JPH03270657A - 交流発電機の固定子とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は交流発電機の固定子とその製造方法に関する
ものである。

〔従来の技術〕

従来の交流発電機における固定子の製造方法を説明する
と、まず、固定子鉄心の各スロット内に絶縁紙を折曲し
た状態で配設し、その固定子鉄心に固定子コイルを巻回
する。その結果、各スロットの絶縁紙内には固定子コイ
ルが多数本重ねられた状態で保持される。

その後、固定子鉄心を含浸処理液に浸漬したり粉体処理
を施したりして固定子コイルの表面に皮膜を形成する。

この皮膜により上記した重ねられた状態の固定子コイル
は互いに結合されてスロット内で保持される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、前記固定子コイルのスロット外に位置する箇
所は何ら保持されていないことから、この箇所に付着物
があると微振動して耳障りな異音が生じたり磁気音が発
生したりすることがある。

そして、上記した皮膜が不完全で固定子コイルの所々に
分散して付着している場合には、この皮膜によって異音
や磁気音が発生してしまう。従って、従来の固定子を用
いた発電機においては作動時の騒音が大きく、騒音の低
減が要望されていた。

第１の発明の目的は、異音や磁気音の発生を未然に防止
し、発電機の作動時の騒音を低減することができる交流
発電機の固定子を提供することにある。

第２の発明の目的は、第１の発明の交流発電機の固定子
を容易に製造することができる交流発電機の固定子の製
造方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

第１の発明は、固定子鉄心の内周面に形成された多数条
のスロットと、前記固定子鉄心に巻回され、その一部が
前記各スロット内で多数本に重ねられた固定子コイルと
、前記スロットの内壁と各固定子コイルとの間に介装さ
れた絶縁シートとからなる交流発電機の固定子において
、前記各固定子コイルの絶縁シート内に位置する箇所の
みを、熱可塑性樹脂にて互いに結合するとともに前記絶
縁シートに対して結合した交流発電機の固定子を要旨と
するものである。

又、第２の発明は、少なくとも一側面に熱可塑性樹脂層
が形成された絶縁シートを、同樹脂層が内面側となるよ
うに折曲した状態で固定子鉄心のスロット内に配設する
第１工程と、前記固定子鉄心に固定子コイルを巻回し、
同固定子コイルの一部を前記スロットの絶縁シート内に
おいて多数本重ねた状態で保持させる第２工程と、前記
絶縁シートの熱可塑性樹脂層を加熱して溶融させる第３
工程とからなる交流発電機の固定子の製造方法を要旨と
するものである。

〔作用〕

第１の発明においては、各固定子コイルのスロット内に
位置する箇所は、熱可塑性樹脂にて互いに結合されると
ともに絶縁シートに対しても結合される。従って、従来
から行われていた含浸処理や粉体処理を施さなくてもよ
く、同コイルに含浸処理液等が付着するのが防止される
。又、各固定子コイルのスロット外の箇所は絶縁シート
と接触しないことから熱可塑性樹脂も付着しない。

上記した固定子コイルのスロット外の箇所に付着物があ
ると、発電機の作動に伴って微振動して耳障りな異音が
生じたり磁気音が発生したりすることがあるが、上記し
たように含浸処理液や熱可塑性樹脂が付着していないた
め異音や磁気音の発生が未然に防止される。

又、第２の発明においては、第１工程により絶縁シート
が固定子鉄心のスロット内に配設され、第２工程により
前記固定子鉄心に固定子コイルが巻回され、第３工程に
より前記絶縁シートの熱可塑性樹脂層が加熱されて溶融
する。そして、その熱可塑性樹脂が冷却されて硬化する
と、各固定子コイルのスロット内に位置する箇所のみが
熱可塑性樹脂にて互いに結合されるとともに絶縁シート
に対しても結合される。

上記したように絶縁シートに形成された熱可塑性樹脂層
を溶融させるだけの簡単な作業で、固定子コイルのスロ
ット内に位置する箇所のみを選択的に熱可塑性樹脂にて
結合させることができる。

〔実施例〕

以下、この発明を具体化した一実施例を図面に従って説
明する。

第２図は交流発電機の断面図、第３図は固定子の側断面
図である。これらの図に示すように、発電機内には軸受
１により回転子２が回転可能に支持され、この回転子２
には界磁コイル３が巻回されるとともに、冷却用のファ
ン４が備えられている。回転子２の周囲にはこの回転子
２を取り巻くように環状の固定子鉄心５が配設され、同
固定子鉄心５の内周面全体には多数条のスロット６が前
後方向（第２図において左右方向）に向けて凹設されて
いる。

第１図はスロット６の詳細を示す正面図、第４図はスロ
ット６内に配設される絶縁シートを示す斜視図である。

これらの図に示すように、絶縁シート７はエポキシ系プ
リプレーグ、即ち、予めエポキシ系の熱可塑性樹脂が含
浸された不織布であり、Ｕ字状に折曲されている。又、
含浸された熱可塑性樹脂は絶縁シート７の両側面におい
て樹脂層８ａ、８ｂを形成している。一方、前記固定子
鉄心５のスロット６は開口部６ａの幅が狭くなるように
形成され、スロット６内には前記絶縁シート７がスロッ
ト６の開口部６ａ側に向けて開口した状態で配設されて
いる。第２図に示すように、絶縁シート７の前後長は固
定子鉄心５の前後長より長く設定され、同シート７の両
端はスロット６内から前後両方向（第２図において左右
両方向に）それぞれ所定寸法だけ突出している。そして
、絶縁シート７の外側面は熱可塑性樹脂層８ｂによって
スロット６の内壁と接着されている。

又、前記固定子鉄心５には銅製の固定子コイル９が巻回
されており、その固定子コイル９の表面には保護膜が形
成されている。その結果、前記各スロット６の絶縁シー
ト７内には固定子コイル９が多数本重ねられた状態で配
置されている。そして、前記絶縁シート７の熱可塑性樹
脂層８ａは溶融して熱可塑性樹脂１０となり、その樹脂
１０によってスロット６内の固定子コイル９同士が結合
されるとともに、絶縁シート７に対しても結合されてい
る。又、第１図に示すように、各スロット６の開口部６
ａは不織布からなるカバー１１にて閉塞されている。

このように前記固定子鉄心５、絶縁シート７、固定子コ
イル９及びカバー１１によって本実施例の固定子が構成
されている。尚、前記固定子コイル９の保護膜は、スロ
ット６外に露出した固定子コイル９の保護作用をなすと
ともに、発電機内に侵入した異物による固定子コイルの
ショートを防止するようになっている。

次に、このように構成した交流発電機の固定子の製造手
順を説明する。

まず、固定子鉄心５の各スロット６内に前記絶縁シート
７を挿入し、次いで、この固定子鉄心５に周定子コイル
９を巻回する。さらに、固定子鉄心５を炉内に入れて加
熱する。その結果、絶縁シート７の熱可塑性樹脂層８ａ
、８ｂはそれぞれ溶融する。その後、固定子鉄心５を炉
内から取り出して自然冷却させると、熱可塑性樹脂層８
ｂが硬化して絶縁シート７の外側面とスロット６の内壁
面とを接着する。同時に、絶縁シート７内において熱可
塑性樹脂層８ａが熱可塑性樹脂１０として硬化し、各固
定子コイル９同士と絶縁シート７とを結合する。このと
き各固定子コイル９のスロット６外の箇所は、絶縁シー
ト７と接触しないことから熱可塑性樹脂１０が付着しな
い。そして、各スロット６の開口部６ａを前記カバー１
１にて閉塞すれば、固定子が完成する。

以上のような手順で製造された固定子を備えた発電機と
、固定子コイル全体に含浸処理を施した従来の固定子と
を備えた交流発電機とを対象にして騒音レベルを測定し
た。その結果を第５図に示す。この図において従来の発
電機は実線で、実施例の発電機は破線で示しているが、
特に低回転域で実施例の発電機の騒音レベルが低減され
ていることがわかる。

このように本実施例の交流発電機の固定子においては、
固定子コイル９のスロット６内に位置する箇所のみを、
熱可塑性樹脂１０にて互いに結合するとともに前記絶縁
シート７に対して結合した。

従って、固定子鉄心５のスロット６内で熱可塑性樹脂１
０にて各固定子コイル９同士と絶縁シート７とが結合さ
れ、固定子コイル９がスロット６内で確実に保持される
。よって、従来から行われていた含浸処理や粉体処理を
施さなくてもよく、同コイル９に含浸処理液等が付着す
るのが防止される。又、各固定子コイル９のスロット６
外の箇所は絶縁シート７と接触しないことから熱可塑性
樹脂１０も付着しない。

上記した固定子コイル９のスロット６外の箇所に付着物
があると、発電機の作動に伴って微振動して耳障りな異
音が生じたり磁気音が発生したりすることがあるが、こ
のように含浸処理液や熱可塑性樹脂ｌＯが付着していな
いため異音や磁気音の発生が未然に防止される。その結
果、発電機の作動時の騒音を低減させることができる。

加えて、本実施例の固定子においては、絶縁シート７が
熱可塑性樹脂層８ｂにてスロット６の内壁に対して接着
されていることから、発電機の作動時に固定子コイル９
の発生する熱が熱伝導率の良好な熱可塑性樹脂層８ｂを
経て固定子鉄心５側に効率良く逃がされ、固定子コイル
９の過熱を未然に防ぐことができる。

一方、上記した固定子の製造方法としては、まず、両側
面に熱可塑性樹脂層８ａ、８ｂが形成されたＵ字状の絶
縁シート７を固定子鉄心５のスロット６内に配設しく第
１工程）、次いで、前記固定子鉄心５に固定子コイル９
を巻回して同コイル°９の一部を前記スロット６の絶縁
シート７内において多数本重ねた状態で保持させ（第２
工程）、さらに、絶縁シート７の熱可塑性樹脂層８ａ、
８ｂを加熱して溶融させる（第３工程）ようにした。

そして、その熱可塑性樹脂１０が冷却されて硬化すると
、各固定子コイル９のスロット６内に位置する箇所のみ
が熱可塑性樹脂ｌＯにて互いに結合されるとともに絶縁
シート７に対しても結合される。

上記したように絶縁シート７に形成された熱可塑性樹脂
ｌＯを溶融させるだけの簡単な作業で、固定子コイル９
のスロット６内に位置する箇所のみを選択的に熱可塑性
樹脂１０にて結合させることができる。従って、極めて
容易に本実施例の固定子を製造することができる。

尚、この発明は上記実施例に限定されることはなく、例
えば、上記実施例ではＵ字状をなす絶縁シート７の両側
面に熱可塑性樹脂層８ａ、８ｂを形成したが、第６図に
示すように、外側面の熱可塑性樹脂層８ｂは形成しなく
てもよく、この、場合でもスロット６内で固定子コイル
９を確実に保持することができる。

又、上記実施例では絶縁シート７として不織布からなる
プリプレーグを用いたが、例えば、予め熱可塑性樹脂を
含浸させた絶縁紙を使用してもよい。

さらに、上記実施例では予め形成された絶縁シート７の
熱可塑性樹脂層８ａを過熱して溶融させて、固定子コイ
ル９のスロット６内に位置する箇所のみを互いに結合し
たが、例えば、固定子コイル９の巻回後にスロット６内
に熱可塑性樹脂を注入することで、このスロット６内の
コイル９のみを結合させてもよい。

〔発明の効果〕

以上詳述したように第１の発明の交流発電機の固定子に
よれば、異音や磁気音の発生を未然に防止し、発電機の
作動時の騒音を低減することができるという優れた効果
を発揮する。

又、第２の発明の交流発電機の固定子の製造方法によれ
ば、第１の発明の交流発電機の固定子を容易に製造する
ことができるという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の固定子におけるスロット内の詳細を示
す正面図、第２図は交流発電機の断面図、第３図は固定
子の正面図、第４図は絶縁シートの斜視図、第５図は実
施例の固定子と従来の固定子とをそれぞれ装備した交流
発電機の騒音レベルを示す図、第６図は別例の固定子に
おけるスロットの詳細を示す正面図である。 ５は固定子鉄心、６はスロット、７は絶縁シート、８ａ
は熱可塑性樹脂層、９は固定子コイル、１０は熱可塑性
樹脂。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、固定子鉄心の内周面に形成された多数条のスロット
   と、 前記固定子鉄心に巻回され、その一部が前記各スロット
   内で多数本に重ねられた固定子コイルと、前記スロット
   の内壁と各固定子コイルとの間に介装された絶縁シート
   と からなる交流発電機の固定子において、 前記各固定子コイルの絶縁シート内に位置する箇所のみ
   を、熱可塑性樹脂にて互いに結合するとともに前記絶縁
   シートに対して結合したことを特徴とする交流発電機の
   固定子。 ２、少なくとも一側面に熱可塑性樹脂層が形成された絶
   縁シートを、同樹脂層が内面側となるように折曲した状
   態で固定子鉄心のスロット内に配設する第１工程と、 前記固定子鉄心に固定子コイルを巻回し、同固定子コイ
   ルの一部を前記スロットの絶縁シート内において多数本
   重ねた状態で保持させる第２工程と、 前記絶縁シートの熱可塑性樹脂層を加熱して溶融させる
   第３工程と からなることを特徴とする交流発電機の固定子の製造方
   法。