JP4887990B2 - Stator heating method - Google Patents

Stator heating method Download PDF

Info

Publication number
JP4887990B2
JP4887990B2 JP2006248581A JP2006248581A JP4887990B2 JP 4887990 B2 JP4887990 B2 JP 4887990B2 JP 2006248581 A JP2006248581 A JP 2006248581A JP 2006248581 A JP2006248581 A JP 2006248581A JP 4887990 B2 JP4887990 B2 JP 4887990B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heating
coil
stator core
stator
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006248581A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008072825A (en
Inventor
秀昭 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2006248581A priority Critical patent/JP4887990B2/en
Publication of JP2008072825A publication Critical patent/JP2008072825A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4887990B2 publication Critical patent/JP4887990B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • General Induction Heating (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Description

この発明は、モータの部品である固定子コアに電線コイルが装着された固定子に関し、さらに詳細には、電線コイル間に絶縁樹脂を充填成形することにより電線コイルを固定し、かつ電線コイルの熱を放熱するための電線コイル樹脂成形工程の前加熱、あるいは成形中の加熱、あるいは成形後の加熱として、前記固定子を加熱する固定子加熱方法に関するものである。   The present invention relates to a stator in which a wire coil is mounted on a stator core that is a component of a motor. More specifically, the wire coil is fixed by filling and molding an insulating resin between the wire coils, and the wire coil The present invention relates to a stator heating method for heating the stator as pre-heating in a wire coil resin molding step for radiating heat, heating during molding, or heating after molding.

従来、固定子コアに電線コイルが装着された固定子に対して、電線コイルを成形固定する処理方法として、電線コイル間にワニスを含浸させて加熱してワニスを硬化させるワニス含浸法や、型を用いて樹脂材料を射出成形することにより、電線コイル間に絶縁樹脂を充填成形する樹脂モールド法が行われている。
そして、電線コイルにワニスを含浸させる方法には、固定子を回転させながらワニスを滴下含浸させる方法と、電線コイルの下部をワニス槽に漬けてワニスを毛細管現象により含浸させる浸積方法が知られている。いずれの場合にも、水分除去及び巻線ストレス緩和(アニール処理)を行う予熱乾燥工程、及び熱硬化樹脂を硬化させるために電線コイルを加熱する固定子加熱工程を、成形工程前後に必要とする。
同様に、樹脂モールド法においても、樹脂は一般に熱硬化性タイプが使用されるため、金型に固定子を入れてインサート射出成形するときに、固定子が加熱されていないと、樹脂を硬化させるのに時間がかかりすぎ、また樹脂が熱可塑性タイプの場合には、固定子が加熱されていないと、樹脂の成形で流動性が著しく悪化して、未充填等の不具合を起すため、電線コイルや固定子コアを一定温度範囲内に予め均一加熱しておく固定子加熱工程を必要とする。例えば、熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル系、エポキシ系、PPS系、LCP系等の樹脂がある。
Conventionally, as a processing method for forming and fixing an electric wire coil to a stator having an electric wire coil mounted on a stator core, a varnish impregnation method in which the varnish is cured by impregnating the varnish between the electric wire coils and heating, A resin molding method in which an insulating resin is filled and molded between wire coils is performed by injection molding of a resin material using a wire.
And, as a method of impregnating the varnish into the electric wire coil, there are known a method of dripping and impregnating the varnish while rotating the stator, and an immersion method in which the lower part of the electric wire coil is immersed in the varnish tank and the varnish is impregnated by capillary action. ing. In any case, a preheating drying process for removing moisture and winding stress relaxation (annealing process) and a stator heating process for heating the wire coil to cure the thermosetting resin are required before and after the molding process. .
Similarly, in the resin molding method, since a thermosetting type resin is generally used, the resin is cured if the stator is not heated when the stator is inserted into the mold and insert injection molding is performed. If the resin is a thermoplastic type, if the stator is not heated, the fluidity of the resin will deteriorate significantly, causing problems such as unfilling. And a stator heating step in which the stator core is uniformly heated in advance within a certain temperature range. For example, examples of the thermosetting resin include unsaturated polyester, epoxy, PPS, and LCP resins.

固定子は、固定子コアと、固定子コアに装着された電線コイルとから構成されるが、特に電線コイル全体が短時間で均一に加熱されることを理想とする。少なくとも、短時間で電線コイル全体の温度分布が所定の範囲内に入ることを必要とする。
しかし、電線コイルは、絶縁被覆が付けられ電気用端子を備えるので、通電することにより容易に加熱できるが、固定子コアは絶縁被覆がなく通電することが困難な上、熱容量も大きく短時間で加熱することが困難である。
固定子コアを加熱する方法として、特許文献1には、電線コイルに通電して通電加熱すると同時に、乾燥炉内に熱風を供給してコイル全体を加熱する方法が開示されている。
また、特許文献2乃至4には、電線コイルに20kHzの高周波電力を直接投入することで、電線コイルを通電加熱すると同時に、固定子コアに対して誘導加熱することが開示されている。
The stator is composed of a stator core and an electric wire coil attached to the stator core. In particular, it is ideal that the entire electric wire coil is heated uniformly in a short time. At least, the temperature distribution of the entire wire coil needs to fall within a predetermined range in a short time.
However, since the wire coil is provided with an insulation coating and has an electrical terminal, it can be easily heated by energization, but the stator core has no insulation coating and is difficult to energize and has a large heat capacity and a short time. It is difficult to heat.
As a method for heating the stator core, Patent Document 1 discloses a method in which a wire coil is energized and energized and heated, and simultaneously, hot air is supplied into a drying furnace to heat the entire coil.
Further, Patent Documents 2 to 4 disclose that a 20 kHz high-frequency power is directly input to the electric wire coil, thereby energizing and heating the electric wire coil and simultaneously induction heating the stator core.

特開2004-096876号公報JP 2004-096876 A 特開2005-102404号公報JP 2005-102404 A 特開2005-086954号公報JP 2005-086954 A 特開2005-110493号公報JP 2005-110493 A

しかしながら、従来の固定子加熱方法には、以下の問題があった。
すなわち、特許文献1の方法では、熱風で固定子コアを加熱しているので、固定子コアを所定温度に加熱するのに数時間を必要とする問題があった。特に、通電加熱された電線コイルの熱が固定子コアに奪われるため、電線コイル間や部位により著しい温度のバラツキが発生する問題があり、または、そのバラツキをなくして電線コイル温度を均一にするために長い養生時間を必要とする問題があった。
同様に、特許文献2乃至特許文献4の方法では、電線コイルに高周波電力を直接供給することで、電線コイルが自己発熱すると同時に、電線コイルを介した磁界が生じて、特にスロット部において、電線コイルに接する面に位置する固定子コアの内面近くに渦電流が発生し加熱されることを利用して、スロット部を含めた電線コイル全体を加熱することができる。
しかし、電線コイルの通電加熱と固定子コアの誘電加熱とを、電線コイルに通電する同じ高周波電力で行っているため、電線コイルの加熱と固定子コアの加熱とが、同じタイミングでしか行えず、また、常に同じ電力でしか行えないため、熱容量の大きい固定子コアにはパワー不足で昇温が遅く、電線コイルから固定子コアに熱が奪われ、電線コイルの温度が低下し、電線コイルの部位間の温度の大きなバラツキが依然として問題であった。具体的には、コイルエンドにある電線コイルより、固定子コアのスロット部内にある電線コイルの温度が、60℃〜100℃低くなるという電線コイルの部位間の温度バラツキが発生している。
However, the conventional stator heating method has the following problems.
That is, in the method of Patent Document 1, since the stator core is heated with hot air, there is a problem that several hours are required to heat the stator core to a predetermined temperature. In particular, since the heat of the electric wire coil that is energized and heated is taken away by the stator core, there is a problem that significant temperature variation occurs between the electric wire coils or between the portions, or the electric wire coil temperature is made uniform by eliminating the variation. Because of this, there was a problem that required a long curing time.
Similarly, in the methods of Patent Document 2 to Patent Document 4, by directly supplying high-frequency power to the wire coil, the wire coil self-heats, and at the same time, a magnetic field is generated via the wire coil. By utilizing the fact that eddy current is generated and heated near the inner surface of the stator core located on the surface in contact with the coil, the entire wire coil including the slot portion can be heated.
However, since the electric heating of the electric wire coil and the dielectric heating of the stator core are performed with the same high frequency power that supplies electric current to the electric wire coil, the heating of the electric wire coil and the heating of the stator core can be performed only at the same timing. Also, because it can always be performed only with the same electric power, the stator core with a large heat capacity has a shortage of power due to insufficient power, heat is taken away from the wire coil to the stator core, the temperature of the wire coil decreases, and the wire coil The large variation in temperature between these parts was still a problem. Specifically, there is a temperature variation between the portions of the wire coil such that the temperature of the wire coil in the slot portion of the stator core is 60 ° C. to 100 ° C. lower than the wire coil at the coil end.

電線コイルの部位間の温度のバラツキが大きいと、ワニスの場合には、電線コイル間に含浸したワニスが、部分的に非常に高い温度の部位では、ゲル化が早まって流動性が悪くなるため、部分的に浸透の流れがなくなったりし、電線コイル間の隙間を短時間で均一に満たすことができないという問題が発生する。あるいは、温度の高低でワニス温度に差が出て、部位により粘度差が生じて、表面張力が減るところでタレ落ちが悪化したりする。
また、樹脂モールドの場合も同様に、温度が高すぎると反応が早まり、ゲル化して流動停止してしまい、粘度が下がってバリが出る。
If the temperature variation between the parts of the wire coil is large, in the case of varnish, the varnish impregnated between the wire coils partially gels at a very high temperature and the fluidity becomes poor. In some cases, the permeation flow is partially lost, and the gap between the wire coils cannot be filled uniformly in a short time. Alternatively, a difference in varnish temperature occurs depending on the temperature level, a difference in viscosity occurs depending on the part, and the sagging drop is worsened when the surface tension is reduced.
Similarly, in the case of the resin mold, if the temperature is too high, the reaction is accelerated, gelation is caused to stop flowing, the viscosity is lowered, and burrs appear.

この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、短時間で電線コイル内の部位における温度バラツキの少ない固定子加熱方法を提供することにある。   This invention is made | formed in view of the said situation, The objective is to provide the stator heating method with few temperature variations in the site | part in an electric wire coil in a short time.

上記目的を達成するために、本発明の固定子加熱方法は、次のような方法を採用している。
(1)固定子コアに電線コイルが装着された固定子に対して、前記電線コイル間に絶縁樹脂を充填成形することにより前記電線コイルを固定し、かつ電線コイルの熱を放熱するための電線コイル樹脂成形工程の前加熱、あるいは成形中の加熱、あるいは成形後の加熱として、前記固定子を加熱する固定子加熱方法であって、電線コイルへの通電加熱と、固定子コアに対する誘導加熱とを、各々独立して行うことを特徴とする。
(2)(1)に記載する前記固定子コアの中心部の内周面に対向する内径式誘導加熱コイル、または前記固定子コアの外周面に対向する外径式誘導加熱コアのうち、少なくとも1つを備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the stator heating method of the present invention employs the following method.
(1) An electric wire for fixing a wire coil by filling and molding an insulating resin between the wire coils to a stator having a wire coil mounted on a stator core, and for radiating heat of the wire coil A stator heating method for heating the stator as pre-heating in the coil resin molding step, heating during molding, or heating after molding, wherein the heating of the electric wire coil and induction heating of the stator core Are performed independently.
(2) Of the inner diameter induction heating coil facing the inner peripheral surface of the center portion of the stator core described in (1) or the outer diameter induction heating core facing the outer peripheral surface of the stator core, at least One is provided.

(3)(1)または(2)に記載するコイル加熱方法において、前記固定子コアが積層板により構成され、前記誘導加熱を行う誘導加熱コイルに関し、前記積層板の積層方向中心部に対向する位置におけるコイル密度を、前記積層板の端部に対向する位置におけるコイル密度より低くすることにより、前記積層板の積層方向中心部は、両端部より少ない熱を与えられることを特徴とする。
(4)(2)または(3)に記載するコイル加熱方法において、前記誘導加熱コイルが、前記固定子コアの両端より所定距離はみ出ていることを特徴とする。
(3) In the coil heating method described in (1) or (2), the stator core is configured by a laminated plate, and the induction heating coil that performs the induction heating is opposed to a central portion in the lamination direction of the laminated plate. By making the coil density at the position lower than the coil density at the position facing the end portion of the laminated plate, the center portion in the laminating direction of the laminated plate is given less heat than both end portions.
(4) In the coil heating method described in (2) or (3), the induction heating coil protrudes a predetermined distance from both ends of the stator core.

(5)(1)に記載する固定子加熱方法において、前記誘導加熱を、前記通電加熱に対して、時間的に先行して行うことを特徴とする。
(6)(5)に記載する固定子加熱方法において、前記誘導加熱を開始した後、前記固定子コアが所定の温度になったとき、または、所定時間経過したときに、前記通電加熱を開始することを特徴とする。
(7)(5)に記載する固定子加熱方法において、前記固定子コアが、前記電線コイルのアニール温度(内部応力緩和温度)の1/5以上2/3以下の温度になったときに、前記通電加熱を開始することを特徴とする。
(5) In the stator heating method described in (1), the induction heating is performed prior to the energization heating in terms of time.
(6) In the stator heating method described in (5), after the induction heating is started, the energization heating is started when the stator core reaches a predetermined temperature or when a predetermined time has elapsed. It is characterized by doing.
(7) In the stator heating method described in (5), when the stator core reaches a temperature of 1/5 to 2/3 of the annealing temperature (internal stress relaxation temperature) of the wire coil, The energization heating is started.

上記工程を有する固定子加熱方法の作用及び効果について説明する。
(1)に記載する固定子加熱方法によれば、電線コイルに対する通電加熱と、固定子コアに対する誘導加熱とを異なる電力で行っているので、電線コイルと固定子コアに対して各々最適な加熱条件を与えることができる。特に、電線コイル部位間の温度バラツキ、電線コイルと固定子コアとの温度バラツキ、固定子コアが板材を積層して構成されているため、発生する固定子コア間での温度バラツキ等は、加熱工程の初期段階で発生すると、発生した温度バラツキを是正するには多くの時間がかかってしまう。従って、初期段階から、電線コイル部位間等にできるだけ温度バラツキを発生しないように、電線コイル及び固定子コアを各々加熱していく必要がある。
The effect | action and effect of the stator heating method which has the said process are demonstrated.
According to the stator heating method described in (1), since the electric heating for the electric wire coil and the induction heating for the stator core are performed with different electric powers, optimum heating for the electric wire coil and the stator core, respectively. Conditions can be given. In particular, the temperature variation between the wire coil parts, the temperature variation between the wire coil and the stator core, and the stator core is formed by laminating the plate material. If it occurs at the initial stage of the process, it takes a long time to correct the generated temperature variation. Therefore, from the initial stage, it is necessary to heat each of the wire coil and the stator core so as not to cause temperature variations between the wire coil portions and the like as much as possible.

直接固定子コアを加熱する(1)または(2)の方法では、内径式誘導加熱コイルと外径式誘導加熱コイルのうち、どちらか一方、または両方を使用しているので、固定子コアの内側端部、外側端部から加熱できる。
特に、両側から加熱することにより、加熱時間を更に短縮することができる。具体的には、一方だけの誘導加熱コイルを用いたときと比較して、両方の誘導加熱コイルを用いると1.5倍昇温速度を上げることができる。特に、固定子コアの内外径差が50mmを超える場合には、片方のみでは、板内を伝熱していく距離が長いことで、加熱時間が長くなってしまうので、両側から誘導加熱することによる効果は大きい。
さらに、昇温速度を上げるだけでなく、片側のみから加熱した場合に比べ、反対の端部から熱が放熱されることがなくなり、両側から加熱すると平板内での温度のバラツキも低減することができる。
In the method (1) or (2) in which the stator core is directly heated, either or both of the inner diameter induction heating coil and the outer diameter induction heating coil are used. Heat can be applied from the inner end and the outer end.
In particular, heating time can be further shortened by heating from both sides. Specifically, as compared with the case where only one induction heating coil is used, the use of both induction heating coils can increase the heating rate by 1.5 times. In particular, when the difference between the inner and outer diameters of the stator core exceeds 50 mm, the heating time becomes longer due to the longer distance of heat transfer in the plate with only one side, so induction heating from both sides The effect is great.
In addition to increasing the heating rate, heat is not dissipated from the opposite end compared to heating from only one side, and heating from both sides also reduces temperature variations within the plate. it can.

また、固定子コアとして平板を積層した積層板を使用しているので、コーティング層、空気層で平板同士間は断熱傾向となり、伝熱は悪い。一方、中空円筒形状固定子コアの上下端面では、放熱により熱が奪われるため、積層された平板のうち、積層方向の中央部の温度が高くなってしまい、積層方向で、温度バラツキが発生する問題がある。(3)の方法によれば、積層板の中心部に対向する位置におけるコイル密度よりも、積層板の端部に対向する位置におけるコイル密度が大きいので、積層板の中心部よりも端部に多くの熱を与えることができ、積層方向の固定子コアの温度のバラツキを低減できる。
さらに、(4)の方法によれば、積層板の端部により多くの熱を与えることができるので、積層板の端部と中心部との温度のバラツキを低減して、固定子コア全体温度をより均一化することができる。
Moreover, since the laminated plate which laminated | stacked the flat plate is used as a stator core, between a flat plate in a coating layer and an air layer tends to heat-insulate, and heat transfer is bad. On the other hand, since heat is taken away by heat radiation at the upper and lower end surfaces of the hollow cylindrical stator core, the temperature of the central portion in the stacking direction of the stacked flat plates becomes high, and temperature variation occurs in the stacking direction. There's a problem. According to the method of (3), since the coil density at the position facing the end of the laminated plate is larger than the coil density at the position facing the central portion of the laminated plate, Much heat can be applied, and variations in the temperature of the stator core in the stacking direction can be reduced.
Furthermore, according to the method (4), more heat can be applied to the end portion of the laminated plate, so that the temperature variation between the end portion and the central portion of the laminated plate is reduced, and the overall temperature of the stator core is reduced. Can be made more uniform.

また、(1)の方法によれば、電線コイルへの通電加熱と固定子コアへの誘導加熱とを異なったタイミングで行うことができるので、電線コイルと固定子コアに対して各々最適な加熱条件を与えることができる。
特に、固定子コアの熱容量は、電線コイルの熱容量より大きいので、熱容量が大きい固定子コアに囲まれたスロット部の電線コイルにおいて、先行して固定子コアを誘導加熱することにより、電線コイルへの通電加熱を行うときに、既に固定子コイルが一定温度に達していれば、電線コイルから固定子コアへ熱が奪われることが抑制できるため、電線コイル部位間での温度のバラツキを初期状態から減らすことができ、全体の加熱時間を大幅に短縮することができる。
In addition, according to the method (1), since the electric heating to the electric wire coil and the induction heating to the stator core can be performed at different timings, optimum heating for the electric wire coil and the stator core, respectively. Conditions can be given.
In particular, since the heat capacity of the stator core is larger than the heat capacity of the wire coil, in the wire coil in the slot portion surrounded by the stator core having a large heat capacity, the stator core is first heated by induction to the wire coil. If the stator coil has already reached a certain temperature when the current is heated, it is possible to prevent heat from being removed from the wire coil to the stator core. The overall heating time can be greatly shortened.

固定子コアに対する誘導加熱を先行した場合、電線コイルへ通電加熱を開始するタイミングとしては、所定時間の経過により行っても良いが、特に電線コイルが密集するスロット部の固定子コアの温度を測定していて、固定子コアが所定温度になったときに通電加熱を開始しても良い。
電線コイルを固定子コアに装着する時あるいは電線製造時に内部に残留する、内部応力を緩和(アニール)する必要がある。アニールを短時間で行うためには、例えば、150℃以上に加熱して、10〜60秒でアニールする方法がある。
電線コイルを効率よく150℃〜200℃の所定の温度まで均一に加熱するためには、固定子コアへの誘電加熱により、固定子コアの温度が、150℃〜200℃の所定の温度の1/5〜2/3の温度になったときに、電線コイルへの通電加熱を開始すると良い。
電線コイルは、250℃以上に加熱するとエナメル層が損傷する危険がある。そのため、例えば、200℃以下の温度で加熱を中止するようにする。一方、前述のアニール条件では、電線コイルへのアニール温度は電線コイルの全ての部位を150℃以上昇温する必要がある。
短時間でアニール温度に電線コイルを均一に加熱することは、固定子コアへの誘電加熱により、固定子コアを所定の温度に加熱したときに、電線コイルへの通電加熱を開始することにより、初めて達成できることである。
When induction heating of the stator core is preceded, the timing of starting energization heating to the wire coil may be performed after the elapse of a predetermined time. In particular, the temperature of the stator core in the slot portion where the wire coil is densely measured is measured. The energization heating may be started when the stator core reaches a predetermined temperature.
It is necessary to relieve (anneal) the internal stress that remains inside when the wire coil is attached to the stator core or when the wire is manufactured. In order to perform annealing in a short time, for example, there is a method of heating to 150 ° C. or more and annealing in 10 to 60 seconds.
In order to efficiently heat the electric wire coil to a predetermined temperature of 150 ° C. to 200 ° C., the temperature of the stator core is 1 of a predetermined temperature of 150 ° C. to 200 ° C. by dielectric heating to the stator core. When the temperature reaches / 5 to 2/3, it is preferable to start energization heating to the wire coil.
When the electric wire coil is heated to 250 ° C. or higher, the enamel layer may be damaged. Therefore, for example, heating is stopped at a temperature of 200 ° C. or lower. On the other hand, under the annealing conditions described above, the annealing temperature for the wire coil needs to raise the temperature of all the portions of the wire coil by 150 ° C. or more.
To uniformly heat the wire coil to the annealing temperature in a short time, by starting the energization heating to the wire coil when the stator core is heated to a predetermined temperature by dielectric heating to the stator core, It can be achieved for the first time.

本発明の実施の形態である固定子加熱方法の第1の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1に、一般的な固定子巻線分布(分布巻き)の形態と固定子加熱装置を断面図で示す。中空形状の固定子コア11は、透磁率600〜1200程度のケイ素鋼(スチール系)の平板が積層されて構成される。中空形状の固定子コア11の内面には、複数のスロット形状が形成されている。各組のスロットには、巻線コイル12が巻かれている。図では、巻線コイル12の中央部は、固定子コア11に隠れており、巻線コイルエンドのみ表れている。
モータの製造工程としては、固定子に対して、ワニス含浸処理、または樹脂成形を行うのであるが、いずれの場合にも、固定子を構成する巻線コイルと固定子コアの内、特に巻線コイルを均一に加熱しておくことが望まれる。
A first example of a stator heating method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sectional view showing a general stator winding distribution (distributed winding) configuration and a stator heating device. The hollow stator core 11 is configured by laminating silicon steel (steel-based) flat plates having a magnetic permeability of about 600 to 1200. A plurality of slot shapes are formed on the inner surface of the hollow stator core 11. A winding coil 12 is wound around each set of slots. In the figure, the central portion of the winding coil 12 is hidden by the stator core 11 and only the winding coil end appears.
As a manufacturing process of the motor, varnish impregnation treatment or resin molding is performed on the stator. In any case, the winding coil and the stator core constituting the stator, especially the winding, are used. It is desirable to heat the coil uniformly.

図1では、固定子コア11の下面を絶縁保持具15により支えている。そして、固定子コア11の内側には、固定子コア11の中空面に沿って、内径式誘導加熱コイル14が設置されている。また、固定子コア11の外側には、固定子コア11の外周面に沿って、外径式誘導加熱コイル13が設置されている。
内径式誘導加熱コイル14及び外径式誘導加熱コイル13には、各々図示しない高周波電源回路により、45KHz、200V、20KWの電力の範囲で調整し供給される。誘導加熱コイルに供給する高周波は、本実施例では45KHzを使用しているが、誘導加熱コイルに供給する高周波は、10〜100KHzの範囲であれば良い。
巻線コイル12の端子付部12aは、端子押さえ16により、通電加熱用端子17に接続されている。通電加熱端子17には、図示しない通電用電源回路により、200V、60KWの電力の範囲で調整し供給される。
このように、本実施例では、誘導加熱コイルへの電力と、通電加熱用電力とを各々独立して供給しているので、内径式誘導加熱コイル14及び外径式誘導加熱コイル13へ供給する誘導加熱電力を20KWの高周波電力とし、巻線コイル12に通電する通電加熱電力を60KW電力としているように、各々最適な電力を選ぶことができる。
In FIG. 1, the lower surface of the stator core 11 is supported by an insulating holder 15. An inner diameter induction heating coil 14 is installed inside the stator core 11 along the hollow surface of the stator core 11. An outer diameter induction heating coil 13 is installed on the outer side of the stator core 11 along the outer peripheral surface of the stator core 11.
The inner diameter induction heating coil 14 and the outer diameter induction heating coil 13 are respectively adjusted and supplied in a power range of 45 KHz, 200 V, and 20 KW by a high frequency power supply circuit (not shown). In this embodiment, the high frequency supplied to the induction heating coil is 45 KHz, but the high frequency supplied to the induction heating coil may be in the range of 10 to 100 KHz.
The terminal-attached portion 12 a of the winding coil 12 is connected to the energization heating terminal 17 by a terminal presser 16. The energization heating terminal 17 is adjusted and supplied in a power range of 200 V and 60 KW by an energization power supply circuit (not shown).
As described above, in this embodiment, since the power to the induction heating coil and the power for energization heating are supplied independently, the power is supplied to the inner diameter induction heating coil 14 and the outer diameter induction heating coil 13. The optimum power can be selected such that the induction heating power is a high frequency power of 20 KW and the energization heating power to be passed through the winding coil 12 is 60 KW power.

次に、図1の加熱装置の作用を説明する。巻線コイル12は、銅製であり、銅は透磁率が1に近いので、原理的に有効に加熱されることはない。一方、固定子コア11は、透磁率600〜1200程度のケイ素鋼(スチール系)の平板が積層されて構成されているので、原理的に有効に加熱される。
内径式誘導加熱コイル14に高周波電力を印加すると磁界が発生し、固定子コア11の積層されている平板の内周側の部分に渦電流が発生して、熱が発生する。積層された平板同士の間にはコーティング層や空気層が存在するため、平板間は断熱傾向で伝熱は悪い。平板内においては、徐々に外側へと加熱され、昇温される。
同様に、外径式誘導加熱コイル13に高周波電力を印加すると磁界が発生し、固定子コア11の積層されている平板の外周側の部分に渦電流が発生して、熱が発生する。積層された平板同士の間にはコーティング層や空気層が存在するため、平板間は断熱傾向で伝熱は悪い。平板内においては、徐々に内側へと加熱され、昇温される。
一方、巻線コイル12へは、通電加熱用電力が印加されることで自己発熱し、全体がほぼ均一に加熱されようとする。
このように、内径式誘導加熱コイル14及び外径式誘導加熱コイル13は、直接固定子コア11のみ加熱し、また、通電加熱は、直接巻線コイル12のみ加熱する。ただし、巻線コイル12と固定子コア11との間は、当然伝熱し合う関係である。
Next, the operation of the heating device of FIG. 1 will be described. The winding coil 12 is made of copper, and copper has a magnetic permeability close to 1, so that it is not heated effectively in principle. On the other hand, the stator core 11 is configured by laminating silicon steel (steel-based) flat plates having a magnetic permeability of about 600 to 1200, and thus is effectively heated in principle.
When a high frequency power is applied to the inner diameter induction heating coil 14, a magnetic field is generated, and an eddy current is generated in a portion on the inner peripheral side of the flat plate on which the stator core 11 is laminated, thereby generating heat. Since a coating layer and an air layer exist between the laminated flat plates, the heat transfer between the flat plates is poor and the heat transfer is poor. In the flat plate, it is gradually heated outward and the temperature is raised.
Similarly, when a high frequency power is applied to the outer diameter induction heating coil 13, a magnetic field is generated, and an eddy current is generated in the outer peripheral portion of the flat plate on which the stator core 11 is laminated, thereby generating heat. Since a coating layer and an air layer exist between the laminated flat plates, the heat transfer between the flat plates is poor and the heat transfer is poor. In the flat plate, it is gradually heated inward and heated.
On the other hand, the winding coil 12 is self-heated by applying electric power for energization heating, and the whole is likely to be heated almost uniformly.
Thus, the inner diameter induction heating coil 14 and the outer diameter induction heating coil 13 heat only the stator core 11 directly, and the energization heating heats only the direct winding coil 12. However, the winding coil 12 and the stator core 11 naturally have a heat transfer relationship.

固定子コア11及び巻線コイル12の温度上昇を図4に示す。横軸は、時間(秒)であり、縦軸は温度である。点線A1,A2で示したのが、巻線コイル12の温度上昇曲線である。点線A1は、巻線コイル12の全域における最も高い温度を示す部位である。また、点線A2は、巻線コイル12の全域における最も低い温度を示す部位である。
実線で示したのが、固定子コア11の温度上昇曲線である。実線B1,B2で示したのが、固定子コア11の温度上昇曲線である。実線B1は、固定子コア11の全域における最も高い温度を示す部位である。実線B2は、固定子コア11の全域における最も低い温度を示す部位である。
The temperature rise of the stator core 11 and the winding coil 12 is shown in FIG. The horizontal axis is time (seconds), and the vertical axis is temperature. The dotted lines A1 and A2 indicate the temperature rise curves of the winding coil 12. A dotted line A <b> 1 is a portion showing the highest temperature in the entire region of the winding coil 12. A dotted line A <b> 2 is a part indicating the lowest temperature in the entire area of the winding coil 12.
The solid line shows the temperature rise curve of the stator core 11. The solid lines B1 and B2 indicate the temperature rise curves of the stator core 11. A solid line B <b> 1 is a portion showing the highest temperature in the entire region of the stator core 11. A solid line B <b> 2 is a portion showing the lowest temperature in the entire region of the stator core 11.

図4に示すように、通電加熱は、通電加熱用電流が直接巻線コイル12に通電されるため、10秒以下の短時間で巻線コイル12の平均温度が150℃付近まで温度上昇する。本実施例では、巻線コイル12の平均温度が150℃を越えると通電を停止している。巻線コイル12はエナメル被覆されているが、巻線コイル12が250℃を越えるとエナメル層が損傷される恐れがあるので、巻線コイル12の全域における最も高い温度であるA1が、安全を考慮して、200℃を越えることを回避するためである。
本実施例では、誘導加熱コイルへの電力と、通電加熱用電力とを各々独立して供給しているので、誘導加熱コイルへの電力供給とは無関係に、通電加熱用電力の供給を停止することができる。
一方、誘導加熱は、固定子コア11に渦電流を発生させて加熱するので、固定子コア11の表面近くの内部しか加熱できないため、徐々に更に内部まで伝熱してゆくのに時間がかかり、150℃までなるのに、40秒以上必要とする。固定子コア11の平均温度が150℃を越えると、内径式誘導加熱コイル14及び外径式誘導加熱コイル13への高周波電力の印加を停止する。
As shown in FIG. 4, in the energization heating, since the energization heating current is directly applied to the winding coil 12, the average temperature of the winding coil 12 rises to around 150 ° C. in a short time of 10 seconds or less. In this embodiment, energization is stopped when the average temperature of the winding coil 12 exceeds 150 ° C. The winding coil 12 is enamel-coated, but if the winding coil 12 exceeds 250 ° C., the enamel layer may be damaged. Therefore, A1 which is the highest temperature in the entire area of the winding coil 12 is safe. This is to avoid exceeding 200 ° C. in consideration.
In this embodiment, since the power to the induction heating coil and the power for energization heating are supplied independently, the supply of the power for energization heating is stopped regardless of the power supply to the induction heating coil. be able to.
On the other hand, since the induction heating is performed by generating an eddy current in the stator core 11 and heating only the inside near the surface of the stator core 11, it takes time to gradually transfer the heat further to the inside. It takes 40 seconds or more to reach 150 ° C. When the average temperature of the stator core 11 exceeds 150 ° C., the application of the high frequency power to the inner diameter induction heating coil 14 and the outer diameter induction heating coil 13 is stopped.

全体の温度変化を見ると、固定子コア11が加熱されるまで時間がかかるために、巻線コイル12のうち、固定子コア11と密着あるいは近接している部分の熱が固定子コア11に奪われて温度が下がり、巻線コイル12の全域における温度差が大きくなっている。
本実施例では、固定子コア11に対して、内径式誘導加熱コイル14及び外径式誘導加熱コイル13とで、同時に誘導加熱しているので、徐々に固定子コア11が加熱されるため、巻線コイル12から固定子コア11に奪われる熱が減少するため、巻線コイル12の全域における温度バラツキが低減される。そして、固定子コア11の平均温度が150℃を越えて誘導加熱も停止した後は、徐々に熱が下がってゆく。そして、96秒以降の数分間の均熱養生で、巻線コイル12も固定子コア11も共に、平均温度120℃付近となり、両者の温度バラツキも小さくなって、目標値である120℃±5℃の範囲に入る。
均熱養生では、バラツキが少し低減できる。均熱養生は、熱的に遮蔽した保温空間で行っても良いし、冬場等は、全体を少し加熱した保温空間で行っても良い。
Looking at the overall temperature change, since it takes time until the stator core 11 is heated, the heat of the portion of the winding coil 12 that is in close contact with or close to the stator core 11 is applied to the stator core 11. The temperature is lowered and the temperature difference across the winding coil 12 is increased.
In this embodiment, since the stator core 11 is simultaneously induction-heated with the inner diameter induction heating coil 14 and the outer diameter induction heating coil 13, the stator core 11 is gradually heated. Since heat taken from the winding coil 12 to the stator core 11 is reduced, temperature variation in the entire region of the winding coil 12 is reduced. And after the average temperature of the stator core 11 exceeds 150 degreeC and induction heating is also stopped, heat | fever falls gradually. Then, with soaking and curing for several minutes after 96 seconds, both the winding coil 12 and the stator core 11 are close to the average temperature of 120 ° C., and the temperature variation between them is reduced, and the target value of 120 ° C. ± 5 Enter the range of ℃.
In soaking, the variation can be reduced a little. Soaking and curing may be performed in a heat-insulated space that is thermally shielded, or in winter and the like, may be performed in a heat-insulated space that is slightly heated.

以上詳細に説明したように、第1の実施例の固定子加熱方法によれば、固定子コア11に巻線コイル12が巻かれた固定子に対して、巻線コイル間12に絶縁樹脂を充填成形することにより巻線コイル12を固定し、かつ電線コイルの熱を放熱するための電線コイル樹脂成形工程の前加熱、あるいは成形中の加熱、あるいは成形後の加熱として、固定子を加熱する固定子加熱方法であって、巻線コイル12への通電加熱と、固定子コア11に対する誘導加熱とを、各々独立して行うので、印加する電力、印加をオン・オフするタイミングを任意に設定でき、巻線コイル12に対する通電加熱と、固定子コア11に対する誘導加熱とを各々最適な電力、最適なオン・オフタイミングで制御できるため、加熱時間を大幅に短縮し、固定子コア11内部での温度バラツキ、及び巻線コイル12内部での温度バラツキを低減することができる。   As described above in detail, according to the stator heating method of the first embodiment, insulating resin is applied between the winding coils 12 with respect to the stator in which the winding coils 12 are wound around the stator core 11. The stator is heated as the pre-heating of the wire coil resin molding step for fixing the winding coil 12 by filling molding and radiating the heat of the wire coil, heating during molding, or heating after molding. A stator heating method, in which energization heating to the winding coil 12 and induction heating to the stator core 11 are performed independently, so that the power to be applied and the timing to turn on / off the application are arbitrarily set In addition, since it is possible to control the energization heating for the winding coil 12 and the induction heating for the stator core 11 with optimum power and optimum on / off timing, respectively, the heating time can be greatly shortened. The temperature variation in the part and the temperature variation in the winding coil 12 can be reduced.

次に、第2及び第3の実施例を説明する。図2には、外径式誘導加熱コイル13を設置せずに、内径式誘導加熱コイル14のみにより、固定子コア11を誘導加熱する第2の実施例を示す。また、図3には、内径式誘導加熱コイル14を設置せずに、外径式誘導加熱コイル13のみにより、固定子コア11を誘導加熱する第3の実施例を示す。
第2実施例または第3実施例のように、内径式誘導加熱コイル14または外径式誘導加熱コイル13のいずれか一方のみの誘導加熱コイルを用いた場合の作用について図5に基づいて説明する。
図5の点線A1,A2と実線B1,B2との意味は図4と同じである。誘導加熱コイルが片方のみなので、固定子コア11の温度上昇は、図4と比較してかなり緩やかになる。固定子コア11の平均温度が150℃を越えるのは、加熱開始から90秒後と第1の実施例よりも時間がかかるが、従来の方法と比較すれば、大幅に短い時間で対処できる。
である。誘導加熱は、図4と同様に、固定子コア11の平均温度が150℃を越えた時点で停止している。通電加熱も図4と同様である。
第2及び第3の実施例においては、養生時間を第1の実施例より、時間をかけることで、目標温度範囲である120℃±5℃に入ることができる。
Next, second and third embodiments will be described. FIG. 2 shows a second embodiment in which the stator core 11 is induction-heated only by the inner diameter type induction heating coil 14 without installing the outer diameter type induction heating coil 13. FIG. 3 shows a third embodiment in which the stator core 11 is induction heated only by the outer diameter induction heating coil 13 without installing the inner diameter induction heating coil 14.
The operation when only one of the inner diameter induction heating coil 14 and the outer diameter induction heating coil 13 is used as in the second or third embodiment will be described with reference to FIG. .
The meanings of dotted lines A1 and A2 and solid lines B1 and B2 in FIG. 5 are the same as those in FIG. Since there is only one induction heating coil, the temperature rise of the stator core 11 is considerably moderate as compared with FIG. The average temperature of the stator core 11 exceeding 150 ° C. takes 90 seconds after the start of heating and takes more time than the first embodiment, but can be dealt with in a significantly shorter time than the conventional method.
It is. The induction heating is stopped when the average temperature of the stator core 11 exceeds 150 ° C., as in FIG. The electric heating is the same as in FIG.
In the second and third embodiments, the curing time can be within the target temperature range of 120 ° C. ± 5 ° C. by taking more time than the first embodiment.

第1乃至第3の実施例によれば、固定子コア11の中空面に対向する内径式誘導加熱コイル14、または固定子コア11の外周面に対向する外径式誘導加熱コア13のうち、少なくとも1つを備えるので、固定子コア11を効率よく加熱することができる。特に、固定子コア11が平板を積層して構成されている場合、平板間で熱の伝わりが悪くても、各平板を内周面、外周面から加熱できるので、固定子コア11を短時間で加熱することができる。   According to the first to third embodiments, the inner diameter induction heating coil 14 facing the hollow surface of the stator core 11 or the outer diameter induction heating core 13 facing the outer peripheral surface of the stator core 11, Since at least one is provided, the stator core 11 can be efficiently heated. In particular, when the stator core 11 is formed by laminating flat plates, even if heat transfer between the flat plates is poor, each flat plate can be heated from the inner peripheral surface and the outer peripheral surface. Can be heated.

次に、第4の実施例について図6に基づいて説明する。ここでは、誘導加熱コイル径は、直径8mmを用い、例えば、外径式誘導加熱コイル13は、図示しているように、両端部に対して、中央部h2においてコイルの密度を低くしている。同様に、内径式誘導加熱コイル14は、図示しているように、両端部に比較して、中央部h1でコイル密度を低くしている。これにより、中央部は両端部より誘導電流を少なく発生できるため、中央部の加熱は両端部をより抑えられる。
また、外径式誘導加熱コイル13及び内径式誘導加熱コイル14は、固定子コア11の端部より所定距離はみ出ている。
これにより、はみ出した分の誘導コイルによる誘導電流が固定子コアの両端部により大きく作用するため、固定子コアの両端部を中央部より多く加熱することができる。
本実施例では、はみ出しの所定量は、1mm以上16mm以下が有効であることを、実験的に確認している。
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. Here, the diameter of the induction heating coil is 8 mm. For example, the outer diameter type induction heating coil 13 has a lower coil density at the center h2 than both ends as shown in the figure. . Similarly, as shown in the drawing, the inner diameter induction heating coil 14 has a lower coil density at the center h1 than at both ends. Thereby, since the central part can generate less induced current than both ends, heating of the central part can be further suppressed at both ends.
Further, the outer diameter induction heating coil 13 and the inner diameter induction heating coil 14 protrude from the end of the stator core 11 by a predetermined distance.
As a result, the induced current generated by the protruding induction coil acts on both ends of the stator core more greatly, so that both ends of the stator core can be heated more than the center.
In the present embodiment, it has been experimentally confirmed that the predetermined amount of protrusion is effective from 1 mm to 16 mm.

第4の実施例の作用効果を図7に示す。図の内容は、図4とほぼ同じなので詳しい説明は省略する。図4と相違するのは、図4と比較して、固定子コアの温度のバラツキを示す実線B1,B2の幅が小さくなっている点である。
中央部に対して両端部をより多く加熱することにより、通常両端部から放熱されることにより生じる温度のバラツキを低減することができるのである。
一方、固定子コア11の中央部は、両端部に比べて熱がこもるので、少なく加熱することにより、同様にバラツキを低減することができる。
The operational effects of the fourth embodiment are shown in FIG. The contents of the figure are almost the same as those in FIG. 4 is different from FIG. 4 in that the widths of the solid lines B1 and B2 indicating the temperature variation of the stator core are smaller.
By heating more both ends with respect to the central portion, it is possible to reduce variations in temperature that normally occur due to heat radiation from both ends.
On the other hand, since the heat of the central portion of the stator core 11 is higher than that of the both end portions, the variation can be similarly reduced by heating the central portion of the stator core 11 less.

第4の実施例によれば、固定子コア11が積層板により構成され、誘導加熱を行う誘導加熱コイル13,14に関し、積層板の中心部に対向する位置におけるコイル密度よりも、積層板の両端部に対向する位置におけるコイル密度が大きいことにより、前記積層板の中心部よりも両端部に多くの熱を与えるので、固定子コア11の端面から放熱があっても、固定子コア11の両端部を中央部より多く加熱しているので、両端部と中央部での温度のバラツキを低減することができる。
また、誘導加熱コイルが、固定子コア11の両端より所定距離はみ出ているので、固定子コア11の両端部を更により多く加熱できるため、固定子コア11の端部と中央部との温度のバラツキを低減することができる。
一方、固定子コア11の中央部は、両端部に比べて熱がこもるので、少なく加熱することにより、同様にバラツキを低減することができる。
According to the fourth embodiment, the stator core 11 is formed of a laminated plate, and the induction heating coils 13 and 14 that perform induction heating have a higher density than the coil density at the position facing the center of the laminated plate. Since the coil density at the positions facing both end portions is large, more heat is applied to both end portions than to the center portion of the laminated plate. Therefore, even if heat is radiated from the end face of the stator core 11, the stator core 11 Since both end portions are heated more than the central portion, temperature variations at both end portions and the central portion can be reduced.
In addition, since the induction heating coil protrudes from the both ends of the stator core 11 by a predetermined distance, both ends of the stator core 11 can be heated more. Therefore, the temperature of the end portion and the center portion of the stator core 11 can be increased. Variations can be reduced.
On the other hand, since the heat of the central portion of the stator core 11 is higher than that of the both end portions, the variation can be similarly reduced by heating the central portion of the stator core 11 less.

次に、第5の実施例について図8に基づいて説明する。第5の実施例の装置の構成は、図6と同じである。制御方法のみ相違しているので、制御方法について説明する。
すなわち、始めに、巻線コイル12に通電加熱用電流を流さずに、内径式誘導コイル14及び外径式誘導コイル13のみ通電している。これにより、固定子コア11の温度B1,B2のみ上昇する。そして、固定子コア11の平均温度が、例えば、アニール条件として、アニール温度である150℃を超えた所定の温度TMの1/5〜2/3の範囲内の所定の温度になったときに、通電加熱電流の通電を開始する。図中Tで示したタイミングである。固定子コア11が既に暖められているので、巻線コイル12を加熱したときに、巻線コイル12から固定子コア11に奪われる熱が少ないため、短時間で巻線コイル12はアニール温度である150℃まで加熱され、かつ、巻線コイル12の温度バラツキを低減することができる。
本実施例では、通電加熱電流の通電タイミングを固定子コア11の温度を測定して行っているが、固定子が一定の形状であれば、時間経過だけで制御しても良い。
Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIG. The configuration of the apparatus of the fifth embodiment is the same as that of FIG. Since only the control method is different, the control method will be described.
That is, first, only the inner diameter type induction coil 14 and the outer diameter type induction coil 13 are energized without causing the winding coil 12 to pass an energization heating current. As a result, only the temperatures B1 and B2 of the stator core 11 rise. Then, when the average temperature of the stator core 11 becomes a predetermined temperature within a range of 1/5 to 2/3 of the predetermined temperature TM exceeding the annealing temperature of 150 ° C. as an annealing condition, for example. Then, energization of the energization heating current is started. This is the timing indicated by T in the figure. Since the stator core 11 has already been warmed, when the winding coil 12 is heated, less heat is taken away from the winding coil 12 by the stator core 11, so that the winding coil 12 can be annealed at a short time. It is heated to a certain 150 ° C., and the temperature variation of the winding coil 12 can be reduced.
In this embodiment, the energization timing of the energization heating current is measured by measuring the temperature of the stator core 11. However, if the stator has a constant shape, it may be controlled only by the passage of time.

巻線コイル12がアニール温度を超えた適当な時点で、通電加熱電流を停止しているが、固定子コア11への誘導電流による加熱を継続しているので、巻線コイル12の温度は、急速に低下することなく、アニール温度を所定時間Wだけ維持することができる。固定子コア11への誘導電流による加熱を、60秒経過後に停止している。これにより、固定子コア11及び巻線コイル12が共に温度低下して、96秒以降の数分の均熱養生で、目標温度内まで温度が低下する。巻線コイル12の温度バラツキであるA1とA2と差、また、固定子コアの温度バラツキであるB1とB2との差は、温度上昇のから、小さい差になるように制御して、巻線コイル12と固定子コア11との温度を最短でほぼ目標値内とすることができる。ただし、設備上の加熱時間は、約60秒というきわめて短時間で済むようにできる。   Although the energization heating current is stopped at an appropriate time when the winding coil 12 exceeds the annealing temperature, since the heating by the induction current to the stator core 11 is continued, the temperature of the winding coil 12 is The annealing temperature can be maintained for a predetermined time W without rapidly decreasing. Heating by induction current to the stator core 11 is stopped after 60 seconds. As a result, both the stator core 11 and the winding coil 12 decrease in temperature, and the temperature decreases to within the target temperature by soaking for several minutes after 96 seconds. The difference between A1 and A2, which is the temperature variation of the winding coil 12, and the difference between B1 and B2, which is the temperature variation of the stator core, are controlled so as to be a small difference due to temperature rise. The temperature of the coil 12 and the stator core 11 can be set within the target value at the shortest. However, the heating time on the equipment can be as short as about 60 seconds.

第5の実施例によれば、誘導加熱を、通電加熱に対して、時間的に先行して行うので、巻線コイル12に対して通電加熱を開始するときに、既に固定子コア11が巻線コイル12より高い温度まで加熱されていて、巻線コイル12から固定子コア11に奪われる熱量が少ないため、巻線コイル12を加熱したときに、巻線コイル12の部位による温度バラツキを低減することができる。
特に、誘導加熱を開始した後、固定子コアが所定の温度になったとき、または、所定時間経過したときに、通電加熱を開始するので、巻線コイル12に通電するタイミングを、多種多形態の固定子に応じた固定子コア11の温度状態に合わせて設定できるため、多種多形態の固定子の巻線コイル12の部位による温度バラツキを低減することができる。
According to the fifth embodiment, since induction heating is performed temporally prior to energization heating, when energization heating is started on the winding coil 12, the stator core 11 has already been wound. Since the coil core 12 is heated to a temperature higher than that of the wire coil 12 and less heat is taken away from the winding coil 12 by the stator core 11, when the winding coil 12 is heated, temperature variation due to the portion of the winding coil 12 is reduced. can do.
In particular, after the induction heating is started, when the stator core reaches a predetermined temperature or when a predetermined time has elapsed, the energization heating is started. Since the temperature can be set in accordance with the temperature state of the stator core 11 corresponding to the stator, the temperature variation due to the portion of the winding coil 12 of the various types of stators can be reduced.

また、固定子コア11が、巻線コイル12のアニール温度の1/5以上2/3以下の温度になったときに、通電加熱を開始するので、アニール温度としたときの巻線コイル12の部位による温度のバラツキを小さくできるため、巻線コイル12のうち最も低い部位を、例えば、今回のアニール条件である温度150℃を超えるようにしても、最も高い部位の温度を低く抑えることができ、被覆の破損の恐れを低減しつつ、巻線コイル12の全ての部分の残留応力を安定して取り去ることができる。
従来、アニール温度の加熱は、巻線コイル12の最も低い部位の温度に対して所定の時間保持することで保証する必要があり、大きなバラツキがあったり、あるいは一定温度にできる炉であっても、下限温度保証と加熱時間を減らすため、約100℃で数十分間の別工程で行われることが多かった。
しかし、本実施例によれば、巻線コイル12の加熱を精度良く制御できるので、事前処加熱としての加熱を高温にすることで短時間で済むため、従来の1.5倍の温度のアニール加熱を同時に行えるため、全体工程数を短縮し、かつ短時間で行うことができる。
In addition, when the stator core 11 reaches 1/5 or more and 2/3 or less of the annealing temperature of the winding coil 12, energization heating is started. Since the temperature variation due to the part can be reduced, the temperature of the highest part can be kept low even if the lowest part of the winding coil 12 exceeds, for example, the annealing condition of this time of 150 ° C. The residual stress in all parts of the wound coil 12 can be stably removed while reducing the risk of damage to the coating.
Conventionally, it is necessary to ensure that the annealing temperature is heated by maintaining the temperature of the lowest part of the winding coil 12 for a predetermined time, and even if the furnace has a large variation or a constant temperature. In order to guarantee the lower limit temperature and reduce the heating time, it was often performed in a separate process at about 100 ° C. for several tens of minutes.
However, according to the present embodiment, since the heating of the winding coil 12 can be accurately controlled, the heating as the pretreatment heating can be performed in a short time, so that the annealing at 1.5 times the conventional temperature can be performed. Since heating can be performed simultaneously, the total number of steps can be shortened and performed in a short time.

なお、この発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更することにより実施することもできる。
例えば、本実施例では、目標温度を120℃プラスマイナス5℃としているが、120℃という数値は、コイルの大きさ、成形方法、ワニスの種類等により決定される事項であり、ケースバイケースで決定されるものである。しかし、プラスマイナス5℃という範囲は、いずれの成形方法を採用したとしても、ほぼ十分な範囲として採用できる数値である。
また、加熱パターンにしても、本実施例では、誘導・通電は各々1回だけのオン・オフで行っているが、何回かに分けて加熱しても良く、あるいは通電加熱中は誘導加熱を停止したりしても良い。
また、本実施例では、アニール温度として150℃を採用しているが、アニール温度も、巻線コイルのコイル径、コイルの大きさ等により決定される事項である。
また、本実施例では、固定子において、電線コイルとしては、一般的な巻線分布巻き形態のものを使用しているが、集中巻き形態でも良いし、あるいは、カセット式コイル形態等を使用しても良い。
また、固定子コアとして、本実施例では、電磁鋼板積層形態について説明したが、圧粉化したブロック形態等のケースを使用しても良い。
In addition, this invention is not limited to each said embodiment, It can also implement by changing a part of structure suitably in the range which does not deviate from the meaning of invention.
For example, in this embodiment, the target temperature is 120 ° C. plus or minus 5 ° C., but the numerical value of 120 ° C. is a matter determined by the size of the coil, the molding method, the type of varnish, etc. It is to be decided. However, the range of plus or minus 5 ° C. is a numerical value that can be adopted as a substantially sufficient range regardless of which molding method is employed.
In addition, in the present embodiment, induction and energization are performed only once each on and off in the present embodiment, but heating may be performed in several times, or induction heating may be performed during energization heating. May be stopped.
In this embodiment, 150 ° C. is adopted as the annealing temperature, but the annealing temperature is also determined by the coil diameter of the winding coil, the size of the coil, and the like.
In this embodiment, the stator uses a general winding distributed winding form as the electric wire coil. However, a concentrated winding form or a cassette type coil form is used. May be.
Moreover, although the electromagnetic steel plate lamination | stacking form was demonstrated in the present Example as a stator core, you may use cases, such as a block shape formed into a compact.

本発明の第1実施例の固定子加熱装置を断面図である。It is sectional drawing of the stator heating apparatus of 1st Example of this invention. 第1実施例における、固定子コア11及び電線コイル12の時間経過に伴う温度上昇を示すデータ図である。It is a data figure which shows the temperature rise with the time passage of the stator core 11 and the electric wire coil 12 in 1st Example. 本発明の第2実施例の固定子加熱装置を断面図である。It is sectional drawing of the stator heating apparatus of 2nd Example of this invention. 本発明の第3実施例の固定子加熱装置を断面図である。It is sectional drawing of the stator heating apparatus of 3rd Example of this invention. 第2及び第3実施例における、固定子コア11及び電線コイル12の時間経過に伴う温度上昇を示すデータ図である。It is a data figure which shows the temperature rise with the time passage of the stator core 11 and the electric wire coil 12 in a 2nd and 3rd Example. 本発明の第4実施例のコイル加熱装置を断面図である。It is sectional drawing of the coil heating apparatus of 4th Example of this invention. 第4実施例における、固定子コア11及び電線コイル12の時間経過に伴う温度上昇を示すデータ図である。It is a data figure which shows the temperature rise with the time passage of the stator core 11 and the electric wire coil 12 in 4th Example. 第5実施例における、固定子コア11及び電線コイル12の時間経過に伴う温度上昇を示すデータ図である。It is a data figure which shows the temperature rise with the time passage of the stator core 11 and the electric wire coil 12 in 5th Example.

符号の説明Explanation of symbols

11 固定子コア
12 巻線コイル
13 外径式誘導加熱コイル
14 内径式誘導加熱コイル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Stator core 12 Winding coil 13 Outer diameter type induction heating coil 14 Inner diameter type induction heating coil

Claims (5)

固定子コアに電線コイルが装着された固定子に対して、前記電線コイル間に絶縁樹脂を充填成形することにより前記電線コイルを固定し、かつ電線コイルの熱を放熱するための電線コイル樹脂成形工程の前加熱、あるいは成形中の加熱、あるいは成形後の加熱として、前記固定子を加熱する固定子加熱方法において、
前記電線コイルへの通電加熱と、前記固定子コアに対する誘導加熱とを、各々独立して行うこと、
前記誘導加熱を、前記通電加熱に対して、時間的に先行して行うこと、
前記誘導加熱により前記固定子コアを所定温度まで加熱したときに、前記通電加熱を開始して、前記通電加熱と前記誘導加熱とを並行して行うことにより、前記電線コイルから前記固定子コアに奪われる熱が減少し、前記電線コイルの温度と前記固定子コアの温度とのバラツキが小さくなること、
を特徴とする固定子加熱方法。
Electric wire coil resin molding for fixing the electric wire coil by filling and molding the insulating resin between the electric wire coils to the stator having the electric wire coil mounted on the stator core, and for radiating the heat of the electric wire coil. In the stator heating method of heating the stator as pre-heating of the process, or heating during molding, or heating after molding,
Conducting heating to the wire coil and induction heating to the stator core are performed independently,
Performing the induction heating in advance of the energization heating in time;
When the stator core is heated to a predetermined temperature by the induction heating, the current heating is started, and the current heating and the induction heating are performed in parallel, so that the wire coil is transferred to the stator core. The heat taken away is reduced, and the variation between the temperature of the wire coil and the temperature of the stator core is reduced,
Stator heating method characterized by the above.
請求項1に記載する固定子加熱方法において、
前記所定温度が、前記電線コイルのアニール温度の1/5以上2/3以下であることを特徴とする固定子加熱方法。
In the stator heating method according to claim 1,
The stator heating method, wherein the predetermined temperature is not less than 1/5 and not more than 2/3 of the annealing temperature of the wire coil.
請求項1または請求項2に記載する固定子加熱方法において、
前記固定子コアの中心部の内周面に対向する内径式誘導加熱コイル、または前記固定子コアの外周面に対向する外径式誘導加熱コアのうち、少なくとも1つを備えることを特徴とする固定子加熱方法。
In the stator heating method according to claim 1 or 2,
At least one of an inner diameter induction heating coil facing the inner peripheral surface of the center portion of the stator core or an outer diameter induction heating core facing the outer peripheral surface of the stator core is provided. Stator heating method.
請求項1乃至請求項3に記載する固定子加熱方法のいずれか1つにおいて、
前記固定子コアが積層板により構成され、
前記誘導加熱を行う誘導加熱コイルに関し、前記積層板の積層方向中心部に対向する位置におけるコイル密度を、前記積層板の端部に対向する位置におけるコイル密度より低くすることにより、前記積層板の積層方向中心部は、両端部より少ない熱を与えられることを特徴とする固定子加熱方法。
In any one of the stator heating methods according to claim 1 to claim 3,
The stator core is constituted by a laminated plate;
With respect to the induction heating coil that performs the induction heating, the coil density at the position facing the central portion in the stacking direction of the laminate is made lower than the coil density at the position facing the end of the laminate, The stator heating method, wherein the center portion in the stacking direction is given less heat than both ends.
請求項3または請求項4に記載する固定子加熱方法において、
前記誘導加熱コイルが、前記固定子コアの両端より所定距離はみ出ていることを特徴とする固定子加熱方法。
In the stator heating method according to claim 3 or 4,
The stator heating method, wherein the induction heating coil protrudes a predetermined distance from both ends of the stator core.
JP2006248581A 2006-09-13 2006-09-13 Stator heating method Expired - Fee Related JP4887990B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006248581A JP4887990B2 (en) 2006-09-13 2006-09-13 Stator heating method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006248581A JP4887990B2 (en) 2006-09-13 2006-09-13 Stator heating method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008072825A JP2008072825A (en) 2008-03-27
JP4887990B2 true JP4887990B2 (en) 2012-02-29

Family

ID=39293921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006248581A Expired - Fee Related JP4887990B2 (en) 2006-09-13 2006-09-13 Stator heating method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4887990B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104753269A (en) * 2013-12-25 2015-07-01 安川电机(沈阳)有限公司 Stator inserting fixture, varnish dipping device, varnish dipping method and rotating motor

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5077167B2 (en) * 2008-09-18 2012-11-21 トヨタ自動車株式会社 Stator manufacturing system
JP5493718B2 (en) * 2009-10-30 2014-05-14 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 Heating apparatus and method for manufacturing stator
JP5823179B2 (en) * 2011-06-15 2015-11-25 株式会社日立産機システム Stator heating method and apparatus using induction heating
JP5799759B2 (en) * 2011-11-09 2015-10-28 日産自動車株式会社 Heat treatment method and heat treatment apparatus for rotor core
CN103236765B (en) * 2013-04-17 2015-07-08 哈尔滨电机厂有限责任公司 Process method for vertical induction heating of steam turbine generator core
EP2996228B1 (en) * 2013-07-12 2017-10-11 Aisin Aw Co., Ltd. Varnish impregnation device and varnish impregnation method
WO2015016239A1 (en) * 2013-08-02 2015-02-05 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 Stator heating device and stator heating method
JP5868913B2 (en) * 2013-08-27 2016-02-24 本田技研工業株式会社 Stator work heating device, stator work heating method, and stator coil manufacturing method
JP6596890B2 (en) * 2015-04-06 2019-10-30 日産自動車株式会社 Stator manufacturing apparatus and stator manufacturing method
JP6699466B2 (en) * 2016-09-07 2020-05-27 トヨタ自動車株式会社 Resin molding method for stator
DE102018211867A1 (en) * 2018-07-17 2020-01-23 Thyssenkrupp Ag Process for the heat treatment of a stranded wire, and process for producing an electric motor or motor vehicle
JP7299582B2 (en) * 2019-01-17 2023-06-28 株式会社ミヤデン induction heating coil
JP7129012B2 (en) * 2019-01-17 2022-09-01 株式会社ミヤデン induction heating coil
CN112688510A (en) * 2019-10-18 2021-04-20 博世汽车部件(长沙)有限公司 Method of heating a coil component, system for heating a coil component and method of manufacturing an electric machine

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6082050A (en) * 1983-10-07 1985-05-10 Toshiba Chem Corp Insulating method of electric part
JPS61248306A (en) * 1985-04-24 1986-11-05 日立化成工業株式会社 Electric insulation composition and heating of armature
JP2001319765A (en) * 2000-05-12 2001-11-16 Mitsubishi Electric Corp Rotor heating device, manufacturing method of rotor, motor and refrigeration cycle

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104753269A (en) * 2013-12-25 2015-07-01 安川电机(沈阳)有限公司 Stator inserting fixture, varnish dipping device, varnish dipping method and rotating motor
CN104753269B (en) * 2013-12-25 2018-02-09 安川电机(沈阳)有限公司 Stator insertion fixture, varnish impregnation device, varnish impregnation method and electric rotating machine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008072825A (en) 2008-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4887990B2 (en) Stator heating method
JP4706643B2 (en) Stator heating method and heating device
JP5823179B2 (en) Stator heating method and apparatus using induction heating
US6781100B2 (en) Method for inductive and resistive heating of an object
JP5493718B2 (en) Heating apparatus and method for manufacturing stator
JP6825375B2 (en) Manufacturing method of stator of rotary electric machine
JP5444134B2 (en) Stator heating method and apparatus using induction heating
JP2007152517A (en) Rotor heating device and method therefor
JP6332042B2 (en) Manufacturing method of electric equipment coil, varnish dripping impregnation apparatus and rotating electric machine manufacturing method
CN110299807A (en) The manufacturing method of stator
KR102265813B1 (en) Powder coating apparatus of coil and powder coating method of coil using the same
JP2008154348A (en) Stator heating method
JP2015126645A (en) Heating method of stator of electric machine and heating device
JP5462521B2 (en) Induction heating coil, induction heating device, and electrical insulation processing system
JP2014033039A (en) Manufacturing apparatus and manufacturing method of reactor
JP7133494B2 (en) Stator Manufacturing Method, Rotating Electric Machine Manufacturing Method, and Rotating Electric Machine
CN108463865B (en) Winding device with a base for vertical casting
US20140035709A1 (en) Dry transformer heater
JP6969407B2 (en) Coil film forming device
JP7265432B2 (en) Insulated wire manufacturing device and insulated wire manufacturing method
JP7087948B2 (en) How to manufacture the stator
JP4152397B2 (en) Method and apparatus for heating cylindrical mold
KR100481948B1 (en) coil unit manufaturing of transformer
JPH0767302A (en) Insulation processing for winding of rotary electric machine
JP2021191099A (en) Stator manufacturing apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081113

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100915

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100921

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101112

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110705

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110829

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20110906

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111115

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111128

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4887990

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141222

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees