータに均等の固定力で固定できる回転電機のスロットコイル固定方法を提供するものである。 Accordingly, the present invention provides a slot coil fixing method for a rotating electrical machine that can reduce capital investment and work time and can fix a plurality of slot coils to a stator with an equal fixing force.
上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、棒状コイル（例えば、実施形態の内径側スロットコイル２６、外径側スロットコイル２７）の外周に樹脂インシュレータ（例えば、実施形態の樹脂インシュレータ２８）が形成された状態で前記樹脂インシュレータおよび前記棒状コイルをステータコア（例えば、実施形態のステータコア２１）のスロット（例えば、実施形態のスロット２３）に固定する回転電機（例えば、実施形態の回転電機１０）のスロットコイル固定方法において、前記樹脂インシュレータの一方端部（例えば、実施形態の樹脂インシュレータの一方端部２８ａ）に鍔部（例えば、実施形態の第１鍔部３１）が設けられ、前記棒状コイルおよび前記樹脂インシュレータを前記スロットに挿入して前記鍔部をステータコアの一方面（例えば、実施形態のステータコアの一方面２１ｂ）に接触させる挿入工程と、前記ステータの他方面（例えば、実施形態のステータコアの他方面２１ｃ）から突出した前記樹脂インシュレータの他方端部（例えば、実施形態の樹脂インシュレータの他方端部２８ｂ）を熱変形させ、熱変形させた他方端部を前記ステータコアの他方面に接触させる加熱工程と、熱変形させた他方端部を冷却することにより、前記棒状コイルおよび前記樹脂インシュレータを前記ステータコアに固定する冷却工程と、を含むことを特徴とする。
In order to solve the above problem, the invention described in claim 1 is a resin insulator (for example, the embodiment of the embodiment) on the outer periphery of a rod-shaped coil (for example, the inner diameter
すなわち、挿入工程において、棒状コイルおよび樹脂インシュレータをスロットに挿入して鍔部をステータの一方面に接触させる。加熱工程において、樹脂インシュレータの他方端部を熱変形させてステータの他方面に接触させる。冷却工程において、熱変形させた他方端部を冷却する。
鍔部をステータの一方面に接触させ、他方端部をステータの他方面に接触させることにより、棒状コイルおよび樹脂インシュレータをステータに固定する。
このように、樹脂インシュレータの他方端部を熱変形させるだけなので、設備投資を抑えることができる。また、樹脂インシュレータの他方端部を熱変形させるだけなので、作業時間を短く抑えることができる。
That is, in the insertion step, the rod-shaped coil and the resin insulator are inserted into the slot, and the flange portion is brought into contact with one surface of the stator. In the heating step, the other end of the resin insulator is thermally deformed and brought into contact with the other surface of the stator. In the cooling step, the other end that is thermally deformed is cooled.
The rod-shaped coil and the resin insulator are fixed to the stator by bringing the flange portion into contact with one surface of the stator and the other end portion into contact with the other surface of the stator.
Thus, since the other end part of the resin insulator is only thermally deformed, the capital investment can be suppressed. In addition, since only the other end of the resin insulator is thermally deformed, the working time can be reduced.
さらに、棒状コイルおよび樹脂インシュレータをスロットに挿入した後、樹脂インシュレータの他方端部を加熱成形してステータの他方面に接触させるようにした。このように、鍔部をステータの一方面に接触させ、他方端部をステータの他方面に接触させることにより、ワニスで固定する場合に比べて、複数の樹脂インシュレータ（すなわち、複数のスロットコイル）をステータに均等の固定力で固定できる。すなわち、樹脂インシュレータをステータに固定する固定力の管理がしやすく、かつ、樹脂インシュレータ（すなわち、スロットコイル）を精度よくステータに固定することができる。 Furthermore, after inserting the rod-shaped coil and the resin insulator into the slot, the other end portion of the resin insulator is thermoformed so as to contact the other surface of the stator. In this way, a plurality of resin insulators (that is, a plurality of slot coils) are obtained by bringing the flange portion into contact with one surface of the stator and bringing the other end portion into contact with the other surface of the stator, as compared with the case of fixing with a varnish. Can be fixed to the stator with equal fixing force. That is, it is easy to manage the fixing force for fixing the resin insulator to the stator, and the resin insulator (that is, the slot coil) can be accurately fixed to the stator.
請求項２に記載した発明は、前記加熱工程および前記冷却工程をインパルス溶着により実施することを特徴とする。 The invention described in claim 2 is characterized in that the heating step and the cooling step are performed by impulse welding.
ここで、インパルス溶着は、加熱工程において、樹脂インシュレータの他方端部を加圧した状態において、瞬間的に大電流を流し、他方端部を加熱して熱変形させる。また、冷却工程において、加圧状態のまま冷却させる。すなわち、インパルス溶着は熱かしめ溶着である。
このように、加熱工程において、樹脂インシュレータの他方端部をインパルス溶着でステータの他方面に沿って広がるように熱変形させることにより、樹脂インシュレータ（すなわち、スロットコイル）をステータに確実に固定できる。
また、樹脂インシュレータの他方端部をインパルス溶着で直接熱変形させることができる。これにより、樹脂インシュレータの他方端部を瞬間的（インパルス）に加熱するだけで熱変形が可能になり、作業時間を短く抑えることができる。
Here, in the impulse welding, in the heating step, in a state where the other end portion of the resin insulator is pressurized, a large current is instantaneously passed, and the other end portion is heated and thermally deformed. Further, in the cooling step, cooling is performed in a pressurized state. That is, impulse welding is heat caulking.
Thus, in the heating step, the resin insulator (that is, the slot coil) can be reliably fixed to the stator by thermally deforming the other end of the resin insulator so as to spread along the other surface of the stator by impulse welding.
Further, the other end portion of the resin insulator can be directly thermally deformed by impulse welding. Thereby, thermal deformation becomes possible only by instantaneously (impulse) heating the other end of the resin insulator, and the working time can be reduced.
請求項３に記載した発明は、前記樹脂インシュレータの他方端部を上方に配置し、前記樹脂インシュレータの他方端部を上方から熱変形させることを特徴とする。 The invention described in claim 3 is characterized in that the other end portion of the resin insulator is disposed upward, and the other end portion of the resin insulator is thermally deformed from above.
このように、樹脂インシュレータの他方端部を上方に配置し、樹脂インシュレータの他方端部を、他方端部の上方から加熱して熱変形するようにした。これにより、樹脂インシュレータの他方端部の目視が容易になり、作業効率を高めことができる。 As described above, the other end of the resin insulator is disposed above, and the other end of the resin insulator is heated from above the other end to be thermally deformed. Thereby, visual observation of the other end part of a resin insulator becomes easy, and work efficiency can be improved.
請求項４に記載した発明は、前記ステータコアに配置された複数の樹脂インシュレータの他方端部を熱変形させる加熱治具（例えば、実施形態の加熱治具５３）を用いて、前記加熱工程および前記冷却工程を実施することを特徴とする。
The invention described in claim 4 uses the heating jig (for example, the
このように、複数の樹脂インシュレータの他方端部を熱変形させる加熱治具を用い、用いた加熱治具で、複数の樹脂インシュレータの他方端部を熱変形させるようにした。
よって、複数の樹脂インシュレータの他方端部を加熱治具で一括して熱変形させることができる。これにより、複数の樹脂インシュレータの他方端部を加熱工程および冷却工程で熱変形する際の作業時間を一層抑えることができる。
Thus, the heating jig which thermally deforms the other end part of a plurality of resin insulators was used, and the other end part of the plurality of resin insulators was thermally deformed with the heating jig used.
Therefore, the other end portions of the plurality of resin insulators can be collectively thermally deformed by the heating jig. Thereby, the work time at the time of carrying out the heat deformation of the other end part of a some resin insulator at a heating process and a cooling process can be suppressed further.
この発明によれば、樹脂インシュレータの他方端部を熱変形させてステータの他方面に接触させるようにした。よって、鍔部をステータの一方面に接触させ、他方端部をステータの他方面に接触させて棒状コイルおよび樹脂インシュレータをステータに固定できる。
樹脂インシュレータの他方端部を熱変形させるだけなので、設備投資や作業時間を短く抑えることができる。
さらに、鍔部をステータの一方面に接触させ、他方端部をステータの他方面に接触させることにより、ワニスで固定する場合に比べて、複数の樹脂インシュレータ（すなわち、複数のスロットコイル）をステータに均等の固定力で固定できる。
According to the present invention, the other end portion of the resin insulator is thermally deformed and brought into contact with the other surface of the stator. Therefore, the rod-shaped coil and the resin insulator can be fixed to the stator by contacting the flange portion with one surface of the stator and the other end portion with the other surface of the stator.
Since only the other end of the resin insulator is thermally deformed, capital investment and work time can be reduced.
Furthermore, by bringing the flange portion into contact with one surface of the stator and bringing the other end portion into contact with the other surface of the stator, a plurality of resin insulators (that is, a plurality of slot coils) are attached to the stator as compared with the case where they are fixed with a varnish. Can be fixed with equal fixing force.
次に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、回転電機１０は、ステータ１１と、ロータ（図示せず）とを備えている。ステータ１１は、ステータコア組立体１４と、一対のベースプレート組立体１５，１６とを備えている。ステータコア組立体１４の両側にベースプレート組立体１５およびベースプレート組立体１６が絶縁シート１７を介して組み付けられている。
ステータコア組立体１４は、環状のステータコア（ステータ）２１と、複数のスロットコイル２５とを備える。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the rotating
The
ステータコア２１は、例えば、プレス抜きされた複数枚の磁性体製の鋼板が積層されて構成されている。磁性体製の鋼板として珪素鋼板が挙げられる。このステータコア２１は、径方向内側に複数のティース２２と、隣接するティース２２間に形成される複数のスロット２３とが形成されている。複数のスロット２３は、ステータコア２１の軸線方向に貫通して形成され、かつ、ステータコア２１の内周面２１ａに沿って円弧状に形成されている。また、複数のスロット２３は、ステータコア２１の内周面２１ａに開口部２４（図２も参照）が形成されている。
複数のスロット２３にスロットコイル２５が収納されている。複数のスロットコイル２５は、ベースプレート組立体１５，１６の接続コイル（図示せず）で接続されている。
The
A
図２、図３に示すように、スロットコイル２５は、ステータコア２１の軸線３０方向に沿って連続して延びる内径側スロットコイル（棒状コイル）２６と、軸線方向に沿って連続して配置される外径側スロットコイル（棒状コイル）２７とを含む。
内径側スロットコイル２６は、ステータコア２１の内周面２１ａ側（すなわち、ロータ側）に配置されている。また、外径側スロットコイル２７は、内径側スロットコイル２６に対してロータと反対側に配置されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
The inner diameter
内径側スロットコイル２６および外径側スロットコイル２７の外周に樹脂インシュレータ２８が形成されている。内径側スロットコイル２６および外径側スロットコイル２７は、外周が樹脂インシュレータ２８で被覆されることにより一体にまとめられている。
この状態において、内径側スロットコイル２６の一方端部２６ａが樹脂インシュレータ２８の一方端部２８ａから外部に突出されている。内径側スロットコイル２６の他方端部２６ｂが樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂから外部に突出されている。
また、外径側スロットコイル２７の一方端部２７ａが樹脂インシュレータ２８の一方端部２８ａから外部に突出されている。外径側スロットコイル２７の他方端部２７ｂが樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂから外部に突出されている。
A
In this state, one
Further, one
図３、図４に示すように、内径側スロットコイル２６は、板状の略矩形体に形成された導体（例えば、銅バー）である。外径側スロットコイル２７は、板状の略矩形体に形成された導体（例えば、銅バー）である。
樹脂インシュレータ２８は、絶縁材で形成されている。樹脂インシュレータ２８は、インシュレータ本体２９と、樹脂インシュレータ２８の一方端部２８ａに形成された第１鍔部（鍔部）３１と、樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂに形成された第２鍔部３２とを有する。
As shown in FIGS. 3 and 4, the inner diameter
The
インシュレータ本体２９は、ステータコア２１の複数のスロット２３に挿入（挿通）可能に、外形が矩形状に形成されている。第１鍔部３１は、インシュレータ本体２９の一方端部からステータコア２１の一方面２１ｂに沿ってスロット２３より大きく張り出されている。第２鍔部３２は、インシュレータ本体２９の他方端部からステータコア２１の他方面２１ｃに沿ってスロット２３より大きく張り出されている。
よって、樹脂インシュレータ２８は、第１鍔部３１と第２鍔部３２とによりスロット２３に固定されている。これにより、樹脂インシュレータ２８とともに内径側スロットコイル２６および外径側スロットコイル２７がステータコア２１に固定されている。
The insulator
Therefore, the
つぎに、複数のスロットコイル２５をステータコア２１に固定するスロットコイル固定方法を図５〜図７に基づいて説明する。なお、図５〜図７において、第２鍔部３２が形成されていない樹脂インシュレータを、構成の理解を容易にするために、便宜上、樹脂インシュレータ２８Ａとして説明する。
Next, a slot coil fixing method for fixing the plurality of slot coils 25 to the
図５（ａ）に示す挿入工程において、スロットコイル２５が樹脂インシュレータ２８Ａで被覆されることにより一体にまとめられている。スロットコイル２５および樹脂インシュレータ２８Ａを、ステータコア２１の一方面２１ｂ側（下方側）から複数のスロット２３に矢印Ａの如く挿入する。
In the insertion step shown in FIG. 5A, the
図５（ｂ）に示す挿入工程において、スロットコイル２５の内径側スロットコイル２６の他方端部２６ｂおよび外径側スロットコイル２７の他方端部２７ｂがステータコア２１の一方面２１ｂ側から上方に突出する。また、樹脂インシュレータ２８Ａの他方端部２８ｂがステータコア２１の一方面２１ｂ側から上方に突出する。
ステータコア２１の複数のスロット２３にスロットコイル２５および樹脂インシュレータ２８Ａが配置される。この状態において、樹脂インシュレータ２８Ａは、ステータコア２１の内周面２１ａに沿って円弧状に配置されている。
5B, the
A
図６（ａ）に示す加熱工程において、スロットコイル２５および樹脂インシュレータ２８Ａが配置されたステータコア２１を下型（以下、載置治具という）５１に載置する。載置治具５１は円盤状に形成されている。
In the heating step shown in FIG. 6A, the
図６（ｂ）に示す加熱工程において、スロットコイル２５の内径側スロットコイル２６、外径側スロットコイル２７が載置治具５１の貫通孔に差し込まれる。載置治具５１の表面５１ａに複数の第１鍔部３１が載置される。
この状態において、上型（以下、加熱治具という）５３が内径側スロットコイル２６の他方端部２６ｂ、外径側スロットコイル２７の他方端部２７ｂおよび樹脂インシュレータ２８Ａの他方端部２８ｂに向けて下方に矢印Ｂの如く移動する。
In the heating step shown in FIG. 6B, the inner diameter
In this state, the upper mold (hereinafter referred to as a heating jig) 53 faces the
図６（ａ）に戻って、加熱治具５３は、平面視において、複数のスロットコイル２５の他方端部および複数の樹脂インシュレータ２８Ａの他方端部２８ｂに対向するように、環状に形成されている。
加熱治具５３は、加熱治具５３の周方向に複数の熱加締め部５５（図７（ａ）参照）を備えている。熱加締め部５５は、複数の樹脂インシュレータ２８Ａの他方端部２８ｂに対応する個数だけ加熱治具５３に設けられている。
Returning to FIG. 6A, the
The
図７（ａ）に示す加熱工程において、熱加締め部５５は、複数の樹脂インシュレータ２８Ａの他方端部２８ｂに対応する位置に配置されている。熱加締め部５５は、裏面５５ａのうち、樹脂インシュレータ２８Ａの他方端部２８ｂに対応する位置に凹部５７が形成されている。
また、内径側スロットコイル２６の他方端部２６ｂに対応する位置に内径側貫通孔５８が形成されている。外径側スロットコイル２７の他方端部２７ｂに対応する位置に外径側貫通孔５９が形成されている。
さらに、熱加締め部５５は、樹脂インシュレータ２８Ａの他方端部２８ｂに対応する位置に抵抗体とエア噴射口（図示せず）が設けられている。
In the heating step shown in FIG. 7A, the
An inner diameter side through
Further, the
加熱治具５３が内径側スロットコイル２６の他方端部２６ｂ、外径側スロットコイル２７の他方端部２７ｂおよび樹脂インシュレータ２８Ａの他方端部２８ｂに向けて矢印Ｂの如く移動する。これにより、内径側スロットコイル２６の他方端部２６ｂに内径側貫通孔５８が嵌合される。また、外径側スロットコイル２７の他方端部２７ｂに外径側貫通孔５９が嵌合される。
さらに、樹脂インシュレータ２８Ａの他方端部２８ｂが凹部５７に嵌合される。
The
Further, the
この状態において、熱加締め部５５で樹脂インシュレータ２８Ａの他方端部２８ｂをインパルス溶着する。すなわち、熱加締め部５５の凹部５７で樹脂インシュレータ２８Ａの他方端部２８ｂを加圧する。他方端部２８ｂを加圧した状態で、加熱治具５３の抵抗体に電流を流し、樹脂インシュレータ２８Ａの他方端部２８ｂを加熱する。よって、樹脂インシュレータ２８Ａの他方端部２８ｂが熱変形する。
ここで、複数の熱加締め部５５は、複数の樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂに対応するように備えられている。よって、加熱治具５３で複数の樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂを一括して熱変形させることができる。
In this state, the
Here, the plurality of
複数の樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂを一括して熱変形させた後、熱変形させた他方端部２８ｂを冷却工程において冷却する。具体的には、冷却工程において、樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂを熱変形した後、熱変形した他方端部２８ｂに圧縮エアを吹き付ける。他方端部２８ｂに圧縮エアが吹き付けられることにより、樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂを冷却する。これにより、インパルス溶着が完了する。
After the
図７（ｂ）に示すように、冷却工程において、樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂを冷却することにより、他方端部２８ｂが第２鍔部３２に形成される。第２鍔部３２は、インシュレータ本体２９（図４参照）の他方端部からステータコア２１の他方面２１ｃに沿ってスロット２３（図４参照）より大きく張り出されている。さらに、第２鍔部３２は、ステータコア２１の他方面２１ｃに接触されている。
よって、樹脂インシュレータ２８が第１鍔部３１（図３参照）と第２鍔部３２とでスロット２３に固定される。これにより、樹脂インシュレータ２８とともに、スロットコイル２５の内径側スロットコイル２６および外径側スロットコイル２７がステータコア２１に固定される。
As shown in FIG. 7B, in the cooling step, the
Therefore, the
このように、インパルス溶着は、加熱工程において、樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂを加圧した状態において、瞬間的に大電流を流し、他方端部２８ｂを加熱して熱変形する。また、冷却工程において、加熱した他方端部２８ｂを加圧状態のまま冷却する。
よって、加熱工程および冷却工程において、樹脂インシュレータ２８Ａの他方端部２８ｂをインパルス溶着（すなわち、熱かしめ溶着）でステータコア２１の他方面２１ｃに沿って広がるように熱変形できる。
これにより、樹脂インシュレータ２８をステータコア２１に確実に固定できる。さらに、樹脂インシュレータ２８とともに、スロットコイル２５の内径側スロットコイル２６および外径側スロットコイル２７をステータコア２１に確実に固定できる。
As described above, in the impulse welding, in the heating process, in a state where the
Therefore, in the heating step and the cooling step, the
Thereby, the
また、ステータコア２１の他方面２１ｃを上方に配置し、樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂをステータコア２１の他方面２１ｃの上方に配置した。さらに、樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂに熱加締め部５５を上方から配置するようにした。加えて、樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂを上方から加熱して熱変形するようにした。
これにより、樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂが第２鍔部３２に形成されたことを目視により容易に確認でき、インパルス溶着の作業効率を高めることができる。
Further, the
Thereby, it can confirm easily visually that the
さらに、加熱治具５３に複数の熱加締め部５５を備え、複数の熱加締め部５５を、複数の樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂに対応させた。よって、加熱治具５３で複数の樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂを一括して熱変形させることができる。
これにより、複数の樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂの熱変形の作業時間を短く抑えることができる。
Further, the
Thereby, the working time of the thermal deformation of the
なお、実施形態においては、加熱治具５３の複数の熱加締め部５５を、複数の樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂに対応させた例について説明したが、これに限定するものではない。その他の例として、加熱治具５３の複数の熱加締め部５５を、複数の樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂの少なくとも一部に対応させることも可能である。
この場合、複数の加熱治具５３を備えることにより、複数の樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂを一括して熱変形させることができる。これにより、実施形態と同様に、複数の樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂの熱変形の作業時間を短く抑えることができる。
In the embodiment, the example in which the plurality of
In this case, by providing the plurality of heating jigs 53, the
ついで、実施形態のスロットコイル固定方法と比較例のスロットコイル固定方法とを図８のグラフに基づいて説明する。図８（ａ）に比較例のスロットコイル固定方法を示す。図８（ａ）に示す比較例は、内径側スロットコイルおよび外径側スロットコイルをステータコアにワニスで固定するスロットコイル固定方法である。図８（ａ）において、縦軸は環境温度を示し、横軸は作業時間を示す。グラフＧ１は環境温度と作業時間との関係を示す。 Next, the slot coil fixing method of the embodiment and the slot coil fixing method of the comparative example will be described based on the graph of FIG. FIG. 8A shows a slot coil fixing method of a comparative example. The comparative example shown in FIG. 8A is a slot coil fixing method in which an inner diameter side slot coil and an outer diameter side slot coil are fixed to a stator core with a varnish. In FIG. 8A, the vertical axis represents the environmental temperature, and the horizontal axis represents the working time. Graph G1 shows the relationship between environmental temperature and working time.
また、図８（ｂ）に実施形態のスロットコイル固定方法を示す。図８（ｂ）に示す実施形態は、内径側スロットコイル２６および外径側スロットコイル２７をステータコア２１に第１鍔部３１および第２鍔部３２で固定するスロットコイル固定方法である。図８（ｂ）において、縦軸は加熱治具５３の抵抗体温度を示し、横軸は作業時間を示す。グラフＧ２は抵抗体温度と作業時間との関係を示す。
FIG. 8B shows a slot coil fixing method according to the embodiment. The embodiment shown in FIG. 8B is a slot coil fixing method in which the inner diameter
まず、比較例のスロットコイル固定方法を図８（ａ）に基づいて説明する。
図８（ａ）のグラフＧ１に示すように、比較例のスロットコイル固定方法によれば、まず、前加熱工程においてワニスを加熱する。つぎに、ワニス塗布工程において、加熱したワニスを内径側スロットコイルおよび外径側スロットコイルに塗布する。ついで、後加熱工程においてワニスを加熱して硬化する。これにより、スロットコイルをステータにワニスで固定する。
First, a slot coil fixing method according to a comparative example will be described with reference to FIG.
As shown in a graph G1 in FIG. 8A, according to the slot coil fixing method of the comparative example, first, the varnish is heated in the preheating step. Next, in the varnish application step, the heated varnish is applied to the inner diameter side slot coil and the outer diameter side slot coil. Next, the varnish is heated and cured in a post-heating step. Thereby, a slot coil is fixed to a stator with a varnish.
このように、比較例のスロットコイル固定方法によれば、内径側スロットコイルおよび外径側スロットコイルをステータにワニスで固定するために、前加熱工程、ワニス塗布工程および後加熱工程が必要になる。このため、作業工程が多く、作業時間が長くなる。
また、比較例のスロットコイル固定方法によれば、前加熱工程、ワニス塗布工程および後加熱工程を実施するための設備がそれぞれ必要になる。このため、各工程を実施するための設備を用いる必要があり、大規模な設備投資が必要となる。
As described above, according to the slot coil fixing method of the comparative example, in order to fix the inner diameter side slot coil and the outer diameter side slot coil to the stator with the varnish, the preheating step, the varnish application step, and the post heating step are required. . For this reason, there are many work processes and work time becomes long.
Moreover, according to the slot coil fixing method of the comparative example, facilities for carrying out the preheating step, the varnish application step, and the postheating step are required. For this reason, it is necessary to use equipment for carrying out each process, and a large-scale capital investment is required.
さらに、比較例のスロットコイル固定方法によれば、複数の内径側スロットコイルおよび複数の外径側スロットコイルをステータコアにワニスで固定する。この場合、複数の内径側スロットコイルおよび複数の外径側スロットコイルにワニスを均等に塗布することが難しい。このため、複数の内径側スロットコイルおよび複数の外径側スロットコイルをワニスの固定力で均等に固定することが難しく、回転電機の品質を保証する工夫が求められる。 Furthermore, according to the slot coil fixing method of the comparative example, the plurality of inner diameter side slot coils and the plurality of outer diameter side slot coils are fixed to the stator core with a varnish. In this case, it is difficult to uniformly apply the varnish to the plurality of inner diameter side slot coils and the plurality of outer diameter side slot coils. For this reason, it is difficult to evenly fix the plurality of inner diameter side slot coils and the plurality of outer diameter side slot coils with the fixing force of the varnish, and a device for guaranteeing the quality of the rotating electrical machine is required.
つぎに、実施形態のスロットコイル固定方法を図８（ｂ）に基づいて説明する。
図８（ｂ）のグラフＧ２に示すように、のスロットコイル固定方法によれば、まず、加熱工程において、熱加締め部５５の凹部５７で樹脂インシュレータ２８Ａの他方端部２８ｂを加圧する。この状態において、熱加締め部５５の抵抗体に電流を流すことにより、樹脂インシュレータ２８Ａの他方端部２８ｂを加熱する。樹脂インシュレータ２８Ａの他方端部２８ｂが加圧された状態で加熱されることにより、他方端部２８ｂが熱変形する。
このように、樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂを抵抗体に電流を流すことにより、直接熱変形させることができる。これにより、樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂを瞬間的（インパルス）に加熱するだけで熱変形が可能になり、作業時間を短く抑えることができる。
Next, the slot coil fixing method of the embodiment will be described with reference to FIG.
As shown in the graph G2 of FIG. 8B, according to the slot coil fixing method, first, in the heating process, the
Thus, the
つぎに、冷却工程において、熱変形した樹脂インシュレータ２８Ａの他方端部２８ｂに圧縮エアを吹き付けて樹脂インシュレータ２８Ａの他方端部２８ｂを冷却する。樹脂インシュレータ２８Ａの他方端部２８ｂを冷却することにより、他方端部２８ｂが第２鍔部３２に形成される。
これにより、樹脂インシュレータ２８が第１鍔部３１と第２鍔部３２とでスロット２３に固定され、内径側スロットコイル２６および外径側スロットコイル２７がステータコア２１に固定される。
Next, in the cooling step, compressed air is blown to the
Accordingly, the
このように、実施形態のスロットコイル固定方法によれば、加熱工程において樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂを熱変形させ、冷却工程において熱変形させた他方端部２８ｂを冷却することにより、樹脂インシュレータ２８をステータコア２１に固定できる。
また、実施形態のスロットコイル固定方法によれば、樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂを熱変形させるだけで、樹脂インシュレータ２８をステータコア２１に固定できるので、作業時間を短く抑えることができる。
さらに、実施形態のスロットコイル固定方法によれば、樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂを直接熱変形させるだけなので、設備投資を抑えることができる。
As described above, according to the slot coil fixing method of the embodiment, the
Further, according to the slot coil fixing method of the embodiment, the
Furthermore, according to the slot coil fixing method of the embodiment, since the
また、実施形態のスロットコイル固定方法によれば、樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂを加熱成形してステータコア２１の他方面２１ｃに接触させて、内径側スロットコイル２６および外径側スロットコイル２７をステータコア２１に固定するようにした。
よって、比較例のスロットコイル固定方法ように、内径側スロットコイルおよび外径側スロットコイルをワニスで固定する場合に比べて、複数の内径側スロットコイル２６および複数の外径側スロットコイル２７をステータコア２１に均等の固定力で固定できる。
これにより、複数の内径側スロットコイル２６および複数の外径側スロットコイル２７をステータコア２１に固定する固定力の管理が容易になる。加えて、内径側スロットコイル２６および外径側スロットコイル２７を精度よくステータコア２１に固定できる。
Further, according to the slot coil fixing method of the embodiment, the
Therefore, as compared with the case where the inner diameter side slot coil and the outer diameter side slot coil are fixed with a varnish as in the slot coil fixing method of the comparative example, the plurality of inner diameter side slot coils 26 and the plurality of outer diameter side slot coils 27 are connected to the stator core. 21 can be fixed with an equal fixing force.
This facilitates management of the fixing force for fixing the plurality of inner diameter side slot coils 26 and the plurality of outer diameter side slot coils 27 to the
なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、前記実施形態では、樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂをインパルス溶着で熱変形させた例について説明したが、これに限定するものではない。その他の例として、樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂをインパルス溶着以外の加熱手段で熱変形させることも可能である。
The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the example in which the
また、前記実施形態では、樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂを上方に向けて配置し、樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂを上方からインパルス溶着する例について説明したが、これに限らない。その他の例として、樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂを下方、横方向に向けて配置して、樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂを下方、横方向からインパルス溶着することも可能である。
Moreover, although the said embodiment demonstrated the example which arrange | positions the
さらに、前記実施形態では、加熱治具５３の熱加締め部５５を、複数の樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂに対応する個数設けた例について説明した。これにより、複数の樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂを、１つの加熱治具５３で一括して熱変形させることが可能である。
なお、その他の例として、加熱治具５３の熱加締め部５５を、少なくとも一つ以上で、かつ、複数の樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂより少ない個数設けることも可能である。この場合、加熱治具５３を複数の樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂに対応する複数の個数を用いて、複数個数の加熱治具５３で複数の樹脂インシュレータ２８の他方端部２８ｂを一括して熱変形させることが可能である。
Furthermore, in the above-described embodiment, the example in which the number of the heat-clamping
As another example, it is also possible to provide at least one
１０……回転電機
２１……ステータコア（ステータ）
２１ｂ…ステータコアの一方面
２１ｃ…ステータコアの他方面
２３……スロット
２６……内径側スロットコイル（棒状コイル、スロットコイル）
２６ａ…内径側スロットコイルの一方端部
２６ｂ…内径側スロットコイルの他方端部
２７……外径側スロットコイル（棒状コイル、スロットコイル）
２７ａ…外径側スロットコイルの一方端部
２７ｂ…外径側スロットコイルの他方端部
２８……樹脂インシュレータ
２８ａ…樹脂インシュレータの一方端部
２８ｂ…樹脂インシュレータの他方端部
３１……第１鍔部（鍔部）
３２……第２鍔部
５３……加熱治具
５５……熱加締め部
10 …… Rotary
21b... One surface of the
26a: One end of the inner diameter
27a: One end portion of outer diameter
32 ……
Claims (4)
前記樹脂インシュレータの一方端部に鍔部が設けられ、前記棒状コイルおよび前記樹脂インシュレータを前記スロットに挿入して前記鍔部をステータコアの一方面に接触させる挿入工程と、
前記ステータコアの他方面から突出した前記樹脂インシュレータの他方端部を熱変形させ、熱変形させた他方端部を前記ステータコアの他方面に接触させる加熱工程と、
熱変形させた他方端部を冷却することにより、前記棒状コイルおよび前記樹脂インシュレータを前記ステータコアに固定する冷却工程と、
を含むことを特徴とする回転電機のスロットコイル固定方法。 In the slot coil fixing method of the rotating electrical machine, the resin insulator and the rod coil are fixed to the slot of the stator core in a state where the resin insulator is formed on the outer periphery of the rod coil.
An insertion step in which a flange is provided at one end of the resin insulator, the rod-shaped coil and the resin insulator are inserted into the slot, and the flange is brought into contact with one surface of the stator core;
A heating step of thermally deforming the other end of the resin insulator projecting from the other surface of the stator core, and contacting the other end of the resin core with the other surface of the stator core;
A cooling step of fixing the rod-shaped coil and the resin insulator to the stator core by cooling the other end portion thermally deformed;
A method for fixing a slot coil of a rotating electrical machine.
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