JP3739948B2 - Insulating coil fixing member, rotating electric machine equipped with the fixing member, and insulating coil fixing method - Google Patents

Insulating coil fixing member, rotating electric machine equipped with the fixing member, and insulating coil fixing method Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転電機における絶縁コイルの固定部材、該固定部材を備えた回転電機及び絶縁コイルの固定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動機や発電機等の回転電機は、絶縁物と導体とからなる絶縁コイルを、鉄心のスロット内に収納して構成されている。この絶縁コイルには、運転中、主として、半径方向に作用する電磁力や長手方向に作用する熱伸縮力等の各種の力が作用する。このため、通常は、これら各種の力に耐えて、絶縁コイルの機能を維持する目的で、電動機や小容量の発電機では、絶縁コイルを鉄心のスロット内に収納した後に、樹脂の含浸・硬化処理を行うようにしている。
【０００３】
しかしながら、サイズの大きな発電機では、コイル収納後の樹脂の含浸が困難であるため、樹脂の含浸・硬化等の処理を予め行った絶縁コイルを鉄心のスロット内に収納するようにしている。
【０００４】
図８は、この種の従来の回転電機のステータの一例を示す部分断面斜視図であり、予め樹脂の含浸・硬化等の処理を行った、絶縁物２６と導体２７とからなる絶縁コイル２８を、複数の鋼板１を積層してなる鉄心２のスロット３内に収納している。絶縁コイル２８は、図８の上下面に位置するＦＲＰからなるスペーサ２９とこれらのスペーサ２９に図８の上下方向に圧縮力を与える楔３０によって固定されている。また、絶縁コイル２８は成形寸法にばらつきがあり、また、鉄心２のスロット３の寸法も一様でないため、一般にスロット３は余裕を持たせた寸法で形成されている。従って、絶縁コイル２８の側面とスロット３の内面との間には間隙が生じる。そのため、図８に示した従来例では、絶縁コイル２８の側面片側に残存する間隙２２に、その大きさに応じたＦＲＰシート２０を挿入することにより、絶縁コイル２８を固定している。
【０００５】
また、図９に示したように、上記ＦＲＰシートに代えて波状の断面を有するＦＲＰ板２１を間隙２２に挿入し、このＦＲＰ板２１の形状回復力及びその摩擦力によって絶縁コイル２８を固定している例もある。
【０００６】
また、図１０に示したように、予め絶縁コイル２８の側面に、無機物を充填した弾性体層３１、無機物が充填されてない弾性体層３２からなる固定部材３３を形成し、この固定部材３３と共に絶縁コイル２８をスロット３内に挿入し、二つの弾性体層３１，３２からなる固定部材３３の反発力、及び鉄心２との摩擦力によって、絶縁コイル２８を固定している例（カナダ特許第９３２０１３号）や、さらに、特願平８−２４３７８０号として提案された、無機物の形状を短繊維状にして絶縁コイル２８から鉄心２への熱伝達性能を向上させたものもある。
【０００７】
また、図１１に示したように、片面を波状に成形した弾性体のシート３４を絶縁コイル２８の側面に形成し、見かけ状の弾性率を低下させて挿入を容易にしている例（米国特許第４００８４０９号）もある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
絶縁コイル２８とスロット３との間に生じる間隙２２は、高い熱抵抗を有し、運転中に導体２７内で発生したジュール熱を鉄心２側に伝え難くし、絶縁コイル２８の温度上昇をもたらし、その結果、絶縁物２６を構成する有機物の電気的、機械的特性の劣化を促進するため、上記のように間隙２２を低減することは回転電機の性能向上につながる。
【０００９】
しかしながら、図８に示した手段は、ＦＲＰシート２０の剛性が高く、該ＦＲＰシート２０では、積層した薄い鋼板１から構成されることによって鉄心２のスロット３内面に形成される凹凸に追従することができない。このため、ＦＲＰシート２０を充填しても微少な空隙が残り、鉄心２への熱伝導を阻害することがある。また、ＦＲＰシート２０は、異なる厚さを有するものを連続的に用意することは不可能であるため、実使用上、用意した所定厚さのＦＲＰシート２０で調整できない場合には、挿入しないこともある。従って、この場合には間隙２２により広範囲で熱伝導が阻害されることになると共に、絶縁コイル２８の固定力も低下させることになる。
【００１０】
図９に示した手段を用いた場合には、間隙２２の寸法変化に対しても十分対応することができるが、その波状断面によって、絶縁コイル２８とスロット３との間に空隙が残ることになり、熱伝導性能の点からは好ましくない。
【００１１】
図１０に示した手段は、無機物を配合する弾性体層３１及び配合しない弾性体層３２を用いることにより、スロット３内の凹凸に追従して空隙を残さない構造となっているが、無機物や金属に比較して熱伝導性に劣る有機物のみの弾性体層３２が存在するため、この弾性体層３２で熱伝導が阻害されることがある。また、絶縁コイル２８に弾性体層３１，３２からなる固定部材３３を形成若しくは貼り付けて鉄心２のスロット３に挿入すると、運転中に種々の振動が絶縁コイル２８に加わった際に、薄い鋼板１のエッジによって亀裂を生じて絶縁コイル２８の表面から剥離したり脱落したりし、長期運転することにより、結果として広い領域にわたって空隙が生じるおそれがある。短繊維等を充填した場合も同様で、亀裂を生じて、空隙を生じるおそれがある。
【００１２】
図１１に示した手段の場合には、表面が波状の弾性体層３４を絶縁コイル２８上に形成して挿入するため、絶縁コイル２８と鉄心２との間に空隙が生じて熱伝導を阻害する可能性がある。
【００１３】
本発明は上記した事情に鑑みなされたものであり、絶縁コイルの固定力を維持しつつ、熱伝導性を高めて絶縁コイルの温度上昇を抑制し、絶縁コイルの性能低下を防ぐことが可能で、信頼性が長期にわたって高い回転電機における絶縁コイルの固定部材、該固定部材を備えた回転電機及び絶縁コイルの固定方法を提供することを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の絶縁コイルの固定部材は、予め作製した絶縁コイルを、回転電機の鉄心のスロット内に挿入して固定する際に、前記絶縁コイルの側面と前記スロットの内面との間に配置され、前記絶縁コイルを前記スロット内に固定する、少なくとも１つの補強シート層と前記補強シート層の少なくとも片面に積層されたゴム状弾性体層とを有する積層シートからなり、積層方向の体積抵抗率が１００〜１０００００Ωｃｍである回転電機の絶縁コイル固定部材において、前記ゴム状弾性体層にスリット又は窪みが形成されていることを特徴とする回転電機の固定部材である。
【００１５】
請求項１によれば、絶縁コイルの固定部材が、１以上の補強シート層とゴム状弾性体層との積層シートからなるため、ゴム状の弾性体層若しくは無機粉体を充填した弾性体層のみからなる固定部材と比較して強度が高く、鉄心を構成する薄い鋼板のエッジとの接触によって引き裂けが生じることによる絶縁コイルからの剥離、脱落の発生が低減する。また、補強シート層とゴム状弾性体層とからなるため、スロット内面の凹凸に追従して隙間が生じにくく確実に絶縁コイルを保持できると共に、熱伝導効率が優れている。しかも、絶縁コイルからの剥離や脱落の発生が少ないため、長期にわたって安定して絶縁コイルの温度上昇を抑制でき、この固定部材を用いることにより信頼性の高い回転電機を製造することができる。
【００１６】
この絶縁コイルの固定部材は、前記補強シート層が、プラスチックフィルム、無機材料、有機材料若しくはその両方からなる織布又は不織布、及びカレンダー処理を行った無機材料、有機材料若しくはその両方からなる不織布、から選ばれる。
【００１７】
この固定部材は、補強シート層として、プラスチックフィルム、無機材料、有機材料若しくはその両方からなる織布又は不織布、及び、カレンダー処理を行った該不織布、から選ばれるものを選択することにより、引き裂けの発生率をより低減し、より長期にわたって安定して絶縁コイルの温度上昇を抑制することができる。
【００１８】
また、前記ゴム状弾性体層には、高熱伝導性の無機充填材、金属粉体のうちのいずれか少なくとも一方が充填されることが望ましい。
【００１９】
ゴム状弾性体層に、高熱伝導性の無機充填材、金属粉体のうちのいずれか少なくとも一方を充填した場合には、熱伝導性がさらに向上する。
【００２０】
請求項１の絶縁コイルの固定部材には、さらに、最外層を形成するゴム状弾性体層に、スリット又は窪みが設けられている。
【００２１】
請求項１によれば、最外層を形成するゴム状弾性体層にスリット又は窪みが設けられているため、見かけ上の弾性率が低下し、絶縁コイルのスロットへの挿入が容易になる。このスリットを有する固定部材を、絶縁コイルに、スロットへの挿入方向に対して角度を有する方向にスリットの方向が一致するようにする被覆して挿入すれば、挿入時にスリットが鉄心のエッジに引っかからず、ゴム状弾性体層の脱落、剥離を抑制でき、未挿入部分の発生を低減し、絶縁コイルの温度上昇をより確実に抑制することができる。また、補強シート層を有しているため、ゴム状弾性体のみからなるものと比較して挿入時の引き裂けの発生が少ない。
【００２２】
請求項１の絶縁コイルの固定部材は、積層方向の体積抵抗率が１０0 〜１０5 Ωcmである。
【００２３】
請求項１の固定部材は、積層シートの積層方向の体積抵抗率が１０0 〜１０5 Ωcmのであるため、絶縁コイルの最外層に同じ範囲内の体積抵抗率を持つ半導電層を設けることにより、絶縁コイル表面と鉄心間を同電位に保ち、両者間の部分放電を抑制することができ、絶縁コイルに発生した熱をさらに効率よく鉄心に伝導することができる。
【００２４】
請求項２記載の本発明の回転電機は、予め作製した絶縁コイルを、回転電機の鉄心のスロット内に挿入して固定するにあたり、前記絶縁コイルの側面と前記スロットの内面との間に請求項１記載の固定部材を配置して前記絶縁コイルを前記スロット内に挿入し固定してなることを特徴とする。
【００２５】
請求項１によれば、絶縁コイルの固定部材として、１以上の補強シート層とゴム状弾性体層との積層シートからなるものを用いているため、ゴム状の弾性体層若しくは無機粉体を充填した弾性体層のみからなる固定部材と比較して強度が高く、鉄心を構成する薄い鋼板のエッジとの接触によって引き裂けが生じることによる絶縁コイルからの剥離、脱落の発生が低減する。また、補強シート層とゴム状弾性体層とからなるため、スロット内面の凹凸に追従して隙間が生じにくく確実に絶縁コイルを保持できると共に、熱伝導効率が優れている。しかも、絶縁コイルからの剥離や脱落の発生が少ないため、長期にわたって安定して絶縁コイルの温度上昇を抑制でき、信頼性の高い回転電機を提供することができる。
【００２６】
請求項２記載の本発明の回転電機は、絶縁コイルの最外層に、体積抵抗率が１０0 〜１０5 Ωcmである半導電層が設けられている。
【００２７】
請求項２によれば、絶縁コイルの最外層に、体積抵抗率が１０0 〜１０5 Ωcmである半導電層が設けられているため、固定部材である積層シートとして、積層方向の体積抵抗率が同じ範囲内のものを使用すれば、絶縁コイル表面と鉄心間を同電位に保ち、両者間の部分放電を抑制することができ、絶縁コイルに発生した熱をさらに効率よく鉄心に伝導することができる。
【００２８】
請求項３記載の回転電機は、請求項２記載の回転電機であって、前記固定部材とスロット内面との間に、高熱伝導性のグリース、オイルコンパウンド層、又は無機潤滑剤層が形成されている。
【００２９】
請求項３によれば、固定部材とスロット内面との間に、高熱伝導性のグリース、オイルコンパウンド層、又は無機潤滑剤層が形成されているため、スロット内面や絶縁コイルの凹凸との密着性を高めることができ、熱伝導性の向上に資する。また、スロット内面と固定部材である積層シート表面との摩擦を低減できるため、積層シート表面の引き裂けの発生をさらに低減することができる。
【００３０】
請求項４記載の絶縁コイルの固定方法は、予め作製した絶縁コイルを、回転電機の鉄心のスロット内に挿入して固定するにあたり、前記絶縁コイルの少なくとも前記スロットの壁面に対向する側面を、請求項１に記載の固定部材により被覆して挿入することを特徴とする。
【００３１】
請求項４によれば、予め作製した絶縁コイルを回転電機の鉄心のスロット内に挿入して固定する際、請求項１記載の絶縁コイルの固定部材により、絶縁コイルの少なくとも両側面を被覆して挿入するため、挿入時にスロット内面との間に生じる摩擦により、ゴム状弾性体層に引き裂けが発生することを抑制でき、信頼度の高い回転電機を作製することができる。
【００３２】
請求項５記載の本発明の絶縁コイルの固定方法は、請求項４記載の絶縁コイルの固定方法において、スロット内面との対向面がゴム状弾性体層となるように被覆する。
【００３３】
請求項５によれば、絶縁コイルに対し、固定部材を、スロット内面との対向面がゴム状弾性体層となるように被覆して実施するため、スロット内面の凹凸に追従して密着性が向上し、熱伝導性をより良好なものとすることができる。
【００３４】
請求項６記載の本発明の絶縁コイルの固定方法は、請求項４記載の絶縁コイルの固定方法において、スロット内面との対向面が補強シート層となるように被覆する。
【００３５】
請求項６によれば、絶縁コイルに対し、固定部材を、スロット内面との対向面が補強シート層となるように被覆して実施するため、挿入時や運転時の引き裂き強度がさらに高まる。
【００３６】
請求項７記載の本発明の絶縁コイルの固定方法は、請求項９又は１０記載の絶縁コイルの固定方法において、絶縁コイルの固定部材として、最外層を形成するゴム状弾性体層にスリットが設けられているものを使用する際、絶縁コイルの挿入方向に対して該スリットが角度を有するように被覆する。
【００３７】
請求項７によれば、絶縁コイルの固定部材として、最外層を形成するゴム状弾性体層にスリットが設けられているものを使用する際、絶縁コイルの挿入方向に対して該スリットが角度を有するように被覆して実施するため、挿入時にスリットが鉄心のエッジに引っかからず、ゴム状弾性体層の脱落、剥離を抑制でき、未挿入部分の発生を低減し、絶縁コイルの温度上昇をより確実に抑制することができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
次に、図面に示した実施の形態に基づき、本発明をさらに詳細に説明する。図１は、本発明の絶縁コイルの固定部材の一の実施の形態を模式的に示す外観斜視図である。図において、５は固定部材である積層シートを示す。
【００３９】
この積層シート５は、カレンダー処理を行った不織布であるアラミド繊維紙１８を有して構成される。このアラミド繊維紙１８は、本実施の形態における補強シート層を構成するものである。この補強シート層であるアラミド繊維紙１８の両面には、ゴム状弾性体層を構成する高熱伝導性シリコーンゴム１９が積層される。従って、本実施の形態では、アラミド繊維紙１８は、高熱伝導性シリコーンゴム１９で挟み込まれた形状となっているが、これに限定されるものではなく、片面のみに高熱伝導性シリコーンゴム１９が積層されたものであってもよい。また、補強シート層を複数枚使用し、各補強シート層の少なくとも片面にゴム状弾性体層を設けることもできる。
【００４０】
本実施の形態では、補強シート層としてアラミド繊維紙１８を使用しているが、これに限定されるものでないことはもちろんである。補強シート層は、絶縁コイルの挿入時又は使用時におけるゴム状弾性体の引き裂きに伴う剥離、脱落を防止に資することができ、かつ絶縁コイルとスロットとの隙間に挿入し易いよう、柔軟なものであればよく、例えば、無機材料、有機材料若しくはその両方からなる織布若しくは不織布、カレンダー処理を行った無機材料、有機材料若しくはその両方からなる不織布、又はプラスチックフィルムを用いることができる。また、図２に示したように、カレンダー処理を施してないアラミド紙１８’を用いることも可能である。
【００４１】
ゴム状弾性体としては、図１及び図２に示したような高熱伝導性シリコーンゴム１９に限るものではない。また、高熱伝導性の無機充填材と金属粉体のいずれか一方若しくは両方を含有するものであることが好ましい。
【００４２】
積層シート５の厚みは特に限定されるものではなく、使用されるスロットの寸法、絶縁コイルの寸法により種々の厚みが適宜選択されるものであるが、積層方向の体積抵抗率は、１０0 〜１０5 Ωcmのであることが好ましい。絶縁コイルの最外層に、同範囲の図示しない半導電層を設けると、絶縁コイル表面と鉄心間を同電位に保ち、両者間の部分放電を抑制することができる。
【００４３】
また、補強シート層とゴム状弾性体層からなる積層シート５の最外層、すなわち、スロット内面と接触する層がゴム状弾性体層からなる場合には、図２に示すように、スリット２５を有することが好ましい。このスリット２５を有することにより見かけ上の弾性率が低下し、絶縁コイルのスロットへの挿入が容易になる。なお、スリット２５を設けた場合には、固定部材である積層シート５を絶縁コイルに被覆する際、該絶縁コイルのスロットへの挿入方向に対して角度を有する方向にスリット２５の形成方向が一致するように被覆して挿入することが好ましい。これにより、挿入時にスリット２５が鉄心のエッジに引っかからず、ゴム状弾性体層の脱落、剥離を抑制でき、未挿入部分の発生を低減することができる。スリット２５は、ゴム状弾性体層である高熱伝導性シリコーンゴム１９を厚み方向に貫通し、アラミド紙１８’に到達する程度の深さで設けられていることが好ましく、本実施の形態のように補強シート層であるアラミド紙１８’の両面に高熱伝導性シリコーンゴム１９を形成した場合には、そのいずれにもスリット２５を形成することが好ましい。
【００４４】
このようにスリット２５を設けた場合に、絶縁コイルのスロットへの挿入方向に対して所定の角度をなす方向に該スリット２５が一致するように配設するに当たっては、絶縁コイルに該積層シート５を被覆させ際にこの方向性に留意すればよい。なお。絶縁コイルのスロットへの挿入方向に対する所定の角度としては約４５度が好ましい。
【００４５】
また、最外層にゴム状弾性体層が設けられる場合、上記したようにスリット２５を形成するのではなく、その表面に複数の窪みを設けてもよい。これによっても、ゴム状弾性体層の見かけ上の弾性率を低下させることができ、絶縁コイルのスロットへの挿入が容易になる。また、図２に示したようなスリット２５を設けた場合と比較して挿入時の鉄心のエッジへの引っかかりの発生をより低減することができる。
【００４６】
上記した絶縁コイルの固定部材である積層シート５は、予め作製した絶縁コイルの少なくとも両側面を被覆するように設けられる。そしてこのように固定部材により被覆された絶縁コイルが回転電機の鉄心のスロット内に挿入され、固定される。
【００４７】
積層シート５は、絶縁コイルの少なくとも両側面を被覆する形で設けられていればよいが、絶縁コイルの下面も被覆するように設けてもよい。但し、本実施の形態においても、絶縁コイル及び固定部材を配設した後、上記従来の技術の項で説明したように、楔を圧入する。従って、絶縁コイルの両側面だけを被覆する構成とすれば、絶縁コイルの上下面の両方かいずれかの面もゴム状弾性体層を有する積層シート５により被覆した構成と比較して、楔の圧縮力に起因する積層シート５の絶縁コイル上下方向のクリープ変形を抑制することができ、絶縁コイルをより確実に固定することができる。
【００４８】
積層シート５の絶縁コイルへの被覆手段は限定されるものではなく、接着剤等のシール剤（図示せず）を用いて貼り付けたり巻き付けたりしてもよいが、このようなシール剤を設けずに被覆した場合には、接着剤等が有する熱伝導性、機械特性あるいは耐熱性に左右されず、信頼性の高い回転電機を作製することができる。
【００４９】
積層シート５は、上記したように補強シート層に対してゴム状弾性体層が積層されて構成されているが、これを絶縁コイルに被覆する際には、スロット内面に面する側に、ゴム状弾性体層、本実施の形態では高熱伝導性シリコーンゴム層１９が位置するように被覆することが好ましい。スロットを形成する鉄心は複数の鋼板の積層体からなることから、スロットの内面には複数の凹凸が形成されている。従って、この凹凸面に対してゴム状弾性体層が接すれば、その弾性力によって凹凸面に密着し空隙が生じにくくなるという利点を有する。
【００５０】
一方、積層シート５を、そのゴム状弾性体層である高熱伝導性シリコーンゴム層１９がスロット内面に面する側に位置するように設けることも可能である。この場合には、絶縁コイルの周囲にこの積層シート５を被覆してスロット内に挿入する際や運転時の振動により生ずるスロット内面との摩擦による積層シート層５の引き裂き強度を、ゴム状弾性体層をスロット内面と対面させた場合と比較して高くすることができるという利点を有する。補強シート層とゴム状弾性体層のいずれをスロット内面と対面させるかは、回転電機の種類、性能、あるいは、大きさや出力などに応じて選択される。
【００５１】
積層シート５によって被覆した絶縁コイルをスロット内に配設した際、該積層シート５とスロット内面との間には、高熱伝導性のグリース、オイルコンパウンド層、無機潤滑剤層のいずれかを介在させることが好ましい。これにより、絶縁コイル表面やスロット内面との密着性が高まり熱伝導性をより向上させることができる。高熱伝導性のグリース、オイルコンパウンド層、無機潤滑剤層のいずれかを介在させる手段としては、典型的には、予め積層シート５の表面にこれらを塗布する手段を用いることができる。但し、スロット内面にこれらを予め塗布する構成とすれば、積層シート５により被覆された絶縁コイル自体の運搬や保管時にグリース等が剥がれたり損傷したりすることを防止できるという利点がある。
【００５２】
【実施例】
次に、図３〜図７に示した試験モデルを用いた、本実施の形態にかかる固定部材を用いた場合の熱伝導性及び引き裂き強度についての実施例を説明する。
【００５３】
（実施形態１）図３は、固定部材を用いた回転電機の試験モデルを示す部分断面図である。本モデルは、積層された鋼板１から構成された鉄心２と、該鉄心２に形成されたスロット３と、絶縁コイルを模擬したアルミブロック４と、アルミブロック４に巻き付けた固定部材である積層シート５とを有して構成されている。鉄心２及びアルミブロック４には、熱伝導性を確認するため、図３に示すように、アルミブロック４を中心として一方側に熱電対６，７，８，９，１０を設置し、他方側に熱電対１１，１２，１３，１４，１５を設置した。また、スロット３におけるアルミブロック４の上側及び下側には、熱絶縁物である発泡ウレタン１６，１７をそれぞれ挿入配置した。なお、図示しないが、アルミブロック４の長さ方向両端側にも発泡ウレタンを配設し、アルミブロック４の側面、すなわち測定面以外からの熱放散が極力少なくなる構成とした。
【００５４】
また、本例では、固定部材を用いた場合の熱伝導性を確認するに当たって、絶縁コイルにおける絶縁層の影響を除去した形で測定した場合と同等となるよう、絶縁コイルの絶縁層に相当するものを設けないアルミブロック４を用いている。
【００５５】
本例で用いた固定部材である積層シート５は、図１に示した、導電性を付与したカレンダー処理済みのアラミド繊維紙１８を高熱伝導性シリコーンゴム１９で挟んだ構成のものである。
【００５６】
そして、かかる構成の試験モデルのアルミブロック４に対し、シーズヒーターを用いて３００Ｗの熱量を入力し、図３に示した各熱電対によって各部位の温度を測定し、この温度から、アルミブロック４の両側面の総合熱通過率を算出した。結果を表１に示す。
【００５７】
（比較例１）図４は、一の従来技術にかかる固定部材を用いた場合の熱伝導性を確認するために行った回転電機の試験モデルの部分断面図である。本モデルでは、図３の積層シート５に代えて、ＦＲＰシート２０をアルミブロック４の片面のみに用いているが、その他の構成、条件は図３に示した実施形態１の場合と同様である。なお、ＦＲＰシート２０は、積層されたガラスクロスとエポキシ樹脂から構成されている。
【００５８】
図４に示す試験モデルのアルミブロック４に対し、シーズヒーターを用いて、３００Ｗの熱量を入力し、図４に示した各熱電対によって各部位の温度を測定し、この温度から、アルミブロック４の両側面の総合熱通過率を算出した。結果を表１に示す。
【００５９】
（比較例２）図５は、他の従来技術にかかる固定部材を用いた場合の熱伝導性を確認するために行った回転電機の試験モデルの部分断面図である。本モデルでは、図４のＦＲＰシート２０に代えて、波状断面のＦＲＰシート２１をアルミブロック４の片面のみに用いているが、その他の構成、条件は図４に示した比較例１の場合と同様である。なお、波状断面のＦＲＰシート２１は、比較例１と同様、積層されたガラスクロスとエポキシ樹脂から構成されている。
【００６０】
図５に示す試験モデルのアルミブロック４に対し、シーズヒーターを用いて、３００Ｗの熱量を入力し、図５に示した各熱電対によって各部位の温度を測定し、この温度から、アルミブロック４の両側面の総合熱通過率を算出した。結果を表１に示す。
【００６１】
（比較例３）図６は、さらに他の従来技術にかかる固定部材を用いた場合の熱伝導性を確認するために行った回転電機の試験モデルの部分断面図である。本モデルでは、アルミブロック４の側面とスロット３の内面との間に固定部材を配設しないで、間隙２２がそのまま残されているものである。これは、製造時において、ＦＲＰシートの厚さ寸法と間隙２２の寸法との兼ね合いによって部分的に挿入できなかった場合を模したものである。なお、間隙２２は、スロット３の内面とアルミブロック４の側面との間に部分的にＦＲＰシート（図示せず）を挿入することによって形成した。
【００６２】
図６に示す試験モデルのアルミブロック４に対し、シーズヒーターを用いて、３００Ｗの熱量を入力し、図６に示した各熱電対によって各部位の温度を測定し、この温度から、アルミブロック４の両側面の総合熱通過率を算出した。結果を表１に示す。
【００６３】
【表１】

Figure 0003739948
表１から明らかなように、実施形態１によれば、比較例１，２，３に比較して、総合通過率が高く、絶縁コイルに生じたジュール熱を効率よく鉄心に伝えて温度上昇を抑制できることがわかる。
【００６４】
（実施形態２）図７は、他の例にかかる固定部材を用いた回転電機の試験モデルを示す部分断面図である。本モデルは、積層された鋼板１から構成された鉄心２と、該鉄心２に形成されたスロット３と、絶縁コイルを模擬したアルミブロック４と、アルミブロック４に巻き付けた積層シート５とを有して構成されている。なお、使用した積層シート５は、実施形態１と同様、図１に示した、導電性を付与したカレンダー処理済みのアラミド繊維紙１８を高熱伝導性シリコーンゴム１９で挟んだ構成のものである。
【００６５】
また、本実施形態２では、積層シート５を設けたアルミブロック４をスロット３内に挿入する前に、スロット３の両側内面に高熱伝導性のシリコーングリース（熱伝導率０．８Ｗ／ｍｋ）２３を塗布した。従って、アルミブロック４をスロット３内に挿入配設した場合には、積層シート５とスロット３との間にシリコーングリース２３が介在されていることになる。
【００６６】
熱伝導性を確認するため、鉄心２及びアルミブロック４に、実施形態１と同様、アルミブロック４の側面に垂直な方向に４つの熱電対からなるセット２４を設置した。この熱電対のセット２４は、アルミブロック４の長手方向に３セット、また、アルミブロック４を挟んで反対側に３セットの計６セット設置し、アルミブロック４やスロット３の寸法精度に起因する総合熱通過率の長手方向における変化を測定した。なお、その他の試験モデルの構成は実施形態１と同様である。
【００６７】
そして、かかる構成の試験モデルのアルミブロック４に対し、シーズヒーターを用いて３００Ｗの熱量を入力し、図７に示した各熱電対によって各部位の温度を測定し、この温度から、アルミブロック４の両側面の総合熱通過率の長手方向における変化を算出した。結果を表２に示す。
【００６８】
（比較例４）スロット３の内面に高熱伝導性のシリコーングリースを塗布しなかったことを除いて実施形態２と同様の試験モデルに対し、シーズヒートを用いて３００Ｗの熱量を入力し、各熱電対によって各部位の温度を測定し、この温度から、アルミブロック４の両側面の総合熱通過率の長手方向における変化を算出した。結果を表２に示す。
【００６９】
【表２】
Figure 0003739948
表２から明らかなように、測定位置１，２においては、総合熱通過率に顕著な違いはみられないが、測定位置３においては、実施形態２の方が高い値となっており、高熱伝導性のグリースによって絶縁コイルに生じたジュール熱を特に効率よく鉄心に伝えて温度上昇を抑制できることがわかる。
【００７０】
（実施例 1）図２に示した実施例 1にかかる積層シート５を用いてスリット２５を有する場合の引き裂き強度について試験した。この積層シート５は、カレンダー処理を施していないアラミド紙１８’を高熱伝導性シリコーンゴム１９で挟んだ構造を有している。両面の高熱伝導性シリコーンゴム１９は、アラミド紙１８’の表面まで到達する深さで、１０cm当たり２０本のスリット２５を有している。
【００７１】
かかる構成の積層シート５を、絶縁コイルを模擬したアルミブロック４に、スリット２５の向きが挿入方向に対して４５度の角度をなすように巻き付け、図３と同様なスロット３に挿入したところ、アルミブロック４を、積層シート５の引き裂けを伴わずにスロット３に挿入することができた。なお、アルミブロック４の底面の角には、耐引き裂け性の有無を明らかにするために面取りを施さなかった。
【００７２】
（比較例５）実施例 1の積層シート５を、スリット２５がアルミブロック４の挿入方向に対し垂直となるようにアルミブロック４に巻き付けてスロット３に挿入した。その他の条件は全て実施例１と同様である。
【００７３】
この結果、アルミブロック４の挿入時に、積層シート５は、アルミブロック４の底面の角に接触する部分で引き裂けを生じた。このため、挿入完了時には積層シート５の１／５程度がはみ出て、アルミブロック４とスロット３の内面との間に空隙を生じた。
【００７４】
以上のことから、積層シート５の表面にスリット２５を設け、挿入方向と４５度の角度をなすようにアルミブロック４に巻き付けることにより、スリット２５が挿入方向と垂直である場合と比較して、アルミブロック４とスリット３との間に引き裂けによる空隙が生じにくい。従って、このような構成とすれば、絶縁コイルに生じたジュール熱を効率よく伝え、温度上昇を抑制できることが確認できた。
【００７５】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明によれば、絶縁コイルの固定部材が、１以上の補強シート層とゴム状弾性体層との積層シートからなるため、ゴム状の弾性体層若しくは無機粉体を充填した弾性体層のみからなる固定部材と比較して強度が高く、鉄心を構成する薄い鋼板のエッジとの接触によって引き裂けが生じることによる絶縁コイルからの剥離、脱落の発生が低減する。また、補強シート層とゴム状弾性体層とからなるため、スロット内面の凹凸に追従して隙間が生じにくく確実に絶縁コイルを保持できると共に、熱伝導効率が優れている。しかも、絶縁コイルからの剥離や脱落の発生が少ないため、長期にわたって安定して絶縁コイルの温度上昇を抑制でき、この固定部材を用いることにより信頼性の高い回転電機を製造することができる。
【００７６】
請求項１記載の本発明において、補強シート層として、プラスチックフィルム、無機材料、有機材料若しくはその両方からなる織布又は不織布、及び、カレンダー処理を行った該不織布、から選ばれるものを選択することにより、引き裂けの発生率をより低減し、より長期にわたって安定して絶縁コイルの温度上昇を抑制することができる。
【００７７】
請求項１記載の本発明によれば、固定部材である積層シートの積層方向の体積抵抗率が１００〜１０５Ωcmであるため、絶縁コイルの最外層に同じ範囲内の体積抵抗率を持つ半導電層を設けることにより、絶縁コイル表面と鉄心間を同電位に保ち、両者間の部分放電を抑制することができ、絶縁コイルに発生した熱をさらに効率よく鉄心に伝導することができる。
【００７８】
請求項１載の本発明において、ゴム状弾性体層に、高熱伝導性の無機充填材、金属粉体のうちのいずれか少なくとも一方を充填すれば、熱伝導性がさらに向上する。
【００７９】
請求項１記載の本発明によれば、最外層を形成するゴム状弾性体層に、スリットが設けられているため、見かけ上の弾性率が低下し、絶縁コイルのスロットへの挿入が容易になる。このスリットを有する固定部材を、絶縁コイルに、スロットへの挿入方向に対して角度を有する方向にスリットの方向が一致するように被覆して挿入すれば、挿入時にスリットが鉄心のエッジに引っかからず、ゴム状弾性体層の脱落、剥離を抑制でき、未挿入部分の発生を低減し、絶縁コイルの温度上昇をより確実に抑制することができる。また、補強シート層を有しているため、ゴム状弾性体のみからなるものと比較して挿入時の引き裂けの発生が少ない。
【００８０】
請求項１記載の本発明によれば、最外層を形成するゴム状弾性体層の表面に窪みが設けられているため、見かけ上の弾性率が低下し、絶縁コイルのスロットへの挿入が容易になると共に、スリットを設けた場合と比較して挿入時の鉄心のエッジへの引っかかりの発生をより低減できる。
【００８１】
請求項２記載の本発明によれば、絶縁コイルの固定部材として、１以上の補強シート層とゴム状弾性体層との積層シートからなるものを用いているため、ゴム状の弾性体層若しくは無機粉体を充填した弾性体層のみからなる固定部材と比較して強度が高く、鉄心を構成する薄い鋼板のエッジとの接触によって引き裂けが生じることによる絶縁コイルからの剥離、脱落の発生が低減する。また、補強シート層とゴム状弾性体層とからなるため、スロット内面の凹凸に追従して隙間が生じにくく確実に絶縁コイルを保持できると共に、熱伝導効率が優れている。しかも、絶縁コイルからの剥離や脱落の発生が少ないため、長期にわたって安定して絶縁コイルの温度上昇を抑制でき、信頼性の高い回転電機を提供することができる。
【００８２】
請求項２記載の本発明によれば、絶縁コイルの最外層に、体積抵抗率が１００〜１０５Ωcmである半導電層が設けられているため、固定部材である積層シートとして、積層方向の体積抵抗率が同じ範囲内のものを使用すれば、絶縁コイル表面と鉄心間を同電位に保ち、両者間の部分放電を抑制することができ、絶縁コイルに発生した熱をさらに効率よく鉄心に伝導することができる。
【００８３】
請求項３記載の本発明によれば、固定部材とスロット内面との間に、高熱伝導性のグリース、オイルコンパウンド層、又は無機潤滑剤層が形成されているため、スロット内面や絶縁コイルの凹凸との密着性を高めることができ、熱伝導性の向上に資する。また、スロット内面と固定部材である積層シート表面との摩擦を低減できるため、積層シート表面の引き裂けの発生をさらに低減することができる。
【００８４】
請求項４記載の本発明によれば、予め作製した絶縁コイルを回転電機の鉄心のスロット内に挿入して固定する際、請求項１に記載の絶縁コイルの固定部材により、絶縁コイルの少なくとも両側面を被覆して挿入するため、挿入時にスロット内面との間に生じる摩擦により、ゴム状弾性体層に引き裂けが発生することを抑制でき、信頼度の高い回転電機を作製することができる。
【００８５】
請求項５記載の本発明によれば、絶縁コイルに対し、固定部材を、スロット内面との対向面がゴム状弾性体層となるように被覆して実施するため、スロット内面の凹凸に追従して密着性が向上し、熱伝導性をより良好なものとすることができる。
【００８６】
請求項６記載の本発明によれば、絶縁コイルに対し、固定部材を、スロット内面との対向面が補強シート層となるように被覆して実施するため、挿入時や運転時の引き裂き強度がさらに高まる。
【００８７】
請求項７記載の本発明によれば、絶縁コイルの固定部材として、最外層を形成するゴム状弾性体層にスリットが設けられているものを使用する際、絶縁コイルの挿入方向に対して該スリットが角度を有するように被覆して実施するため、挿入時にスリットが鉄心のエッジに引っかからず、ゴム状弾性体層の脱落、剥離を抑制でき、未挿入部分の発生を低減し、絶縁コイルの温度上昇をより確実に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る絶縁コイルの固定部材の一実施形態を示す外観斜視図、
【図２】本発明に係る絶縁コイルの固定部材の他実施形態を示す外観斜視図、
【図３】本発明に係る固定部材を用いた回転電機の試験モデルを示す部分断面図、
【図４】従来の固定部材を用いた回転電機の試験モデルを示す部分断面図、
【図５】従来の他固定部材を用いた回転電機の試験モデルを示す部分断面図、
【図６】従来のさらに他固定部材を用いた回転電機の試験モデルを示す部分断面図、
【図７】本発明の他の実施例にかかる固定部材を用いた回転電機の試験モデルを示す部分断面図、
【図８】従来の絶縁コイルの固定部材及び固定方法を説明するための回転電機の部分断面図、
【図９】従来の絶縁コイルの固定部材及び固定方法を説明するための回転電機の部分断面図、
【図１０】従来の絶縁コイルの固定部材及び固定方法を説明するための回転電機の部分断面図、
【図１１】従来の絶縁コイルの固定部材及び固定方法を説明するための回転電機の部分断面図。
【符号の説明】
１……鋼板
２……鉄心
３……スロット
４……アルミブロック
５……積層シート
６〜１５…熱電対
１８……アラミド繊維紙
１９……高熱伝導性シリコーンゴム
２３……高熱伝導性シリコーングリース
２４……熱電対のセット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an insulating coil fixing member in a rotating electric machine, a rotating electric machine including the fixing member, and an insulating coil fixing method.
[0002]
[Prior art]
A rotating electrical machine such as an electric motor or a generator is configured by housing an insulating coil made of an insulator and a conductor in a slot of an iron core. Various forces such as an electromagnetic force acting in the radial direction and a thermal expansion / contraction force acting in the longitudinal direction act mainly on the insulating coil during operation. For this reason, in order to withstand these various forces and maintain the function of the insulation coil, the motor and small-capacity generator are usually impregnated and cured with resin after the insulation coil is stored in the slot of the iron core. Processing is performed.
[0003]
However, since it is difficult to impregnate the resin after storing the coil in a large-sized generator, an insulating coil that has been previously subjected to a treatment such as resin impregnation and curing is stored in the slot of the iron core.
[0004]
FIG. 8 is a partial cross-sectional perspective view showing an example of a stator of this type of conventional rotating electric machine. An insulating coil 28 composed of an insulator 26 and a conductor 27, which has been previously impregnated and cured with resin, is shown. A plurality of steel plates 1 are housed in a slot 3 of an iron core 2 formed by laminating. The insulating coil 28 is fixed by spacers 29 made of FRP positioned on the upper and lower surfaces of FIG. 8 and wedges 30 that apply a compressive force to these spacers 29 in the vertical direction of FIG. Further, since the insulating coil 28 has variations in molding dimensions and the dimensions of the slots 3 of the iron core 2 are not uniform, the slots 3 are generally formed with a margin. Accordingly, a gap is formed between the side surface of the insulating coil 28 and the inner surface of the slot 3. Therefore, in the conventional example shown in FIG. 8, the insulating coil 28 is fixed by inserting the FRP sheet 20 corresponding to the size of the gap 22 remaining on one side of the side surface of the insulating coil 28.
[0005]
Further, as shown in FIG. 9, instead of the FRP sheet, an FRP plate 21 having a wavy cross section is inserted into the gap 22, and the insulating coil 28 is fixed by the shape recovery force and the frictional force of the FRP plate 21. There are also examples.
[0006]
Further, as shown in FIG. 10, a fixing member 33 including an elastic layer 31 filled with an inorganic material and an elastic layer 32 not filled with an inorganic material is formed on the side surface of the insulating coil 28 in advance. In addition, an example in which the insulating coil 28 is inserted into the slot 3 and the insulating coil 28 is fixed by the repulsive force of the fixing member 33 composed of the two elastic layers 31 and 32 and the frictional force with the iron core 2 (Canadian patent) No. 932013), and further, there has been proposed as Japanese Patent Application No. 8-243780 which improves the heat transfer performance from the insulating coil 28 to the iron core 2 by shortening the shape of the inorganic material.
[0007]
In addition, as shown in FIG. 11, an elastic sheet 34 having one surface formed in a wave shape is formed on the side surface of the insulating coil 28, and the apparent elastic modulus is reduced to facilitate insertion (US Patent). No. 4008409).
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The gap 22 formed between the insulating coil 28 and the slot 3 has a high thermal resistance, makes it difficult for Joule heat generated in the conductor 27 during operation to be transmitted to the iron core 2 side, and causes the temperature of the insulating coil 28 to rise. As a result, in order to promote the deterioration of the electrical and mechanical characteristics of the organic material constituting the insulator 26, reducing the gap 22 as described above leads to an improvement in the performance of the rotating electrical machine.
[0009]
However, the means shown in FIG. 8 has high rigidity of the FRP sheet 20, and the FRP sheet 20 follows the unevenness formed on the inner surface of the slot 3 of the iron core 2 by being composed of the laminated thin steel plates 1. I can't. For this reason, even if the FRP sheet 20 is filled, a minute gap remains, and heat conduction to the iron core 2 may be hindered. In addition, since it is impossible to continuously prepare FRP sheets 20 having different thicknesses, do not insert the FRP sheet 20 when it cannot be adjusted with the prepared FRP sheet 20 of a predetermined thickness in actual use. There is also. Accordingly, in this case, heat conduction is inhibited in a wide range by the gap 22 and the fixing force of the insulating coil 28 is also reduced.
[0010]
When the means shown in FIG. 9 is used, it is possible to sufficiently cope with the dimensional change of the gap 22, but a gap remains between the insulating coil 28 and the slot 3 due to its wavy cross section. Therefore, it is not preferable from the viewpoint of heat conduction performance.
[0011]
The means shown in FIG. 10 has a structure that does not leave a void following the irregularities in the slot 3 by using an elastic body layer 31 that contains an inorganic substance and an elastic body layer 32 that does not contain an inorganic substance. Since there is an elastic layer 32 made of only an organic substance that is inferior in thermal conductivity compared to metal, the elastic layer 32 may inhibit thermal conduction. Further, when the fixing member 33 made of the elastic layers 31 and 32 is formed or attached to the insulating coil 28 and inserted into the slot 3 of the iron core 2, a thin steel plate is obtained when various vibrations are applied to the insulating coil 28 during operation. If the edge of 1 is cracked and peeled off or dropped from the surface of the insulating coil 28 and operated for a long period of time, there is a possibility that voids may be generated over a wide area. The same applies to the case where short fibers or the like are filled, which may cause cracks and voids.
[0012]
In the case of the means shown in FIG. 11, since the elastic body layer 34 having a corrugated surface is formed on the insulating coil 28 and inserted, a gap is generated between the insulating coil 28 and the iron core 2 to inhibit heat conduction. there's a possibility that.
[0013]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and while maintaining the fixing force of the insulating coil, it is possible to increase the thermal conductivity to suppress the temperature rise of the insulating coil and prevent the performance of the insulating coil from being deteriorated. It is an object of the present invention to provide a fixing member for an insulating coil in a rotating electrical machine having high reliability over a long period of time, a rotating electrical machine including the fixing member, and a method for fixing the insulating coil.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
To solve the above problem,The insulating coil fixing member according to claim 1 is arranged between a side surface of the insulating coil and an inner surface of the slot when an insulating coil prepared in advance is inserted into a slot of an iron core of a rotating electrical machine and fixed. A laminated sheet having at least one reinforcing sheet layer and a rubber-like elastic body layer laminated on at least one surface of the reinforcing sheet layer, and fixing the insulating coil in the slot; An insulating coil fixing member for a rotating electrical machine having a thickness of 100 to 100000 Ωcm, wherein the rubber-like elastic layer is formed with a slit or a recess.It is.
[0015]
According to claim 1, since the fixing member of the insulating coil is composed of a laminated sheet of one or more reinforcing sheet layers and a rubber-like elastic body layer, a rubber-like elastic body layer or an elastic body layer filled with inorganic powder The strength is higher than that of a fixing member made of only the above, and the occurrence of peeling and dropping from the insulating coil due to tearing caused by contact with the edge of the thin steel plate constituting the iron core is reduced. Moreover, since it consists of a reinforcing sheet layer and a rubber-like elastic body layer, it is possible to reliably hold the insulating coil following the irregularities on the inner surface of the slot, and to have excellent heat conduction efficiency. Moreover, since there is little occurrence of peeling or dropping from the insulating coil, it is possible to stably suppress the temperature rise of the insulating coil over a long period of time, and a highly reliable rotating electrical machine can be manufactured by using this fixing member.
[0016]
thisInsulating coil fixing memberIsThe reinforcing sheet layer is selected from a plastic film, a woven or non-woven fabric made of an inorganic material, an organic material, or both, and a non-woven fabric made of an inorganic material, an organic material, or both subjected to calendering.
[0017]
This fixing memberBy selecting a reinforcing sheet layer selected from a woven or non-woven fabric made of a plastic film, an inorganic material, an organic material, or both, and the non-woven fabric subjected to calendering, the occurrence rate of tearing is further increased. The temperature rise of the insulation coil can be suppressed stably over a longer period.
[0018]
AlsoThe rubbery elastic layerIn, At least one of high thermal conductivity inorganic filler and metal powder is filledDesirable to be.
[0019]
In rubber-like elastic body layer,At least one of high thermal conductivity inorganic filler and metal powderThefillingIf you doFurther, the thermal conductivity is further improved.
[0020]
Claim 1Insulating coil fixing memberIn addition,The rubber-like elastic body layer that forms the outermost layer is provided with slits or depressions.
[0021]
Claim 1According to the present invention, since the rubber-like elastic layer forming the outermost layer is provided with slits or depressions, the apparent elastic modulus is reduced, and insertion into the slot of the insulating coil is facilitated. If the fixing member having the slit is inserted into the insulation coil so that the direction of the slit coincides with the direction having an angle with respect to the insertion direction into the slot, the slit will be caught by the edge of the iron core at the time of insertion. Therefore, it is possible to suppress the rubber-like elastic layer from dropping and peeling, to reduce the occurrence of uninserted portions, and to more reliably suppress the temperature rise of the insulating coil. Further, since the reinforcing sheet layer is provided, the occurrence of tearing at the time of insertion is less than that of a rubber elastic body alone.
[0022]
Claim 1Insulating coil fixing memberIs the productThe volume resistivity in the layer direction is 100-10FiveΩcm.
[0023]
The fixing member according to claim 1 is:The volume resistivity in the lamination direction of the laminated sheet is 100-10FiveBecause it is Ωcm, by providing a semiconductive layer with a volume resistivity within the same range on the outermost layer of the insulation coil, the insulation coil surface and the iron core can be kept at the same potential and partial discharge between them can be suppressed. The heat generated in the insulating coil can be more efficiently conducted to the iron core.
[0024]
Claim2The rotating electrical machine of the present invention described is2. When the insulating coil prepared in advance is inserted into a slot of an iron core of a rotating electrical machine and fixed, the fixing member according to claim 1 is disposed between a side surface of the insulating coil and an inner surface of the slot. Is inserted into the slot and fixed..
[0025]
Claim1According to the present invention, since the insulating coil fixing member is made of a laminated sheet of one or more reinforcing sheet layers and a rubber-like elastic body layer, the elastic member is filled with a rubber-like elastic body layer or inorganic powder. The strength is higher than that of a fixing member composed only of a body layer, and the occurrence of peeling and dropping from the insulating coil due to tearing caused by contact with the edge of a thin steel plate constituting the iron core is reduced. Moreover, since it consists of a reinforcing sheet layer and a rubber-like elastic body layer, it is possible to reliably hold the insulating coil following the irregularities on the inner surface of the slot, and to have excellent heat conduction efficiency. Moreover, since there is little occurrence of peeling or dropping from the insulating coil, it is possible to stably suppress the temperature rise of the insulating coil over a long period of time, and to provide a highly reliable rotating electrical machine.
[0026]
Claim2The rotating electrical machine of the present invention described has a volume resistivity of 10 at the outermost layer of the insulating coil.0-10FiveA semiconductive layer of Ωcm is provided.
[0027]
Claim2According to the present invention, the volume resistivity is 10 at the outermost layer of the insulating coil.0-10FiveSince a semiconductive layer that is Ωcm is provided, if a laminated sheet that is a fixing member has a volume resistivity in the same range, the insulating coil surface and the iron core are kept at the same potential, The partial discharge between them can be suppressed, and the heat generated in the insulating coil can be more efficiently conducted to the iron core.
[0028]
Claim3The described rotating electrical machine is claimed2In the rotary electric machine described above, a high thermal conductivity grease, an oil compound layer, or an inorganic lubricant layer is formed between the fixing member and the inner surface of the slot.
[0029]
Claim3According to the above, since the high thermal conductivity grease, oil compound layer, or inorganic lubricant layer is formed between the fixing member and the slot inner surface, the adhesion between the slot inner surface and the unevenness of the insulating coil is improved. Can contribute to the improvement of thermal conductivity. Moreover, since the friction between the inner surface of the slot and the surface of the laminated sheet as the fixing member can be reduced, the occurrence of tearing on the surface of the laminated sheet can be further reduced.
[0030]
Claim4The insulation coil fixing method described isWhen inserting and fixing a pre-made insulating coil in a slot of an iron core of a rotating electrical machine, at least a side surface of the insulating coil facing the wall surface of the slot is covered with the fixing member according to claim 1 and inserted. It is characterized by.
[0031]
Claim4According to the present invention, when an insulating coil prepared in advance is inserted into a slot of an iron core of a rotating electrical machine and fixed,1Since the insulating coil fixing member described above is inserted while covering at least both side surfaces of the insulating coil, it is possible to suppress the occurrence of tearing in the rubber-like elastic layer due to friction generated between the inner surface of the slot during insertion, A highly reliable rotating electrical machine can be manufactured.
[0032]
Claim5The method for fixing an insulating coil according to the present invention described in claim4In the described method for fixing an insulating coil, coating is performed so that the surface facing the inner surface of the slot is a rubber-like elastic layer.
[0033]
Claim5According to the above, since the fixing member is covered with the insulating coil so that the surface facing the inner surface of the slot becomes a rubber-like elastic layer, the adhesion is improved by following the unevenness of the inner surface of the slot, The thermal conductivity can be made better.
[0034]
Claim6The method for fixing an insulating coil according to the present invention described in claim4In the fixing method for an insulating coil described above, coating is performed so that the surface facing the inner surface of the slot becomes a reinforcing sheet layer.
[0035]
Claim6According to the above, since the fixing member is applied to the insulating coil so that the surface facing the inner surface of the slot becomes the reinforcing sheet layer, the tear strength at the time of insertion and operation is further increased.
[0036]
Claim7The insulating coil fixing method according to the present invention is the insulating coil fixing method according to claim 9 or 10, wherein a slit is provided in the rubber-like elastic layer forming the outermost layer as a fixing member of the insulating coil. When using a thing, it coat | covers so that this slit may have an angle with respect to the insertion direction of an insulation coil.
[0037]
Claim7According to the present invention, when using a member having a slit in the rubber-like elastic body layer forming the outermost layer as the fixing member of the insulating coil, the slit has an angle with respect to the insertion direction of the insulating coil. Since it is covered and implemented, the slit does not get caught on the edge of the iron core during insertion, and the rubber-like elastic layer can be prevented from falling off and peeling off, reducing the occurrence of uninserted parts and more reliably suppressing the temperature rise of the insulating coil. can do.
[0038]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the present invention will be described in more detail based on the embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is an external perspective view schematically showing an embodiment of a fixing member for an insulating coil according to the present invention. In the figure, 5 indicates a laminated sheet as a fixing member.
[0039]
The laminated sheet 5 includes an aramid fiber paper 18 that is a nonwoven fabric subjected to a calendar process. This aramid fiber paper 18 constitutes the reinforcing sheet layer in the present embodiment. High thermal conductive silicone rubber 19 constituting a rubber-like elastic layer is laminated on both surfaces of the aramid fiber paper 18 as the reinforcing sheet layer. Accordingly, in the present embodiment, the aramid fiber paper 18 has a shape sandwiched between the high thermal conductive silicone rubbers 19, but is not limited to this, and the high thermal conductive silicone rubber 19 is formed only on one side. It may be laminated. It is also possible to use a plurality of reinforcing sheet layers and provide a rubber-like elastic layer on at least one side of each reinforcing sheet layer.
[0040]
In the present embodiment, aramid fiber paper 18 is used as the reinforcing sheet layer, but it is needless to say that the present invention is not limited to this. The reinforcing sheet layer is flexible so that it can contribute to prevention of peeling and falling off when the elastic elastic body is torn during insertion or use of the insulating coil, and can be easily inserted into the gap between the insulating coil and the slot. For example, a woven or non-woven fabric made of an inorganic material, an organic material, or both, a non-woven fabric made of a calendered inorganic material, an organic material, or both, or a plastic film can be used. Further, as shown in FIG. 2, it is also possible to use aramid paper 18 'that has not been subjected to calendar processing.
[0041]
The rubber-like elastic body is not limited to the high thermal conductive silicone rubber 19 as shown in FIGS. Moreover, it is preferable that it contains any one or both of a highly heat-conductive inorganic filler and metal powder.
[0042]
The thickness of the laminated sheet 5 is not particularly limited, and various thicknesses are appropriately selected depending on the size of the slot used and the size of the insulating coil, but the volume resistivity in the lamination direction is 100-10FiveIt is preferably Ωcm. When a semiconductive layer (not shown) in the same range is provided on the outermost layer of the insulating coil, the surface between the insulating coil and the iron core can be kept at the same potential, and partial discharge between them can be suppressed.
[0043]
Further, when the outermost layer of the laminated sheet 5 composed of the reinforcing sheet layer and the rubber-like elastic body layer, that is, the layer contacting the inner surface of the slot is made of the rubber-like elastic body layer, as shown in FIG. It is preferable to have. By having this slit 25, the apparent elastic modulus is lowered, and insertion into the slot of the insulating coil is facilitated. When the slit 25 is provided, when the insulating sheet is coated with the laminated sheet 5 as a fixing member, the forming direction of the slit 25 coincides with the direction having an angle with respect to the insertion direction of the insulating coil into the slot. It is preferable to insert the cover in such a manner. Thereby, the slit 25 is not caught by the edge of an iron core at the time of insertion, and omission and peeling of a rubber-like elastic body layer can be suppressed, and generation | occurrence | production of an uninserted part can be reduced. The slit 25 is preferably provided at a depth that penetrates the high thermal conductive silicone rubber 19, which is a rubber-like elastic layer, in the thickness direction and reaches the aramid paper 18 ′, as in the present embodiment. In addition, when the high thermal conductive silicone rubber 19 is formed on both surfaces of the aramid paper 18 ′ which is the reinforcing sheet layer, it is preferable to form the slits 25 in both of them.
[0044]
In the case where the slit 25 is provided in this way, when the slit 25 is arranged so as to coincide with a direction that forms a predetermined angle with respect to the insertion direction of the insulating coil into the slot, the laminated sheet 5 is placed on the insulating coil. It is only necessary to pay attention to this direction when coating. Note that. The predetermined angle with respect to the insertion direction of the insulating coil into the slot is preferably about 45 degrees.
[0045]
Moreover, when a rubber-like elastic body layer is provided in the outermost layer, a plurality of depressions may be provided on the surface instead of forming the slit 25 as described above. This also makes it possible to reduce the apparent elastic modulus of the rubber-like elastic layer and facilitate the insertion into the slot of the insulating coil. In addition, the occurrence of catching on the edge of the iron core at the time of insertion can be further reduced as compared with the case where the slit 25 as shown in FIG. 2 is provided.
[0046]
The laminated sheet 5 serving as the fixing member for the insulating coil described above is provided so as to cover at least both side surfaces of the insulating coil manufactured in advance. The insulating coil thus covered with the fixing member is inserted into the slot of the iron core of the rotating electrical machine and fixed.
[0047]
The laminated sheet 5 may be provided so as to cover at least both side surfaces of the insulating coil, but may be provided so as to cover the lower surface of the insulating coil. However, also in this embodiment, after arranging the insulating coil and the fixing member, the wedge is press-fitted as described in the section of the prior art. Therefore, if only the both side surfaces of the insulating coil are covered, the wedges can be compared with the structure in which both the upper and lower surfaces of the insulating coil are covered with the laminated sheet 5 having the rubber-like elastic layer. The creep deformation in the vertical direction of the insulating coil of the laminated sheet 5 due to the compressive force can be suppressed, and the insulating coil can be more reliably fixed.
[0048]
The means for covering the insulating coil of the laminated sheet 5 is not limited, and it may be attached or wound using a sealing agent (not shown) such as an adhesive, but such a sealing agent is provided. In the case where the coating is performed without any influence, it is possible to produce a highly reliable rotating electrical machine regardless of the thermal conductivity, mechanical characteristics or heat resistance of the adhesive or the like.
[0049]
As described above, the laminated sheet 5 is configured by laminating the rubber-like elastic layer on the reinforcing sheet layer. When the insulating sheet is coated with the insulating sheet, the laminated sheet 5 has a rubber on the side facing the inner surface of the slot. It is preferable to coat the elastic layer so that the high thermal conductive silicone rubber layer 19 is located in this embodiment. Since the iron core forming the slot is composed of a laminate of a plurality of steel plates, a plurality of irregularities are formed on the inner surface of the slot. Therefore, if the rubber-like elastic body layer is in contact with the concavo-convex surface, there is an advantage that the elastic force closely adheres to the concavo-convex surface and hardly causes a gap.
[0050]
On the other hand, it is also possible to provide the laminated sheet 5 so that the high thermal conductive silicone rubber layer 19 which is the rubber-like elastic layer is located on the side facing the inner surface of the slot. In this case, when the laminated sheet 5 is covered around the insulating coil and inserted into the slot, or the tear strength of the laminated sheet layer 5 due to friction with the inner surface of the slot caused by vibration during operation, the rubber-like elastic body is used. This has the advantage that the layer can be made higher than when the layer faces the inner surface of the slot. Which of the reinforcing sheet layer and the rubber-like elastic layer faces the inner surface of the slot is selected according to the type, performance, size, output, etc. of the rotating electric machine.
[0051]
When the insulating coil covered with the laminated sheet 5 is disposed in the slot, any one of a high thermal conductivity grease, an oil compound layer, and an inorganic lubricant layer is interposed between the laminated sheet 5 and the inner surface of the slot. It is preferable. Thereby, the adhesiveness with the insulating coil surface and the slot inner surface is increased, and the thermal conductivity can be further improved. As a means for interposing any one of the high thermal conductivity grease, the oil compound layer, and the inorganic lubricant layer, typically, means for applying these to the surface of the laminated sheet 5 in advance can be used. However, if these are applied in advance to the inner surface of the slot, there is an advantage that it is possible to prevent the grease or the like from being peeled off or damaged when the insulating coil itself covered with the laminated sheet 5 is transported or stored.
[0052]
【Example】
Next, examples of thermal conductivity and tear strength when using the fixing member according to the present embodiment using the test model shown in FIGS. 3 to 7 will be described.
[0053]
(Embodiment1) Figure 3 showsFixed memberIt is a fragmentary sectional view which shows the test model of the rotary electric machine using. The model includes an iron core 2 composed of laminated steel plates 1, a slot 3 formed in the iron core 2, an aluminum block 4 that simulates an insulating coil, and a laminated sheet that is a fixed member wound around the aluminum block 4. 5. In order to confirm thermal conductivity, the iron core 2 and the aluminum block 4 are provided with thermocouples 6, 7, 8, 9, 10 on one side with the aluminum block 4 at the center, as shown in FIG. Thermocouples 11, 12, 13, 14, and 15 were installed in the. In addition, urethane foams 16 and 17 which are thermal insulators are inserted and arranged on the upper and lower sides of the aluminum block 4 in the slot 3, respectively. Although not shown in the figure, urethane foam is also disposed on both ends of the aluminum block 4 in the length direction so that heat dissipation from the side surfaces of the aluminum block 4, that is, other than the measurement surface is minimized.
[0054]
Also,This exampleThenFixed memberIn confirming the thermal conductivity when using the aluminum block 4, an aluminum block 4 not provided with an insulating layer corresponding to the insulating coil is provided so as to be equivalent to the case where measurement is performed without the influence of the insulating layer in the insulating coil. Used.
[0055]
This exampleThe laminated sheet 5 which is a fixing member used in 1 has a configuration in which a calendered aramid fiber paper 18 imparted with conductivity is sandwiched between high thermal conductive silicone rubbers 19 as shown in FIG.
[0056]
Then, a 300 W heat amount is input to the aluminum block 4 of the test model having such a configuration using a sheathed heater, and the temperature of each part is measured by each thermocouple shown in FIG. The total heat transmission rate on both sides of the was calculated. The results are shown in Table 1.
[0057]
(Comparative Example 1) FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a test model of a rotating electrical machine performed to confirm the thermal conductivity when a fixing member according to one prior art is used. In this model, the FRP sheet 20 is used only on one side of the aluminum block 4 in place of the laminated sheet 5 in FIG. 3, but other configurations and conditions are shown in FIG.EmbodimentThis is the same as the case of 1. The FRP sheet 20 is composed of laminated glass cloth and epoxy resin.
[0058]
A heat amount of 300 W is input to the aluminum block 4 of the test model shown in FIG. 4 using a sheathed heater, and the temperature of each part is measured by each thermocouple shown in FIG. The total heat transmission rate on both sides of the was calculated. The results are shown in Table 1.
[0059]
(Comparative Example 2) FIG. 5 is a partial cross-sectional view of a test model of a rotating electrical machine performed to confirm the thermal conductivity when a fixing member according to another prior art is used. In this model, instead of the FRP sheet 20 of FIG. 4, the FRP sheet 21 having a wavy cross section is used only on one side of the aluminum block 4, but other configurations and conditions are the same as in the case of Comparative Example 1 shown in FIG. 4. It is the same. The FRP sheet 21 having a wavy cross section is composed of a laminated glass cloth and an epoxy resin, as in Comparative Example 1.
[0060]
A heat amount of 300 W is input to the aluminum block 4 of the test model shown in FIG. 5 using a sheathed heater, and the temperature of each part is measured by each thermocouple shown in FIG. The total heat transmission rate on both sides of the was calculated. The results are shown in Table 1.
[0061]
(Comparative Example 3) FIG. 6 is a partial cross-sectional view of a rotating electrical machine test model used for confirming thermal conductivity when a fixing member according to another prior art is used. In this model, the fixing member is not disposed between the side surface of the aluminum block 4 and the inner surface of the slot 3, and the gap 22 is left as it is. This is a simulation of the case where it was not possible to partially insert the FRP sheet due to the balance between the thickness dimension of the FRP sheet and the dimension of the gap 22 during manufacturing. The gap 22 was formed by partially inserting an FRP sheet (not shown) between the inner surface of the slot 3 and the side surface of the aluminum block 4.
[0062]
A heat amount of 300 W is input to the aluminum block 4 of the test model shown in FIG. 6 using a sheathed heater, and the temperature of each part is measured by each thermocouple shown in FIG. The total heat transmission rate on both sides of the was calculated. The results are shown in Table 1.
[0063]
[Table 1]
Figure 0003739948
As is clear from Table 1,Embodiment1 shows that the overall passing rate is higher than those of Comparative Examples 1, 2, and 3, and Joule heat generated in the insulating coil can be efficiently transmitted to the iron core to suppress an increase in temperature.
[0064]
(Embodiment2) FIG.Other examplesIt is a fragmentary sectional view which shows the test model of the rotary electric machine using the fixing member concerning. This model has an iron core 2 composed of laminated steel plates 1, a slot 3 formed in the iron core 2, an aluminum block 4 simulating an insulating coil, and a laminated sheet 5 wound around the aluminum block 4. Configured. In addition, the used laminated sheet 5 isEmbodiment1, the structure shown in FIG. 1 is a structure in which a calendered aramid fiber paper 18 imparted with conductivity is sandwiched between high thermal conductive silicone rubbers 19.
[0065]
Also bookEmbodiment 2Then, before the aluminum block 4 provided with the laminated sheet 5 was inserted into the slot 3, high thermal conductivity silicone grease (thermal conductivity 0.8 W / mk) 23 was applied to the inner surfaces on both sides of the slot 3. Therefore, when the aluminum block 4 is inserted into the slot 3, the silicone grease 23 is interposed between the laminated sheet 5 and the slot 3.
[0066]
To confirm thermal conductivity, the iron core 2 and the aluminum block 4EmbodimentSimilar to 1, a set 24 composed of four thermocouples was installed in a direction perpendicular to the side surface of the aluminum block 4. This thermocouple set 24 is installed in a total of 6 sets, 3 sets in the longitudinal direction of the aluminum block 4 and 3 sets on the opposite side across the aluminum block 4, resulting from the dimensional accuracy of the aluminum block 4 and the slot 3. The change in the longitudinal direction of the overall heat transmission rate was measured. The other test model configurations are:EmbodimentSame as 1.
[0067]
Then, a 300 W heat amount is input to the aluminum block 4 of the test model having such a configuration using a sheathed heater, and the temperature of each part is measured by each thermocouple shown in FIG. The change in the longitudinal direction of the total heat transmission rate on both side surfaces of was calculated. The results are shown in Table 2.
[0068]
(Comparative Example 4) Except that the high thermal conductivity silicone grease was not applied to the inner surface of the slot 3EmbodimentThe heat model of 300W was input using the sheathed heat to the test model similar to 2, and the temperature of each part was measured by each thermocouple. From this temperature, the length of the total heat transmission rate on both sides of the aluminum block 4 was measured. The change in direction was calculated. The results are shown in Table 2.
[0069]
[Table 2]
Figure 0003739948
As is apparent from Table 2, there is no significant difference in the overall heat transfer rate at the measurement positions 1 and 2, but at the measurement position 3,EmbodimentNo. 2 has a higher value, and it can be seen that Joule heat generated in the insulating coil by the high thermal conductivity grease can be transmitted particularly efficiently to the iron core to suppress the temperature rise.
[0070]
(Example 1Shown in Figure 2Examples 1The laminate sheet 5 was tested for tear strength when the slit 25 was provided. The laminated sheet 5 has a structure in which an aramid paper 18 ′ not subjected to a calendar process is sandwiched between high thermal conductive silicone rubbers 19. The double-sided highly thermally conductive silicone rubber 19 has 20 slits 25 per 10 cm at a depth reaching the surface of the aramid paper 18 '.
[0071]
When the laminated sheet 5 having such a structure is wound around the aluminum block 4 simulating an insulating coil so that the direction of the slit 25 forms an angle of 45 degrees with respect to the insertion direction, and inserted into the slot 3 similar to FIG. The aluminum block 4 could be inserted into the slot 3 without tearing the laminated sheet 5. The corners of the bottom surface of the aluminum block 4 were not chamfered in order to clarify the presence or absence of tear resistance.
[0072]
(Comparative Example 5)Example 1The laminated sheet 5 was wound around the aluminum block 4 and inserted into the slot 3 so that the slit 25 was perpendicular to the insertion direction of the aluminum block 4. All other conditions are examples1It is the same.
[0073]
As a result, when the aluminum block 4 was inserted, the laminated sheet 5 was torn at the portion in contact with the corner of the bottom surface of the aluminum block 4. For this reason, when the insertion is completed, about 1/5 of the laminated sheet 5 protrudes, and a gap is generated between the aluminum block 4 and the inner surface of the slot 3.
[0074]
From the above, compared with the case where the slit 25 is perpendicular to the insertion direction by providing the slit 25 on the surface of the laminated sheet 5 and winding it around the aluminum block 4 so as to form an angle of 45 degrees with the insertion direction, A gap due to tearing hardly occurs between the aluminum block 4 and the slit 3. Therefore, with such a configuration, it was confirmed that Joule heat generated in the insulating coil can be efficiently transmitted and temperature rise can be suppressed.
[0075]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, since the fixing member of the insulating coil is composed of a laminated sheet of one or more reinforcing sheet layers and a rubber-like elastic body layer, it is filled with a rubber-like elastic body layer or inorganic powder. The strength is higher than that of the fixed member made of only the elastic layer, and the occurrence of peeling and dropping from the insulating coil due to tearing caused by contact with the edge of the thin steel plate constituting the iron core is reduced. Moreover, since it consists of a reinforcing sheet layer and a rubber-like elastic body layer, it is possible to reliably hold the insulating coil following the irregularities on the inner surface of the slot, and to have excellent heat conduction efficiency. Moreover, since there is little occurrence of peeling or dropping from the insulating coil, it is possible to stably suppress the temperature rise of the insulating coil over a long period of time, and a highly reliable rotating electrical machine can be manufactured by using this fixing member.
[0076]
Claim1The invention describedInBy selecting a reinforcing sheet layer selected from a woven or non-woven fabric made of a plastic film, an inorganic material, an organic material, or both, and the non-woven fabric subjected to calendering, the occurrence rate of tearing is further increased. The temperature rise of the insulation coil can be suppressed stably over a longer period.
[0077]
Claim1According to the described invention, the volume resistivity in the laminating direction of the laminated sheet as the fixing member is 100-105ΩcmsoTherefore, by providing a semiconductive layer having a volume resistivity within the same range as the outermost layer of the insulating coil, the insulating coil surface and the iron core can be kept at the same potential, and partial discharge between them can be suppressed. Heat generated in the insulating coil can be more efficiently conducted to the iron core.
[0078]
The present invention according to claim 1In, At least one of a high thermal conductivity inorganic filler and metal powder on the rubber-like elastic layerIf you fillFurther, the thermal conductivity is further improved.
[0079]
Claim1According to the described invention, since the rubber-like elastic body layer forming the outermost layer is provided with the slit, the apparent elastic modulus is lowered and the insertion into the slot of the insulating coil is facilitated. If the fixing member having the slit is inserted into the insulating coil so that the direction of the slit coincides with the direction having an angle with respect to the insertion direction into the slot, the slit will not be caught by the edge of the iron core at the time of insertion. Further, it is possible to suppress the rubber-like elastic layer from dropping and peeling, to reduce the occurrence of uninserted portions, and to more reliably suppress the temperature rise of the insulating coil. Further, since the reinforcing sheet layer is provided, the occurrence of tearing at the time of insertion is less than that of a rubber elastic body alone.
[0080]
Claim1According to the described invention, since the depression is provided on the surface of the rubber-like elastic body layer forming the outermost layer, the apparent elastic modulus is reduced, and the insulation coil can be easily inserted into the slot. The occurrence of catching on the edge of the iron core during insertion can be further reduced as compared with the case where a slit is provided.
[0081]
Claim2According to the described invention, since the insulating coil fixing member is made of a laminated sheet of one or more reinforcing sheet layers and a rubber-like elastic body layer, the rubber-like elastic body layer or the inorganic powder is used. The strength is higher than that of a fixing member made only of an elastic layer filled with, and the occurrence of peeling and dropping from the insulating coil due to tearing caused by contact with the edge of a thin steel plate constituting the iron core is reduced. Moreover, since it consists of a reinforcing sheet layer and a rubber-like elastic body layer, it is possible to reliably hold the insulating coil following the irregularities on the inner surface of the slot, and to have excellent heat conduction efficiency. Moreover, since there is little occurrence of peeling or dropping from the insulating coil, it is possible to stably suppress the temperature rise of the insulating coil over a long period of time, and to provide a highly reliable rotating electrical machine.
[0082]
Claim2According to the described invention, since the semiconductive layer having a volume resistivity of 100 to 105 Ωcm is provided on the outermost layer of the insulating coil, the laminated sheet as a fixing member has the same volume resistivity in the lamination direction. If the one in the range is used, the insulation coil surface and the iron core can be kept at the same potential, partial discharge between them can be suppressed, and the heat generated in the insulation coil can be more efficiently conducted to the iron core. .
[0083]
Claim3According to the described invention, since the high thermal conductivity grease, the oil compound layer, or the inorganic lubricant layer is formed between the fixing member and the inner surface of the slot, the inner surface of the slot and the unevenness of the insulating coil are in close contact with each other. Can contribute to the improvement of thermal conductivity. Moreover, since the friction between the inner surface of the slot and the surface of the laminated sheet as the fixing member can be reduced, the occurrence of tearing on the surface of the laminated sheet can be further reduced.
[0084]
Claim4According to the present invention described above, when an insulating coil prepared in advance is inserted into a slot of an iron core of a rotating electrical machine and fixed,1Since the insulating coil fixing member described above is inserted while covering at least both sides of the insulating coil, it is possible to suppress tearing of the rubber-like elastic layer due to friction generated between the insulating coil and the inner surface of the slot. A rotating electrical machine with high reliability can be manufactured.
[0085]
Claim5According to the described invention, since the fixing member is covered with the insulating coil so that the surface facing the inner surface of the slot is a rubber-like elastic layer, the adhesiveness follows the unevenness of the inner surface of the slot. This improves the thermal conductivity.
[0086]
Claim6According to the described invention, since the fixing member is covered with the insulating coil so that the surface facing the inner surface of the slot becomes the reinforcing sheet layer, the tear strength at the time of insertion and operation is further increased.
[0087]
Claim7According to the present invention, when the insulating coil fixing member having a slit in the rubber-like elastic layer forming the outermost layer is used, the angle of the slit with respect to the insertion direction of the insulating coil is determined. Therefore, the slit does not get caught by the edge of the iron core during insertion, and the rubber-like elastic layer can be prevented from falling off and peeling off, reducing the occurrence of uninserted parts and increasing the temperature of the insulating coil. It can suppress more reliably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external perspective view showing an embodiment of an insulating coil fixing member according to the present invention,
FIG. 2 is an external perspective view showing another embodiment of the fixing member for the insulating coil according to the present invention;
FIG. 3 is a partial sectional view showing a test model of a rotating electrical machine using a fixing member according to the present invention;
FIG. 4 is a partial sectional view showing a test model of a rotating electrical machine using a conventional fixing member;
FIG. 5 is a partial sectional view showing a test model of a rotating electrical machine using another conventional fixing member;
FIG. 6 is a partial sectional view showing a test model of a rotating electrical machine using still another conventional fixing member;
FIG. 7 is a partial sectional view showing a test model of a rotating electrical machine using a fixing member according to another embodiment of the present invention;
FIG. 8 is a partial sectional view of a rotating electric machine for explaining a conventional insulating coil fixing member and fixing method;
FIG. 9 is a partial sectional view of a rotating electric machine for explaining a conventional insulating coil fixing member and fixing method;
FIG. 10 is a partial sectional view of a rotating electric machine for explaining a conventional insulating coil fixing member and fixing method;
FIG. 11 is a partial cross-sectional view of a rotating electric machine for explaining a conventional insulating coil fixing member and fixing method.
[Explanation of symbols]
1 ... Steel
2 ... Iron core
3 …… Slot
4. Aluminum block
5 …… Laminated sheet
6-15 ... Thermocouple
18 …… Aramid fiber paper
19 …… High thermal conductive silicone rubber
23 …… High thermal conductive silicone grease
24 …… Set of thermocouple

Claims (7)

予め作製した絶縁コイルを、回転電機の鉄心のスロット内に挿入して固定する際に、前記絶縁コイルの側面と前記スロットの内面との間に配置され、前記絶縁コイルを前記スロット内に固定する、少なくとも１つの補強シート層と前記補強シート層の少なくとも片面に積層されたゴム状弾性体層とを有する積層シートからなり、積層方向の体積抵抗率が１０When an insulating coil prepared in advance is inserted into a slot of an iron core of a rotating electrical machine and fixed, the insulating coil is disposed between a side surface of the insulating coil and an inner surface of the slot, and the insulating coil is fixed in the slot. And a laminated sheet having at least one reinforcing sheet layer and a rubber-like elastic layer laminated on at least one side of the reinforcing sheet layer, and having a volume resistivity of 10 in the laminating direction. ０0 〜１０-10 ５5 Ωｃｍである回転電機の絶縁コイル固定部材において、In an insulating coil fixing member of a rotating electrical machine that is Ωcm,
前記ゴム状弾性体層の表面にスリットが形成されていることを特徴とする絶縁コイルの固定部材。  An insulating coil fixing member, wherein a slit is formed on a surface of the rubber-like elastic layer. 予め作製した絶縁コイルを、回転電機の鉄心のスロット内に挿入して固定するにあたり、前記絶縁コイルの側面と前記スロットの内面との間に請求項１記載の固定部材を配置して前記絶縁コイルを前記スロット内に挿入し固定してなることを特徴とする回転電機。2. When the insulating coil prepared in advance is inserted into a slot of an iron core of a rotating electrical machine and fixed, the fixing member according to claim 1 is disposed between a side surface of the insulating coil and an inner surface of the slot. Is inserted into the slot and fixed. 予め作製した絶縁コイルを、回転電機の鉄心のスロット内に挿入して固定するにあたり、前記絶縁コイルの側面と前記スロットの内面との間に高熱伝導性のグリース、オイルコンパウンド層又は無機潤滑剤層が形成されていることを特徴とする請求項２記載の回転電機。When inserting and fixing an insulating coil prepared in advance into a slot of an iron core of a rotating electrical machine, a highly thermal conductive grease, oil compound layer or inorganic lubricant layer is provided between the side surface of the insulating coil and the inner surface of the slot. The rotary electric machine according to claim 2, wherein: 予め作製した絶縁コイルを、回転電機の鉄心のスロット内に挿入して固定するにあたり、前記絶縁コイルの少なくとも前記スロットの壁面に対向する側面を、請求項１に記載の固定部材により被覆して挿入することを特徴とする絶縁コイルの固定方法。When inserting and fixing a pre-made insulating coil in a slot of an iron core of a rotating electrical machine, at least a side surface of the insulating coil facing the wall surface of the slot is covered with the fixing member according to claim 1 and inserted. An insulating coil fixing method comprising: 請求項４記載の絶縁コイルの固定方法において、前記絶縁コイルの少なくとも前記スロット内面との対向面がゴム状弾性体層となるように、前記絶縁コイルの少なくとも前記スロットの壁面に対向する側面を、請求項１に記載の固定部材により被覆することを特徴とする絶縁コイルの固定方法。5. The insulating coil fixing method according to claim 4, wherein at least a side surface of the insulating coil that faces the wall surface of the slot is formed so that at least a surface facing the inner surface of the slot is a rubber-like elastic layer. An insulating coil fixing method comprising covering with the fixing member according to claim 1. 請求項４記載の絶縁コイルの固定方法において、前記絶縁コイルの少なくとも前記スロット内面との対向面が補強シート層となるように、前記絶縁コイルの少なくとも前記スロットの壁面に対向する側面を、請求項１に記載の固定部材により被覆することを特徴とする絶縁コイルの固定方法。5. The insulating coil fixing method according to claim 4, wherein at least a side surface of the insulating coil that faces the wall surface of the slot is formed such that at least a surface of the insulating coil that faces the inner surface of the slot serves as a reinforcing sheet layer. A method for fixing an insulating coil, which is covered with the fixing member according to claim 1. 請求項４又は５記載の絶縁コイルの固定方法において、 前記絶縁コイルの固定部材として、最外層を形成するゴム状弾性体層にスリットが設けられているものを使用し、かつ前記固定部材を前記絶縁コイルの挿入方向に対し前記スリットが所定の角度をなすように、前記絶縁コイルの少なくとも前記スロットの壁面に対向する側面を、請求項１に記載の固定部材によりして被覆することを特徴とする絶縁コイルの固定方法。The method for fixing an insulating coil according to claim 4 or 5, wherein a fixing member for the insulating coil is a rubber-like elastic body layer that forms an outermost layer, and a slit is provided, and the fixing member is used as the fixing member. The fixing member according to claim 1, wherein at least a side surface facing the wall surface of the slot of the insulating coil is covered so that the slit forms a predetermined angle with respect to the insertion direction of the insulating coil. How to fix the insulation coil.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016186248A1 (en) * 2015-05-20 2016-11-24 엘지전자 주식회사 Composite insulating member, manufacturing method therefor, and electrical device comprising composite insulating member

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3576119B2 (en) 2001-04-27 2004-10-13 株式会社東芝 Coil for rotating electric machine and my car tape used for insulation of this coil
JP4504143B2 (en) * 2004-09-22 2010-07-14 株式会社東芝 Fixing method of stator coil of rotating electric machine
JP5466117B2 (en) * 2010-09-07 2014-04-09 トヨタ自動車株式会社 Method for manufacturing stator of electric motor and method for positioning stator coil
JP5839851B2 (en) * 2011-06-23 2016-01-06 日立オートモティブシステムズ株式会社 Rotating electric machine
CN102364825A (en) * 2011-11-23 2012-02-29 哈尔滨电机厂有限责任公司 High thermal conductivity groove fixing structure of large-scale air cooling generator stator bar
JP5727577B2 (en) * 2013-11-11 2015-06-03 ファナック株式会社 Motor stator having coil fixing parts, motor, and unit coil fixing method
DE102017203296A1 (en) 2017-03-01 2018-09-06 Robert Bosch Gmbh Component of an electrical machine
JPWO2020071037A1 (en) * 2018-10-03 2021-09-02 日立Astemo株式会社 Rotating machine
JP7040428B2 (en) * 2018-12-03 2022-03-23 トヨタ自動車株式会社 Stator
DE102019113789A1 (en) * 2019-05-23 2020-11-26 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Stator of an electrical machine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016186248A1 (en) * 2015-05-20 2016-11-24 엘지전자 주식회사 Composite insulating member, manufacturing method therefor, and electrical device comprising composite insulating member
CN107636775A (en) * 2015-05-20 2018-01-26 Lg电子株式会社 Compound inslation component and its manufacture method, the electric device with the compound inslation component
CN107636775B (en) * 2015-05-20 2019-06-18 Lg电子株式会社 Compound inslation component and its manufacturing method, the electric device with the compound inslation component

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