JP6877657B1 - Manufacturing method of cage rotor and cage rotor - Google Patents
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Abstract
かご形回転子の製造方法によって製造される回転子(3)は、複数の鋼板(9a)の積層体である回転子鉄心(9)と、回転子鉄心(9)において回転軸を中心とする円の円周方向に配列された複数のスロット(10)の各々に収容されている導体(11)と、を有する。かご形回転子の製造方法は、複数のスロット(10)に含まれるスロット(10)の内周面に絶縁性塗料を塗布することによってスロット(10)に絶縁層(13)を形成する工程を含む。絶縁性塗料は、メチルフェニル基を有するシリコーン樹脂とアルキッド樹脂により変性されたシリコーン樹脂とのうちの少なくとも一方であるシリコーン樹脂と、一次粒子が自己凝集する性質を持つ無機化合物粒子の凝集粒子と、希釈溶剤と、を含む。The rotor (3) manufactured by the method for manufacturing a cage rotor has a rotor core (9) which is a laminated body of a plurality of steel plates (9a) and a rotor core (9) centered on a rotation axis. It has a conductor (11) housed in each of a plurality of slots (10) arranged in the circumferential direction of the circle. The method for manufacturing a cage rotor is a step of forming an insulating layer (13) in the slots (10) by applying an insulating paint to the inner peripheral surfaces of the slots (10) included in the plurality of slots (10). Including. The insulating coating material includes a silicone resin which is at least one of a silicone resin having a methylphenyl group and a silicone resin modified with an alkyd resin, and aggregated particles of inorganic compound particles having a property of self-aggregating primary particles. Includes a diluting solvent.
Description
本開示は、誘導電動機に備えられるかご形回転子の製造方法およびかご形回転子に関する。 The present disclosure relates to a method for manufacturing a cage rotor provided in an induction motor and a cage rotor.
誘導電動機は、堅牢であり、かつ電源に直接つなぐことによって始動が可能であるといった利点から、電動機の中で最も多く使用されている。誘導電動機に用いられるかご形回転子は、回転子鉄心における複数のスロットの各々に収められた導体と、各導体に接続された2つの短絡環とを有する。かご形回転子において、導体と回転子鉄心との絶縁が不十分であると、ある導体から回転子鉄心を通って他の導体へ流れる電流、すなわち横流が発生することがある。横流は誘導電動機の駆動に寄与しない電流成分であることから、誘導電動機は、横流が発生することによって駆動効率が低下する。高い効率での誘導電動機の駆動を可能とするために、導体と回転子鉄心とを電気的に絶縁することが望まれる。 Induction motors are most often used among electric motors because they are robust and can be started by connecting them directly to a power source. The cage rotor used in an induction motor has a conductor housed in each of a plurality of slots in the rotor core and two short-circuit rings connected to each conductor. In a cage rotor, if the insulation between the conductor and the rotor core is insufficient, a current flowing from one conductor through the rotor core to another conductor, that is, a cross current may be generated. Since the cross current is a current component that does not contribute to the driving of the induction motor, the drive efficiency of the induction motor is lowered due to the occurrence of the cross current. In order to enable the driving of the induction motor with high efficiency, it is desired to electrically insulate the conductor and the rotor core.
特許文献1には、回転子鉄心に形成された各スロットに水溶性の無機絶縁処理液を塗布してから無機凝集剤を塗布し、回転子鉄心全体を乾燥させることによって無機凝集剤と無機絶縁処理液とを固化させる方法が開示されている。特許文献1に開示される方法によると、無機凝集剤の塗布によって、無機絶縁処理液に含まれる無機粒子が凝集することで、各スロットの内周面には絶縁層が形成される。さらに、絶縁層が形成された各スロットへ導体の材料である金属材料を鋳込むことによって、各スロットに導体が形成される。各スロットに絶縁層が形成されることによって、各導体と回転子鉄心との電気的な絶縁が確保される。
In
特許文献1に開示される従来の技術にかかる方法では、無機絶縁処理液を塗布し、さらに無機凝集剤を塗布するというように、2度の塗布工程が必要となる。従来の方法によると、かご形回転子の製造において2度の塗布工程が必要であることによって、かご形回転子の生産効率の向上が困難であるという問題があった。
In the method according to the conventional technique disclosed in
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、かご形回転子の生産効率の向上を可能とするかご形回転子の製造方法を得ることを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a method for manufacturing a squirrel-cage rotor that can improve the production efficiency of the squirrel-cage rotor.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかるかご形回転子の製造方法は、複数の鋼板の積層体である回転子鉄心と、回転子鉄心において回転軸を中心とする円の円周方向に配列された複数のスロットの各々に収容されている導体と、を有するかご形回転子の製造方法である。本開示にかかるかご形回転子の製造方法は、複数のスロットに含まれるスロットの内周面に絶縁性塗料を塗布することによってスロットに絶縁層を形成する工程を含む。絶縁性塗料は、メチルフェニル基を有するシリコーン樹脂とアルキッド樹脂により変性されたシリコーン樹脂とのうちの少なくとも一方であるシリコーン樹脂と、一次粒子が自己凝集する性質を持つ無機化合物粒子の凝集粒子と、希釈溶剤と、が混合されることによって作製される。絶縁層を形成する工程において、複数のスロットのうち円周方向において1つおきのスロットの各々に絶縁層を形成する。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the method for manufacturing a squirrel-cage rotor according to the present disclosure is centered on a rotor core which is a laminate of a plurality of steel plates and a rotation axis in the rotor core. It is a method of manufacturing a squirrel-cage rotor having a conductor housed in each of a plurality of slots arranged in the circumferential direction of a circle. The method for manufacturing a cage rotor according to the present disclosure includes a step of forming an insulating layer in a slot by applying an insulating paint to the inner peripheral surface of the slot included in the plurality of slots. The insulating coating material includes a silicone resin which is at least one of a silicone resin having a methylphenyl group and a silicone resin modified with an alkyd resin, and agglomerated particles of inorganic compound particles having a property of self-aggregating primary particles. It is produced by mixing with a diluting solvent. In the step of forming the insulating layer, the insulating layer is formed in each of every other slot in the circumferential direction among the plurality of slots.
本開示にかかるかご形回転子の製造方法は、かご形回転子の生産効率の向上が可能となるという効果を奏する。 The method for manufacturing a squirrel-cage rotor according to the present disclosure has an effect that the production efficiency of the squirrel-cage rotor can be improved.
以下に、実施の形態にかかるかご形回転子の製造方法およびかご形回転子を図面に基づいて詳細に説明する。 The method for manufacturing the squirrel-cage rotor and the squirrel-cage rotor according to the embodiment will be described in detail below with reference to the drawings.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1にかかる誘導電動機を示す図である。実施の形態1にかかる誘導電動機1は、円筒状の固定子2と、固定子2に囲われており回転駆動する回転子3と、回転子3の中心に設けられたシャフト4とを有する。回転子3は、かご形回転子である。回転軸AXは、回転子3の回転中心である。図1において、回転軸AXよりも右側には誘導電動機1の縦断面を示している。また、回転軸AXよりも左側には、誘導電動機1の側面を示している。以下の説明では、回転軸AXの方向を、軸方向と称することがある。
FIG. 1 is a diagram showing an induction motor according to the first embodiment. The
誘導電動機1の外殻であるハウジング5は、円筒状のフレーム6と端板7とを有する。フレーム6は、フレーム6のうち軸方向における一方の端における底部6aを含む。フレーム6のうち軸方向における他方の端は開放されている。端板7は、フレーム6の開放端に設けられている。固定子2は、フレーム6の内部に嵌め込まれている。シャフト4は、ハウジング5を貫いている。シャフト4は、回転子3の回転力を誘導電動機1の外部へ伝える。
The
誘導電動機1は、シャフト4を回転可能に支持する2つのベアリング8を有する。1つのベアリング8は、フレーム6の底部6aに設けられている。他の1つのベアリング8は、端板7に設けられている。
The
回転子3は、複数の鋼板の積層体である回転子鉄心9を有する。回転子鉄心9には、回転軸AXを中心とする円の円周方向において配列された複数のスロット10が設けられている。複数のスロット10の各々には、導体11が収容されている。導体11の材料は、導電性を有する金属材料であって、例えばアルミニウムである。回転子3は、2つの短絡環12を有する。1つの短絡環12は、回転子鉄心9のうち軸方向における一方の端に設けられている。他の1つの短絡環12は、回転子鉄心9のうち軸方向における他方の端に設けられている。各短絡環12は、複数の導体11の各々に接続されている。各短絡環12の材料は、導体11の材料と同じであって、例えばアルミニウムである。
The
図2は、実施の形態1にかかる誘導電動機が有する回転子鉄心を示す斜視図である。回転子鉄心9を構成する鋼板9aは、磁性体である円環状の薄板である。複数の鋼板9aは、軸方向へ積層されている。複数の鋼板9aの各々は、かしめ、溶接または接着により互いに固定される。複数の鋼板9aの各々は、互いに固定されていなくても良い。
FIG. 2 is a perspective view showing a rotor core of the induction motor according to the first embodiment. The
複数のスロット10の各々は、円周方向において等間隔で配置されている。各スロット10の内周面には、絶縁層13が設けられている。絶縁層13は、回転子鉄心9のうち各スロット10の内周面のみに設けられている。各導体11は、絶縁層13が設けられたスロット10へアルミニウムを鋳込むことによって形成される。
Each of the plurality of
図3は、図2に示す回転子鉄心の一部を示す上面図である。図3には、回転子鉄心9のうち1つのスロット10が設けられている部分の上面を示している。図3に示す断面におけるスロット10の形状は、回転軸AXから離れるに従って円周方向における幅が大きくされた形状である。絶縁層13は、スロット10の内周面全体に設けられている。絶縁層13は、導体11の周囲全体を囲う。
FIG. 3 is a top view showing a part of the rotor core shown in FIG. FIG. 3 shows the upper surface of a portion of the
図4は、図2に示す回転子鉄心に設けられている導体を示す図である。図4には、回転子鉄心9のうちの一部を示している。また、回転子鉄心9の内部に設けられている導体11を破線により示している。
FIG. 4 is a diagram showing a conductor provided in the rotor core shown in FIG. FIG. 4 shows a part of the
回転子鉄心9を構成する複数の鋼板9aの各々には、スロット10を構成する孔が形成されている。複数の鋼板9aの各々は、同一の形状である。複数の鋼板9aの1つごとに当該形状を円周方向へ一定の長さずつ変位させて複数の鋼板9aが積層されることによって、複数のスロット10の各々は、回転軸AXに対して傾けられている。すなわち、複数のスロット10の各々は、回転軸AXに平行な状態から円周方向へ捩じられた状態とされている。
Holes forming the
次に、絶縁層13の材料について説明する。絶縁層13は、複数のスロット10の各々の内周面に絶縁性塗料を塗布し、塗布された絶縁性塗料を乾燥および加熱することによって形成される。
Next, the material of the insulating
絶縁性塗料は、メチルフェニル基を有するシリコーン樹脂と、アルキッド樹脂により変性されたシリコーン樹脂とのうちの少なくとも一方であるシリコーン樹脂を含む。さらに、絶縁性塗料は、無機化合物粒子の凝集粒子と希釈溶剤とを含む。無機化合物粒子は、一次粒子の比表面積が0.5m2/gから20m2/gの範囲に含まれる無機化合物粒子である。塗布された絶縁性塗料の乾燥は、絶縁性塗料が塗布された回転子鉄心9を大気中にて放置することによって行われる。絶縁性塗料の加熱は、予備乾燥炉によって行われる。The insulating coating material includes a silicone resin having at least one of a silicone resin having a methylphenyl group and a silicone resin modified with an alkyd resin. Further, the insulating coating material contains agglomerated particles of inorganic compound particles and a diluting solvent. The inorganic compound particles are inorganic compound particles in which the specific surface area of the primary particles is contained in the range of 0.5 m 2 / g to 20 m 2 / g. The coated insulating paint is dried by leaving the
メチルフェニル基を有するシリコーン樹脂は、直鎖構造を有するシリコーン樹脂にメチルフェニル基が導入されたものである。具体的には、メチルフェニル基を有するシリコーン樹脂は、シリコーン樹脂に含まれるポリシロキサンのうちの一部における側鎖にフェニル基(C6H5)が導入されたものである。次に示す化学式(1)は、メチルフェニル基を有するシリコーン樹脂の化学構造の例を示す。The silicone resin having a methylphenyl group is a silicone resin having a linear structure in which a methylphenyl group is introduced. Specifically, the silicone resin having a methylphenyl group is one in which a phenyl group (C 6 H 5 ) is introduced into the side chain of a part of the polysiloxane contained in the silicone resin. The following chemical formula (1) shows an example of the chemical structure of a silicone resin having a methylphenyl group.
メチルフェニル基の導入によって、シリコーン樹脂の耐熱性が向上する。メチルフェニル基を有するシリコーン樹脂が絶縁性塗料に含まれることによって、250度程度の温度下にて絶縁性塗料の分解および炭化は生じず、乾燥および加熱時における絶縁性塗料の機械的強度を向上させることができる。また、絶縁性塗料は、導体11を形成するためのアルミダイカスト処理において、例えば、10秒程度の期間において700度程度の温度下にさらされる。メチルフェニル基を有するシリコーン樹脂が絶縁性塗料に含まれることによって、絶縁性塗料は、アルミダイカスト処理において必要な短期耐熱性を確保することができる。
The introduction of the methylphenyl group improves the heat resistance of the silicone resin. By including the silicone resin having a methylphenyl group in the insulating paint, decomposition and carbonization of the insulating paint do not occur at a temperature of about 250 degrees, and the mechanical strength of the insulating paint during drying and heating is improved. Can be made to. Further, the insulating coating material is exposed to a temperature of about 700 ° C. for a period of about 10 seconds, for example, in the aluminum die casting process for forming the
なお、化学式(1)における繰り返し単位の数である「m」および「n」は任意の数とする。絶縁性塗料の粘度、絶縁性塗料の強度および絶縁性塗料の耐熱性の観点から、メチルフェニル基を有するシリコーン樹脂は、三量体以上の重合体であることが好ましい。また、メチルフェニル基を有するシリコーン樹脂の分子量は1000以上であることが好ましい。 The number of repeating units "m" and "n" in the chemical formula (1) are arbitrary numbers. From the viewpoint of the viscosity of the insulating coating material, the strength of the insulating coating material, and the heat resistance of the insulating coating material, the silicone resin having a methylphenyl group is preferably a polymer of a trimer or more. Further, the molecular weight of the silicone resin having a methylphenyl group is preferably 1000 or more.
アルキッド樹脂により変性されたシリコーン樹脂は、シリコーン樹脂であるオリゴマーとアルキッド樹脂との反応、またはシリコーン樹脂であるポリマーとアルキッド樹脂との反応によって得られる。アルキッド樹脂は、多塩基酸と多価アルコールとの縮合反応によって得られる高分子エステルである。次に示す化学式(2)は、アルキッド樹脂の化学構造の例を示す。 The silicone resin modified with the alkyd resin is obtained by a reaction between an oligomer which is a silicone resin and an alkyd resin, or a reaction between a polymer which is a silicone resin and an alkyd resin. The alkyd resin is a polymer ester obtained by a condensation reaction between a polybasic acid and a polyhydric alcohol. The following chemical formula (2) shows an example of the chemical structure of the alkyd resin.
アルキッド樹脂により変性されたシリコーン樹脂は、アルキッドの特徴である柔軟性と速乾性とを備える。アルキッド樹脂により変性されたシリコーン樹脂が絶縁性塗料に含まれることによって、絶縁性塗料は、柔軟性を得ることができ、かつ硬化に要する時間の短縮が可能となる。 The silicone resin modified with the alkyd resin has the flexibility and quick-drying characteristics of alkyd. By including the silicone resin modified with the alkyd resin in the insulating paint, the insulating paint can obtain flexibility and shorten the time required for curing.
絶縁性塗料には、メチルフェニル基を有するシリコーン樹脂と、アルキッド樹脂により変性されたシリコーン樹脂とが混合されることが望ましい。これにより、絶縁性塗料は、メチルフェニル基を有するシリコーン樹脂による高い耐熱性および高い強度と、アルキッド樹脂により変性されたシリコーン樹脂による速乾性とを得ることができる。絶縁性塗料において、メチルフェニル基を有するシリコーン樹脂と、アルキッド樹脂により変性されたシリコーン樹脂との混合比率は任意とする。高い耐熱性と高い強度とを得るという観点では、絶縁性塗料において、メチルフェニル基を有するシリコーン樹脂の比率は、50%以上であれば良く、好ましくは70%以上、より好ましくは80%程度である。なお、絶縁性塗料は、メチルフェニル基を有するシリコーン樹脂と、アルキッド樹脂により変性されたシリコーン樹脂との少なくとも一方を含むものであれば良い。 It is desirable that the insulating paint is a mixture of a silicone resin having a methylphenyl group and a silicone resin modified with an alkyd resin. As a result, the insulating coating material can obtain high heat resistance and high strength due to the silicone resin having a methylphenyl group, and quick-drying due to the silicone resin modified with the alkyd resin. In the insulating paint, the mixing ratio of the silicone resin having a methylphenyl group and the silicone resin modified with the alkyd resin is arbitrary. From the viewpoint of obtaining high heat resistance and high strength, the ratio of the silicone resin having a methylphenyl group in the insulating coating material may be 50% or more, preferably 70% or more, more preferably about 80%. is there. The insulating coating material may contain at least one of a silicone resin having a methylphenyl group and a silicone resin modified with an alkyd resin.
無機化合物粒子の凝集粒子は、絶縁性の無機化合物であれば良い。絶縁性の無機化合物としては、シリカ(SiO2)、アルミナ(Al2O3)、ジルコニア(ZnO)、およびチタニア(TiO2)などが挙げられる。凝集粒子には、1種類の無機化合物が用いられるか、複数種の無機化合物を組み合わせて用いられても良い。無機化合物粒子の製法は、特に限定されない。無機化合物粒子は、粒子表面の活性が高いものが好ましい。粒子表面の活性が高いほど、無機化合物粒子の自己凝集が容易となる。無機化合物粒子の自己凝集が容易であることによって、凝集剤を使用せずに凝集粒子を得ることができる。無機化合物粒子は、Van der Waals力などの分子間相互作用によって凝集する。The aggregated particles of the inorganic compound particles may be any insulating inorganic compound. Examples of the insulating inorganic compound include silica (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), zirconia (ZnO), and titania (TIO 2 ). As the agglomerated particles, one kind of inorganic compound may be used, or a plurality of kinds of inorganic compounds may be used in combination. The method for producing the inorganic compound particles is not particularly limited. The inorganic compound particles preferably have high activity on the particle surface. The higher the activity of the particle surface, the easier it is for the inorganic compound particles to self-aggregate. Since the self-aggregation of the inorganic compound particles is easy, the agglutinating particles can be obtained without using an aggregating agent. Inorganic compound particles aggregate by intermolecular interactions such as Van der Waals forces.
図5は、図2に示す回転子鉄心の製造において使用される凝集粒子の模式図である。無機化合物粒子である一次粒子は、一次粒子同士の分子間相互作用によって凝集する。分子間相互作用によって一次粒子が凝集することによって、ポリ塩化アルミニウムまたはアルミ酸ナトリウムなどの凝集剤が用いられなくても、無機化合物粒子の凝集粒子14を得ることができる。凝集粒子14は、0.1μmから5μm程度の範囲に含まれる径の一次粒子が凝集した凝集物である。凝集粒子14の径は、0.5μmから20μm程度の範囲に含まれる。
FIG. 5 is a schematic view of agglomerated particles used in the production of the rotor core shown in FIG. The primary particles, which are inorganic compound particles, aggregate due to the intermolecular interaction between the primary particles. By aggregating the primary particles by the intermolecular interaction, the agglomerated
一次粒子の比表面積が変わると、同じ質量に対する表面積が変わるため、一次粒子の表面における作用の影響が変わる。このため、一次粒子の比表面積は、一次粒子の自己凝集の態様に影響する。実施の形態1によると、一次粒子の比表面積が0.5m2/gから20m2/gの範囲に含まれることによって、一次粒子の自己凝集によって適切な径の凝集粒子14を得ることができる。一次粒子の自己凝集が可能であることによって、凝集剤を使用せずに凝集粒子14を得ることができる。凝集剤が使用されないことで、かご形回転子の製造では凝集剤の塗布といった工程が不要となるため、かご形回転子の生産効率の向上が可能となる。When the specific surface area of the primary particle changes, the surface area for the same mass changes, so the effect of the action on the surface of the primary particle changes. Therefore, the specific surface area of the primary particles affects the mode of self-aggregation of the primary particles. According to the first embodiment, when the specific surface area of the primary particles is included in the range of 0.5 m 2 / g to 20 m 2 / g, the agglomerated
絶縁性塗料に含める凝集粒子は、無機化合物粒子のみからなる凝集粒子14に限られない。凝集粒子には、無機化合物粒子と、低融点フリットである多成分ガラスとが含まれても良い。低融点フリットの例としては、ホウ酸塩系、ケイ酸塩系、ゲルマネート系、バナデート系、リン酸塩系、ヒ酸塩系、またはテルライド系の酸化物が挙げられる。低融点フリットには、1種類の酸化物が用いられるか、複数種の酸化物の組み合わせが用いられても良い。
The agglomerated particles included in the insulating coating material are not limited to the agglomerated
図6は、図2に示す回転子鉄心に設けられているスロットの上面図である。回転子鉄心9を構成する鋼板9aの各々には、複数の孔10aが形成されている。複数の鋼板9aの各々は、回転軸AXに垂直な平面における形状が同一である。複数の鋼板9aの1つごとに当該形状を円周方向へ長さDずつ変位させて複数の鋼板9aが積層される。長さDは、円周方向における孔10aの幅よりも短い。これにより、積層された各鋼板9aにおける孔10aの位置が円周方向において長さDずつずれる。なお、図6には、絶縁層13と導体11とが形成される前におけるスロット10を示している。
FIG. 6 is a top view of a slot provided in the rotor core shown in FIG. A plurality of
図7は、図2に示す回転子鉄心のうち1つのスロットが設けられている部分を示す断面図である。回転子鉄心9を構成する鋼板9aの各々は、厚さtの平板である。積層された各鋼板9aにおける孔10aの位置が円周方向において長さDずつずれることによって、各鋼板9aの孔10aは、回転軸AXに対して斜めの方向へ連ねられる。これにより、回転軸AXに対して傾けられたスロット10が形成される。図7には、互いに重ね合わせられた3枚の鋼板9aの断面であって、回転軸AXに平行かつ円周方向に沿う断面を示している。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a portion of the rotor core shown in FIG. 2 in which one slot is provided. Each of the
スロット10は、孔10aの内壁を構成する面であって回転軸AXに平行な平面と、回転軸AXに垂直な平面とから構成される。スロット10の内周面には、鋼板9aごとの段差が形成される。絶縁層13は、各鋼板9aの段差を覆うように形成される。絶縁層13は、メチルフェニル基を有するシリコーン樹脂とアルキッド樹脂により変性されたシリコーン樹脂とのうちの少なくとも一方であるシリコーン樹脂と、一次粒子が自己凝集する性質を持つ無機化合物粒子の凝集粒子14とを含む。絶縁層13は、スロット10の内周面に限定されて設けられている。
The
図7には、絶縁層13に含まれる無機化合物粒子の凝集粒子14を模式的に示している。凝集粒子14の径dは、0.5μmから20μm程度の範囲に含まれる。凝集粒子14の径dは、長さDよりも短く、かつ軸方向における複数の鋼板9aの各々の厚さtよりも短い。これにより、絶縁性塗料が塗布される際に、スロット10の内周面における段差部分に凝集粒子14が充填される。
FIG. 7 schematically shows agglomerated
凝集粒子14は、絶縁層13において絶縁性を発揮するとともに、絶縁層13のスペーサとしても機能する。絶縁層13に凝集粒子14が含まれることによって、誘導電動機1の駆動効率を向上させるのに必要となる厚みを持つ絶縁層13を形成することができる。また、絶縁性塗料が塗布される際に、凝集粒子14は、スロット10の内周面の段差を均す機能も果たす。スロット10の内周面の段差が均されることによって、スロット10へアルミニウムを鋳込む際におけるアルミニウムの流動性を向上させることができる。
The agglomerated
絶縁性塗料に含まれる希釈溶剤は、沸点が100度以上である有機溶剤を含む。希釈溶剤における当該有機溶剤の濃度は、20wt%以上であれば良く、好ましくは40wt%以上、より好ましくは60wt%以上である。希釈溶剤は、絶縁性塗料に含まれるシリコーン樹脂である、メチルフェニル基を有するシリコーン樹脂と、アルキッド樹脂により変性されたシリコーン樹脂とを溶解可能な溶剤である。希釈溶剤には、沸点が100度以上である単体の有機溶剤が用いられるか、沸点が100度以上である複数種の有機溶剤が用いられる。希釈溶剤には、沸点が100度以上の有機溶剤とその他の溶剤とを混合したものが用いられても良い。ただし、沸点が100度以上の有機溶剤と併用される溶剤は、沸点が30度以上の溶剤であることが好ましく、沸点が30度から50度の溶剤であることがより好ましい。 The diluting solvent contained in the insulating coating material includes an organic solvent having a boiling point of 100 degrees or higher. The concentration of the organic solvent in the diluting solvent may be 20 wt% or more, preferably 40 wt% or more, and more preferably 60 wt% or more. The diluting solvent is a solvent capable of dissolving a silicone resin having a methylphenyl group, which is a silicone resin contained in an insulating coating material, and a silicone resin modified with an alkyd resin. As the diluting solvent, a single organic solvent having a boiling point of 100 degrees or higher is used, or a plurality of types of organic solvents having a boiling point of 100 degrees or higher are used. As the diluting solvent, a mixture of an organic solvent having a boiling point of 100 degrees or higher and another solvent may be used. However, the solvent used in combination with the organic solvent having a boiling point of 100 ° C. or higher is preferably a solvent having a boiling point of 30 ° C. or higher, and more preferably a solvent having a boiling point of 30 ° C. to 50 ° C.
沸点が100度以上である有機溶剤を20wt%以上含む希釈溶剤が絶縁性塗料に使用されることによって、スプレーによって絶縁性塗料を塗布する際に、噴射されたシリコーン樹脂組成物の粒子が被着体である回転子鉄心9に到達するまでにおける希釈溶剤の揮発を防ぐことができる。これにより、絶縁性塗料を塗布する際における絶縁性塗料の粘度を確保することができる。また、絶縁層13の表面における凹凸を低減できるとともに、絶縁層13の割れを防止することができる。
By using a diluting solvent containing 20 wt% or more of an organic solvent having a boiling point of 100 degrees or more for the insulating paint, the sprayed particles of the silicone resin composition are adhered when the insulating paint is applied by spraying. It is possible to prevent the diluting solvent from volatilizing until it reaches the
沸点が100度以上である有機溶剤としては、トルエン、キシレン、メチルイソブチルケトン、酢酸ブチル、アニソール、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、および安息香酸メチルなどが挙げられる。沸点が100度以上の有機溶剤と併用される溶剤としては、アセトン、およびテトラヒドロフラン(THF)などが挙げられる。 Examples of the organic solvent having a boiling point of 100 degrees or higher include toluene, xylene, methyl isobutyl ketone, butyl acetate, anisole, N, N-dimethylacetamide (DMAc), dimethyl sulfoxide (DMSO), methyl benzoate and the like. Examples of the solvent used in combination with the organic solvent having a boiling point of 100 degrees or higher include acetone and tetrahydrofuran (THF).
沸点が100度以上である有機溶剤は、アルミダイカスト処理における加熱によって揮発するため、シリコーン樹脂の加熱工程前には除去される。このため、100度以上である高沸点の有機溶剤が絶縁性塗料に含まれていても、絶縁性塗料を硬化させる際における気泡の発生を抑制することが可能である。 Since the organic solvent having a boiling point of 100 degrees or higher is volatilized by heating in the aluminum die casting treatment, it is removed before the heating step of the silicone resin. Therefore, even if the insulating paint contains an organic solvent having a high boiling point of 100 degrees or higher, it is possible to suppress the generation of air bubbles when the insulating paint is cured.
希釈溶剤を除いた絶縁性塗料における凝集粒子14の濃度は、30wt%から40wt%である。絶縁性塗料の粘度は、10mPa・sから1000mPa・sの範囲に含まれていれば良く、好ましくは10mPa・sから60mPa・sの範囲、より好ましくは10mPa・sから20mPa・sの範囲に含まれる。このように粒子濃度および粘度が設定された絶縁性塗料が使用されることによって、誘導電動機1の駆動効率を向上させるのに必要な絶縁耐圧を持つ絶縁層13を形成することができる。また、誘導電動機1の駆動効率を向上させるのに必要となる厚みを持つ絶縁層13を形成することができる。
The concentration of the agglomerated
上述するように粒子濃度および粘度が設定されることによって、吹き付けによる絶縁性塗料の塗布が可能となる。これにより、絶縁性塗料の塗布を簡便に行うことができるとともに、必要な範囲のみに絶縁性塗料を塗布することができる。また、上述するように粒子濃度および粘度が設定されることによって、スロット10の内周面における段差部分へ絶縁性塗料を充填させることができる。回転子鉄心9のうちアルミニウムが入り込む可能性がある隙間に絶縁性塗料を浸透させることができるため、アルミニウムの鋳込みよりも前に当該隙間に絶縁性塗料を充填させることができる。なお、絶縁性塗料の粘度が10mPa・s未満である場合は、絶縁性塗料の希釈が過剰となり、絶縁層13の厚さが不十分となる。また、絶縁性塗料の粘度が1000mPa・sを超える場合は、吹き付けによる絶縁性塗料の塗布が困難となる。さらに、絶縁性塗料の粘度が60mPa・sを超える場合は、吹き付けによる絶縁性塗料の塗布が可能である一方、均一な厚みの絶縁層13を形成することが困難となる。
By setting the particle concentration and viscosity as described above, it is possible to apply the insulating paint by spraying. As a result, the insulating paint can be easily applied, and the insulating paint can be applied only to a necessary range. Further, by setting the particle concentration and the viscosity as described above, the insulating paint can be filled in the stepped portion on the inner peripheral surface of the
実施の形態1によると、回転子鉄心9に設けられている複数のスロット10の各々に絶縁層13が形成されることによって、誘導電動機1は、横流の発生を抑制可能とし、駆動効率の向上が可能となる。回転子3の製造では、絶縁性塗料の塗布する工程とは別に凝集剤を塗布する工程が不要である。このため、回転子3の生産効率の向上が可能となる。
According to the first embodiment, the
実施の形態2.
図8は、実施の形態2にかかる誘導電動機が有する回転子鉄心の一部を示す斜視図である。実施の形態2において、絶縁層13は、スロット10のうち軸方向における中央部に設けられている。実施の形態2では、上記の実施の形態1と同一の構成要素には同一の符号を付し、実施の形態1とは異なる構成について主に説明する。図8には、1つのスロット10に設けられている絶縁層13を示している。
FIG. 8 is a perspective view showing a part of the rotor core of the induction motor according to the second embodiment. In the second embodiment, the insulating
軸方向における絶縁層13の長さlは、軸方向におけるスロット10の全長Lに対して85%以上の長さである。軸方向におけるスロット10の両端部には、絶縁層13は設けられていない。回転子3を製造する際、絶縁層13を形成する工程において、スロット10のうち軸方向における中央部であってスロット10の全長Lに対して少なくとも85%の範囲に絶縁層13が形成される。
The length l of the insulating
軸方向における導体11の両端部において横流は流れないことから、スロット10の両端部では導体11と回転子鉄心9とを絶縁しなくても、横流の発生による駆動効率の損失は少ない。スロット10の中央部に絶縁層13が形成されることによって、誘導電動機1は、横流の発生を抑制可能とし、駆動効率の向上が可能となる。
Since no cross current flows at both ends of the
実施の形態2によると、スロット10の両端部における絶縁性塗料の塗布が不要となることによって、回転子3の製造における絶縁性塗料の使用量を削減することができる。スロット10の中央部に限定して絶縁性塗料が塗布されることによって、スロット10の両端から絶縁性塗料を溢れ出にくくさせることができる。このため、スロット10からこぼれた絶縁性塗料を除去するといった作業が不要となり、回転子3の製造における作業性を向上できる。これにより、回転子3の生産効率の向上が可能となる。
According to the second embodiment, it is not necessary to apply the insulating paint at both ends of the
実施の形態3.
図9は、実施の形態3にかかる誘導電動機が有する回転子鉄心の一部を示す上面図である。実施の形態3において、絶縁層13は、スロット10のうち回転軸AXとは逆側の部分である外縁側部分に設けられている。実施の形態3では、上記の実施の形態1または2と同一の構成要素には同一の符号を付し、実施の形態1または2とは異なる構成について主に説明する。図9には、回転子鉄心9のうち1つのスロット10が設けられている部分の上面を示している。
FIG. 9 is a top view showing a part of the rotor core of the induction motor according to the third embodiment. In the third embodiment, the insulating
回転軸AXを中心とする円の径方向における絶縁層13の長さhは、当該径方向におけるスロット10の長さHに対して60%以上の長さである。絶縁層13は、スロット10のうち回転軸AX側の部分には設けられていない。回転子3を製造する際、絶縁層13を形成する工程において、スロット10のうち外縁側部分に絶縁層13が形成される。絶縁層13は、スロット10のうち、回転軸AXを中心とする円の径方向におけるスロット10の長さHに対して少なくとも60%の範囲に形成される。
The length h of the insulating
誘導電動機1の駆動効率は、高調波磁束が導体11に鎖交することによって低下する。高調波磁束は、回転子3の駆動周波数よりも高い周波数の成分である高調波成分の電流が回転子鉄心9に流れることによって生じる。高調波磁束は回転子鉄心9の外縁部のみを通過するため、スロット10のうち外縁側部分において横流が発生し易くなる。スロット10の外縁側部分に絶縁層13が形成されることによって、誘導電動機1は、横流の発生を抑制可能とし、駆動効率の向上が可能となる。
The drive efficiency of the
実施の形態3によると、スロット10のうち回転軸AX側の部分における絶縁性塗料の塗布が不要となることによって、回転子3の製造における絶縁性塗料の使用量を削減することができる。
According to the third embodiment, it is not necessary to apply the insulating paint to the portion of the
実施の形態4.
図10は、実施の形態4にかかる誘導電動機が有する回転子鉄心の一部を示す斜視図である。実施の形態4において、絶縁層13は、実施の形態2と同様にスロット10のうち軸方向における中央部に設けられており、かつ、実施の形態3と同様にスロット10のうち外縁側部分に設けられている。実施の形態4では、上記の実施の形態1から3と同一の構成要素には同一の符号を付し、実施の形態1から3とは異なる構成について主に説明する。図10には、1つのスロット10に設けられている絶縁層13を示している。Embodiment 4.
FIG. 10 is a perspective view showing a part of the rotor core of the induction motor according to the fourth embodiment. In the fourth embodiment, the insulating
軸方向における絶縁層13の長さlは、軸方向におけるスロット10の全長Lに対して85%以上の長さである。軸方向におけるスロット10の両端部には、絶縁層13は設けられていない。回転子3を製造する際、絶縁層13を形成する工程において、スロット10のうち軸方向における中央部であってスロット10の全長Lに対して少なくとも85%の範囲に絶縁層13が形成される。
The length l of the insulating
回転軸AXを中心とする円の径方向における絶縁層13の長さhは、当該径方向におけるスロット10の長さHに対して60%以上の長さである。絶縁層13は、スロット10のうち回転軸AX側の部分には設けられていない。回転子3を製造する際、絶縁層を形成する工程において、スロット10のうち外縁側部分に絶縁層13が形成される。絶縁層13は、スロット10のうち、回転軸AXを中心とする円の径方向におけるスロット10の長さに対して少なくとも60%の範囲に形成される。
The length h of the insulating
実施の形態4によると、実施の形態2および3の場合と同様に、回転子3の製造における絶縁性塗料の使用量を削減することができる。また、実施の形態2の場合と同様に、回転子3の製造における作業性を向上できることにより、回転子3の生産効率の向上が可能となる。
According to the fourth embodiment, the amount of the insulating paint used in the production of the
実施の形態5.
図11は、実施の形態5にかかる誘導電動機が有する回転子鉄心を示す斜視図である。実施の形態5において、回転子鉄心9に設けられている複数のスロット10のうち、回転軸AXを中心とする円の円周方向において1つおきのスロット10の各々に絶縁層13が設けられている。実施の形態5では、上記の実施の形態1から4と同一の構成要素には同一の符号を付し、実施の形態1から4とは異なる構成について主に説明する。
FIG. 11 is a perspective view showing a rotor core of the induction motor according to the fifth embodiment. In the fifth embodiment, among the plurality of
回転子鉄心9には、絶縁層13が設けられているスロット10と絶縁層13が設けられていないスロット10とが円周方向において交互に配置される。絶縁層13は、実施の形態1と同様に、スロット10の内周面全体に設けられている。回転子3を製造する際、絶縁層13を形成する工程において、円周方向において1つおきのスロット10の各々に絶縁層13が形成される。なお、絶縁層13は、実施の形態2,3または4と同様に設けられても良い。
In the
横流は、互いに隣り合うスロット10の導体11間において主に発生する。このため、円周方向において1つおきのスロット10に絶縁層13が設けられても、回転子鉄心9における横流の発生を低減させることができる。誘導電動機1は、横流の発生を抑制可能とし、駆動効率の向上が可能となる。
The cross current mainly occurs between the
実施の形態5によると、複数のスロット10のうちの一部における絶縁性塗料の塗布が不要となることによって、回転子3の製造における絶縁性塗料の使用量を削減することができる。
According to the fifth embodiment, it is possible to reduce the amount of the insulating paint used in the production of the
実施の形態6.
実施の形態6では、かご形回転子の製造方法について説明する。図12は、実施の形態6にかかるかご形回転子の製造方法の手順を示すフローチャートである。実施の形態6にかかるかご形回転子の製造方法は、ステップS1からステップS5の各工程を含む。ステップS1は、回転子鉄心9の組み立て工程である。ステップS2は、絶縁性塗料の吹き付け工程である。ステップS3は、絶縁性塗料の乾燥および硬化工程である。ステップS4は、アルミダイカスト処理工程である。ステップS5は、後加工工程である。Embodiment 6.
In the sixth embodiment, a method of manufacturing a squirrel-cage rotor will be described. FIG. 12 is a flowchart showing a procedure of a method for manufacturing a squirrel-cage rotor according to a sixth embodiment. The method for manufacturing a cage rotor according to the sixth embodiment includes the steps S1 to S5. Step S1 is an assembly step of the
回転子鉄心9の組み立て工程では、型抜きされた複数の鋼板9aを互いに重ね合わせることによって、回転子鉄心9を組み立てる。回転軸AXを中心とする円の円周方向へ一定の長さずつ鋼板9aを変位させて、複数の鋼板9aは積層される。
In the process of assembling the
絶縁性塗料の吹き付け工程では、メチルフェニル基を有するシリコーン樹脂と、アルキッド樹脂により変性されたシリコーン樹脂とのうちの少なくとも一方であるシリコーン樹脂と、無機化合物粒子の凝集粒子と、希釈溶剤との混合および撹拌によって、絶縁性塗料を作製する。絶縁性塗料の材料を混合および撹拌する方法は任意である。本工程では、無機化合物粒子の凝集粒子を分散可能であれば良く、回転子製造の技術分野において通常用いられる手段によって絶縁性塗料の材料を混合および撹拌することができる。混合および撹拌には、例えば、一般的な自転公転式攪拌機、高圧せん断分散装置、ホモジナイザー、または高速撹拌機などを用いることができる。 In the step of spraying the insulating paint, a silicone resin having a methylphenyl group, a silicone resin modified by an alkyd resin, a silicone resin, agglomerated particles of inorganic compound particles, and a diluting solvent are mixed. And by stirring, an insulating paint is made. The method of mixing and stirring the material of the insulating paint is arbitrary. In this step, it is sufficient that the aggregated particles of the inorganic compound particles can be dispersed, and the material of the insulating coating material can be mixed and stirred by means usually used in the technical field of rotor production. For mixing and stirring, for example, a general rotation / revolution type stirrer, a high-pressure shear disperser, a homogenizer, a high-speed stirrer, or the like can be used.
次に、作製された絶縁性塗料を、スプレーを用いて噴射させることによって回転子鉄心9へ吹き付ける。スロット10のうち回転子鉄心9の上面側からスロット10の内部へ向けて絶縁性塗料を噴射させることによって、スロット10の内周面に絶縁性塗料を塗布する。内周面における絶縁性塗料の厚さを調整するために、また、吹き付けられる絶縁性塗料に過不足が生じないように、噴射させる絶縁性塗料の量は調整される。適量の絶縁性塗料を噴射させるために、絶縁性塗料を噴射させる時間は正確に制御される。
Next, the produced insulating paint is sprayed onto the
絶縁性塗料を噴射させる時間が長すぎる場合、吹き付けられる絶縁性塗料の量が過剰となることで、内周面における絶縁性塗料の厚さが過剰になる場合がある。また、吹き付けられた絶縁性塗料の一部がスロット10から垂れ落ちる場合がある。回転子鉄心9の内部に絶縁性塗料が浸透する場合もある。絶縁性塗料を噴射させる時間が短すぎる場合、吹き付けられる絶縁性塗料の量が不足することで、内周面における絶縁性塗料の厚さが不足する場合がある。また、内周面において絶縁性塗料が行き渡らないことにより、内周面を被覆する絶縁性塗料の厚さが均一な厚さにならない場合がある。
If the time for spraying the insulating paint is too long, the amount of the insulating paint sprayed becomes excessive, and the thickness of the insulating paint on the inner peripheral surface may become excessive. In addition, a part of the sprayed insulating paint may drip from the
絶縁性塗料の吹き付け工程では、スロット10の内周面に限定して絶縁性塗料を塗布する。吹き付けによって、絶縁層13を形成する範囲に限定して絶縁性塗料を塗布することができる。絶縁性塗料への回転子鉄心9の含浸を行う場合と比較すると、吹き付けの場合、絶縁層13が不要な部分にまで絶縁性塗料が塗布されるという問題を回避することが可能となる。また、絶縁性塗料への回転子鉄心9の含浸を行う場合と比較すると、吹き付けの場合、回転子鉄心9に付着している不純物が絶縁性塗料に混入するという問題を回避することが可能となる。
In the step of spraying the insulating paint, the insulating paint is applied only to the inner peripheral surface of the
絶縁性塗料の乾燥および硬化工程は、室温で絶縁性塗料を乾燥させる第1のステップと、炉内にて絶縁性塗料を加熱する第2のステップとからなる。第1のステップでは、絶縁性塗料が塗布された回転子鉄心9を室温下にて1時間程度放置することによって、希釈溶剤に含まれる揮発成分を気化させる。第1のステップを経ずに加熱による硬化を行うと、揮発成分の気化とシリコーン樹脂の硬化とが同時に進行することによって絶縁性塗料の表面および内部に気泡が発生する場合がある。気泡は絶縁耐性の低下要因となり得ることから、硬化よりも前に揮発成分を気化させる必要がある。
The step of drying and curing the insulating paint comprises a first step of drying the insulating paint at room temperature and a second step of heating the insulating paint in a furnace. In the first step, the
第2のステップでは、絶縁性塗料の乾燥を経た回転子鉄心9を炉内にて加熱することによって、メチルフェニル基を有するシリコーン樹脂を硬化させる。加熱温度および加熱時間は、シリコーン樹脂の硬化を完了させることができ、かつシリコーン樹脂の劣化を生じない程度であれば良く、任意とする。実施の形態6では、第2のステップにおいて250度で2時間の加熱によってシリコーン樹脂を硬化させる。加熱温度が低すぎる場合、または加熱時間が短すぎる場合、硬化が不十分となり、絶縁性塗料が固化しない場合がある。加熱時間が高すぎる場合、または加熱時間が長すぎる場合、シリコーン樹脂が劣化することにより、絶縁層13の絶縁性能が低下する場合がある。
In the second step, the silicone resin having a methylphenyl group is cured by heating the
アルミダイカスト処理工程では、絶縁層13が形成されたスロット10へアルミニウムを鋳込むことによって導体11を形成する。アルミダイカスト処理工程は、回転子製造の技術分野において通常用いられる手段によって実施される。
In the aluminum die casting process, the
後加工工程では、導体11が形成された回転子鉄心9へのシャフト4の焼き嵌めと、回転子鉄心9の旋削加工とを行う。後加工工程は、回転子製造の技術分野において通常用いられる手段によって実施される。
In the post-processing step, the shaft 4 is shrink-fitted into the
次に、具体的な実施例に基づいて、実施の形態6にかかるかご形回転子の製造方法による効果について説明する。図13は、実施の形態6にかかるかご形回転子の製造方法による効果について説明するための図である。ここでは、実施例1から実施例20と比較例1から比較例8とに示す各条件で作製された絶縁性塗料を用いて回転子3を製造した場合における、漂遊負荷損の低減効果と吹付け性とについて説明する。漂遊負荷損は、回転子鉄心9における横流の発生による回転子3の漂遊負荷損を表す。吹付け性は、絶縁性塗料の吹き付けによって適度な厚さの絶縁性塗料の膜を形成し得る性質を表す。
Next, the effect of the method for manufacturing the squirrel-cage rotor according to the sixth embodiment will be described based on a specific example. FIG. 13 is a diagram for explaining the effect of the method for manufacturing the squirrel-cage rotor according to the sixth embodiment. Here, the effect of reducing the drifting load loss and the blowing load when the
図13には、実施例1から実施例20と比較例1から比較例8との各々について、絶縁性塗料の材料および粘度についての各条件を示している。実施例1において、シリコーン樹脂として、メチルフェニル基を有するシリコーン樹脂と、アルキッド樹脂により変性されたシリコーン樹脂とが用いられる。図13において「メチルフェニル」は、メチルフェニル基を有するシリコーン樹脂を表す。図13において「アルキッド」は、アルキッド樹脂により変性されたシリコーン樹脂を表す。 FIG. 13 shows each condition regarding the material and viscosity of the insulating coating material for each of Example 1 to Example 20 and Comparative Example 1 to Comparative Example 8. In Example 1, as the silicone resin, a silicone resin having a methylphenyl group and a silicone resin modified with an alkyd resin are used. In FIG. 13, "methylphenyl" represents a silicone resin having a methylphenyl group. In FIG. 13, "alkyd" represents a silicone resin modified with an alkyd resin.
実施例1において、無機化合物粒子である一次粒子の比表面積は10m2/g、凝集粒子14の径である粒径は10μm、かつ、希釈溶剤を除いた絶縁性塗料における凝集粒子14の濃度は35wt%である。実施例1において、希釈溶剤は、キシレンおよびトルエンの混合溶剤である。実施例1において、絶縁性塗料の粘度は15mPa・sである。In Example 1, the specific surface area of the primary particles, which are inorganic compound particles, is 10 m 2 / g, the particle size, which is the diameter of the agglomerated
実施例2から実施例20と比較例1から比較例8は、無機化合物粒子についての各条件、すなわち比表面積、粒径および濃度と、絶縁性塗料の粘度とのうちの少なくとも1つが、実施例1の場合とは異なる。 In Examples 2 to 20 and Comparative Examples 1 to 8, at least one of the conditions for the inorganic compound particles, that is, the specific surface area, the particle size and the concentration, and the viscosity of the insulating coating material, is an example. It is different from the case of 1.
図13には、実施例1−20と比較例1−8との各々について、漂遊負荷損の低減効果、および吹付け性の各項目について各評価結果と、各項目の総合評価とを示している。項目ごとの評価と総合評価との各々は、「A」,「B」,「C」および「D」の4つにより表している。「A」は、「A」,「B」,「C」および「D」の4つのうち最も高い評価を表す。評価は、「A」,「B」,「C」および「D」の順で低くなる。漂遊負荷損の低減効果において、「C」は、絶縁性塗料を塗布しない場合に相当する評価を表す。吹付け性において、「D」は、吹き付けができないことを表す。 FIG. 13 shows the evaluation results for each item of the drifting load loss reduction effect and the sprayability for each of Example 1-20 and Comparative Example 1-8, and the comprehensive evaluation of each item. There is. Each of the evaluation for each item and the comprehensive evaluation is represented by four, "A", "B", "C" and "D". "A" represents the highest evaluation among the four "A", "B", "C" and "D". The evaluation is lowered in the order of "A", "B", "C" and "D". In the effect of reducing the drifting load loss, "C" represents an evaluation corresponding to the case where the insulating paint is not applied. In terms of sprayability, "D" indicates that spraying is not possible.
総合評価は、実施例1と比較例1とを基準とした相対評価を表す。総合評価の「A」は、実施例1と同等の評価、または実施例1よりも高い評価であることを表す。総合評価の「B」,「C」は、比較例1よりも高く、かつ実施例1よりも低い評価であることを表す。総合評価の「D」は、不合格、すなわち、回転子3の製造には使用できないことを表す。
The comprehensive evaluation represents a relative evaluation based on Example 1 and Comparative Example 1. "A" of the comprehensive evaluation indicates that the evaluation is equivalent to that of Example 1 or higher than that of Example 1. "B" and "C" of the comprehensive evaluation indicate that the evaluation is higher than that of Comparative Example 1 and lower than that of Example 1. A "D" in the overall rating indicates a failure, that is, it cannot be used in the manufacture of the
凝集粒子14の径が0.5μmから20μmの範囲に含まれることによる作用および効果については、実施例1−3,15−20と、比較例1,2,7,8との比較により説明できる。例えば、実施例1−3における各粒径は、それぞれ10μm、15μm、20μmであり、いずれも0.5μmから20μmの範囲に含まれる。これに対し、比較例1,2,7,8における各粒径は、それぞれ0.3μm、27μm、35μm、0.4μmであり、いずれも0.5μmから20μmの範囲に含まれていない。
The action and effect of having the diameter of the agglomerated
凝集粒子14が持つ絶縁耐圧の高さから、凝集粒子14は、絶縁層13全体の絶縁耐圧を向上させる機能を果たす。さらに、凝集粒子14は、必要な絶縁耐圧を得るための厚さを絶縁層13に持たせるためのスペーサとしての機能を果たす。比較例1,8の場合、粒径が0.5μm未満であることから、必要な絶縁耐圧を得るための厚さを持つ絶縁層13を形成することができない。比較例2の場合、粒径が20μmを超えていることから、液体である絶縁性塗料の中において凝集粒子14は沈降し易い。このため、スロット10の内周面において凝集粒子14を均一に分散させて絶縁性塗料を吹き付けることが困難となる。
Due to the high dielectric strength of the agglomerated
これに対し、実施例1−3,15−20では、いずれの場合も粒径が0.5μmから20μmの範囲に含まれることによって、絶縁性塗料の中における凝集粒子14の沈降を低減できるため、凝集粒子14を均一に分散させて絶縁性塗料を吹き付けることができる。また、必要な絶縁耐圧を得るための厚さを持つ絶縁層13を形成することができる。したがって、実施例1−3,15−20では、漂遊負荷損の低減効果が高くなる。
On the other hand, in Examples 1-3 and 15-20, since the particle size is included in the range of 0.5 μm to 20 μm in each case, the sedimentation of the agglomerated
無機化合物粒子である一次粒子の比表面積が0.5m2/gから20m2/gの範囲に含まれることによる作用および効果については、実施例17−20と比較例1,2との比較により説明できる。実施例17−20における各比表面積は、それぞれ0.5m2/g、1m2/g、5m2/g、20m2/gであり、いずれも0.5m2/gから20m2/gの範囲に含まれる。これに対し、比較例1,2における各比表面積は、それぞれ100m2/g、0.3m2/gであり、いずれも0.5m2/gから20m2/gの範囲に含まれていない。Regarding the action and effect of having the specific surface area of the primary particles, which are inorganic compound particles, contained in the range of 0.5 m 2 / g to 20 m 2 / g, comparison between Examples 17-20 and Comparative Examples 1 and 2 shows. I can explain. The specific surface areas of Examples 17-20 were 0.5 m 2 / g, 1 m 2 / g, 5 m 2 / g, and 20 m 2 / g, respectively, and all of them ranged from 0.5 m 2 / g to 20 m 2 / g. Included in the range. In contrast, the specific surface area in Comparative Examples 1 and 2 are each 100m 2 /g,0.3m 2 / g, none contain from 0.5 m 2 / g in the range of 20 m 2 / g ..
一次粒子の比表面積が変わると、同じ質量に対する表面積が変わるため、一次粒子の表面における作用の影響が変わる。このため、一次粒子の比表面積は、一次粒子の自己凝集の態様に影響する。一次粒子の比表面積が小さいほど、単一の一次粒子のサイズが大きくなるので、一次粒子の自己凝集によって得られる凝集粒子14の径は大きくなる。一次粒子の比表面積が大きいほど、単一の一次粒子のサイズが小さくなるので、一次粒子の自己凝集によって得られる凝集粒子14の径も小さくなる。比較例1の場合、比表面積が20m2/gを超えており、凝集粒子14の径は0.3μmである。この場合、凝集粒子14の径が0.5μm未満であることから、必要な絶縁耐圧を得るための厚さを持つ絶縁層13を形成することができない。比較例2の場合、比表面積が0.5m2/g未満であって、凝集粒子14の径は27μmである。この場合、凝集粒子14の径が20μmを超えていることから、液体である絶縁性塗料の中において凝集粒子14が沈降し易い。When the specific surface area of the primary particle changes, the surface area for the same mass changes, so the effect of the action on the surface of the primary particle changes. Therefore, the specific surface area of the primary particles affects the mode of self-aggregation of the primary particles. The smaller the specific surface area of the primary particles, the larger the size of the single primary particles, and therefore the larger the diameter of the agglutinated
これに対し、実施例17−20では、いずれの場合も比表面積が0.5m2/gから20m2/gの範囲に含まれることによって、一次粒子の自己凝集によって得られる凝集粒子14の径が0.5μmから20μmの範囲に含まれる。このように、適切な径の凝集粒子14が、一次粒子の自己凝集によって得られる。一次粒子が自己凝集する性質を持つことから、凝集剤を使用せずに凝集粒子14を得ることができる。凝集剤を使用しないことから、凝集剤を塗布するといった工程が不要となり、かご形回転子の生産効率の向上が可能となる。したがって、実施例17−20では、かご形回転子の生産効率の向上が可能となる。In contrast, in Examples 17-20, by also specific surface area each case is in the range from 0.5 m 2 / g of 20 m 2 / g, the diameter of aggregated
凝集粒子14の濃度が30wt%から40wt%の範囲に含まれることによる作用および効果については、実施例4,5と比較例3,4との比較により説明できる。実施例4,5における凝集粒子14の各濃度は、それぞれ30wt%、40wt%であり、いずれも30wt%から40wt%の範囲に含まれる。これに対し、比較例3,4における凝集粒子14の各濃度は、それぞれ20wt%、50wt%であり、いずれも30wt%から40wt%の範囲に含まれていない。
The action and effect of having the concentration of the agglomerated
一般的に、無機化合物粒子の絶縁耐圧は、有機化合物の絶縁耐圧よりも高い。ここでは、有機化合物は、メチルフェニル基を有するシリコーン樹脂とする。絶縁耐圧を高めるために、有機化合物に無機化合物粒子が充填される。有機化合物および無機化合物の複合体において、充填される無機化合物粒子が多いほど、複合体における絶縁耐圧を高くすることができる。比較例3の場合、凝集粒子14の濃度が30wt%未満であることから、複合体である絶縁層13の絶縁耐圧を高くすることができない。その結果、比較例3では、漂遊負荷損の低減効果が低くなる。また、有機化合物および無機化合物の複合体において、充填される無機化合物粒子が多いほど、複合体の粘度が高くなる。比較例4の場合、凝集粒子14の濃度が40wt%を超えていることから、複合体である絶縁性塗料の粘度が高くなる。比較例4では、絶縁性塗料の吹き付けが困難となる。
Generally, the dielectric strength of inorganic compound particles is higher than the dielectric strength of organic compounds. Here, the organic compound is a silicone resin having a methylphenyl group. Inorganic compound particles are filled in the organic compound in order to increase the dielectric strength. In the composite of the organic compound and the inorganic compound, the more the inorganic compound particles to be filled, the higher the dielectric strength of the composite can be. In the case of Comparative Example 3, since the concentration of the agglomerated
これに対し、実施例4,5では、無機化合物粒子の充填量が適切な範囲である30wt%から40wt%の範囲に調整されていることによって、絶縁層13の絶縁耐圧の向上と、絶縁性塗料の粘度の抑制との両立が可能となる。これにより、実施例4,5では、漂遊負荷損の低減効果が高くなるとともに、吹付け性の低下を抑制できる。
On the other hand, in Examples 4 and 5, the filling amount of the inorganic compound particles is adjusted to the appropriate range of 30 wt% to 40 wt%, so that the withstand voltage of the insulating
絶縁性塗料の粘度が10mPa・sから1000mPa・sの範囲に含まれることによる作用および効果については、実施例6−14と比較例5,6との比較により説明できる。本開示では、吹き付けによって絶縁性塗料を塗布することで、絶縁性塗料の塗布を簡便に行うことができるとともに、必要な範囲のみに絶縁性塗料を塗布することができる。吹き付けによる塗布性と絶縁性塗料の粘度とは密接に関係している。絶縁性塗料の粘度が高すぎると、スプレーの空気圧による絶縁性塗料の噴射が困難となる。また、絶縁性塗料の粘度が低すぎると、絶縁性塗料が吹き付けられてから絶縁性塗料が硬化するまでの間に絶縁性塗料がスロット10から流れ落ちることによって、高い絶縁耐圧を得るための厚さを絶縁層13に持たせることが困難となる。
The action and effect of having the viscosity of the insulating coating material in the range of 10 mPa · s to 1000 mPa · s can be explained by comparing Examples 6-14 with Comparative Examples 5 and 6. In the present disclosure, by applying the insulating paint by spraying, the insulating paint can be easily applied, and the insulating paint can be applied only to a necessary range. The coatability by spraying and the viscosity of the insulating paint are closely related. If the viscosity of the insulating paint is too high, it becomes difficult to spray the insulating paint by the air pressure of the spray. Further, if the viscosity of the insulating paint is too low, the insulating paint flows down from the
実施例6−14における各粘度は、それぞれ10mPa・s、20mPa・s、23mPa・s、37mPa・s、60mPa・s、75mPa・s、100mPa・s、500mPa・s、1000mPa・sであり、いずれも10mPa・sから1000mPa・sの範囲に含まれる。これに対し、比較例5,6における各粘度は、それぞれ9mPa・s、1100mPa・sであり、いずれも10mPa・sから1000mPa・sの範囲に含まれていない。 The viscosities in Examples 6-14 are 10 mPa · s, 20 mPa · s, 23 mPa · s, 37 mPa · s, 60 mPa · s, 75 mPa · s, 100 mPa · s, 500 mPa · s, 1000 mPa · s, respectively. Is also included in the range of 10 mPa · s to 1000 mPa · s. On the other hand, the viscosities in Comparative Examples 5 and 6 were 9 mPa · s and 1100 mPa · s, respectively, and none of them was included in the range of 10 mPa · s to 1000 mPa · s.
比較例5の場合、絶縁性塗料の粘度が10mPa・s未満であることから、高い絶縁耐圧を得るための厚さを絶縁層13に持たせることができない。比較例6の場合、絶縁性塗料の粘度が1000mPa・sを超えていることから、絶縁性塗料を吹き付けることができない。
In the case of Comparative Example 5, since the viscosity of the insulating coating material is less than 10 mPa · s, the insulating
これに対し、実施例6−14では、いずれの場合も粘度が10mPa・sから1000mPa・sの範囲に含まれることによって、高い絶縁耐圧を得るための厚さを絶縁層13に持たせることができ、かつ、絶縁性塗料を吹き付けることができる。このように、漂遊負荷損の低減効果は、粘度が10mPa・sから1000mPa・sの範囲に含まれている場合に得られる。さらに、鋭意検討の結果、漂遊負荷損の低減効果は、粘度が10mPa・sから60mPa・sの範囲に含まれる場合においてさらに高く、粘度が10mPa・sから20mPa・sの範囲に含まれる場合において最も高くなることが確認された。
On the other hand, in Examples 6-14, the viscosity is included in the range of 10 mPa · s to 1000 mPa · s in each case, so that the insulating
以上の各実施の形態に示した構成は、本開示の内容の一例を示すものである。各実施の形態の構成は、別の公知の技術と組み合わせることが可能である。各実施の形態の構成同士が適宜組み合わせられても良い。本開示の要旨を逸脱しない範囲で、各実施の形態の構成の一部を省略または変更することが可能である。 The configuration shown in each of the above embodiments shows an example of the contents of the present disclosure. The configurations of each embodiment can be combined with other known techniques. The configurations of the respective embodiments may be combined as appropriate. It is possible to omit or change a part of the configuration of each embodiment without departing from the gist of the present disclosure.
1 誘導電動機、2 固定子、3 回転子、4 シャフト、5 ハウジング、6 フレーム、6a 底部、7 端板、8 ベアリング、9 回転子鉄心、9a 鋼板、10 スロット、10a 孔、11 導体、12 短絡環、13 絶縁層、14 凝集粒子、AX 回転軸。 1 induction motor, 2 stator, 3 rotor, 4 shaft, 5 housing, 6 frame, 6a bottom, 7 end plate, 8 bearing, 9 rotor core, 9a steel plate, 10 slot, 10a hole, 11 conductor, 12 short circuit Ring, 13 insulating layer, 14 agglomerated particles, AX rotation axis.
Claims (14)
前記複数のスロットに含まれるスロットの内周面に絶縁性塗料を塗布することによって前記スロットに絶縁層を形成する工程を含み、
前記絶縁性塗料は、メチルフェニル基を有するシリコーン樹脂とアルキッド樹脂により変性されたシリコーン樹脂とのうちの少なくとも一方であるシリコーン樹脂と、一次粒子が自己凝集する性質を持つ無機化合物粒子の凝集粒子と、希釈溶剤と、が混合されることによって作製され、
前記絶縁層を形成する工程において、前記複数のスロットのうち前記円周方向において1つおきのスロットの各々に前記絶縁層を形成することを特徴とするかご形回転子の製造方法。 A cage shape having a rotor core which is a laminate of a plurality of steel plates and a conductor housed in each of a plurality of slots arranged in the circumferential direction of a circle centered on the rotation axis in the rotor core. It is a method of manufacturing a rotor,
A step of forming an insulating layer in the slot by applying an insulating paint to the inner peripheral surface of the slot included in the plurality of slots is included.
The insulating coating material includes a silicone resin which is at least one of a silicone resin having a methylphenyl group and a silicone resin modified with an alkyd resin, and aggregated particles of inorganic compound particles having a property of self-aggregating primary particles. , Made by mixing with a diluting solvent ,
A method for manufacturing a cage rotor, which comprises forming the insulating layer in each of every other slot in the circumferential direction among the plurality of slots in the step of forming the insulating layer.
前記凝集粒子の径は、前記長さよりも短く、かつ、前記回転軸の方向における前記複数の鋼板の各々の厚さよりも短いことを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載のかご形回転子の製造方法。 Each of the plurality of steel plates has the same shape, and the shape is displaced by a certain length in the circumferential direction for each of the plurality of steel plates, whereby the plurality of steel plates are laminated. Each of the plurality of slots is tilted with respect to the axis of rotation.
The invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the diameter of the agglomerated particles is shorter than the length and shorter than the thickness of each of the plurality of steel sheets in the direction of the rotation axis. A method for manufacturing a cage rotor.
前記凝集粒子の径は、0.5μmから20μmの範囲に含まれることを特徴とする請求項1から5のいずれか1つに記載のかご形回転子の製造方法。 The aggregated particles are aggregates in which the primary particles having a diameter within the range of 0.1 μm to 5 μm are aggregated.
The method for producing a squirrel-cage rotor according to any one of claims 1 to 5, wherein the diameter of the agglomerated particles is included in the range of 0.5 μm to 20 μm.
前記回転子鉄心において回転軸を中心とする円の円周方向に配列された複数のスロットの各々に収容されている導体と、
前記複数のスロットに含まれるスロットの内周面に設けられている絶縁層と、を備え、
前記絶縁層には、メチルフェニル基を有するシリコーン樹脂とアルキッド樹脂により変性されたシリコーン樹脂とのうちの少なくとも一方であるシリコーン樹脂と、一次粒子が自己凝集する性質を持つ無機化合物粒子の凝集粒子とが混合されており、
前記複数のスロットのうち前記円周方向において1つおきのスロットの各々に前記絶縁層が設けられていることを特徴とするかご形回転子。 A rotor core, which is a laminate of multiple steel plates,
In the rotor core, conductors housed in each of a plurality of slots arranged in the circumferential direction of a circle centered on the rotation axis, and
An insulating layer provided on the inner peripheral surface of the slots included in the plurality of slots is provided.
The insulating layer includes a silicone resin which is at least one of a silicone resin having a methylphenyl group and a silicone resin modified with an alkyd resin, and aggregated particles of inorganic compound particles having a property of self-aggregating primary particles. Is mixed and
A cage rotor characterized in that an insulating layer is provided in each of the plurality of slots in every other slot in the circumferential direction.
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