JP2003111328A - Slot liner for rotating electric machine - Google Patents
Slot liner for rotating electric machineInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電動機や発電機な
どの回転電機のコアのスロット内に配置され、コアとコ
イル導線の間の絶縁を行うスロットライナの構成に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of a slot liner arranged in a slot of a core of a rotating electric machine such as an electric motor or a generator to insulate the core from the coil conductor.
【0002】[0002]
【従来の技術】電動機や発電機などの回転電機は、配列
された複数の歯を有するコアを有し、この歯と歯の間の
空間、すなわちスロットにコイル導線を納めて構成され
ている。コイル導線とコアとの間の絶縁を確保するため
に、これらの間にスロットライナと呼ばれるシート状の
絶縁材が配置されている。2. Description of the Related Art A rotary electric machine such as an electric motor or a generator has a core having a plurality of arranged teeth, and a coil wire is housed in a space between the teeth, that is, a slot. In order to ensure insulation between the coil conductor and the core, a sheet-shaped insulating material called a slot liner is arranged between them.
【0003】高温環境下で用いられる回転電機につい
て、前記絶縁材についても十分な耐熱性が必要となる。
このような絶縁材として、マイカを使用したものが知ら
れている。マイカを使用したシート状の絶縁材は、曲げ
などに弱く、特に、コイルの、コア端部より飛び出した
部分、いわゆるコイルエンド部分の成形時に荷重を受け
て破損しやすいという問題があった。この破損が問題と
なる場合には、従来、マイカを使用した絶縁材に、樹脂
などの比較的機械的な強度が高い材料の、前記絶縁材と
同程度の大きさのシートを積層してスロットライナを構
成していた。In a rotary electric machine used in a high temperature environment, the insulating material also needs to have sufficient heat resistance.
As such an insulating material, one using mica is known. The sheet-shaped insulating material using mica is vulnerable to bending and the like, and in particular, there is a problem in that a portion of the coil protruding from the core end portion, that is, a so-called coil end portion is easily subjected to a load and damaged. When this damage is a problem, conventionally, a sheet of a material having a relatively high mechanical strength, such as a resin, of the same size as the insulating material is laminated on the insulating material using mica, and the slot is formed. Made up the liner.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】前述したスロットライ
ナの補強用樹脂の層は、コイルとコアの間に介在するこ
ととなり、高温状況下では樹脂の延び、変形によりコア
から剥離してコイルで発生した熱がコアに伝わるのを阻
害し、コイルの放熱性が低下するという問題があった。The above-mentioned layer of the reinforcing resin for the slot liner is interposed between the coil and the core. Under high temperature conditions, the resin expands and is peeled from the core due to deformation and is generated in the coil. There is a problem in that the heat generated is hindered from being transferred to the core, and the heat dissipation of the coil is reduced.
【0005】本発明は前述の問題点を考慮してなされた
ものであり、回転電機のスロットライナの強度を確保
し、絶縁破壊を防止すると共に、コイルの放熱性を改善
することを目的とする。The present invention has been made in consideration of the above problems, and an object thereof is to secure the strength of a slot liner of a rotary electric machine, prevent dielectric breakdown, and improve heat dissipation of a coil. .
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、本発明にかかる回転電機のスロットライナでは、
その両端にそれぞれ別個に、互いに離して補強シートが
配置される。すなわち、スロットに、回転電機の軸方向
に延びて配置され、コイルとコアの絶縁を行う主絶縁シ
ートの端部付近に、補強シートが配置される。補強シー
トは、コア端部付近にて、主絶縁シートを補強し、例え
ばコイルエンドの処理などで主絶縁シートがコイルから
受ける荷重の一部を受け、絶縁を確保する。また、スロ
ットライナの端部以外では補強シートは存在せず、よっ
て、これが剥離してコイルからコアへの熱伝達を阻害す
ることがない。In order to solve the above-mentioned problems, in the slot liner of the rotary electric machine according to the present invention,
Reinforcing sheets are separately arranged on both ends of the sheet separately from each other. That is, the reinforcing sheet is arranged in the slot so as to extend in the axial direction of the rotating electric machine and near the end of the main insulating sheet that insulates the coil from the core. The reinforcing sheet reinforces the main insulating sheet near the end of the core, and receives a part of the load received from the coil by the main insulating sheet due to, for example, the treatment of the coil end to ensure insulation. Further, the reinforcing sheet does not exist except the end portion of the slot liner, and therefore, the reinforcing sheet does not peel off and hinder the heat transfer from the coil to the core.
【0007】補強シートは、回転電機の使用環境、特に
温度に関して考慮される必要がある。樹脂材料を用いる
場合、高温による炭化を生じては、絶縁性が低下するの
で、温度条件に適合した、材料を選定する必要がある。
この樹脂材料として、ポリイミドを用いれば、少なくと
も400°Cの耐熱性を得ることが可能である。The reinforcing sheet needs to be considered with respect to the usage environment of the rotating electric machine, particularly the temperature. When a resin material is used, if carbonization occurs at high temperature, the insulating property decreases, so it is necessary to select a material that is suitable for the temperature conditions.
If polyimide is used as the resin material, heat resistance of at least 400 ° C. can be obtained.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態(以下
実施形態という)を、図面に従って説明する。図1は、
電動機や発電機などの回転電機のステータの断面図であ
る。ステータのコア10は、概ね円筒形を有し、その内
周、すなわちロータに対向する面には、周方向に所定の
間隔で歯12が配列されている。歯12の間の空間であ
るスロット14内にはコイルを形成する導線16が納め
られるように配置されている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described below with reference to the drawings. Figure 1
FIG. 3 is a cross-sectional view of a stator of a rotary electric machine such as an electric motor or a generator. The core 10 of the stator has a substantially cylindrical shape, and teeth 12 are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction on the inner circumference, that is, the surface facing the rotor. Inside the slot 14, which is the space between the teeth 12, there is arranged a conductor 16 forming a coil.
【0009】図2は、一つのスロット14を拡大して示
した図である。コイルの導線16と、コア10の間に
は、スロット内周に沿うように、絶縁材としてのスロッ
トライナ18が配置されている。スロットライナ18
は、その軸方向中央部においては、3つのマイカ絶縁シ
ート20,22,24から構成されている。スロット1
4の開口部分には、ウエッジ25が配置されている。FIG. 2 is an enlarged view of one slot 14. Between the conductor 16 of the coil and the core 10, a slot liner 18 as an insulating material is arranged along the inner circumference of the slot. Slot liner 18
Is composed of three mica insulating sheets 20, 22, 24 at the central portion in the axial direction. Slot 1
A wedge 25 is arranged in the opening portion of No. 4.
【0010】図3は、電動機のステータを軸直交方向か
ら見た断面図である。スロットライナ18は、電動機の
軸方向に延び、その長さはコア10より長く、両端がコ
ア端面26より突出している。スロットライナ18は、
また、その全長にわたって延びる、前記3層のマイカ絶
縁シートからなる主絶縁シート28と、両端部のみに配
置された補強シート30を含む。図示するように、補強
シート30は、コア端面26の位置およびこの左右の位
置で、主絶縁シート28の外側に1枚重ねて配置されて
いる。すなわち、主絶縁シート28とコア10の間に介
在している。FIG. 3 is a sectional view of the stator of the electric motor as viewed in the direction orthogonal to the axis. The slot liner 18 extends in the axial direction of the electric motor, its length is longer than that of the core 10, and both ends project from the core end surface 26. The slot liner 18
Further, it includes a main insulating sheet 28 consisting of the above three layers of mica insulating sheet and extending over the entire length thereof, and a reinforcing sheet 30 arranged only at both ends. As shown in the figure, one reinforcing sheet 30 is arranged on the outer side of the main insulating sheet 28 at the position of the core end surface 26 and the left and right positions thereof. That is, it is interposed between the main insulating sheet 28 and the core 10.
【0011】コアに納められたコイル32の、コア端面
より出た部分であるコイルエンド34は、コイル形成
後、図示するように回転電機の半径方向外側に曲がるよ
うに成形される。このとき、スロットライナ18のコア
端面26から突出した部分が押され、曲げ荷重が発生す
る。特に、コア端面26の角部分では、高い応力が発生
する。補強シート30は、この応力を分散するととも
に、主絶縁シート28に発生する応力を低減する。これ
によって、機械的に弱いマイカ製の絶縁シートの破損を
防止し、絶縁性の確保をしている。A coil end 34, which is a portion of the coil 32 housed in the core, extending from the end face of the core, is formed so as to be bent outward in the radial direction of the rotating electric machine as shown in the figure after forming the coil. At this time, the portion of the slot liner 18 protruding from the core end surface 26 is pushed, and a bending load is generated. In particular, high stress is generated at the corners of the core end surface 26. The reinforcing sheet 30 disperses this stress and reduces the stress generated in the main insulating sheet 28. As a result, the mechanically weak insulating sheet made of mica is prevented from being damaged and the insulating property is secured.
【0012】補強シート30は、ポリイミド樹脂製であ
る。ポリイミド樹脂の耐熱性は、非常に高く、例えばデ
ュポン社製のカプトン(登録商標)では、400°C程
度の耐熱性がある。このように高い耐熱性を有するた
め、高温環境下であっても炭化せず、絶縁性を確保する
ことができる。The reinforcing sheet 30 is made of polyimide resin. The heat resistance of the polyimide resin is very high. For example, Kapton (registered trademark) manufactured by DuPont has a heat resistance of about 400 ° C. Since it has such high heat resistance, it does not carbonize even in a high temperature environment, and it is possible to ensure insulation.
【0013】図3に示されるように、スロットライナ1
8の両端部以外の部分は、補強シート30が存在しな
い。よって、コイルの導線に電流が流れることにより発
生する熱は、補強シート30を介することなく、コア1
0に伝達される。つまり、コア中央部分において補強シ
ート30が熱伝達を阻害することがなく、高い放熱特性
を得ている。また、ポリイミド樹脂は、400°Cでは
炭化しないものの、これ以上の温度では縮みを生じる。
この縮みにより、コアと補強シートの密着性が低下する
と、熱伝達が阻害されるという問題があり、この面から
も、補強シート30はスロットライナ18の端部のみに
配置される。つまり、補強シートが縮んでも、両端部の
みに配置されているのであれば、中央部分の熱伝達は阻
害されず、放熱性が確保される。As shown in FIG. 3, the slot liner 1
The reinforcing sheet 30 does not exist in portions other than both end portions of 8. Therefore, the heat generated by the current flowing through the conductor of the coil does not pass through the reinforcing sheet 30 and
Transmitted to 0. That is, the reinforcing sheet 30 does not hinder the heat transfer in the central portion of the core, and high heat dissipation characteristics are obtained. Further, although the polyimide resin does not carbonize at 400 ° C., it shrinks at a temperature higher than this.
If the adhesion between the core and the reinforcing sheet deteriorates due to this shrinkage, there is a problem that heat transfer is hindered. From this aspect as well, the reinforcing sheet 30 is arranged only at the end portion of the slot liner 18. That is, even if the reinforcing sheet is shrunk, if it is arranged only at both ends, heat transfer in the central portion is not hindered and heat dissipation is secured.
【0014】図4は、スロットライナの端部の他の構成
を示す図である。主絶縁シート40は、前述の主絶縁シ
ート28と同様の構成を有している。主絶縁シート40
の両端部分、すなわちコア端面付近には、補強シート4
2が配置されている。補強シート42は折り曲げられ、
このときの折り目が主絶縁シート40の端に沿うように
され、これによって主絶縁シート40の端部を覆うよう
に配置される。これによって、主絶縁シート40の端部
をより強く補強することができる。FIG. 4 is a view showing another structure of the end portion of the slot liner. The main insulating sheet 40 has the same configuration as the main insulating sheet 28 described above. Main insulation sheet 40
At both end portions of the core, that is, near the end surface of the core, the reinforcing sheet 4
2 are arranged. The reinforcing sheet 42 is folded,
The folds at this time are made to extend along the edges of the main insulating sheet 40, and are thereby arranged so as to cover the edges of the main insulating sheet 40. Thereby, the end portion of the main insulating sheet 40 can be reinforced more strongly.
【図1】 電動機のステータコアの概略の軸直交断面図
である。FIG. 1 is a schematic axial cross-sectional view of a stator core of an electric motor.
【図2】 図1のステータコアのスロット部分の拡大図
である。FIG. 2 is an enlarged view of a slot portion of the stator core of FIG.
【図3】 ステータコアの軸を含む概略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view including a shaft of a stator core.
【図4】 補強シートの他の例を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing another example of a reinforcing sheet.
10 ステータコア、12 歯、14 スロット、18
スロットライナ、26 コア端面、28,40 主絶
縁シート、30,42 補強シート。10 stator cores, 12 teeth, 14 slots, 18
Slot liner, 26 core end face, 28,40 main insulating sheet, 30,42 reinforcing sheet.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小椋 彰 東京都東村山市野口町2丁目16番2号 日 機装株式会社東村山製作所内 (72)発明者 江口 真右 東京都東村山市野口町2丁目16番2号 日 機装株式会社東村山製作所内 Fターム(参考) 5H604 AA02 CC05 CC14 DB26 PA07 PB04 PC01 PD02 PD03 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Akira Ogura 2-16-2 Noguchi-cho, Higashimurayama-shi, Tokyo Sun Kiso Co., Ltd. Higashimurayama Works (72) Inventor Maguchi Eguchi 2-16-2 Noguchi-cho, Higashimurayama-shi, Tokyo Sun Kiso Co., Ltd. Higashimurayama Works F-term (reference) 5H604 AA02 CC05 CC14 DB26 PA07 PB04 PC01 PD02 PD03
Claims (5)
たスロットライナであり、前記スロット内に納められる
導線と前記コアとを絶縁するスロットライナであって、 回転電機軸方向に延びて配置され、前記コア以上の長さ
を有する主絶縁シートと、 前記コアの両端付近にそれぞれ別個に、離して設けら
れ、前記主絶縁シートの、コア端面の位置を含む部分
に、これに重ねて配置された補強シートであって、少な
くとも前記コアと前記主絶縁シートの間に配置され、前
記主絶縁シートにかかる荷重に関し補強する補強シート
と、を有するスロットライナ。1. A slot liner arranged in a slot of a core of a rotating electric machine, which is a slot liner for insulating a conductor housed in the slot from the core, the slot liner extending in an axial direction of the rotating electric machine. A main insulating sheet having a length equal to or greater than the core, and separately provided near both ends of the core, separately from each other, and overlapped with a portion of the main insulating sheet including the position of the core end surface. And a reinforcing sheet which is disposed at least between the core and the main insulating sheet and reinforces a load applied to the main insulating sheet.
て、前記補強シートは、ポリイミド製である、スロット
ライナ。2. The slot liner according to claim 1, wherein the reinforcing sheet is made of polyimide.
て、前記補強シートは、400°C以上の耐熱性を有す
る、スロットライナ。3. The slot liner according to claim 1, wherein the reinforcing sheet has heat resistance of 400 ° C. or higher.
トライナであって、前記補強シートは折り曲げられて、
その折り目が前記主絶縁シートの端部に対応し、これを
覆うように配置されるスロットライナ。4. The slot liner according to claim 1, wherein the reinforcing sheet is bent,
A slot liner whose folds correspond to the ends of the main insulating sheet and are arranged to cover the ends.
トライナを用いた回転電機。5. A rotating electric machine using the slot liner according to any one of claims 1 to 4.
Priority Applications (8)
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2001
- 2001-09-28 JP JP2001299944A patent/JP2003111328A/en active Pending
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