JPH0465627B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0465627B2 JPH0465627B2 JP58092396A JP9239683A JPH0465627B2 JP H0465627 B2 JPH0465627 B2 JP H0465627B2 JP 58092396 A JP58092396 A JP 58092396A JP 9239683 A JP9239683 A JP 9239683A JP H0465627 B2 JPH0465627 B2 JP H0465627B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- wedge
- powder
- aramid fibers
- volume
- 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 - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
- H02K3/48—Fastening of windings on the stator or rotor structure in slots
- H02K3/487—Slot-closing devices
- H02K3/493—Slot-closing devices magnetic
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、発電機、電動機等の回転機に用いら
れる磁性楔に関する。
れる磁性楔に関する。
発電機、電動機等、回転機の導体（巻線）がお
さめられている鉄心のスロツトには導体をスロツ
ト内に固定する目的で楔が用いられている。この
楔に比透磁率（真空の透磁率＝１）が数十以下の
強磁性体を用いて鉄心のスロツト部分とテイース
部分の磁界不均一に起因する損失を減少させるこ
とを目的とした磁性楔が従来から用いられてき
た。この例を図を用いて説明する。第１図は磁性
楔を用いた誘導電動機の電機子の部分図である。
電磁鋼板の積層鉄心である電機鉄心１には図では
省略されている回転子側（内側）にテイーズ２と
スロツト８が設けられており、スロツト内には、
導体（巻線４）が鉄心との間の絶縁フイルム６ぜ
絶縁されて納められている。そしてスロツトの開
口部は磁性楔５が挿入されてスロツト内の導体を
固定している。
さめられている鉄心のスロツトには導体をスロツ
ト内に固定する目的で楔が用いられている。この
楔に比透磁率（真空の透磁率＝１）が数十以下の
強磁性体を用いて鉄心のスロツト部分とテイース
部分の磁界不均一に起因する損失を減少させるこ
とを目的とした磁性楔が従来から用いられてき
た。この例を図を用いて説明する。第１図は磁性
楔を用いた誘導電動機の電機子の部分図である。
電磁鋼板の積層鉄心である電機鉄心１には図では
省略されている回転子側（内側）にテイーズ２と
スロツト８が設けられており、スロツト内には、
導体（巻線４）が鉄心との間の絶縁フイルム６ぜ
絶縁されて納められている。そしてスロツトの開
口部は磁性楔５が挿入されてスロツト内の導体を
固定している。
この磁性楔は電磁気的に大きな力が加わる導体
をスロツト内に固定するため、板厚0.3〜0.5mmの
電磁鋼板を積層した鉄心のスロツトに挿入され
る。この際、電磁鋼板１枚毎に生ずるわずかな段
差、スロツト寸法のバラツキを吸収したうえで楔
に必要とされる強度を維持できることが要求され
る。つまり磁性楔は大きな変形限界と強度を両立
させたうえで所望の比透磁率、磁束密度などの磁
気特性を満足する必要がある。
をスロツト内に固定するため、板厚0.3〜0.5mmの
電磁鋼板を積層した鉄心のスロツトに挿入され
る。この際、電磁鋼板１枚毎に生ずるわずかな段
差、スロツト寸法のバラツキを吸収したうえで楔
に必要とされる強度を維持できることが要求され
る。つまり磁性楔は大きな変形限界と強度を両立
させたうえで所望の比透磁率、磁束密度などの磁
気特性を満足する必要がある。
しかしながら従来の磁性楔には所望の磁気特性
を得る目的で鉄粉を樹脂で結合した材料が用いら
れてきたが、この材料から成る磁性楔は大きな強
度が得られないという欠点があり、また変形限界
も大きくとれなかつた。一方、この磁性楔材料に
さらにガラス繊維で強化した材料が、鉄粉と樹脂
のみの楔材料により強度の大きい磁性楔として用
いられているが、変形限界に対する効果は余りみ
られなかつた。
を得る目的で鉄粉を樹脂で結合した材料が用いら
れてきたが、この材料から成る磁性楔は大きな強
度が得られないという欠点があり、また変形限界
も大きくとれなかつた。一方、この磁性楔材料に
さらにガラス繊維で強化した材料が、鉄粉と樹脂
のみの楔材料により強度の大きい磁性楔として用
いられているが、変形限界に対する効果は余りみ
られなかつた。
本発明の目的は強度が、ガラス繊維で強化した
磁性楔と同様に大きく、かつはるかに大きな変形
限界と破壊じん性値をもつ磁性楔を提供するもの
である。
磁性楔と同様に大きく、かつはるかに大きな変形
限界と破壊じん性値をもつ磁性楔を提供するもの
である。
本発明の磁性楔はアラミド繊維を体積比で２〜
20％含み、残部が金属磁性粉末および絶縁性結着
剤からなるものであり、前記結着剤で前記磁性粉
末と繊維とを結合したものである。なお楔への成
形は射出成形または型を用いた圧縮成形により行
い、必要に応じて熱処理を施す。アラミド繊維の
含有量を体積比で２〜20％としたのは２％未満に
なると、強度増加の効果が少くなり、一方、20％
を越えると楔の中に含まれる繊維量が多くなるた
め楔への成形が工業的に困難になつてくるためで
ある。
20％含み、残部が金属磁性粉末および絶縁性結着
剤からなるものであり、前記結着剤で前記磁性粉
末と繊維とを結合したものである。なお楔への成
形は射出成形または型を用いた圧縮成形により行
い、必要に応じて熱処理を施す。アラミド繊維の
含有量を体積比で２〜20％としたのは２％未満に
なると、強度増加の効果が少くなり、一方、20％
を越えると楔の中に含まれる繊維量が多くなるた
め楔への成形が工業的に困難になつてくるためで
ある。
また金属磁性粉末とは、鉄粉、Fe−Si合金粉、
Fe−Ni合金粉、Fe−Al合金粉、Fe−Si−Al合金
粉などの強磁性合金の粉末であり、これらの磁性
粉末１種類または２種類以上を混合して用いる。
ただし、これらの磁性粉末の粒子の平均径は大き
くなりすぎると粒子内渦電流による鉄損が増加
し、また楔としての表面粗度等の面から200μｍ
以下であることが望ましい。
Fe−Ni合金粉、Fe−Al合金粉、Fe−Si−Al合金
粉などの強磁性合金の粉末であり、これらの磁性
粉末１種類または２種類以上を混合して用いる。
ただし、これらの磁性粉末の粒子の平均径は大き
くなりすぎると粒子内渦電流による鉄損が増加
し、また楔としての表面粗度等の面から200μｍ
以下であることが望ましい。
また、絶縁性結着剤としては、一般に絶縁性の
樹脂例えば熱硬化性の樹脂であるエポキシ樹脂、
熱可塑性樹脂であるポリアミド樹脂、ポリイミド
樹脂、ポリエステステル樹脂、ポリカーボネート
樹脂などが挙げられる。なおこの結着剤は実用
上、体積比で５％以上、好ましくは10％以上とす
ることが望ましく、又上記アラミド繊維との合計
量を体積比で20〜50％とする事が好ましい。
樹脂例えば熱硬化性の樹脂であるエポキシ樹脂、
熱可塑性樹脂であるポリアミド樹脂、ポリイミド
樹脂、ポリエステステル樹脂、ポリカーボネート
樹脂などが挙げられる。なおこの結着剤は実用
上、体積比で５％以上、好ましくは10％以上とす
ることが望ましく、又上記アラミド繊維との合計
量を体積比で20〜50％とする事が好ましい。
なお、比透磁率、磁束密度の値を制御する目的
で、非強磁性体の無機化合物粉末粒子で磁性粉を
一部置換しても良い。この無機化合物粉末とはた
とえばSiO2、ガラスビーズ、Al2O3、CaCO3、マ
イカ粉などである。
で、非強磁性体の無機化合物粉末粒子で磁性粉を
一部置換しても良い。この無機化合物粉末とはた
とえばSiO2、ガラスビーズ、Al2O3、CaCO3、マ
イカ粉などである。
本発明により、従来の磁性楔に比べ破壊までの
変形が極めて大きく、じん性値も大きく、かつ強
度がガラス繊維で強化した磁性楔と同等以上であ
る磁性楔が得られる。
変形が極めて大きく、じん性値も大きく、かつ強
度がガラス繊維で強化した磁性楔と同等以上であ
る磁性楔が得られる。
この磁性楔は変形が大きくとれ、強度も十分で
あるためスロツトへ挿入する際の寸法のバラツキ
に起因する鉄心テイースと楔間との面圧の差が極
めて小さく、導体を固定する効果にバラツキが出
ないことと同時に挿入時の楔の破壊が極めて少い
という利点もある。
あるためスロツトへ挿入する際の寸法のバラツキ
に起因する鉄心テイースと楔間との面圧の差が極
めて小さく、導体を固定する効果にバラツキが出
ないことと同時に挿入時の楔の破壊が極めて少い
という利点もある。
金属磁性粉末として平均粒子径105μｍ〜74μｍ
の鉄粉を用い、結着剤の樹脂としては半硬化状態
にあるエポキシ樹脂粉末を用い、アラミド繊維と
しては、繊維直径10μｍのものを用い、これらを
混合、金型を用いて圧縮成形の後熱処理を施して
エポキシ樹脂を硬化させて磁性楔を製作した。
の鉄粉を用い、結着剤の樹脂としては半硬化状態
にあるエポキシ樹脂粉末を用い、アラミド繊維と
しては、繊維直径10μｍのものを用い、これらを
混合、金型を用いて圧縮成形の後熱処理を施して
エポキシ樹脂を硬化させて磁性楔を製作した。
第２図にはアスペクト比300のアラミド繊維を
体積比で10％入れた場合の磁性楔について鉄粉の
体積％を横軸にとりその磁性楔の最大比透磁率を
示した。縦軸は最大比透磁率の値を示す。このよ
うに鉄粉の体積％が80％以下で磁性楔に使用する
場合に適当な比透磁率が得られている。
体積比で10％入れた場合の磁性楔について鉄粉の
体積％を横軸にとりその磁性楔の最大比透磁率を
示した。縦軸は最大比透磁率の値を示す。このよ
うに鉄粉の体積％が80％以下で磁性楔に使用する
場合に適当な比透磁率が得られている。
第３図には体積％でアスペクト比300のアラミ
ド繊維が10％、鉄粉が60％、樹脂が80％から成る
磁性楔の負荷荷重を縦軸に、変形量を横軸にとつ
た機械的特性を曲線１１に示す。比較のため、ア
ラミド繊維の全部をガラス繊維、カーボン繊維、
ボロン繊維、ポリアミド繊維で置き換えた磁性楔
の特性をそれぞれ曲線１２１，１２２，１２３，
１２４に、また、アラミド繊維を用いず結着剤と
してエポキシ樹脂を体積比で40％とした磁性楔の
特性を曲線１３に示す。なお×印の点１４はいず
れも破断した点であり、第３図の曲線１１，１２
は前記曲線１３を基準にした相対値で示す。この
実施例と比較例から明白なように本発明の磁性楔
な大きな変形限界を持つと同時に強度も大きい。
ド繊維が10％、鉄粉が60％、樹脂が80％から成る
磁性楔の負荷荷重を縦軸に、変形量を横軸にとつ
た機械的特性を曲線１１に示す。比較のため、ア
ラミド繊維の全部をガラス繊維、カーボン繊維、
ボロン繊維、ポリアミド繊維で置き換えた磁性楔
の特性をそれぞれ曲線１２１，１２２，１２３，
１２４に、また、アラミド繊維を用いず結着剤と
してエポキシ樹脂を体積比で40％とした磁性楔の
特性を曲線１３に示す。なお×印の点１４はいず
れも破断した点であり、第３図の曲線１１，１２
は前記曲線１３を基準にした相対値で示す。この
実施例と比較例から明白なように本発明の磁性楔
な大きな変形限界を持つと同時に強度も大きい。
第４図には体積比で鉄粉60％、エポキシ樹脂80
％、アラミド繊維10％から成る磁性楔においてア
ラミド繊維のアスペクト比を150から1500まで変
化させたときの特性を示す。横軸はアスペクト
比、縦軸はアラミド繊維を用いエポキシ樹脂を体
積比で40％とした磁性楔の破壊じん性値を１（基
準値）としたときの破壊じん性値を相対値で示
す。この結果から明らかな如くアスペクト比150
以上のアラミド繊維を用いた本発明の磁性楔は樹
脂と鉄粉だけの楔の５倍以上の破壊じん性値を持
つ。
％、アラミド繊維10％から成る磁性楔においてア
ラミド繊維のアスペクト比を150から1500まで変
化させたときの特性を示す。横軸はアスペクト
比、縦軸はアラミド繊維を用いエポキシ樹脂を体
積比で40％とした磁性楔の破壊じん性値を１（基
準値）としたときの破壊じん性値を相対値で示
す。この結果から明らかな如くアスペクト比150
以上のアラミド繊維を用いた本発明の磁性楔は樹
脂と鉄粉だけの楔の５倍以上の破壊じん性値を持
つ。
第５図には、体積比で鉄粉を60％とし、残部を
エポキシ樹脂とアスペクト比300のアラミド繊維
とした磁性楔において、アラミド繊維の量（体積
％）を変えたときの特性を示す。横軸はアラミド
繊維の体積％、縦軸はアラミド繊維量０％のとき
の破壊じん性値を１（基準値）としたときの破壊
じん性値を相対値で示している。この結果から明
らかな如く、アラミド繊維が２％以上の本発明の
磁性楔は樹脂と鉄粉だけの楔の５倍以上の破壊じ
ん性値を持つている。
エポキシ樹脂とアスペクト比300のアラミド繊維
とした磁性楔において、アラミド繊維の量（体積
％）を変えたときの特性を示す。横軸はアラミド
繊維の体積％、縦軸はアラミド繊維量０％のとき
の破壊じん性値を１（基準値）としたときの破壊
じん性値を相対値で示している。この結果から明
らかな如く、アラミド繊維が２％以上の本発明の
磁性楔は樹脂と鉄粉だけの楔の５倍以上の破壊じ
ん性値を持つている。
次に平均粒径74μｍ〜63μｍのFe−１％Si磁性
合金粉と、直径10μｍのアラミド繊維、および結
着剤としてのポリアミド樹脂を用いて磁性楔を製
作し、その特性をとつたが、結果は前記実施例と
同様であつた。なお前述実施例におけるアラミド
繊維としてはデユポン社製ケプラー（商品名）を
用いた。
合金粉と、直径10μｍのアラミド繊維、および結
着剤としてのポリアミド樹脂を用いて磁性楔を製
作し、その特性をとつたが、結果は前記実施例と
同様であつた。なお前述実施例におけるアラミド
繊維としてはデユポン社製ケプラー（商品名）を
用いた。
第１図は磁性楔を用いた誘導電導機の電機子の
部分構成図を示す図、第２図乃至第５図は本発明
に係る磁性楔の特性例を示す曲線図。 １……積層鉄心、２……テイース、３……スロ
ツト、４……導体（巻線）、５……磁性楔。
部分構成図を示す図、第２図乃至第５図は本発明
に係る磁性楔の特性例を示す曲線図。 １……積層鉄心、２……テイース、３……スロ
ツト、４……導体（巻線）、５……磁性楔。
Claims (1)
- １ アラミド繊維を体積比で２〜20％含み、残部
が金属磁性粉末および絶縁性結着剤からなり、前
記アラミド繊維の長さと直径との比（アスペクト
比）が150以上である事を特徴とする磁性楔。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9239683A JPS59220039A (ja) | 1983-05-27 | 1983-05-27 | 磁性楔 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9239683A JPS59220039A (ja) | 1983-05-27 | 1983-05-27 | 磁性楔 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59220039A JPS59220039A (ja) | 1984-12-11 |
| JPH0465627B2 true JPH0465627B2 (ja) | 1992-10-20 |
Family
ID=14053251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9239683A Granted JPS59220039A (ja) | 1983-05-27 | 1983-05-27 | 磁性楔 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59220039A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5258681A (en) * | 1990-06-29 | 1993-11-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic slot wedges for dynamo-electric machines |
| KR101506236B1 (ko) * | 2013-09-11 | 2015-03-27 | 국방과학연구소 | 자기유변유체가 함침된 폴리우레탄/아라미드 복합재료 및 그 제조방법 |
| US11183898B2 (en) * | 2016-07-08 | 2021-11-23 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Rotary electric machine and manufacturing method for rotary electric machine |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5111109A (ja) * | 1974-07-18 | 1976-01-29 | Tokyo Shibaura Electric Co | Jiseikusabi |
-
1983
- 1983-05-27 JP JP9239683A patent/JPS59220039A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59220039A (ja) | 1984-12-11 |
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