JPH0767278A - 回転電機の固定子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 スロット内に含浸した樹脂の流失を防止し
た回転電機の固定子を提供する。 【効果】 固定子鉄心のスロットとＵ字型絶縁物間に
含浸された樹脂は、スロットとＵ字型絶縁物との間に含
浸樹脂がしみ込み易く、且つ樹脂保持特性の良い合成繊
維材が介在していることから、積層された薄鋼板のわず
かな隙間から樹脂が流出することなく合成樹脂材に吸収
され、樹脂を加熱硬化後にスロットとＵ字型絶縁物の空
隙を微少とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は回転電機の固定子に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】回転電機においては、巻線を巻装した固
定子鉄心に樹脂の含浸処理を施し、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。回転電
機の固定子は、固定子鉄心の開放形スロットに収容する
ようにして巻線を巻装して構成されている。この種の樹
脂の含浸処理を行うにあたっては、固定子をワニスを収
容した容器内に含浸した後に容器から引き上げて自然放
置して余分なワニスを滴下させて取り除き、、しかる後
に加熱炉内にて固定子に含浸されたワニスを加熱硬化さ
せるものがある。また、固定子を回転させながら樹脂を
滴下させて含浸させる、いわゆる滴下含浸法などが用い
られている。滴下含浸法では固定子の巻線の両端からノ
ズルより樹脂を滴下させ、巻線間の毛細管現象にてスロ
ット内に樹脂を充填していた。

【０００３】また、さらには樹脂の含浸作業を真空容器
内で行う方法も採用されている。これによれば減圧状態
にて樹脂が含浸されるため、樹脂は巻線の素線同士間や
巻線とスロット間の狭い空間まで含浸されるようにな
る。

【０００４】以上のように、回転電機の固定子は樹脂の
含浸処理が行われることで、固定子の巻線全体の表面，
素線同士間及び巻線とＵ字型絶縁物などに樹脂による絶
縁層が形成されるようになる。これにて巻線の放熱，耐
熱強度，耐震強度の向上及び固定子鉄心への固着力強
化，絶縁劣化の防止等が図られるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな固定子の絶縁処理方法の場合、次のような点で改善
の余地が残されていた。即ち、図９及び図１０から明ら
かなように、固定子鉄心２は薄鋼板を複数枚積層し形成
されているため、薄鋼板の間にはわずかな隙間がある。
固定子１に巻線３を巻装後に前述の樹脂処理を施すもの
においては、例えば滴下含浸処理の場合、ノズル８より
滴下された樹脂５が巻線３を伝わりＵ字型絶縁物４の中
へ充填された時、Ｕ字型絶縁物４が堰となって樹脂５の
流出を防止し、Ｕ字型絶縁物４の中には空隙の少ない絶
縁層７を形成することができる。しかし、スロット２ａ
とＵ字型絶縁物４間においては、充填された樹脂５が薄
鋼板間の僅かな隙間から毛細管現象により流出し、図９
に示すようにスロット２ａとＵ字型絶縁物４との間に空
隙６が生じてしまう。

【０００６】さらには図９に示すように、スロット内２
ａではＵ字型絶縁物４が変形してスロット２ａの形状と
一致しない場合が多く、スロット２ａとＵ字型絶縁物４
との間に空隙６が大きい部分があり、密着が悪くなる場
合があった。

【０００７】これらのことより明らかなように、スロッ
ト２ａとＵ字型絶縁物４との間の密着が十分でなく、巻
線３より発生したジュール熱が空隙６を介して固定子鉄
心２側へ移る。このため、空隙６が断熱効果の作用をし
て熱伝導率を低下させ、熱を固定子鉄心２まで十分伝達
できず巻線３の温度が上昇する傾向があり、特性上温度
の余裕がとれない問題があった。

【０００８】又、容器内の樹脂５に含浸するだけの処理
方法及び真空容器内での含浸処理については、樹脂５の
加熱硬化させる工程において、いったん含浸された樹脂
５が加熱により粘度が低下して樹脂が流れ出し、上記と
同様の問題があった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係わる回転電機の固定子は、鉄心の複数個
のスロット内にＵ字型絶縁物を入れてコイルを巻装し、
スロット開口部にくさびを入れてコイルの脱出を防ぎ、
樹脂を含浸後加熱硬化する回転電機の固定子において、
前記Ｕ字型絶縁物とスロット間に、含浸樹脂がしみ込み
易く、且つ樹脂保持特性の良い合成繊維材を介在させ、
巻線を施した後に無溶剤型の樹脂を含浸させ、合成繊維
材に樹脂を染み込ませ、加熱硬化させることを特徴とす
る回転電機の固定子である。

【００１０】

【作用】固定子鉄心のスロットとＵ字型絶縁物間に含浸
された樹脂は、スロットとＵ字型絶縁物との間に含浸樹
脂がしみ込み易く、且つ樹脂保持特性の良い合成繊維材
が介在していることから、積層された薄鋼板のわずかな
隙間から樹脂が流出することなく合成樹脂材に吸収さ
れ、樹脂を加熱硬化後にスロットとＵ字型絶縁物の空隙
を微少とすることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を回転電機の固定子に適用した
実施例について図１から図６をを参照し述べる。まず、
図７及び図８を参照して回転電機の固定子１１の概略に
ついて述べる。固定子１１はリング状で内周側に解放形
のスロット１２ａを複数個穿設した薄鋼板を複数枚積層
して形成さている固定子鉄心１２に巻線１３を巻装して
構成されている。また、このスロット１２ａ内にはＵ字
型絶縁物１４が設けられている。

【００１２】一方、前記巻線１３はポリエステルイミド
線などの素線１３ａを巻回して形成され、楔により固定
された状態で固定子鉄心１２に巻回される。また詳しく
図示しないが、スロット１２ａに収容されていないコイ
ルエンド部１３ｂは縛り糸１７により形成されており、
また、コイルエンド部１３ｂにて巻線１３間の所要の接
続がされていて口出線が導出されている。

【００１３】さて、前記スロット１２ａとＵ字型絶縁物
１４間へ合成繊維１６を挿入した固定子について、図１
及び図２を参照し述べる。まず、固定子鉄心１２のスロ
ット１２ａ内へ固定子鉄心１２の積厚長さと同一の長
さ、スロット１２ａ幅と同一幅に切断された合成繊維材
１６（例えばポリエステルフェルト）をスロット１２ａ
内へ装着し、Ｕ字型絶縁物１４を挿入する。

【００１４】その後、固定子鉄心１２に巻線１３を巻装
後に固定子鉄心１２を回転させながら樹脂を滴下する、
いわゆる滴下含浸方法で絶縁処置を行う。すると、樹脂
５は固定子１１の巻線１３両端から滴下され巻線１３を
伝ってスロット１２ａ内へ充填された後に、スロット１
２ａ内やスロット１２ａとＵ字型絶縁物１４間へ充填さ
れ、スロット１２ａとＵ字型絶縁物１４の間へ流入した
樹脂５は合成繊維剤１６に吸収されそのままの状態で保
持される。

【００１５】樹脂５を規定量滴下された固定子１１は加
熱装置にて加熱され、樹脂５を硬化させることで合成繊
維材１６に保持されているから、スロット１２ａ内の素
線１３ａ同士間及びスロット１２ａとＵ字型絶縁物１４
の間にできた樹脂５の絶縁層１５を保持することができ
る。そして、そのまま硬化させることで樹脂５の流出を
防止することがてき、空隙の微少な絶縁層１５を有した
固定子１１が構成されるものである。

【００１６】次に、本発明の第２実施例について図３を
参照して説明する。上述の固定子１１において、図３に
示すようにスロット１２ａ内に合成繊維材１６を配置
し、さらにＵ字型絶縁物１４の内側に合成繊維材１６を
貼付けたＵ字型絶縁物１４を設け、巻線１３を巻装した
固定子１１である。このようにすれば、図３に示すよう
に先の実施例で説明したものと同様の効果が期待される
外、スロット１２ａ内の巻線１３の占積率の低い固定子
１１において、Ｕ字型絶縁物１４の変形する度合が大き
いが合成繊維材１６を介在させることで、見かけ上の占
積率を上げて変形度合が小さくなり、ひいてはスロット
１２ａとＵ字型絶縁物１４の間に空隙の微少な絶縁層１
５を形成することができ、密着を向上させることができ
る。

【００１７】次に、本発明の第３実施例について、図４
及び図５を参照して説明する。上述の固定子１１におい
て、スロット１２ａ内にＵ字型絶縁物１４を入れず、図
６に示す合成繊維材１６のみを配置し巻線１３を施した
固定子１１である。先の実施例で説明したように、固定
子１１を樹脂に含浸することにより、合成繊維材１６は
樹脂を吸収する。ここで、合成繊維材１６は樹脂を保持
した状態で合成繊維材１６と樹脂５による絶縁層１５を
形成することになり、このままの状態で加熱硬化すれば
樹脂５を含んだ合成繊維材１６がスロット内Ｕ字型絶縁
物１４と同様の役割を果たすことになり、合成繊維材１
６はスロット１２ａと密着した状態で樹脂に含浸される
ことから、図４に示すように先の実施例と同様な効果が
得ることができる。

【００１８】また、第４実施例として図６に示すよう
に、合成繊維材１６の背面に貼付けてスロット１２ａへ
装着した後、巻線を施し処理を行う方法をとっても同様
の効果がえられる。

【００１９】また、上述の固定子１１の絶縁処理を行う
樹脂の種類については無溶剤型の樹脂を使用することに
より、溶剤型における溶剤が蒸発し樹脂の残留が少なく
なることを防止でき、スロット１２ａとＵ字型絶縁物１
４の間に空隙の微少な絶縁層を１５を形成することがで
き、密着を十分なものにできる。

【００２０】また、合成繊維材１６を用いた固定子１１
の絶縁処理方法については、先の実施例では滴下含浸法
について述べたが、固定子１１を容器内の樹脂に含浸
し、固定子１に通電し処理する方法のいずれを用いて
も、先の実施例と同様の効果がえられる。

【００２１】

【発明の効果】以上の説明にて明らかになように、本発
明の回転電機の固定子においては、スロットとＵ字型絶
縁物の間に含浸樹脂が染み込み易く、且つ、樹脂保持特
性の良い合成繊維材を装着して巻線を巻装後に処理を行
うことにより、含浸された樹脂が合成繊維材に吸収さ
れ、その状態で加熱硬化させることで樹脂の流出を防止
することができ、スロットとＵ字型絶縁物との間に空隙
の微少な絶縁層を形成することができる。ひいては巻線
で発生した熱の伝導性を向上させることができるので、
熱の放散性の良い、効率の良い回転電機を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す固定子の部分的な横断面
図、

【図２】固定子鉄心へ合成繊維材を装着した状態を示す
部分的な斜視図、

【図３】本発明の第２実施例を示すもので固定子の部分
的な横断面図、

【図４】本発明の第３の実施例を示す固定子の部分的な
横断面図、

【図５】合成繊維材の斜視図、

【図６】第４の実施例を示すものでＵ字型絶縁物の斜視
図、

【図７】固定子の斜視図、

【図８】コイルエンド部の拡大斜視図、

【図９】従来の固定子の部分的な横断面図、

【図１０】固定子への絶縁処理の様子を示す概略図。

【符号の説明】

１，１１：固定子、 ２，１２：鉄心、２
ａ，１２ａ：スロット、 ３，１３：コイル、４，
１４：Ｕ字型絶縁物、 ５：樹脂、１６：合成繊維
材。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄心の複数個のスロット内にＵ字型絶縁
   物を入れてコイルを巻装し、スロット開口部に楔挿入後
   に樹脂を含浸し加熱硬化する回転電機の固定子におい
   て、前記Ｕ字型絶縁物とスロット間に合成繊維材を介在
   させこの合成繊維材に滴下含浸の無溶剤型の樹脂を染み
   込ませて加熱硬化し形成したことを特徴とする回転電機
   の固定子。
2. 【請求項２】 合成繊維材を、前記Ｕ字型絶縁物の両側
   に配置させたことを特徴とする請求項１記載の回転電機
   の固定子。
3. 【請求項３】 上記固定子において、Ｕ字型絶縁物がな
   く合成繊維材のみを配置させたことを特徴とする請求項
   １記載の回転電機の固定子。