JPS6142246A - 回転電機のコイル絶縁方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は回転電機のコイル絶縁方法、特にコイルエン
ド部に熱硬化性樹脂を付着させ、これを加熱硬化させて
絶縁層を形成するに当ってのコイルエンド部の加熱方法
の改良に関する。

〔従来技術〕

一般ζこ、回転電機の固定子や回転子のコイル絶縁方法
としては、コイルの全周をマイカテープの如き絶縁テー
プまたはシートで巻回し、鉄心のスロットに挿入したの
ち、リード部等を接続後、接続部に絶縁テープを巻回し
、その後、全体を含浸タンク中で絶縁ワニスを真空加圧
含浸し、乾燥炉中で加熱硬化させて絶縁層を形成する方
法が広く採用されている。

この全含浸コイル絶縁方法を固定子コイルにつき第３図
および第４図で説明する。第３図に示す如く固定子鉄心
のスロットに挿入されるスロット部（１）と、コイルエ
ンド部（２）（ノーズ部（２０１）、リード部（２０２
）を含む）から構成されたコイル（３〕単体時において
、コイルエンド部（２〕全部に絶縁テープまたはシート
を巻装し、絶縁層（４）を形成する。

その後、第４図に示す如くコイル（３）を鉄心（５）の
スロットに挿入し、リード部（２０２）および複数の位
相リング（６）を含む位相リング部（２０３）（これも
コイルエンド部（２の一部を構成する）を接続し、その
後この接続部に絶縁テープで絶縁層（４）を施し、コイ
ルエンド部（２）の支持としてノーズ部（２０１）の相
互間にスペーサ（７）を打込み、かつ必要ならノーズ部
（２０１）の先端部外周にプレースリング（８）の取付
けを行なう。次に全体を含浸タンク中に装填し、絶縁ワ
ニスを真空加圧含浸した後、乾燥炉中で加熱硬化させる
ものである。

しかしながら、この方法ではコイル単体時においてはス
ロット部（１）やコイルエンド部（２）のノーズ部（２
０１）の一部には、例えばテーピングマシンのような機
械による作業が可能で絶縁性能が安定しているがノーズ
部（２０１）の先端部やリード部（２０２）および鉄心
（５）へのコイル挿入後のリード部（２０２）並びに位
相リング（ωの接続部の絶縁はその形状の複雑さから手
作業に頼らざるを得ず、作業に長時間を要する上、絶縁
テープの巻装作業性が悪いため、絶縁ワニス含浸硬化処
理後においても十分に緻密な絶縁を得ることが困難であ
り、絶縁上の弱点個所も殆ど全てがこの部分に集中して
おり、絶縁処理上の大きな難点とされていた。

かかる問題を解決するために、第５図および第６図に示
す方法が従来提案されている（例えば特願昭５８−３６
１１６号）。即ち、コイル（３）単体時においては、第
５図に示すようにスロット部（１〕およびノーズ部（２
０１）の一部までマイカテープまたはマイカシートの如
き適当な絶縁テープまたは絶縁シートによる絶縁層（４
）を施し、ノーズ部（２０１）の残りの部分やリード部
（２０２）には何ら絶縁を施すことなく、第６図のよう
にコイル（３）を鉄心（５）のスロットに挿入する。次
いで、リード部（２０２）の結線接続並びにリード部（
２０２）と位相リング（６）との接続を行なう。その後
、固定子全体が十分加熱された状態で固定子を立置にし
て、コイルエンド部（２）を絶縁層（４）と適当にラッ
プする範囲まで流動浸漬槽に浸漬し、コイルエンド部（
２）の全てにエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等の熱硬
化性樹脂（地番こエステルイミド樹脂、ポリイミド樹脂
、シリコン樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂等を
使用することもできる）の粉体塗装絶縁を一括して行な
い、絶縁層（９）を形成する。最後に、固定子全体を含
浸タンク中にて絶縁ワニスを含浸（一般には真空加圧含
浸）し、乾燥炉中で加熱硬化させて絶縁層を形成する。

なお、（１０）は位相リング（６）間のスペーサ、（１
１）はこの部分の緊縛材料である。更に、特願昭５８−
３６１１５号では第５図の状態でノーズ部（２０１）に
熱硬化性樹脂を粉体塗装し、しかる後、コイル（３）を
鉄心（５）のスロットに挿入し、適宜結線接続を行なっ
た後かかる結線部に熱硬化性樹脂を粉体塗装し、その後
固定子全体を絶縁ワニスで真空加圧含浸するコイル絶縁
方法が提案されている。

このようにコイルエンド部に樹脂の絶縁層を形成する（
粉体塗装に限らず、電気泳動塗装法、チクソトロピック
性樹脂による浸漬法等の手段で行なっても良い）ことに
より、かかる絶縁層の形成を鉄心スロットにコイルを挿
入する前に行なうか後に行なうかに係らず、この部分に
絶縁テープやシートを巻回する手作業が不要になり、従
って作業が簡単になりかつ緻密な絶縁層を得ることがで
きる。

しかして、粉体塗装、電気泳動塗装、浸漬塗装等その塗
装方法の如何を問わず、コイルエンド部に付着した熱硬
化性樹脂はこれを加熱して硬化させるわけであるが、か
かる加熱方法として、従来は熱風循環式加熱または遠赤
外線加熱が一般に使用されている。熱風循環式加熱は加
熱炉に固定子または回転子を入れ、加熱炉の適当な個所
から加熱炉内に熱風を吹込んで加熱を行なうもので、均
一な加熱ができるという点では・構造が複雑で各部分の
熱伝導と熱容量が異なり、塗膜の形成性が異なるコイル
エンド部の加熱法として適してはいるか、加熱に長時間
を要すると共に熱風の一部は加熱に寄与することなく加
熱炉から排気されるため熱効率が悪い欠点がある。一方
、遠赤外線加熱はコイルエンド部の熱容量の小さい部分
、即ちリード部や位相リング部は短時間で加熱しうるが
、熱容量の大きいノーズ部あるいは遠赤外線の当らない
部分の温度上昇か悪く均一な塗膜を形成しえない欠点が
ある。

〔発明の概要〕

この発明は従来のもののかかる欠点を除去するためにな
されたもので、熱容量の大きいノーズ部はその内外両側
から熱風を吹付ける一方、熱容量の小さいコイルエンド
部の軸方向端部は遠赤外線により加熱することによりコ
イルエンド部を均一にかつ短時間で加熱することのでき
る方法を提供することを目的とするものであるＯ〔発明
の実施例〕 以下、この発明の一実施例を第１図および第２図につい
て説明する。なお、この実施例は流動浸ａ塗装の場合を
示すものである０ 図において、（１２）は耐熱性材料からなる円筒状の加
熱炉室、（１３）は固定架台で、スロットにコイル（３
）を挿入した固定子鉄心（５）をその軸線（１４）を中
心として回転しうるように支持している。即ち、（１５
）は締付ノ１ンドル（１６）により固定子鉄心（５）の
周囲に固定された支持リングで、この支持リングは架台
（１３）上に設けられたローラ（１７）によって支持さ
れている。支持リング（１５）の外周には歯〔１８〕が
設けられており、この歯（１８）には歯車（１９）が噛
合している。歯車（１９）は架台（１３）に装着された
電動機（２０）によって回転駆動され、かくして支持リ
ング（１５）を軸線（１４）を中心として回転駆動する
。

（２１）は案内ローラであって支持リング（１５）の外
周部に接触して複数個設けられており（そのうち−個だ
けが第１図に見えている）、支持リング（１５）の回転
時にこれをがたつきなく案内するものである。従って、
固定子鉄心（５）は炉室（１２）に対して一定の同軸関
係で回転する。

（２２）はコイルエンド部（２）の熱容量の大きいノー
ズ部（２０１）の内周、外周に対向して設けられた熱風
吹出しノズルであって、それぞれ熱風発生装置（２３）
に接続されており、熱風をノーズ部（２０１）の内周、
外周に吹付けるものである。（２４）は遠赤外線ヒータ
でコイルエンド部（２１の熱容量の小さいリード部（２
０２）および位相リング部（２０３）に遠赤外線を指向
させるものである。（２５）は支持リング（１３）に載
置され、固定子をすっぽりおおうカプセル、（２６）は
固定子を吊上げるために鉄心（５）に暫定的に固定され
たフック、（２７）はノズル（２２）を熱風発生袋ｆｆ
１ｉ（２３）に接続するパイプである。

（２８）は流動浸漬槽であって、多孔板（２８１）と空
気吹込みパイプ（２８２）とを有し、多孔板（２８１）
の上にエポキシ樹脂の如き流動浸漬粉体塗料（２９）を
収容しており、炉室（１２）に並設されている。（３０
）は固定レール（３１）に沿って矢印（３２）の方向に
往復移動可能な台車で、この台車にはガイドポール（３
３）。

（３４）、（３５）、（３６）が固定されており、一方
炉室（１２）にはガイドポール（３３）。

（３４）を挿通するガイド片（３７）が固定され、流動
浸漬槽（２８）にはガイドポール（３５）。

（３６）を挿通ずるガイド片（３８）が固定されている
。（４０）、（４１）は台車（３０）Ｃζ固定された油
圧シリンダーであって、油圧シリンダー（４０）は炉室
（１２）を図示の上昇位置と降下位置（流動浸漬槽（２
８）の図示の位置に相当する）との間に昇降させ、油圧
シリンダー（４１）は流動浸漬槽（２８）を炉室（１２
）と同様に上昇位置と降下位置との間に昇降させるもの
である。

コイル（３）は固定子鉄心（５）のスロットに挿入され
、必要なコイル間接続およびコイルと位相リングとの接
続を終えている。このコイルのコイルエンド部（２）を
流動浸漬するに当ってはまず、炉室（１２）を図示の位
置まで上昇させてコイルエンド部（２〕全体を予備加熱
し、その後炉室（１２）をその降下位置まで降下させ、
次いで台車（３０）を左方に移動させて流動浸漬槽（２
８）を固定子鉄心（５）の真下に移動させた後油圧シリ
ンダー（４１）により固定架台（１３）に当るところま
で、即ち上昇位置まで上昇させる。これにより、コイル
エンド部（２）全体が流動浸漬粉体塗料（２９）中）こ
浸漬され、塗料（２９）がコイルエンド部（′２Ｊに付
着する。次いで先とは逆に流動浸漬槽（２８）を降下さ
せ、台車を右方番こ移動させ、炉室（１２）を固定子鉄
心（５）の真下で停止させて上昇位置まで上昇させ、再
びコイルエンド部（２）を加熱して付着した粉体塗料を
加熱硬化させる。必要なればこのサイクルを何回か繰返
して行なう。加熱および浸漬の間、固定子鉄心（５）は
電動機（２０）から歯車（１９）・支持リング（１５）
を介してその軸線（１４）を中心として回転され、かく
して、加熱および粉体塗装の付着が均一に行なわれる。

しかして、加熱に際してはノズル（２２）からはノーズ
部（２０１）ｉこ対して内側および外側から熱風が吹付
けられ、リード部（２０２）および位相リング部（２０
３）には遠赤外線ヒータ（２４）からの遠赤外線が指向
される。かくして熱容量の大きいノーズ部（２０１）は
熱風により、また熱容量の小さいリード部（２０２）お
よび位相リング部（２０３）は遠赤外線によりそれぞれ
加熱される。この間、固定子はその軸線（１４）を中心
として回転しているので、コイルエンド部（２）はその
全周にわたって均一に加熱される。このように加熱方式
を熱容量の大きいノーズ部は熱風で、また熱容量の小さ
いリード部や位相リング部は遠赤外線でというようにそ
れぞれに適したように分担させることにより、しかもノ
ーズ部にはその内外から熱風を当てることにより、ノー
ズ部全体をほぼ均一な温度ζこ短時間で加熱することが
できる。この際、図示の実施例のように固定子鉄心（５
）をすっぽり包み込むカプセル（２５）を支持リング（
１５）１こ載置しておけば、炉室（１２）からの熱の放
散が防止され、ノズル（２２）から吹出す熱風の量も少
なくてすむし、加熱を一層迅速ならしめることができる
。

なお、前記実施例は位相リングを有する固定子について
示したが位相リングを有しない固定子にも、また回転子
にも同様に適用しうるものである。また、固定子を回転
させるようにしたが、逆に熱風吹出しノズル（２２）お
よび遠赤外線ヒータ（２４）を固定チェこ対して回転さ
せても良い。また、かかる回転は好ましいものではある
が必ずしも必要ではなく、例えば熱風吹出しノズル（２
２）および遠赤外線ヒータ（２４）をそれぞれ軸線（」
４）と同軸状となるよう番こリング状に形成、配置すれ
ば、このような相対的な回転は必要ではない。また、こ
の発明は流動浸漬塗装のみならず、他の粉体塗装、電気
泳動塗装法、浸漬法等の場合にも同様に適用しうる０ 〔発明の効果〕 以上のように、この発明は熱容量の大きいノーズ部はそ
の内外から熱風を当てることにより、また熱容量の小さ
いコイルエンド部先端部は遠赤外線を指向させることに
よりそれぞれ加熱するので、コイルエンド部全体を均一
にかつ短時間で加熱することができる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法を実施する装置の一例を示す縦
断面図、第２図は第１図の主要部を拡大して示す概略図
、第３図および第４図は従来のコイル絶縁方法を説明す
るためのコイルの部分断面図、第５図および第６図は第
３図および第４図の絶縁方法を改良した従来の絶縁方法
を説明するためのコイルの断面図であり、図中同−符号
は同一部または相当部を示す。なお、図中、（１）はス
ロット部、（２）はコイルエンド部、（２０１）はノー
ズ部、（２０２）はリード部１（２０３）は位相リング
部、（４）は絶縁テープまたは絶縁シートを巻回して形
成した絶縁層５（９）は熱硬化性樹脂の絶縁層、（２２
）は熱風吹出しノズル、（２４）は遠赤外線ヒータであ
る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転電機の固定子または回転子のスロットに挿入
   されるスロット部およびコイルエンド部を有するコイル
   の絶縁方法であつて、前記スロット部およびコイルエン
   ド部の一部まで絶縁テープや絶縁シートなどの絶縁を施
   し、しかる後コイルエンド部の前記絶縁を施してない部
   分に熱硬化性樹脂を付着させて加熱硬化させる回転電気
   のコイル絶縁方法において、コイルを固定子または回転
   子のスロットに挿入し、前記コイルエンド部のノーズ部
   の内周および外周から前記ノーズ部に熱風を吹付ける一
   方コイルエンド部の軸方向端部に遠赤外線を指向させて
   前記の加熱硬化を行なうことを特徴とする回転電機のコ
   イル絶縁方法。
2. （２）固定子または回転子をその軸線を中心として回転
   させる特許請求の範囲第１項記載の回転電機のコイル絶
   縁方法。
3. （３）固定子または回転子をカプセルでおおう特許請求
   の範囲第１項記載の回転電機のコイル絶縁方法。