JPH06165449A - Winding insulating method - Google Patents

Winding insulating method

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Publication number
JPH06165449A
JPH06165449A JP4311805A JP31180592A JPH06165449A JP H06165449 A JPH06165449 A JP H06165449A JP 4311805 A JP4311805 A JP 4311805A JP 31180592 A JP31180592 A JP 31180592A JP H06165449 A JPH06165449 A JP H06165449A
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JP
Japan
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varnish
winding
temperature
curing
stator
Prior art date
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Pending
Application number
JP4311805A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuji Mizutani
雄二 水谷
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH06165449A publication Critical patent/JPH06165449A/en
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  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 巻線を通電加熱してワニスを硬化させるもの
でありながら、鉄心スロット内に充填されるワニス量を
多くし得、しかも、鉄心表面に多量のワニスが付着する
ことを防止する。 【構成】 固定子1をワニス8中に浸漬させると共に、
固定子1の巻線3を通電加熱することにより、ワニス8
を硬化させる絶縁処理方法において、ワニス8は、硬化
温度特性が二つのピークを有すると共に、これら二つピ
ークのうちの低い温度に対応するピークの反応開始温度
が巻線3の通電加熱時におけるスロット2a内の巻線3
の温度にほぼ等しいものである。
(57) [Abstract] [Purpose] Although the varnish is hardened by heating the winding with electricity, the amount of varnish filled in the core slots can be increased and a large amount of varnish adheres to the surface of the core. Prevent that. [Structure] While immersing the stator 1 in the varnish 8,
By heating the winding 3 of the stator 1 with electricity, the varnish 8
In the insulation treatment method for curing the varnish, the varnish 8 has two peaks in the curing temperature characteristic, and the reaction initiation temperature of the peak corresponding to the lower temperature of these two peaks is the slot when the winding 3 is energized and heated. Winding 3 in 2a
Is almost equal to the temperature of.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、回転電機の固定子など
の巻線体に対する絶縁処理の方法を改良した巻線体の絶
縁処理方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for insulating a winding body, which is an improved method for insulating a winding body such as a stator of a rotary electric machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】電気機器例えば回転電機においては、鉄
心に巻線を巻装してなる固定子に、ワニスを含浸させる
と共に、該ワニスを硬化させることにより、固定子に絶
縁処理を施し、固定子の絶縁性、耐熱性の向上や強度の
向上などを図ることが行われている。この場合、巻線の
素線として例えばエナメル線を巻回するものでは、エナ
メル線に規格上許されたピンホールや、巻回作業中等に
エナメル線に加えられたストレスによりエナメル線の被
膜に生じた損傷を絶縁ワニス被膜で完全に覆う必要があ
る。
2. Description of the Related Art In electrical equipment such as a rotary electric machine, a stator made by winding a wire around an iron core is impregnated with varnish, and the varnish is cured to insulate the stator and fix it. The insulation and heat resistance of the child are improved and the strength thereof is improved. In this case, if the enameled wire is wound, for example, as the element wire of the winding, pinholes permitted by the standard for the enameled wire or the stress applied to the enameled wire during the winding work etc. The damage must be completely covered with an insulating varnish coating.

【0003】ところで、産業用回転電機においては、外
部の空気を回転電機内に吸入し、吸入した空気を巻線に
当てて冷却する構成のものが多い。このようなもので
は、外部の汚損物が巻線の表面に付着する。ここで、上
記した絶縁処理が不完全であると、即ち、絶縁ワニス被
膜で覆われていないピンホールや被膜の損傷が存在する
と、汚損物の吸湿、塩分の潮解現象により巻線表面の絶
縁抵抗が著しく低下し、回転電機の運転時にこの巻線表
面から鉄心(アース)に向かって表面トラッキングを発
生せしめ、対地或は巻線間が短絡して焼損事故に至るこ
とがある。
In many industrial rotary electric machines, external air is sucked into the rotary electric machine, and the sucked air is applied to a winding to cool it. In such a case, external contaminants adhere to the surface of the winding. Here, if the above-mentioned insulation treatment is incomplete, that is, if there is a pinhole not covered with the insulating varnish coating or damage to the coating, the insulation resistance of the winding surface due to moisture absorption of contaminants and deliquescent of salt During the operation of the rotary electric machine, surface tracking may occur from the surface of the winding toward the iron core (earth), which may cause a short circuit between the ground or between the windings, resulting in a burnout accident.

【0004】これの対策として、従来より、巻線に特別
付着量の多いワニス処理を施す構成がある。この構成に
よれば、耐環境性効果も大きくなることから、多く使用
されている。しかし、この構成では、作業工数が多くな
ると共に、作業に要する時間が長くなるという問題点が
ある。
As a countermeasure against this, conventionally, there is a structure in which a varnish treatment with a large amount of special adhesion is applied to the winding. According to this configuration, the environment resistance effect is also increased, and therefore it is often used. However, with this configuration, there are problems that the number of work steps increases and the time required for the work increases.

【0005】このような問題点を解消する構成として、
特願昭60−51710に記載された構成がある。この
ものでは、鉄心及び巻線からなる固定子をワニス中に浸
漬すると共に、巻線を通電加熱することにより、巻線か
ら発生する熱によりワニスを硬化させるようにしてい
る。
As a structure for solving such a problem,
There is a structure described in Japanese Patent Application No. 60-51710. In this structure, a stator composed of an iron core and a winding is dipped in the varnish, and the winding is electrically heated to cure the varnish by the heat generated from the winding.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来構成では、鉄心のスロット内に収納された巻線から発
生する熱は鉄心に伝わって放熱されることから、鉄心の
スロット内の巻線の温度が巻線のコイルエンド部の温度
よりも低くなる。このため、コイルエンド部ではワニス
が厚く付着するのに対して、鉄心のスロット内では、温
度が低いためにワニスがほとんどゲル化せず、後工程で
行う加熱硬化の際に更にワニスの粘度が低下して、ワニ
スが鉄心のスロット内から流出してしまい、スロット内
に充填されるワニスの量が少ないという欠点がある。ス
ロット内のワニスの充填量が少なくなると、巻線と鉄心
スロットとの間に空気が介在することから、巻線の熱が
鉄心に伝達され難くなり、巻線の冷却性能が劣化すると
いう不具合が生ずる。
However, in the above-mentioned conventional structure, the heat generated from the winding housed in the slot of the iron core is transferred to the iron core and is radiated, so that the temperature of the winding in the slot of the iron core is radiated. Is lower than the temperature of the coil end of the winding. Therefore, while the varnish adheres thickly at the coil end, the varnish hardly gels in the slots of the iron core due to the low temperature, and the viscosity of the varnish is further increased during the heat curing performed in the subsequent step. There is a drawback that the varnish is lowered and flows out from the slot of the iron core, and the amount of the varnish filled in the slot is small. When the filling amount of varnish in the slot becomes small, air intervenes between the winding and the iron core slot, so that heat of the winding becomes difficult to be transferred to the iron core, and the cooling performance of the winding deteriorates. Occurs.

【0007】これに対して、低い温度で硬化が開始する
ワニスを用いることが考えられるが、このようなワニス
を用いると、鉄心の内外周の表面にも多量のワニスが付
着してしまい、この付着したワニスを除去する作業を行
わなければならないという問題点が生じる。このため、
実際には、低い温度で硬化が開始するワニスを用いるこ
とはできなかった。
On the other hand, it is conceivable to use a varnish that starts to cure at a low temperature, but when such a varnish is used, a large amount of varnish adheres to the inner and outer surfaces of the iron core, and There is a problem that the work of removing the attached varnish must be performed. For this reason,
In practice, it was not possible to use varnishes that start to cure at low temperatures.

【0008】そこで、本発明の目的は、巻線を通電加熱
しながらワニスを硬化させるものでありながら、鉄心の
スロット内に充填されるワニスの量を多くし得、しか
も、鉄心の表面に多量のワニスが付着することを防止で
きる巻線体の絶縁処理方法を提供するにある。
Therefore, the object of the present invention is to harden the varnish while electrically heating the winding, but it is possible to increase the amount of the varnish filled in the slots of the iron core, and further, to increase the amount on the surface of the iron core. Another object of the present invention is to provide a winding body insulation treatment method capable of preventing the varnish from adhering.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の巻線体の絶縁処
理方法は、鉄心及びこの鉄心のスロット内に収納された
巻線からなる巻線体にワニスを含浸させると共に、前記
巻線を通電加熱することにより、前記ワニスを硬化させ
て成る巻線体の絶縁処理方法において、前記ワニスは、
硬化温度特性が複数のピークを有すると共に、これら複
数のピークのうちの最も低い温度に対応するピークの反
応開始温度が前記巻線の通電加熱時における前記スロッ
ト内の巻線の温度にほぼ等しいところに特徴を有する。
According to a method of insulating a winding body of the present invention, a winding body composed of an iron core and a winding housed in a slot of the iron core is impregnated with varnish, and In the insulation treatment method of the winding body, which is obtained by curing the varnish by heating by applying electricity, the varnish is
Where the curing temperature characteristic has a plurality of peaks, and the reaction initiation temperature of the peak corresponding to the lowest temperature of the plurality of peaks is substantially equal to the temperature of the winding in the slot during energization heating of the winding. It is characterized by

【0010】この場合、ワニスを、低温硬化触媒と高温
硬化触媒とを添加することにより、硬化温度特性が二つ
のピークを有するように構成することが考えられる。
In this case, it is conceivable that the varnish is constituted so that the curing temperature characteristic has two peaks by adding a low temperature curing catalyst and a high temperature curing catalyst.

【0011】また、ワニスを、硬化触媒を複数の温度で
溶けるカプセル内に収容した状態で添加することによ
り、硬化温度特性が複数のピークを有するように構成す
ることも好ましい。
It is also preferable that the varnish is added in a state where the curing catalyst is contained in a capsule that melts at a plurality of temperatures, so that the curing temperature characteristic has a plurality of peaks.

【0012】[0012]

【作用】上記手段によれば、ワニスの硬化温度特性が複
数のピークを有すると共に、これら複数のピークのうち
の最も低い温度に対応するピークの反応開始温度が巻線
の通電加熱時における鉄心のスロット内の巻線の温度に
ほぼ等しく設定されているので、巻線を通電加熱したと
きに、鉄心のスロット内に配置された巻線の温度が低く
ても、ワニスは硬化が速やかに進行してその粘度が高く
なる。このため、後工程で行う加熱硬化の際において、
ワニスが鉄心のスロット内から流出することがなくな
り、スロット内に充填されるワニスの量が十分多くな
る。従って、巻線の冷却性能も向上する。
According to the above means, the curing temperature characteristic of the varnish has a plurality of peaks, and the reaction initiation temperature of the peak corresponding to the lowest temperature of the plurality of peaks is Since the temperature of the winding in the slot is set to be approximately equal to that of the winding, the varnish cures quickly when the winding is heated by electricity, even if the temperature of the winding placed in the slot of the iron core is low. Its viscosity increases. Therefore, in the case of heat curing performed in a later step,
The varnish will no longer flow out of the slots of the iron core, and the amount of varnish filled in the slots will be sufficiently large. Therefore, the cooling performance of the winding is also improved.

【0013】そして、鉄心の内外周の表面の温度は、鉄
心のスロット内の巻線の温度よりも更に低いことから、
鉄心の表面において硬化するワニスの量が少なくなり、
最適な量のワニスが鉄心の表面に付着するようになる。
また、巻線のコイルエンド部の温度は十分高くなり、そ
の高い温度に対応する硬化温度特性のピークによって、
硬化が速やかに進行するので、巻線のコイルエンド部に
はワニスが十分厚く付着するようになる。
Since the temperature of the inner and outer surfaces of the iron core is lower than the temperature of the winding in the slot of the iron core,
The amount of varnish that hardens on the surface of the iron core decreases,
The optimum amount of varnish will adhere to the surface of the iron core.
In addition, the temperature of the coil end part of the winding becomes sufficiently high, and the peak of the curing temperature characteristic corresponding to the high temperature causes
Since the hardening progresses rapidly, the varnish adheres to the coil end portion of the winding in a sufficiently thick manner.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。まず、図4を参照して、電気機器の
巻線体として例えば回転電機の固定子1の概略構成につ
いて述べる。上記固定子1は、固定子鉄心2に複数個の
巻線3を巻装して構成され、全体として略円環状をなし
ている。このうち、固定子鉄心2は、例えばリング状で
内径側に開放形のスロット2aを複数個穿設した薄鋼板
を複数枚積層して形成されている。また、このスロット
2aの内面には、スロット絶縁物4が設けられている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, with reference to FIG. 4, a schematic configuration of a stator 1 of a rotary electric machine, for example, as a winding body of an electric device will be described. The stator 1 is formed by winding a plurality of windings 3 around a stator core 2 and has a substantially annular shape as a whole. Among these, the stator core 2 is formed by laminating a plurality of thin steel plates having, for example, a ring shape and a plurality of open slots 2a formed on the inner diameter side. A slot insulator 4 is provided on the inner surface of the slot 2a.

【0015】一方、巻線3は、エナメル線などの素線を
巻回して形成され、複数個が固定子鉄心2の所定のスロ
ット2a内に収容されて楔(図示しない)により固定さ
れた状態で固定子鉄心2に巻装されている。
On the other hand, the winding 3 is formed by winding a wire such as an enamel wire, and a plurality of the windings are housed in a predetermined slot 2a of the stator core 2 and fixed by a wedge (not shown). Is wound around the stator core 2.

【0016】このように構成された固定子1は、後述す
るようにしてワニス含浸硬化処理がなされ、これによ
り、全体の表面、並びに巻線3の素線同士間、及び巻線
3とスロット2a(スロット絶縁物4)との間などに、
ワニスによる絶縁層が形成されるようになっている。こ
の結果、巻線3の耐熱強度や耐振強度の向上、固定子鉄
心2への固着力強化、絶縁劣化の防止、冷却性能の向上
等が図られるようになっている。
The stator 1 thus constructed is subjected to a varnish impregnation hardening treatment as will be described later, and as a result, the entire surface, between the wires of the winding 3, and between the winding 3 and the slot 2a. Between (slot insulator 4),
An insulating layer of varnish is formed. As a result, the heat resistance strength and vibration resistance strength of the winding wire 3 are improved, the fixing force to the stator core 2 is strengthened, insulation deterioration is prevented, and the cooling performance is improved.

【0017】さて、上記固定子1に対するワニス含浸硬
化処理の手順について、図1ないし図3並びに図5も参
照して述べる。
Now, the procedure of the varnish impregnation curing treatment for the stator 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 3 and FIG.

【0018】まず、図2に示すように、固定子1の巻線
3の口出端子5と、通電加熱装置6の電源出力端子6a
とを接続すると共に、通電加熱装置6の温度検出信号入
力端子6bに接続された温度センサ7を巻線3のコイル
エンド部3aに取付ける。上記通電加熱装置6は、通電
開始スイッチ6cをオンされると、巻線3に三相交流電
流を通電し、ジュール熱により巻線3の温度を上昇させ
る。そして、通電加熱装置6は、温度センサ7からの温
度検出信号を受けて、巻線3のコイルエンド部3aの温
度が設定温度に保持されるように巻線3を通断電制御、
または、巻線3に流す電流(或いは電圧)の大きさを可
変制御する構成となっている。
First, as shown in FIG. 2, the lead terminal 5 of the winding 3 of the stator 1 and the power output terminal 6a of the electric heating device 6 are provided.
And the temperature sensor 7 connected to the temperature detection signal input terminal 6b of the electric heating device 6 are attached to the coil end portion 3a of the winding 3. When the energization start switch 6c is turned on, the energization heating device 6 energizes the winding 3 with a three-phase alternating current and raises the temperature of the winding 3 by Joule heat. Then, the electric heating device 6 receives the temperature detection signal from the temperature sensor 7, and controls the turning on and off of the winding 3 so that the temperature of the coil end portion 3a of the winding 3 is maintained at the set temperature.
Alternatively, the magnitude of the current (or voltage) flowing through the winding 3 is variably controlled.

【0019】上記通電加熱装置6の設定温度は、通電加
熱装置6の温度設定ダイヤル6dを回動操作することに
より、所望の温度に設定可能に構成されている。この場
合、設定温度は例えば130℃に設定されている。
The set temperature of the electric heating device 6 can be set to a desired temperature by rotating the temperature setting dial 6d of the electric heating device 6. In this case, the set temperature is set to 130 ° C., for example.

【0020】さて、本実施例では、固定子1をワニスに
浸漬する前に、巻線3への通電加熱装置6による通電を
開始し、巻線3の温度を予め上昇させておく。そして、
巻線3のうちの固定子鉄心2のスロット2a内の温度が
ほぼ90℃(即ち温度センサ7による巻線3のコイルエ
ンド部3aの検出温度が設定温度130℃)に達した
ら、図2に示すように、ワニス8を収容したワニス容器
9内に上記固定子1を入れる。この場合、固定子1の軸
方向が上下方向に沿うようにして、固定子1をワニス容
器9内に設置する(このような固定子1のワニス浸漬方
法を、縦置き浸漬と称しておく)。
In this embodiment, before the stator 1 is dipped in varnish, the winding 3 is energized by the energization heating device 6 to raise the temperature of the winding 3 in advance. And
When the temperature in the slot 2a of the stator core 2 of the winding 3 reaches approximately 90 ° C (that is, the temperature detected by the temperature sensor 7 at the coil end portion 3a of the winding 3 is 130 ° C), the temperature of As shown, the stator 1 is placed in a varnish container 9 containing a varnish 8. In this case, the stator 1 is installed in the varnish container 9 so that the axial direction of the stator 1 is along the up-down direction (such a varnish dipping method for the stator 1 is referred to as vertical dipping). .

【0021】ここで、上記ワニス8は、硬化温度特性
(即ち硬化発熱特性)が複数例えば二つのピークを有す
ると共に、これら二つのピークのうちの低い温度に対応
するピークの反応開始温度が巻線3の通電加熱時におけ
るスロット2a内の巻線3の温度にほぼ等しく設定され
ている。本実施例で使用したワニス8の硬化温度特性
を、具体的に図1に実線Aにて示す。この図1のグラフ
は、DSC(示差走査熱分析)によって測定した結果で
あり、縦軸は硬化発熱速度を示し、横軸は温度(時間)
を示している。尚、上記測定実験は、1分で温度が5℃
上昇する条件で測定したものである。
Here, the varnish 8 has a plurality of, for example, two peaks in the curing temperature characteristic (that is, curing exothermic characteristic), and the reaction initiation temperature of the peak corresponding to the lower temperature of these two peaks is the winding. The temperature of the winding wire 3 in the slot 2a is set to be substantially equal to that of the winding wire 3 during heating by energization. The curing temperature characteristic of the varnish 8 used in this example is specifically shown by the solid line A in FIG. The graph of FIG. 1 is the result measured by DSC (differential scanning calorimetry), the vertical axis represents the heat generation rate during curing, and the horizontal axis represents temperature (time).
Is shown. In the above measurement experiment, the temperature was 5 ° C in 1 minute.
It was measured under rising conditions.

【0022】上記図1の実線Aから明らかなように、ワ
ニス8の硬化温度特性は、ほぼ90℃付近で小さなピー
クがあると共に、ほぼ150℃付近で大きなピークがあ
る。本実施例の場合、ワニス8は、例えばエポキシ樹脂
を主成分としており、これに低温硬化触媒と高温硬化触
媒とを添加することにより、上記した二つのピークを生
成するようにしている。また、上記実施例では、低温硬
化触媒の量を比較的少なくすることにより、ワニス8の
トータルとしての反応性を低くしている。尚、従来構成
のワニスの硬化温度特性を、図1に破線Bにて示す。こ
の破線Bからわかるように、従来構成のワニスの硬化温
度特性は、120〜130℃付近で一つの大きなピーク
があるだけである。
As is clear from the solid line A in FIG. 1, the curing temperature characteristic of the varnish 8 has a small peak at about 90 ° C. and a large peak at about 150 ° C. In the case of the present embodiment, the varnish 8 contains, for example, an epoxy resin as a main component, and a low temperature curing catalyst and a high temperature curing catalyst are added thereto to generate the above two peaks. Further, in the above embodiment, the reactivity of the varnish 8 as a whole is lowered by making the amount of the low temperature curing catalyst relatively small. The curing temperature characteristic of the varnish having the conventional structure is shown by a broken line B in FIG. As can be seen from the broken line B, the curing temperature characteristic of the varnish having the conventional structure has only one large peak in the vicinity of 120 to 130 ° C.

【0023】また、固定子1をワニス8内に浸漬すると
きは、固定子1をゆっくり下降させて浸漬させる。この
ときの固定子1の下降速度は、三相誘導電動機(4P−
2.2kW)に適用した場合、具体的には、30〜50
cm/分にしている。このように低速度にすることによ
って、固定子鉄心2のスロット2a内に存在する空気が
ワニス8の浸入により上方へ押し出されてワニス8と置
換されるようになっており、もって、スロット2a内に
ワニス8が十分に充填される。尚、固定子1の下降速度
の具体的な値は、スロット2a内の巻線3の占積率等に
よって適宜設定するものである。
When the stator 1 is immersed in the varnish 8, the stator 1 is slowly lowered and immersed. At this time, the lowering speed of the stator 1 is three-phase induction motor (4P-
2.2 kW), specifically, 30 to 50
cm / min. By making the speed low in this way, the air existing in the slots 2a of the stator core 2 is pushed out by the infiltration of the varnish 8 and is replaced with the varnish 8, so that the air in the slots 2a Is fully filled with varnish 8. The specific value of the descending speed of the stator 1 is appropriately set according to the space factor of the winding 3 in the slot 2a and the like.

【0024】この後、固定子1をワニス8中に完全に浸
漬させてから例えば10分間経過させた後、固定子1を
ワニス8中から引き上げる。この10分間の浸漬時間に
より、必要な量のワニス8が固定子1に付着する。具体
的に説明すると、巻線3を通電加熱開始した後における
固定子1の各部の温度が、図3に示すように変化する。
この図3のグラフで、実線Cは固定子鉄心2の温度を示
し、実線Dは固定子鉄心2のスロット2a内の巻線3の
温度を示し、実線Eは巻線3のコイルエンド部3aの温
度を示している。
Then, after the stator 1 is completely immersed in the varnish 8 and, for example, 10 minutes have passed, the stator 1 is pulled out of the varnish 8. The necessary amount of varnish 8 adheres to the stator 1 by the immersion time of 10 minutes. More specifically, the temperature of each portion of the stator 1 after the winding 3 starts to be energized and heated changes as shown in FIG.
In the graph of FIG. 3, the solid line C indicates the temperature of the stator core 2, the solid line D indicates the temperature of the winding 3 in the slot 2a of the stator core 2, and the solid line E indicates the coil end portion 3a of the winding 3. Shows the temperature of.

【0025】上記図3のグラフからわかるように、固定
子1を10分間ワニス8に浸漬した状態で巻線3を通電
加熱することにより、固定子鉄心2の温度は約80℃に
なり、スロット2a内の巻線3の温度は約100℃にな
り、巻線3のコイルエンド部3aの温度は約130℃に
なる。この場合、各部の温度の差が生じる理由は、固定
子鉄心2の熱容量が大きいためである。
As can be seen from the graph of FIG. 3, the temperature of the stator core 2 is raised to about 80 ° C. by heating the winding 3 by energizing it while the stator 1 is immersed in the varnish 8 for 10 minutes. The temperature of the winding 3 in the winding 2a is about 100 ° C, and the temperature of the coil end portion 3a of the winding 3 is about 130 ° C. In this case, the reason why there is a difference in temperature between the parts is that the heat capacity of the stator core 2 is large.

【0026】そして、固定子1の各部の温度が上述した
ようになると共に、ワニス8が図1に示すような硬化温
度特性を有することから、固定子鉄心2の内外周の表面
には10〜30μm程度の厚さのワニス8の膜が付着形
成され、スロット2a内には十分な量のワニス8が充填
されてゲル状に硬化し、コイルエンド部3aにはゲル状
に硬化しながらワニス8が比較的厚く付着するようにな
る。
Since the temperature of each part of the stator 1 is as described above and the varnish 8 has the curing temperature characteristic as shown in FIG. A film of varnish 8 having a thickness of about 30 μm is adhered and formed, and a sufficient amount of varnish 8 is filled in the slot 2a and hardened into a gel state. Will be attached relatively thickly.

【0027】この後、固定子1をワニス8中から引き上
げた後は、熱風乾燥炉又は誘導加熱炉(いずれも図示し
ない)によって固定子1を加熱し、固定子1に付着した
ワニス8を完全に硬化させる。この場合、スロット2a
内に充填されたワニス8は、既にゲル状に硬化してお
り、流動性がほとんどなくなっているので、上記炉によ
る加熱硬化時にスロット2a内からワニス8が流出する
ことはなくなる。従って、スロット2a内へのワニス8
の充填率は、ほぼ100%程度に向上するようになる。
Thereafter, after the stator 1 is pulled out of the varnish 8, the stator 1 is heated by a hot air drying oven or an induction heating oven (neither is shown) to completely remove the varnish 8 attached to the stator 1. To cure. In this case, slot 2a
The varnish 8 filled inside has already hardened into a gel state and has almost no fluidity, so that the varnish 8 will not flow out from the inside of the slot 2a during heat curing by the furnace. Therefore, the varnish 8 in the slot 2a
The filling rate of is improved to about 100%.

【0028】また、コイルエンド部3aの温度がほぼ1
30℃程度であるのに対して、ワニス8の硬化温度特性
の第2のピークの温度がほぼ150℃程度であることか
ら、コイルエンド部3aにはゲル状に硬化しながらワニ
ス8が比較的厚く付着するだけであり、必要以上に付着
し過ぎることはない。
Further, the temperature of the coil end portion 3a is almost 1
While the temperature of the second peak of the curing temperature characteristic of the varnish 8 is about 150 ° C. while the temperature of the varnish 8 is about 30 ° C., the varnish 8 is comparatively hardened in a gel state at the coil end portion 3a while being relatively cured. It adheres only thickly and does not adhere more than necessary.

【0029】更に、固定子鉄心2の温度は約80℃程度
であり、ワニス8の硬化温度特性の第1のピークの温度
(ほぼ90℃)に比べて低いことから、固定子鉄心2の
表面ではワニス8の硬化反応はほとんど進行せず、10
〜30μm程度の厚さのワニス8の膜が付着するだけで
ある。従って、固定子鉄心2の内外周の表面に付着した
ワニスの除去作業は全く不要である。
Furthermore, since the temperature of the stator core 2 is about 80 ° C., which is lower than the temperature of the first peak of the curing temperature characteristic of the varnish 8 (about 90 ° C.), the surface of the stator core 2 is low. Then, the curing reaction of the varnish 8 hardly proceeded, and 10
Only the film of the varnish 8 having a thickness of about 30 μm is attached. Therefore, the work of removing the varnish adhering to the inner and outer peripheral surfaces of the stator core 2 is completely unnecessary.

【0030】ここで、本実施例においてスロット2a内
へのワニス8の充填率をほぼ100%程度に向上させた
ことによる効果を、従来構成と比較して説明する。即
ち、スロット2a内のワニス8の充填量が十分になった
ので、巻線3とスロット2aとの間に空気が介在しなく
なり、巻線3の熱が固定子鉄心2に伝達され易くなっ
て、巻線3の冷却性能が向上する。具体的には、実験に
より、長時間定格負荷運転を実行することによる温度上
昇の飽和値を求め、従来区政の温度上昇の飽和値との差
を算出すると、その差が10〜20℃になることがわか
った。この実験結果から、電動機の小形化、低コスト化
に効果があることがわかる。
Here, the effect of improving the filling rate of the varnish 8 into the slot 2a to about 100% in this embodiment will be described in comparison with the conventional structure. That is, since the filling amount of the varnish 8 in the slot 2a is sufficient, air is not present between the winding 3 and the slot 2a, and the heat of the winding 3 is easily transferred to the stator core 2. The cooling performance of the winding 3 is improved. Specifically, when the saturated value of the temperature rise due to the long-time rated load operation is obtained by an experiment and the difference from the saturated value of the temperature rise of the conventional district administration is calculated, the difference becomes 10 to 20 ° C. I found out. From this experimental result, it can be seen that it is effective in downsizing and cost reduction of the electric motor.

【0031】また、上記実施例では、コイルエンド部3
aにワニス8が必要十分に厚く付着することにより、耐
環境性が従来構成に比べて向上する。耐環境性の試験と
して、例えばとの粉とカーボンと塩とを混合して水でと
いたものを汚損物として巻線3のコイルエンド部3aに
塗布して乾燥させた後、40℃85%RHの湿度中に暴
露し、対地メグ(対地絶縁抵抗)の変化を測定してみ
た。この測定結果を、図5のグラフに示す。この図5に
おいて、実線Fは本実施例の巻線3を示し、実線Gは従
来構成の巻線を示している。
Further, in the above embodiment, the coil end portion 3
By attaching the varnish 8 to a with a necessary and sufficient thickness, the environment resistance is improved as compared with the conventional configuration. As a test of the environmental resistance, for example, a powder obtained by mixing powder of, powder of carbon and salt with water and applied as a contaminant to the coil end portion 3a of the winding 3 and dried, and then 40 ° C. 85% It was exposed to the humidity of RH and the change in the ground meg (ground insulation resistance) was measured. The measurement result is shown in the graph of FIG. In FIG. 5, the solid line F shows the winding 3 of this embodiment, and the solid line G shows the winding of the conventional configuration.

【0032】上記図5のグラフから明らかなように、本
実施例の巻線3では、コイルエンド部3a等に発生する
加工傷を100%カバーして絶縁することができること
から、対地メグが従来構成よりも100〜1000倍高
くなることがわかる。
As is clear from the graph of FIG. 5, the winding 3 of the present embodiment can cover 100% of the machining scratches generated in the coil end portion 3a and insulate the coil 3 from the ground. It can be seen that it is 100 to 1000 times higher than the configuration.

【0033】また、上記実施例では、固定子1をワニス
8に浸漬する前に、巻線3への通電加熱装置6による通
電を開始し、巻線3の温度を予め上昇させておく構成で
あるので、次の各効果が生ずる。即ち、巻線3が大気中
で加熱されてその加熱温度により巻線3の素線の絶縁被
膜がアニールされるため、ワニス8によって、絶縁被膜
にクレージングやクラック(これを一般にソルベントシ
ョックと称す)が発生することを防止できる。
Further, in the above embodiment, before the stator 1 is dipped in the varnish 8, the energization heating device 6 starts energizing the winding 3 to raise the temperature of the winding 3 in advance. Therefore, the following respective effects occur. That is, since the winding 3 is heated in the atmosphere and the insulating film of the wire of the winding 3 is annealed by the heating temperature, the varnish 8 causes crazing or cracks in the insulating film (this is generally called a solvent shock). Can be prevented.

【0034】また、巻線3を大気中で加熱するので、ワ
ニス8に奪われる熱量を少なくでき、設定温度まで上昇
させるのに要する加熱時間を短縮できる。更に、ワニス
容器9内における巻線3の加熱時間を短縮できることか
ら、ワニス容器9内のワニス8の温度上昇を最低限に押
さえることができ、いわゆるポットライフを長くするこ
とが可能になる。更にまた、ワニス8の温度上昇を押さ
えることができることから、ワニス8を冷却装置で冷却
する時間を短くでき、ワニス処理サイクルを向上させる
ことができる。
Further, since the winding 3 is heated in the atmosphere, the amount of heat taken by the varnish 8 can be reduced, and the heating time required to raise the temperature to the set temperature can be shortened. Furthermore, since the heating time of the winding wire 3 in the varnish container 9 can be shortened, the temperature rise of the varnish 8 in the varnish container 9 can be suppressed to a minimum and the so-called pot life can be lengthened. Furthermore, since the temperature rise of the varnish 8 can be suppressed, the time for cooling the varnish 8 by the cooling device can be shortened and the varnish processing cycle can be improved.

【0035】尚、上記実施例では、ワニス8の硬化温度
特性を図1に示すように設定するに際して、ワニス8に
低温硬化触媒と高温硬化触媒とを添加することにより実
現したが、これに限られるものではなく、例えば硬化触
媒を二つの温度で溶けるカプセル内に収容した状態で添
加することにより、硬化温度特性が二つのピークを有す
るように構成しても良い。
In the above embodiment, when setting the curing temperature characteristic of the varnish 8 as shown in FIG. 1, it was realized by adding a low temperature curing catalyst and a high temperature curing catalyst to the varnish 8, but this is not the only option. However, the curing temperature characteristic may have two peaks, for example, by adding the curing catalyst in a state of being contained in a capsule that melts at two temperatures.

【0036】また、2種類以上のワニス(レジン)を混
合することにより構成しても良い。具体的には、低温度
で硬化反応が開始する不飽和ポリエステルと、高温で反
応するエポキシとを適当な割合で混合する構成が考えら
れる。更に、エポキシに必要な硬化触媒を例えば20%
程度通常通り添加し、残り80%程度として高温で溶け
るカプセルに入れた硬化触媒を添加する構成としても良
い。
Further, it may be constituted by mixing two or more kinds of varnish (resin). Specifically, it is conceivable that the unsaturated polyester, which starts the curing reaction at a low temperature, and the epoxy, which reacts at a high temperature, are mixed in an appropriate ratio. Furthermore, the curing catalyst required for epoxy is, for example, 20%.
Alternatively, the curing catalyst may be added as usual, and the remaining about 80% may be added to the curing catalyst in a capsule that melts at high temperature.

【0037】更にまた、上記実施例では、ワニス8の硬
化温度特性が二つのピークを有する構成に適用したが、
これに代えて、三つ以上のピークを有する構成に適用し
ても良い。この場合、例えば硬化触媒を複数の温度で溶
けるカプセル内に収容した状態で添加するように構成す
れば、複数のピークを有する構成を容易に実現すること
ができる。この他、二つのピークが重なった幅の広いピ
ークを有する構成に適用しても良い。
Furthermore, in the above embodiment, the curing temperature characteristic of the varnish 8 is applied to a structure having two peaks.
Instead, it may be applied to a configuration having three or more peaks. In this case, for example, if the curing catalyst is added while being contained in a capsule that melts at a plurality of temperatures, a configuration having a plurality of peaks can be easily realized. In addition, it may be applied to a structure having a wide peak in which two peaks are overlapped.

【0038】また、上記実施例では、巻線3を通電加熱
する場合に、三相交流電源により加熱したが、直流電源
や商用交流電源周波数より高い周波数の交流電源等によ
り加熱しても良い。更に、上記実施例では、温度センサ
7により巻線3のコイルエンド部3aの温度を検出する
構成としたが、これに限られるものではなく、巻線の抵
抗やインピーダンスを測定して温度を検出する構成とし
たり、放射温度計などで非接触で温度を検出する構成と
しても良い。更にまた、上記実施例では、ワニス8をエ
ポキシ樹脂から構成したが、アクリル系樹脂などの他の
樹脂により構成しても良いことは勿論である。
Further, in the above embodiment, when the winding 3 is electrically heated, it is heated by the three-phase AC power supply, but it may be heated by the DC power supply or the AC power supply having a frequency higher than the commercial AC power supply frequency. Furthermore, in the above embodiment, the temperature sensor 7 detects the temperature of the coil end portion 3a of the winding 3. However, the present invention is not limited to this, and the resistance or impedance of the winding is measured to detect the temperature. Alternatively, the temperature may be detected in a non-contact manner with a radiation thermometer or the like. Furthermore, in the above embodiment, the varnish 8 is made of epoxy resin, but it goes without saying that it may be made of other resin such as acrylic resin.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明は以上の説明から明らかなよう
に、ワニスは、その硬化温度特性が複数のピークを有す
ると共に、これら複数のピークのうちの最も低い温度に
対応するピークの反応開始温度が巻線の通電加熱時にお
ける固定子鉄心のスロット内の巻線の温度にほぼ等しい
ものであるので、巻線を通電加熱しながらワニスを硬化
させるものでありながら、鉄心のスロット内に充填され
るワニスの量を多くし得、しかも、鉄心の表面に多量の
ワニスが付着することを防止できるという優れた効果を
奏する。
As is apparent from the above description, the present invention shows that the varnish has a plurality of peaks in the curing temperature characteristic and that the reaction initiation temperature of the peak corresponding to the lowest temperature among the plurality of peaks. Is almost equal to the temperature of the winding in the slot of the stator core when the winding is energized and heated, so that the varnish is hardened while the winding is energized and heated, but it is filled in the slot of the iron core. It is possible to increase the amount of varnish to be used and to prevent a large amount of varnish from adhering to the surface of the iron core.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例を示すワニスの硬化温度特性
を示すグラフ
FIG. 1 is a graph showing a curing temperature characteristic of a varnish showing an example of the present invention.

【図2】固定子をワニス容器内に収容したすると共に、
巻線を通電加熱する状態を概略的に示す縦断正面図
FIG. 2 shows that the stator is housed in a varnish container,
A vertical sectional front view schematically showing a state in which a winding is electrically heated.

【図3】巻線を通電加熱開始した後における固定子の各
部の温度の変化を示すグラフ
FIG. 3 is a graph showing a change in temperature of each part of the stator after the heating of the winding by energization is started.

【図4】固定子の概略縦断正面図FIG. 4 is a schematic vertical sectional front view of a stator.

【図5】対地絶縁抵抗の変化を示すグラフFIG. 5 is a graph showing changes in insulation resistance to ground.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1は固定子、2は固定子鉄心、2aはスロット、3は巻
線、6は通電加熱装置、7は温度センサ、8はワニス、
9はワニス容器を示す。
1 is a stator, 2 is a stator core, 2a is a slot, 3 is a winding wire, 6 is an electric heating device, 7 is a temperature sensor, 8 is a varnish,
9 indicates a varnish container.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 鉄心及びこの鉄心のスロット内に収納さ
れた巻線からなる巻線体にワニスを含浸させると共に、
前記巻線を通電加熱することにより、前記ワニスを硬化
させて成る巻線体の絶縁処理方法において、 前記ワニスは、硬化温度特性が複数のピークを有すると
共に、これら複数のピークのうちの最も低い温度に対応
するピークの反応開始温度が前記巻線の通電加熱時にお
ける前記スロット内の巻線の温度にほぼ等しいことを特
徴とする巻線体の絶縁処理方法。
1. A varnish is impregnated into a winding body composed of an iron core and a winding housed in a slot of the iron core, and
In a method for insulating a winding body, which comprises curing the varnish by heating the winding by applying current, the varnish has a plurality of peaks in curing temperature characteristics and is the lowest of the plurality of peaks. A method for insulating a winding body, wherein a peak reaction start temperature corresponding to a temperature is substantially equal to a temperature of the winding wire in the slot when the winding wire is energized and heated.
【請求項2】 前記ワニスは、低温硬化触媒と高温硬化
触媒とを添加することにより、硬化温度特性が二つのピ
ークを有するように構成されていることを特徴とする請
求項1記載の巻線体の絶縁処理方法。
2. The winding according to claim 1, wherein the varnish has a curing temperature characteristic having two peaks by adding a low temperature curing catalyst and a high temperature curing catalyst. Body insulation treatment method.
【請求項3】 前記ワニスは、硬化触媒を複数の温度で
溶けるカプセル内に収容した状態で添加することによ
り、硬化温度特性が複数のピークを有するように構成さ
れていることを特徴とする請求項1記載の巻線体の絶縁
処理方法。
3. The varnish is configured to have a plurality of peaks in curing temperature characteristics by adding a curing catalyst in a state of being contained in a capsule that melts at a plurality of temperatures. Item 2. A method for insulating a winding body according to Item 1.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005110493A (en) * 2003-09-10 2005-04-21 Aisin Aw Co Ltd Heat treatment method and apparatus for rotating electrical machine coil
JP2013005701A (en) * 2011-06-22 2013-01-07 Mitsubishi Electric Corp Varnish impregnation treatment method of winding body for rotary electric machine, and winding body for rotary electric machine manufactured by the same method

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