JPH01303038A - 電動機コイルの乾燥装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電動機コイルすなわち固定子及び回転子の絶
縁抵抗値回復を図るための絶縁回復補修作業において、
スチーム洗浄工程でコイル内部に浸透、吸湿した水分を
蒸発除去する加熱乾燥に関する。

［従来の技術］ 電動機の絶縁回復補修作業は、電動機コイルすなわち固
定子コイル及び回転子コイル中に経年で付着、固着化し
た粉塵（ダスト）等を除去し、絶縁抵抗値を回復し電動
機寿命の延長を図るものである。

この絶縁回復補修の作業工程は、通常、電動機の分解−
洗浄一乾燥−ワニス処理−組立で行われ、粉塵等はこの
洗浄工程のスチームによる吹飛ばしで除去される。本発
明に関わる乾燥工程は前述のスチーム吹飛ばしてコイル
内部に浸透、吸湿した水分を完全蒸発除去するもので、
その水分除去方法として従来はスチーム保温式乾燥また
は熱風乾燥かあるいは効率面からその両者の組合せで行
ねれている。

なお、その信奉発明に関わる従来技術として、特開昭５
３−／１４６４３号、実開昭５８−１．０９１．９４号
、特開昭６１、−１．４０７７９号等の公報で開示され
ている。

［発明が解決しようとする課題］ 乾燥工程でコイル内の水分を完全に除去しなければ、そ
の後のワニス処理において、ボイドが発生し絶縁劣化を
起すなど電動機の寿命に大きく左右することになる。こ
のことから水分の完全除去が必須であるが、従来の「ス
チーム保温十熱風」の絹み合せ乾燥では表面から内部へ
熱を伝達させる外部加熱方式であるため、乾燥に要する
時間が２０数時間にもおよびエネルギーの浪費が大きく
、また作業性が悪く、さらにはコイル内部に吸湿した水
分の完全除去に不安があるなど問題があった。

また、前記した本発明に関わる公報による公知技術によ
れば１食物加工類や繊維材料等を対象とした非金属物の
減圧下にお（づるマイクロ波加熱乾燥であり、本発明の
被乾燥物である電−動機コイルのような大型金属物にマ
イクロ波照射することは、漏電（以下、リークと記す）
発生の危険性から未だ実用化には至っておらす、特許文
献としても開示されていない。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、このような電動機コイル内に浸透、吸湿した
水分の乾燥に刻する問題を解消するためになされたもの
であり、これまで実用に至っていなかった該電動機コイ
ルすなわち固定子、回転子へのマイクロ波照射加熱を下
記に述へる解決手段により実現化し、これによって長時
間要していた従来の「スチーム保温＋熱風」の外部加熱
方式からマイクロ波照射による内部加熱方式に変えられ
、さらに減圧した雰囲気内での乾燥を付加したことによ
り乾燥時間の短縮化が図られ高能率の乾燥を可能とした
ものである。

すなわち、電動機コイルをマイクロ波の誘電作用による
加熱で内部から乾燥させ、さらに乾燥炉を減圧し、水分
の沸点を下げ低温でも乾燥をしやすくするものである。

このように、従来リーク発生の危険性から難渋していた
被乾燥物である電動機コイルへのマイクロ波照射も可能
としたのは、次のような問題解決を図ったためである。

まず、電動機コイル（固定子、回転子）へのマイクロ波
照射てリークの発生個所をマイクロ波出力量を種々可変
し調査したところ、第２図に示す如く固定子２０は電動
機脚部２２と乾燥炉（鋼鉄製）の炉底２］に、また回転
子では該回転子２３の支えとなる軸受２４と載置台２５
のそれぞれ被乾燥物を載置する鉄片間の極小ギャップ間
に発生し、さらにコイル巻線においてはコイルの断線、
短絡個所にリークが発生することが明らかになった。

この載置部分でのリーク発生に対しては当然絶縁物の敷
設で防止が可能であるか、しかし絶縁物は耐熱性かつ安
全性を考慮すると例えば積層マイカあるいはガラスワニ
スクロスなどの使用となり、これらは高価でしかも被乾
燥物が重量物であることから、敷設作業が煩雑で使用に
堪え難い。そこで本発明ではこのリークの問題について
マイクロ波の発振出力量との関係を調査し、リーク発生
のマイクロ波発振出力限界を究明した。

第３図にそのリーク不発生のマイクロ波発振出力量限界
を示す。図からリークは乾燥炉の内容積によって変化し
、その関係は内容積が大きいほどマイクロ波発振出力が
大きくなるか、これは当然ながら内容積が大きくなると
マイクロ波が減衰するためである。従って、マイクロ波
の加熱発振出力量はリーク不発生範囲内の０．４５ａ＋
］、、２０値以下で乾燥炉容積並びに加熱効率をも考慮
しなから適宜出力量を決定しマイクロ波照射な行えはリ
ークの危険のない加熱乾燥ができる。

一方、コイル巻線の断線、短絡によるリークの発生に対
しては、マイクロ波加熱の実施前に巻線抵抗値のバラン
ス測定を行う検査手段により、断線、短絡の有無を検査
しマイクロ波加熱の実施可否を決定することでリークの
発生防止を図ることができる。

本発明の乾燥方法は、以」二のようなリークの防止対策
により電動機コイルへのマイクロ波照射を可能にし、後
の減圧化を付加した乾燥炉内で該電動機コイルに内在す
る水分を安全でかつ効率よく乾燥除去できることを特徴
としたものである。

次に上記発明方法の実施にあたって、乾燥炉の内容積を
被乾燥物の大きさに応じ可変式構造にした電動機コイル
の乾燥装置について述べる。

すなわち、マイクロ波発生装置と該マイクロ波発生装置
に導波管で連結された乾燥炉と該乾燥炉の気圧を減圧す
る真空ポンプとからなる減圧式乾燥装置において、前記
乾燥炉内にマイクロ波シール１〜用の仕切りパネルを設
けて、該乾燥炉のマイクロ波加熱内容積を可変式構造と
した乾燥装置である。

さらに、該乾燥装置について図を基に詳細に説明する。

第１図は本発明のマイクロ波加熱内容積を仕切りパネル
で可変式構造としたマイクロ波加熱乾燥装置の例を示す
。

第１図の（Ａ）はその側面断面図、（Ｂ）は平面断面図
を示すが、図中の１は被乾燥物である電動機コイルを収
納し乾燥させると共に減圧下で気密を保持する構造から
なる鋼鉄製の乾燥炉であり、この乾燥炉１の一端には被
乾燥物の出し入れを行うための２の扉が設けられ、そし
て当然扉２の内側縁には空気漏れが無いよう１７のパツ
キンが用いている。

３は被乾燥物をマイクロ波加熱すべくマイクロ波を供給
するためのマイクロ波発生装置で、５はマイクロ波を乾
燥炉１へ淋くための矩形の導波管であり、４は導波管５
と減圧した乾燥炉１間の空気の流通を遮断する真空シー
ル部である。該真空シール部４にはシール部材が介在さ
れており、このシール材はマイクロ波の透過性の良い材
料、例えば石英ガラスからなる。１１はマイクロ波照射
口である。６は乾燥炉１を減圧するための真空ポンプで
、７は真空ポンプ６及び乾燥炉１を連通させるための真
空パイプ、８は真空ポンプ６で吸入されこの真空ポンプ
から装置外へ排される空気の排気管である。

９は乾燥炉１内の真空度を所定の圧力にするための真空
調整バルブで、１０はその真空度を見るための真空計で
ある。

而して、本発明である上述乾燥炉１内のマイクロ波加熱
内容積を被乾燥物の大きさに応じ可変できるようにした
仕切りパネルの構造についてさらに述べる。

第１図にその仕切りパネル１２を該乾燥炉１内に組み入
れした構造の例図を示すが、該仕切りパネル１２は１４
の支柱に１３のメツシュパネルを４面（左右面と天井面
と１端面）について１５の締付ボルトで固着した組立て
式の箱型で、電動機コイルＭ（この図では固定子）全体
を囲む仕切りである。

該仕切りパネルネ１２はマイクロ波照射口１１の前面に
メツシュパネルを取り付けていない面を向は載置固定す
る。

該メツシュパネル］３及び該支柱１４の部材は鉄又はア
ルミあるいは銅でもよく、該メツシュパネル１３のほぼ
板全面にマイクロ波のシールド効果を満たす大きさの穴
１６、例えばほぼ５ｍｍ間隔おきに直径５ｍｍφの穴が
あけられている。

このような仕切りパネルの箱を数種大きさ別に用意して
おけば、被乾燥物の電動機コイル大きさに応じ適宜選定
することができ、そして広容積の乾燥炉１個で多サイズ
の電動機コイルにわたり効率良いマイクロ波加熱が可能
となる。

［実施例］ 第１図を参照して本発明の実施例について述へる。

乾燥炉１の大きさは横１．．２ｍＸ縦１．２ｍＸ奥行１
．２ｍの内容積１　、７　ｍ　”、マイクロ波発振装置
３は全振出。

カニ　１．５にすの発振周波数：　２４５０Ｍｔ＋ｚで
、真空ポンプ６は排気速度：　１２００　Ｑ　／ｍｊｎ
の能力を有するこれら主要構成からなる乾燥装置である
。被乾燥物の電動機コイルは交流筒型電動機容量３０Ｋ
１１の固定子コイルであり、スチーム洗浄で生じたコイ
ル内部の浸透水分を蒸発乾燥する作業である。なお該固
定子コイル巻線の断線及び短絡しこついては事前に抵抗
値検査により問題ないことを確認している。

この該固定子コイルの外側全体の大きさは、５００ｍｍ
φの長さ６００ｍｍで容積は約０．１２ｍ３であり、乾
燥炉の内容積に比べ小さいことからマイクロ波加熱効率
を考え仕切りパネルで囲うことにした。その該仕切りパ
ネルの大きさは６００ｍｍ　Ｘ　６００ｍｍ　Ｘ　７０
０ｍｍの内容積は０．２５ｍ３である。

次に乾燥運転方法であるが、予備真空とマイクロ波照射
の併用の加熱乾燥である第１工程と高真空下での仕上乾
燥する第２工程の組み合わせで行った。まず、第１工程
では真空ポンプ６を動作させ乾燥炉１内を減圧し、真空
調整バルブ９の調節により所定の真空度に達したらマイ
クロ波を発振させ被乾燥物の固定子に照射する。この時
の真空度は減圧するほど水の沸点温度は下り蒸発時間は
短縮されることになるが、しかしこれまでの経験で初期
時から急激な乾燥を行うと固定子内の絶縁物等が酸化変
色され絶縁効果に影響を及ぼすので、ある程度に抑える
必要がある。

ここでは２００Ｔｏｒｒ（水分の沸点温度７０℃以下）
として開始しているが、特に電動機容量の小さいものほ
ど上述の影響が受けやすいので、このような場合は減圧
せずにマイクロ波加熱を先行し後半で減圧するなど状況
に応じ適宜選定すわば良い。

マイクロ波の発振出力量は仕切りパネルの内容積が０．
２５ｍ”であるから第３図により１．．２５ＫＷとして
（ＩＪ） 行い、第］工程で事前に定めた固定子コイル絶縁回復の
目標絶縁抵抗値６０ＭΩに達するまでマイクロ波照射を
行った。第１工程終了時での固定子コイル温度は８５°
Ｃであり、所要時間は２．５時間であった。もちろんリ
ークの発生はなかった。こうして第１工程での加熱乾燥
後はマイクロ波発振を止め第２工程の高真空下での仕」
二乾燥に入るが、この時期になると第１工程で蒸発した
水分が乾燥炉内に充満し飽和状態にあり、該乾燥炉の内
壁に結露が発生してくる。第２工程ではこのような状態
の蒸気を排出させさらにコイルからの水分蒸発を促進さ
せるねらいがある。

すなわち、第２工程の初期に減圧している乾燥炉内を真
空調整バルブ９を開にし一度大気圧に戻すことで炉内の
蒸気の流を作り蒸気の排出を行い、その後１．０Ｔｏｒ
ｒ以下（水分の沸点温度は４５℃以下）の高真空化にし
さらにコイルからの蒸発を促進し、固定子コイル絶縁回
復の乾燥目標であるコイル絶縁抵抗値２０００ＭΩ以上
になるまで運転を続ける。

ただし途中で絶縁抵抗値の上昇が鈍化傾向が見られる時
は再度炉内を大気圧に戻し蒸気の排出を繰り返せばよい
。本実施例では初期の蒸気排出のみで目標の乾燥に達し
た。そしてこの第２工程の所要時間は０．５時間であり
、最終時の固定子コイルの温度は７２°Ｃであった。な
お、上記各工程でのコイルの絶縁回復指標である目標絶
縁抵抗値は、これまでの実績を踏まえて設定したもので
ある。

以上、本実施例の固定子コイルに要した総乾燥時間は３
時間であり、従来法では２７時間以上必要としていたの
を１７９以下に短縮することができた。

［発明の効果］ 従来、電動機コイル等の金属物へのマイクロ波照射はリ
ーク発生の危険性から実用化には至っていなかった。本
発明はこのリークの発生防止に当っては、マイクロ波照
射の発振出力を乾燥炉の内容積に応した出力量に制御す
ることを見い出し、これによって絶縁回復補修で電動機
コイル内に吸湿した水分を安全にマイクロ波照射の加熱
乾燥が可能となり、さらに減圧した雰囲気での乾燥を付
加することで乾燥時間の短縮化が図れる。

また、本発明の実施に当って乾燥炉内を電動機コイルの
大きさにあった内容積にするため、仕切りパネルで可変
構造にしマイクロ波加熱の高能率化を可能にした。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のマイクロ波加熱内容積を仕切りパネル
で可変式構造にしたマイクロ波加熱乾燥装置の一実施例
図、 第２図はマイクロ波照射により発生するリーク部の説明
図で、（Ａ）は固定子コイル、（Ｂ）は回転子コイルの
図、 第３図はリーク発生に及ぼす乾燥炉内容積とマイクロ波
発振出力の関係を示す図、 である。 特許出願人　　新日本製鐵株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）マイクロ波照射による加熱と大気中より減圧した
   雰囲気内での乾燥を組合せて被乾燥物に内在する水分を
   乾燥する工程において、前記被乾燥物が電動機コイルの
   固定子又は回転子であり、そして前記マイクロ波照射の
   発振出力量が該マイクロ波照射する乾燥炉内の容積をａ
   とした時０．４５ａ＋１．２０式なる値より小さくして
   加熱乾燥することを特徴とする電動機コイルの乾燥方法
2. （２）マイクロ波発生装置と、該マイクロ波発生装置に
   導波管で連結された乾燥炉と、該乾燥炉の気圧を減圧す
   る真空ポンプとからなる減圧式乾燥装置において、前記
   乾燥炉内にマイクロ波シールド用の仕切りパネルを設け
   て、該乾燥炉のマイクロ波加熱内容積を可変式構造にし
   たことを特徴とする電動機コイルの乾燥装置