JP2000299967A - 光ファイバーセンサが装着された回転電機巻線および回転電機巻線への光ファイバーセンサの装着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】長期信頼性の高い光ファイバーセンサを持つ回
転電機巻線を提供する。 【解決手段】固定子巻線２は従来例に対し光ファイバー
温度センサ６の要部を収納する保護体３１を有する素線
組立体３を備えたコイル２１を用いる。保護体３１はエ
ポキシガラス積層板材を光ファイバー部の外径０．８
〔ｍｍ〕よりも大きい１〔ｍｍ〕厚さを持つ平板状に形
成し、２個を１組として素線組立体３の外周部に取付け
られ、相互間に光ファイバー温度センサ６を収納する溝
状の間隙３１ａを形成する。コイル２１では光ファイバ
ー温度センサ６に大きな力が働く製造工程の途中段階ま
では、光ファイバー温度センサ６の装着位置に光ファイ
バー温度センサ６と同等の寸法・断面形状を持つピアノ
線製のセンサー模擬体を装着することで、コイル２１の
製造工程で必然的に発生する大きな力が光ファイバー温
度センサ６に働かないようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は光ファイバーセン
サが装着された回転電機巻線に係わり、光ファイバーセ
ンサを信頼性高く装着するのに好適な構造および装着方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】回転電気機械用の巻線では、高い電気絶
縁性能を持ちしかも小径のためにコイル内への埋設が容
易であるなどの多くの特長を持つことで、高電圧下で使
用されるコイル部の温度等の直接的な検出などに光ファ
イバーセンサが使用されるようになってきている。そう
して、コイル部の直接的な温度検出に光ファイバーセン
サの一種である光ファイバー温度センサを用いた回転電
機巻線の事例が、同じ出願人より出願されて特開平８−
８００１１号公報により公知になっている。以下に、光
ファイバー温度センサの場合に代表させ、この特開平８
−８００１１号公報により公知になっている回転電気機
械の内容を基にして従来例の光ファイバーセンサが装着
された回転電機巻線を図８〜図１７を用いて説明する。

【０００３】ここで、図８は従来例の回転電気機械の固
定子を示す縦断面図、図９は図８に示した従来例の固定
子の要部を拡大して示す縦断面図、図１０は図９に示し
た下側コイルの斜視図、図１１は図９に示した上側コイ
ルの斜視図、図１２は図９におけるＡ−Ａ断面図、図１
３は図９のＱ部の図１２におけるＤ−Ｄ断面図、図１４
は図９におけるＢ−Ｂ断面図、図１５は図９におけるＣ
−Ｃ断面図、図１６は図９のＲ部の図９におけるＰ矢視
図、図１７は図９のＳ部の断面図である。なお図９は、
半製状態の固定子巻線を固定子鉄心部と共に示し、図１
０，図１１では半製状態のコイルを示すと共に光ファイ
バー温度センサの図示を省略している。また、図１２，
図１６に示した直線Ｘ−Ｘは光ファイバー温度センサが
装着されたコイルが装填されるコイルスロットの中心線
である。

【０００４】図８〜図１７において、９は、固定子巻線
８，固定子鉄心部７を備えた従来例の回転電気機械の固
定子である。固定子鉄心部７はけい素鋼板などの薄板材
製の鉄心板の積層体を主体にして構成され、鉄心板の積
層体には複数のコイルスロット７１が形成されている。
固定子巻線８はこの事例の場合の回転電機巻線であり、
コイルスロット７１に装填される複数のコイル８１を用
いて構成されている。１個のコイルスロット７１に着目
すると、コイル８１には、コイルスロット７１に先に装
填される下側コイル８１Ａと下側コイル８１Ａの後から
コイルスロット７１に装填される上側コイル８１Ｂとが
あるが、両者の主たる相異点は、コイル８１の端部にお
けるコイルに用いられている素線８２の曲げ方向（図１
０，図１１を参照）である。

【０００５】したがって、以降において下側コイル８１
Ａと上側コイル８１Ｂとを総称する場合にはコイル８１
と呼ぶ。それぞれのコイル８１は、この事例の場合に
は、素線組立体８７とこの素線組立体８７の外周部に施
された絶縁層（後記する主絶縁層８５など）で構成され
ている。この素線組立体８７は、平角状の断面形状を持
つ導体である平角銅線に素線絶縁が施された素線８２を
用い、主要部（多くの場合に、コイル８１がコイルスロ
ット７１に装填された際にコイルスロット７１内に納め
られる部位）に転位が施された素線８２の複数本を整列
配置することで転位コイル用の素線組立体として形成さ
れている。

【０００６】ここで図１８（一般例の転位コイル用の素
線組立体を示す斜視図）に示した一般例の転位コイル用
素線組立体９９によって転位コイルの概要を説明する。
なお図１８に示した転位コイル用素線組立体９９では、
後記する縦レヤー絶縁層の図示は省略されている。転位
コイル用素線組立体９９は大容量の回転電機の電機子巻
線用コイルなどに対し、漏れ磁束による表皮効果の影響
を低減するために用いられており、真っ直ぐな状態の素
線８２の主要部に転位ピッチＰ_d に適合する形状・寸法
で幅方向成形や厚さ方向成形が施される。前記の成形が
施された素線８２の複数を厚さ方向に積層した積層体９
８の１対（９８Ａ，９８Ｂ）が準備され、両者を素線８
２の幅方向に左右方向に配列して前記成形部を組み合わ
せることで、図１８に示したような転位部構造を持つ転
位コイル用素線組立体９９が作製される。

【０００７】図８〜図１７を用いての説明に戻り、素線
組立体８７は、転位が施された複数の素線を用いた１対
の素線８２の積層体（図１８を参照），縦レヤー絶縁層
８３，光ファイバー温度センサ６，交差部絶縁層８４を
有している。縦レヤー絶縁層８３はシート状電気絶縁材
〔合成樹脂製のファイバーなどの電気絶縁性繊維材を用
いた織物や不織布（例えば、ポリエステルフリース）な
ど〕に電気絶縁性樹脂（エポキシ樹脂など）の処理を施
して作製され、１対の素線８２の積層体の相互間におけ
る素線間の電気絶縁性能を強化するために配設されてい
る。

【０００８】この事例の場合には、光ファイバー温度セ
ンサ６は固定子巻線８が持つ複数のコイル８１の内の少
なく一部に装着されるのであるが、縦レヤー絶縁層８３
の光ファイバー温度センサ６を装着する部位には、溝８
３ａが形成された縦レヤー絶縁層８３Ａが部分的に用い
られている（図１３を参照）。交差部絶縁層８４は、素
線８２の転位部における素線絶縁層の電気絶縁性能を強
化するために転位位置の素線８２の相互間に必要に応じ
て介挿される電気絶縁層で、シート状の電気絶縁材（例
えば、０．２〜１〔ｍｍ〕程度の厚さを持つ合成樹脂材
やマイカ材製のシート）を用いて小片として形成されて
いる。この交差部絶縁層８４は、図１８による積層体９
８Ａ，９８Ｂを形成する段階で、転位位置の素線８２の
相互間に介挿される。

【０００９】全ての半製状態の素線組立体８７では、光
ファイバー温度センサ６の装着の有無を問わず、コイル
スロット７１に収納される部位の素線組立体８７の外形
を所定寸法に整形すると共に、後工程の素線８２の成形
加工に際しても素線組立体８７の素線８２の整列状態を
維持できるようにするために、素線固め処理が行われ
る。この素線固め処理は、例えば、未硬化状態の電気絶
縁性樹脂材（エポキシ樹脂ワニスなど）を主絶縁層８５
の形成予定範囲の素線組立体８７の外面から塗布した上
で、加熱・加圧硬化処理（例えば、１５０〔℃〕程度，
１５０×１０⁴ 〔Ｎ／ｍ² 〕程度の温度・圧力条件で４
０〔ｍｉｎ〕間程度）が行われる。そうして、素線固め
処理の終了後のコイルエンド部の素線８２に図１０，図
１１に例示したような成形加工が施されて、素線組立体
８７が完成する。そうして、下側コイル８１Ａに用いら
れる素線組立体８７と、上側コイル８１Ｂに用いられる
素線組立体８７とでは、コイルエンド部の素線８２に施
されるこの成形加工の際の素線８２の曲げ方向が互いに
異なっている。

【００１０】固定子巻線８の場合には、前記のようにし
て作製された素線組立体８７の外周部に主絶縁層８５と
コイル端部絶縁層８６を順次形成することで、コイル８
１が製作される。主絶縁層８５はコイル８１，したがっ
て素線組立体８７がコイルスロット７１内に納められる
部位に形成される固定子巻線８の対地絶縁用の電気絶縁
層である。この主絶縁層８５を樹脂含浸タイプとして知
られている事例で説明すると、素線組立体８７の外周部
にマイカテープ等の電気絶縁性テープ材などを所定の厚
さになるように巻き重ねた後、エポキシ樹脂などの熱硬
化性合成樹脂を真空含浸した上で加熱硬化処理すること
により形成される（図１０，図１１を参照）。またコイ
ル端部絶縁層８６は、コイル８１がコイルスロット７１
外に位置されるいわゆるコイル端部において他のコイル
８１との間の電気絶縁を保持するための電気絶縁層であ
り、電気絶縁性テープ材を用いて形成されることが一般
である。

【００１１】固定子巻線８をコイルスロット７１に装填
される部位でさらに説明すると、固定子巻線８は、それ
ぞれ１個の下側コイル８１Ａおよび上側コイル８１Ｂ
と、電気絶縁材製の層間絶縁層８８と、固定子楔８９
と、電気絶縁材製の楔下絶縁層８９１を有している（図
１２を参照）。コイルスロット７１に装填された直後の
固定子巻線８は、それぞれのコイル８１の端部８１ａは
素線８２が露出されており、端部８１ａでの電気接続処
理を行った上で電気絶縁層で被覆することで、固定子巻
線８が完成する。

【００１２】ところで光ファイバー温度センサ６は、こ
の事例の場合には固定子巻線８が持つ複数のコイル８１
の内の少なく一部に装着されており、ガリウム・ひ素ク
リススタルのフォトルミネッセンスが持つ温度依存性を
利用する温度検知部と、温度検知部に与える入射光と温
度検知部からの放射光とを伝送する石英製の光ファイバ
ーを主体とする光ファイバー部とで構成されている。こ
の温度検知部は光ファイバー部と同等以下の外形寸法を
持っている。また光ファイバー部は、主絶縁層８５で覆
われている部位に設置される範囲では、外径が０．５
〔ｍｍ〕程度の光ファイバーと、光ファイバーを保護す
る外径が０．８〔ｍｍ〕程度のふっ素樹脂製被覆層とで
構成されている。光ファイバー温度センサ６の外形がこ
のように小径なので、回転電気機械の外形を維持したま
まで固定子巻線８に光ファイバー温度センサ６を装着で
きる。

【００１３】なお光ファイバー温度センサ６には前記構
成のもの以外に、各種の温度検出原理を利用したもの
や，種々の素材を用いて作製された光ファイバーを用い
ることができる。なおまた、光ファイバー温度センサ６
には、特開平８−８００１１号公報に開示されているよ
うに、図示しない温度計測部が組み合わせて用いられる
ことは勿論である。この光ファイバー温度センサ６は、
その温度検知部を縦レヤー絶縁層８３Ａに形成された溝
８３ａの最奥部に位置させて装着されている。この事例
の場合には温度検知部が設置される位置は、固定子鉄心
部７が持つ鉄心板積層体の鉄心板積層方向の中央部であ
る。

【００１４】光ファイバー温度センサ６の光ファイバー
部はコイル８１の外部に取り出す必要があるが、この光
ファイバー温度センサ６の引回し部分は素線組立体８７
の外周部を素線８２の長さ方向に沿わせて引き回され、
コイル８１の端部からコイル８１の外部に引き出される
（図１３〜図１６を参照）。この光ファイバー温度セン
サ６の引回し部分のコイル８１からの引き出し方法は、
電気絶縁性テープ材を用いて形成されるコイル端部絶縁
層８６の形成時に、巻回される電気絶縁性テープ材の巻
回方向に従いながらしだいに外面に向かって引き出され
るようにする（図１７を参照）。

【００１５】従来例の固定子巻線８は前記のように構成
されているので、素線８２に隣接して設置された光ファ
イバー温度センサ６を用いてコイル８１の温度を直接に
計測できることで、コイル８１の温度計測を時間遅れ無
しに高精度で行えるなどの特長を発揮する。なお、光フ
ァイバー温度センサ６の装着対象の固定子巻線８に対す
るこれまでの説明は転位コイルを用いたものに対して行
ってきたが、光ファイバー温度センサ６は亀甲形コイル
などを用いた固定子巻線に対しても適用できる。また、
光ファイバーセンサを使用する固定子巻線の直接的な計
測対象は温度計測に限られず、例えば、特開平２−３０
７３４５号公報には固定子巻線内で発生する放射光の検
出に光ファイバーを使用する事例が、また、特開平２−
３１１１４４号公報には固定子巻線に発生する機械応力
の検出に光ファイバー感圧センサを使用する事例が開示
されている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術によ
る固定子巻線８では、コイル８１の温度計測を時間遅れ
無しに高精度で行えるなどの特長をもっているが、次記
するような問題点が見出されてその解決が課題になって
いる。すなわち、光ファイバー温度センサ６は小径なの
で、素線組立体８７の素線固め処理時やコイルエンド部
の素線８２の成形加工時に損傷を受け易く、最悪の場合
には光ファイバー部が切断されて折角の光ファイバー温
度センサ６が使用不能になる。固定子巻線８を備えた回
転電機の長期信頼性の観点から問題になるのは、光ファ
イバー温度センサ６が切断には至らないが酷い損傷を受
けた場合である。

【００１７】転位コイルを用いる素線組立体８７では図
１８に例示したように素線８２の転位部に凸部が形成さ
れるので、この凸部を通過して配設されることになる光
ファイバー温度センサ６は素線固め処理時に酷い損傷を
受け易い。また、コイルエンド部の素線８２の成形加工
は、この成形加工が素線８２の厚さ方向の曲げ加工と対
比して加工が容易ではない素線８２の幅方向の曲げ加工
が主体になるので、必要な場合にはハンマーを用いるな
ど大きな衝撃力が加わる可能性が極めて高い作業であ
る。したがって、この成形加工時にも光ファイバー温度
センサ６は酷い損傷を受け易い。このようにして酷い損
傷を受けた光ファイバー温度センサ６では、回転電機の
運転中にその損傷が順次進行することで、回転電機の長
期使用中に光ファイバー温度センサ６の切断が発生する
確率が極めて高くなる。このようなことは回転電機の長
期信頼性にとって大問題である。この発明は、前述の従
来技術の問題点に鑑みなされ、その目的は、長期信頼性
の高い光ファイバーセンサを持つ回転電機巻線を提供す
ることにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この発明では前述の目的
は、 １）素線を巻回して形成された素線組立体を用いる複数
のコイルと、素線組立体に装着された光ファイバーセン
サとを備えた光ファイバーセンサが装着された回転電機
巻線において、前記コイルは、光ファイバーセンサを引
回して配設する素線組立体の外周部に光ファイバーセン
サを収納して保護する保護体を備えた構成とすること、
または、 ２）前記１項に記載の手段において、前記素線組立体は
平角状の断面形状を持つ多数の素線を整列巻きすること
で形成され、前記保護体は整列巻きされた前記素線組立
体の外周部に素線の長さ方向に沿わせて設置されて光フ
ァイバーセンサ用の収納用溝部を有する平板状体である
構成とすること、または、 ３）素線を巻回して形成された素線組立体を用いる複数
のコイルを持つ回転電機巻線の素線組立体に光ファイバ
ーセンサを装着する回転電機巻線への光ファイバーセン
サの装着方法であって、素線を用いての素線組立体の形
成時に光ファイバーセンサが埋設される部位に光ファイ
バーセンサとほぼ同等の寸法・形状の外形を持つセンサ
ー模擬体を埋設すると共に，素線組立体の外周部に配設
される光ファイバーセンサの引回し部分を収納するため
の保護体にセンサー模擬体の引回し部分を収納する第１
の素線組立体形成工程と、第１の素線組立体形成工程に
より得られたセンサー模擬体付きの素線組立体の主要部
に電気絶縁性樹脂材を用い加熱・加圧処理を施すことで
素線固め処理を施した後に，素線固め処理が施されてい
ない部位に成形加工を施す第２の素線組立体形成工程
と、第２の素線組立体形成工程を経たセンサー模擬体付
きの素線組立体からセンサー模擬体を取り除き光ファイ
バーセンサに置き換える第３の素線組立体形成工程と、
第３の素線組立体形成工程で得られた光ファイバーセン
サ付きの素線組立体の外周部に電気絶縁層を形成する電
気絶縁層形成工程とを備える製造方法とすること、さら
にまたは、 ４）前記３項に記載の手段において、前記素線組立体は
平角状の断面形状を持つ多数の素線を整列巻きすること
で形成され、前記保護体は整列巻きされた前記素線組立
体の外周部に素線の長さ方向に沿わせて設置されて光フ
ァイバーセンサ用の収納溝を有する平板状体である製造
方法とすることにより達成される。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において
は、図８〜図１７に示した従来例の固定子９と同一部分
には同じ符号を付し、その説明を省略する。また、以後
の説明に用いる図中には、図８〜図１７で付した符号に
ついては、極力代表的な符号のみを記すようにしてい
る。

【００２０】図１はこの発明の実施の形態の一例による
固定子巻線用のコイルの後記する図２におけるＥ−Ｅ断
面図である。図２は図１によるコイルを持つ半製状態の
固定子巻線を固定子鉄心部と共に要部を拡大して示す縦
断面図であり、図３は図２におけるＦ−Ｆ断面図、図４
は図２のＴ部の図３におけるＨ−Ｈ断面図である。図５
はセンサー模擬体付きの素線組立体を図４と同一部位で
示す断面図、図６はセンサー模擬体付きの素線組立体を
図１と同一部位で示す断面図、図７はセンサー模擬体付
きの素線組立体の図２におけるＧ−Ｇ断面と同一部位で
示す断面図である。

【００２１】まず図１〜図４において、１は、図８〜図
１７に示した従来例による固定子９に対して、固定子巻
線８に替えて固定子巻線２を用いるようにした回転電気
機械の固定子である。固定子巻線２を従来例による固定
子巻線８と対比すると、コイル２１に光ファイバー温度
センサ６の光ファイバー部の要部を収納して保護する保
護体３１を備える素線組立体３を用いることのみが相異
点である。そうして図２おいて、２１Ａは従来例の下側
コイル８１Ａに対応する下側コイルであり、２１Ｂは従
来例の上側コイル８１Ｂに対応する上側コイルである。

【００２２】保護体３１はこの発明による固定子巻線２
が持つ特長的な構造体であり、電気絶縁材（エポキシガ
ラス積層材など）製板材などを用いて平板状に形成さ
れ、その長さ寸法は主絶縁層８５の形成範囲にほぼ等し
い。この保護体３１は光ファイバー温度センサ６の光フ
ァイバー部が引回して配設される素線組立体３の外周部
に装着される。固定子巻線２の場合には、保護体３１は
光ファイバー部の外径０．８〔ｍｍ〕よりも若干大きい
１〔ｍｍ〕程度の厚さに形成され、２個が１組となって
素線組立体３の外周部に取り付けられ、その相互間に光
ファイバー温度センサ６を収納するための溝状の間隙３
１ａが形成される（図１などを参照）。すなわち、素線
組立体３では間隙３１ａが光ファイバーセンサ６用の収
納用溝部である。そうして素線組立体３では光ファイバ
ー温度センサ６の引回し部分は間隙３１ａ内に収容され
るので、例えば転位コイル用の素線組立体であっても素
線８２の転位部の凸部によって光ファイバー温度センサ
６が損傷を受けることがない。

【００２３】ところで、図１〜図４に示した光ファイバ
ー温度センサ６付きのコイル２１の製造には、この発明
による特徴的な製造方法が用いられている。次に、図５
〜図７も用いてコイル２１の製造方法を説明する。光フ
ァイバー温度センサ６付きのコイル２１の製造に当たっ
ては、素線組立体３には光ファイバー温度センサ６が取
り付けられたり引き回されたりする部位に、光ファイバ
ー温度センサ６の代わりにセンサー模擬体４がまず装着
される。このセンサー模擬体４は、光ファイバー温度セ
ンサ６の光ファイバー部とほぼ同等または若干大きな寸
法・断面形状を持っており、丸線状の金属材（例えばピ
アノ線）などの機械強度の高い材料を用いて作製され
る。このセンサー模擬体４には、離型剤（シリコーング
リスなど）を塗布することなどで離型処理が施される。

【００２４】そうしてセンサー模擬体４はその先端部を
光ファイバー温度センサ６の温度検知部が装着される溝
８３ａの最奥部に位置させて縦レヤー絶縁層８３に取り
付けられる（図５を参照）。光ファイバー温度センサ６
の引回し部分に相当するセンサー模擬体４の部位は、保
護体３１の間隙３１ａ内に収納された上で、素線組立体
３のコイルエンド部の外周部にまで引回されて、適宜の
テープ材などを用いた結束体４１によって素線組立体３
に保持される（図６，図７を参照）。なお必要に応じて
はセンサー模擬体４を装着する際に、溝８３ａ，間隙３
１ａなどにも離型剤を塗布してよい。

【００２５】センサー模擬体４が取り付けられた素線組
立体３の主要部には、コイルエンド部の素線８２の成形
加工が未着手の状態で、従来例の素線組立体８７の場合
と同様条件で素線固め処理が行われる。その際、光ファ
イバー温度センサ６はまだ素線組立体３に装着されてい
ないので、素線固めの加熱・加圧処理時に光ファイバー
温度センサ６が損傷を受けることは全くない。また、セ
ンサー模擬体４は機械強度の高い材料を用いて作製され
ているので、素線固めの加熱・加圧処理時に変形するこ
とはない。素線固め処理を施されたセンサー模擬体４付
きの素線組立体３には、従来例の素線組立体８７の場合
と同様にコイルエンド部の素線８２に成形加工が施され
る。

【００２６】この成形加工は素線８２の幅方向の曲げ加
工が主体になることもあって、必要な場合にはハンマー
を用いるなど大きな衝撃力が加わる可能性が極めて高い
作業であるが、センサー模擬体４が結束体４１によって
素線組立体３に保持されていることで、センサー模擬体
４の取り付け状態はそのまま維持される。素線固め処理
とコイルエンド部の素線８２の成形加工とが施されたセ
ンサー模擬体４付きの素線組立体３は、必要に応じて結
束体４１を除去した上でセンサー模擬体４が除去され
る。センサー模擬体４が除去されることで、溝８３ａな
どにはセンサー模擬体４の外形形状と同一形状の穴が残
ることになるが、光ファイバー温度センサ６をこの穴に
挿入して取り付ける。その際、光ファイバー温度センサ
６には、必要に応じて電気絶縁性の潤滑剤（シリコーン
グリスなど）を塗布する。

【００２７】なお、このようにして取り付けられた光フ
ァイバー温度センサ６の引回し部分の処置は、その一部
が保護体３１による溝状の間隙３１ａ内に収納される以
外は従来例の素線組立体８７の場合と同一である。そう
して光ファイバー温度センサ６が取り付けられた素線組
立体３の主要部には、これも従来例の素線組立体８７の
場合と同様にして主絶縁層８５，コイル端部絶縁層８６
が形成されてコイル２１が完成する。主絶縁層８５，コ
イル端部絶縁層８６の形成時には素線組立体３には光フ
ァイバー温度センサ６を取り付け済みであるが、主絶縁
層８５が形成される部位に配設される光ファイバー温度
センサ６の引回し部分が間隙３１ａ内に収納されている
ことと、この工程では大きな力が素線組立体３に加わら
ないことで、光ファイバー温度センサ６が損傷を受ける
ことなない。

【００２８】このコイル２１を従来例の固定子巻線８の
場合と同様にしてコイルスロット７１に装填し（図２，
図３を参照）、コイル２１の相互間を端部８１ａで接続
した上で電気絶縁層で被覆することで、固定子巻線２が
完成する。図１〜図７に示すこの発明の実施の形態の一
例による固定子巻線２は前述の構成と製造方法としたの
で、固定子巻線２の製造中に光ファイバー温度センサ６
は損傷を受けることがなく、これにより長期信頼性の高
い光ファイバー温度センサ６を持つ固定子巻線２を得る
ことができる。

【００２９】前述の説明では、保護体３１は２個を１組
としてその相互間に溝状の間隙３１ａが形成されるとし
てきたが、これに限定されず、例えば、保護体をＵ字状
の断面形状に形成して光ファイバー温度センサ６の収納
用溝部を一体に形成してもよい。また前述の説明では、
光ファイバー温度センサ６の装着対象のコイルは転位コ
イルであるとしてきたが、これに限定されず、例えば、
亀甲形コイルであってもよい。さらにまた前述の説明で
は、コイルに装着される光ファイバーセンサは光ファイ
バー温度センサ６であるとしてきたが、これに限定され
ず、例えば、放射光検出用の光ファイバーであってもよ
い。

【００３０】

【発明の効果】この発明による光ファイバーセンサを持
つ回転電機巻線および回転電機巻線への光ファイバーセ
ンサの装着方法においては、前記課題を解決するための
手段の項で述べた構成および製造方法とすることで、次
記する効果が得られる。

【００３１】前記課題を解決するための手段の項の第
（１）項，第（２）項による構成とすることで、光ファ
イバーセンサの引回し部分を保護体が持つ収納用溝部に
収納して、回転電機巻線の製造工程で必然的に発生する
外力などから保護できるので、長期信頼性の高い光ファ
イバーセンサ付きの回転電機巻線を得ることが可能にな
る。また、前記課題を解決するための手段の項の第
（３）項，第（４）項による製造方法とすることで、光
ファイバーセンサは回転電機巻線の製造工程で必然的に
発生する外力を被ることが無くなるので、長期信頼性の
高い光ファイバーセンサ付きの回転電機巻線を得ること
が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の実施の形態の一例による固定
子巻線用のコイルの後記する図２におけるＥ−Ｅ断面図

【図２】図１によるコイルを持つ半製状態の固定子巻線
を固定子鉄心部と共に要部を拡大して示す縦断面図

【図３】図２におけるＦ−Ｆ断面図

【図４】図２のＴ部の図３におけるＨ−Ｈ断面図

【図５】センサー模擬体付きの素線組立体を図４と同一
部位で示す断面図

【図６】センサー模擬体付きの素線組立体を図１と同一
部位で示す断面図

【図７】センサー模擬体付きの素線組立体の図２におけ
るＧ−Ｇ断面と同一部位で示す断面図

【図８】従来例の回転電気機械の固定子を示す縦断面図

【図９】図８に示した従来例の固定子の要部を拡大して
示す縦断面図

【図１０】図９に示した下側コイルの斜視図

【図１１】図９に示した上側コイルの斜視図

【図１２】図９におけるＡ−Ａ断面図

【図１３】図９のＱ部の図１２におけるＤ−Ｄ断面図

【図１４】図９におけるＢ−Ｂ断面図

【図１５】図９におけるＣ−Ｃ断面図

【図１６】図９のＲ部の図９におけるＰ矢視図

【図１７】図９のＳ部の断面図

【図１８】一般例の転位コイル用の素線組立体を示す斜
視図

【符号の説明】 ２ 固定子巻線 ２１ コイル ３ 素線組立体 ３１ 保護体 ３１ａ 間隙 ６ 光ファイバー温度センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石動 雅行 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5H604 AA05 AA08 BB14 CC01 CC05 CC13 CC16 DB30 PB04 5H611 AA01 BB01 BB02 PP02 PP06 QQ04 RR04 UA02 UA07 UB01

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】素線を巻回して形成された素線組立体を用
   いる複数のコイルと、素線組立体に装着された光ファイ
   バーセンサとを備えた光ファイバーセンサが装着された
   回転電機巻線において、 前記コイルは、光ファイバーセンサを引回して配設する
   素線組立体の外周部に光ファイバーセンサを収納して保
   護する保護体を備えたことを特徴とする光ファイバーセ
   ンサが装着された回転電機巻線。
2. 【請求項２】請求項１に記載の光ファイバーセンサを持
   つ回転電機巻線において、 前記素線組立体は平角状の断面形状を持つ多数の素線を
   整列巻きすることで形成され、前記保護体は整列巻きさ
   れた前記素線組立体の外周部に素線の長さ方向に沿わせ
   て設置されて光ファイバーセンサ用の収納用溝部を有す
   る平板状体であることを特徴とする光ファイバーセンサ
   を持つ回転電機巻線。
3. 【請求項３】素線を巻回して形成された素線組立体を用
   いる複数のコイルを持つ回転電機巻線の素線組立体に光
   ファイバーセンサを装着する回転電機巻線への光ファイ
   バーセンサの装着方法であって、 素線を用いての素線組立体の形成時に光ファイバーセン
   サが埋設される部位に光ファイバーセンサとほぼ同等の
   寸法・形状の外形を持つセンサー模擬体を埋設すると共
   に，素線組立体の外周部に配設される光ファイバーセン
   サの引回し部分を収納するための保護体にセンサー模擬
   体の引回し部分を収納する第１の素線組立体形成工程
   と、第１の素線組立体形成工程により得られたセンサー
   模擬体付きの素線組立体の主要部に電気絶縁性樹脂材を
   用い加熱・加圧処理を施すことで素線固め処理を施した
   後に，素線固め処理が施されていない部位に成形加工を
   施す第２の素線組立体形成工程と、第２の素線組立体形
   成工程を経たセンサー模擬体付きの素線組立体からセン
   サー模擬体を取り除き光ファイバーセンサに置き換える
   第３の素線組立体形成工程と、第３の素線組立体形成工
   程で得られた光ファイバーセンサ付きの素線組立体の外
   周部に電気絶縁層を形成する電気絶縁層形成工程とを備
   えることを特徴とする回転電機巻線への光ファイバーセ
   ンサの装着方法。
4. 【請求項４】請求項３に記載の回転電機巻線への光ファ
   イバーセンサの装着方法において、 前記素線組立体は平角状の断面形状を持つ多数の素線を
   整列巻きすることで形成され、前記保護体は整列巻きさ
   れた前記素線組立体の外周部に素線の長さ方向に沿わせ
   て設置されて光ファイバーセンサ用の収納溝を有する平
   板状体であることを特徴とする回転電機巻線への光ファ
   イバーセンサの装着方法。