专利名称：清漆浸渍状态的判定方法
技术领域：
本发明涉及判定具备清漆浸渍而形成的线圏以及电机用铁心的铁心 装配体的清漆浸渍状态的方法。
背景技术：
在制造电机的工序中，在将电磁钢板层叠而成的电机用铁心的槽， 隔着绝缘纸插入配置通过缠绕电磁线而形成的线圏。然后，作为清漆浸 渍工序，在线圏的一部分从电机用铁心的轴向端面突出出来而形成的线 圏端部，滴下液态的热固性树脂、即清漆，且利用该清漆的毛细管现象， 向电机用铁心的槽内填充清漆。之后，对线圏以及电机用铁心进行加热 等使清漆硬化，来制造铁心装配体。
这样，作为进行清漆滴下浸渍的方法，例如，有专利文献l所示的 内容。
通过向上述槽内进行清漆的充填，利用清漆使线圏彼此之间、线圏 与绝缘纸之间、以及绝缘纸与电机用铁心之间紧固。由此来保护电磁线 的绝缘膜，使其不会由于向线圏通电时产生的电磁振动等被破坏，另夕卜， 也提高了电机用铁心中的散热性和对绝缘功能起到辅助作用等。
然而，虽然为了使在电机用铁心的槽中的清漆的填充程度(浸渍率) 稳定，对清漆的滴下量等进行了管理，然而只管理该清漆的滴下量，由 于有清漆从线圏滴落，或清漆附着于电机用铁心的轴向端面等现象，因 此实际上不能确认填充于槽内的清漆量(浸渍率)。
为此，为了确认清漆的浸渍率，而进行抽样破坏检查。在该抽样破 坏检查中，抽样大量生产中的铁心装配体的任意一个，且在与电机用铁 心的轴向正交的方向上切断该铁心装配体，通过图《象处理求出该切断面 中的槽内的间隙面积，从而求出清漆的浸渍率。
然而，为了检查清漆的浸渍率，若进行了上述抽样破坏检查，则废
弃掉进行了该检查的铁心装配体。另外，在该检查中，由于进行铁心装 配体的切断，因此检查需要花费时间。
并且，在大量生产铁心装配体时，由于抽样破坏检查，不能对铁心 装配体的全部产品进行检查，因此在使清漆的浸渍率检查精度提高方 面，这样的检查是不充分的。
专利文献1:日本特开2003-189523号7>净艮
发明内容
本发明是鉴于这样的以往的问题点而完成的，其目的在于提供一种 可以进行清漆浸渍状态的非破坏检查，并且可以提高清漆浸渍状态的检 查精度的清漆浸渍状态的判定方法。
本发明，提供一种清漆浸渍状态的判定方法，是判定铁心装配体的 清漆浸渍状态的方法，且该铁心装配体为在电机用铁心的槽内配置线 圏，并将该线圏以及上述槽内进行清漆浸渍而形成的，其特征在于，
在上述电机用铁心和上述线圏之间施加交流电压，求出介质损耗角 正切即Un5，且当该tan5的值，为预先规定的优良品基准值以下时， 判定该铁心装配体的清漆浸渍状态为正常。
本发明的清漆浸渍状态的判定方法为，在铁心装配体中，在电机用铁 心与线圏之间，存在线圏表面的绝缘膜、清漆、绝缘纸、空气等，由此， 通过测量在电机用铁心与线圏之间施加了交流电压时产生的介质损耗 角正切(介质损耗)，来判定铁心装配体的清漆浸渍状态。
然而，在电机用铁心的槽内的清漆的填充率(浸渍率)较小时，槽 内的间隙的比例(空气的比例)增加，另一方面，在电机用铁心的槽内 的清漆的填充率较大时，槽内的清漆的比例增加。而且，上述介质损耗 角正切即tan5的值，受电机用铁心的槽内的清漆的占有率和空气的占 有率的比例的影响而变化。
在本发明中，预先对清漆的滴下量不同的多个铁心装配体进行破坏检 查等，测量各铁心装配体中的清漆浸渍状态，并且事先求出向各铁心装 配体施加了交流电压时的tan5的值，而且，预先规定清漆浸渍状态为
正常时的tan8的值为优良品基准值。
而且，在进行铁心装配体的制造，实际进行清漆浸渍状态的优劣判 定时，是通过测量向铁心装配体施加了交流电压时的tan5的值来进行 优劣判定。
即，当所制造的铁心装配体的tan5的值，为上述优良品基准值以 下时，判定该铁心装配体的清漆浸渍状态为正常，当超过了上述优良品 基准值时，判定该铁心装配体的清漆浸渍状态为异常。
由此，如果使用本发明的清漆浸渍状态的判定方法，为了检查铁心装 配体的清漆浸渍状态，可以无需进行抽样破坏检查，而进行非破坏检查。 因此，在制造铁心装配体的过程中，无需破坏铁心装配体，并可以使清 漆浸渍状态的检查所需的时间缩短。
并且，根据本发明，由于可以通过非破坏检查来检查清漆浸渍状态， 因此在大量生产铁心装配体时，可以对铁心装配体的全部产品进行检 查。
因此，根据本发明的清漆浸渍状态的判定方法，可以进行清漆浸渍的 非破坏检查，并且可以提高清漆浸渍状态的检查精度。
图l为表示实施例中的，从与轴向正交的方向观察到的进行了清漆浸 渍的状态的铁心装配体的状态的剖视说明图。
图2为表示实施例中的，从轴向观察到的施加了交流电压的状态的铁 心装配体的状态的剖视说明图。
图3为示意地表示实施例中的，施加了交流电压的状态的铁心装配体 的说明图。
图4为用于说明实施例中的，清漆浸渍前的铁心装配体中的可浸渍清 漆的间隙的剖视说明图。
图5为用于说明实施例中的，清漆浸渍后的铁心装配体中的清漆浸渍 率的剖视说明图。
图6为示意地表示实施例中的，将交流电压施加于介质的状态的说明图。
图7为用于说明实施例中的，在介质中产生的介质损耗的说明图。
图8为表示实施例中的，介质的等效电路的说明图。
图9为实施例中的，横轴取清漆浸渍率，纵轴取tan3，来表示两者关 系的曲线图。
图IO为实施例中的，横轴取清漆浸渍率，纵轴取电流值，来表示流经 电容器的电流和流经电阻的电流的曲线图。
具体实施例方式
对上述的本发明中的优选实施方式进行说明。
在本发明中，事先求出清漆浸渍率与上述tan5的关系，且该清漆浸
渍率即相对上述电机用铁心的槽内的可浸渍清漆的间隙的清漆的浸渍 量，优选为当上述tan5值为预先规定的优良品基准值以下时，则判定
上述清漆浸渍率为规定值以上。
在这种情况下，由于tan5的值为上述优良品基准值以下，因此可以 容易地确认在该铁心装配体的电机用铁心的槽中，适当地进行了清漆的 浸渍。另外，通过求出上述铁心装配体中的tan5的值，也可以知道该 铁心装配体的电机用铁心的槽中的清漆浸渍率的值。
此外，可以将上述可浸渍清漆的间隙设为，在电机用铁心的槽内， 配置了绝缘涂层后的线圏以及绝缘纸等的插入部件时，在该槽内产生的 间隙(空隙)。而且，可以将清漆浸渍率设为，相对于上述间隙的量所填 充的清漆的量。
另外，可以将上述清漆浸渍率的值，作为上述电机用铁心的轴向中 心位置的上述清漆的浸渍量来求出。
在上述清漆的滴下浸渍中，在从电机用铁心的轴向两端面分别突出 的线圏端部进行清漆的滴下，并利用清漆的毛细管现象，将清漆填充于 电机用铁心的槽内。而且，推定清漆浸渍率的值，在电机用铁心的轴向中央位置的值为最小(差)。
为此，在上述清漆浸渍率和上述tan5的关系中，事先将清漆浸渍率 的值，作为电机用铁心的轴向中心位置的清漆的浸渍量(填充量)来求 出，由此可以知道，由于所制造的铁心装配体的tan5的值为上述优良 品基准值以下，从而在该铁心装配体中清漆浸渍最难进行位置的清漆浸 渍率为规定值以上。
实施例
以下，对于本发明的清漆浸渍状态的判定方法涉及的实施例，与附图 一起进行说明。
本例的清漆浸渍状态的判定方法，如图1、图2所示，在电机用铁心 2的槽21内配置绝缘纸31以及线圏4，并通过非破坏检查来进行在线 圏4与槽21内进行清漆浸渍而形成的铁心装配体1的清漆浸渍状态的优 劣判定。
具体地说，在本例的判定方法中，如图2所示，对于上述铁心装配体 1，在电机用铁心2和线圏4之间施加交流电压E，来求出该铁心装配体 1的介质损耗角正切即tan5 。而且，如图9所示，当该tan5的值，为 预先规定的优良品基准值以下时，则判定该铁心装配体1的清漆浸渍状 态为正常。
以下，对本例的清漆浸渍状态的判定方法，与图1~图10—起进行详 细地说明。
本例的清漆浸渍状态的判定方法，如图3、图5所示，在铁心装配体 1中，在电机用铁心2和线圏4之间，存在构成线圏4的电磁线41的绝 缘膜411、清漆5、绝缘纸31、空气50等，由此，通过测量在电机用铁 心2和线圏4之间施加了交流电压E时产生的介质损耗角正切(介质损 耗)，来判定铁心装配体l的清漆浸渍状态。
本例中制造的电机用铁心2为，三相电机用定子铁心2，且插入配 置于该定子铁心2的线圏4为，U相、V相、W相的三相线圏4。另外， 各线圏4，是通过缠绕进行绝缘涂层而形成的电磁线41而形成的。
而且，当制造铁心装配体1时，首先，在定子铁心2的槽21内配 置绝缘纸31，然后，在该绝缘纸31的内侧插入配置线圏4，接着，在 槽21的开口部插入配置由热塑性树脂等形成的楔块32。
然后，如图1所示，在从定子铁心2的轴向两端面22突出出来的线圏 端部42进行液态的热固性树脂即清漆5的滴下，并利用清漆5的毛细管 现象在线圏4及槽21内进行清漆5的浸渍。然后，向线圏4进行通电， 加热线圏4和定子铁心2，使滴下的清漆5硬化，来制造铁心装配体1。 此外，清漆为将热固性树脂溶化于溶剂中的物质，在加热时， 一部分溶剂 蒸发，并且，清漆中的催化剂引起自由基反应，而使热固性树脂硬化。
另外，进行了该线圏4和定子铁心2的加热后，可以使铁心装配体1 所包含的水分蒸发。
在本例的清漆浸渍状态的判定方法中，使用了 tan3试验机，且该tanS 试验机将铁心装配体1当作介质10,测量该介质10的作为介质损耗(介 质损耗角正切)的tan3。
如图6所示，在向介质10施加了频率f的交流电压E时，如图7所示， 如果在介质10中没有介质损耗，则流经介质10的电流I的相位相对于在 介质10中产生的电压成向前卯。，与此相对，由于在介质10中有介质损 耗，在流经介质10的电流I的相位中产生3°的延迟，利用此来计算出tanS。
另外，如图8所示，可以将^h质10，利用相对交流电压E的电压源6， 并联连接了电阻值R的电阻和静电容量C的电容器的等效电路来表现，当 设流经电阻的电流为Ir 、流经电容器的电流为Ic时，可以通过tan6=Ir/Ic= 1 / (2兀fCR)而求出tanS。
本例中，制造使清漆5的滴下量(附着量)不同的多个铁心装配体l， 并将各铁心装配体1的定子铁心2的轴向中心位置23 (参见图1)的清漆 5的浸渍量，作为清漆浸渍率X而求出。切断清漆浸渍后的铁心装配体1 的定子铁心2的轴向中心位置23，并对于该切断面，作为相对于定子铁心 2的槽21内的可浸渍清漆的间隙K (参见图4)的清漆5的浸渍量而求出 该清漆浸渍率X。
此外，定子铁心2的轴向中心位置23为，最远离从定子铁心2的轴向
端面22突出出来的一对线圏端部42的位置，认为是清漆浸渍最难进行的 位置。为此，认为，通过测量定子铁心2的轴向中心位置23的清漆浸渍率 X，可以测量该铁心装配体1中的清漆浸渍率X的最低值。
更具体地说，对于清漆浸渍前的铁心装配体1的定子铁心2中的轴向 中心位置23的截面，作为在槽21内形成的间隙的面积，来计算出上述可 浸渍清漆的间隙K。即，如图4所示，对于清漆浸渍前的铁心装配体1的 定子铁心2中的轴向中心位置23的截面，作为在定子铁心2的槽21内， 配置了线圏4 (绝缘涂层后的多条电磁线41)、绝缘纸31以及楔块32后， 从由绝缘纸31以及楔块32包围的空间面积A中，减去线圏4占有的面积 B以后的面积K (K=A-B)，来计算出可浸渍清漆的间隙K。
可以根据槽21的面积、电磁线41的外径及条数、绝缘纸31的厚度、 楔块32的位置等设计上的值来计算出该清漆浸渍前的面积K。
另外，在对铁心装配体1进行了清漆5的浸渍后，只要在定子铁心2 的槽21内未完全填充清漆5，则在该槽21内就形成有未填充清漆5的空 隙50。
如图5所示，当求上述清漆浸渍率X时，切断清漆浸渍后的铁心装配体 l的定子铁心2的轴向中心位置23,并对该切断面，进行图像处理，计算 出上述未填充的空隙50的面积L。然后，作为相对可浸渍清漆的间隙K的 清漆5的占有面积K-L,根据X= (K-L) /K x 100%求出清漆浸渍率X。
另外，在切断使上述清漆5的滴下量不同的各铁心装配体1之前，测 量各铁心装配体1的tan5 。如图2所示，在铁心装配体1中的定子铁心 2和线圏4 (绕线的端部即导线接头部)之间，施加频率f的交流电压E、 测量铁心装配体l中的静电容量C，和铁心装配体l中的电阻值R,并根 据tan5=l/ (27ifCR) x 100%来^^出^亥tan5 。
图3,为示意地表示在定子铁心2和线圏4 (电磁线41)之间，施加 交流电压E的状态的图。如同图所示，定子铁心2和线圏4之间，存在电 磁线41的绝缘膜411、清漆5、绝缘纸31，以及空隙50。为此，通过在 定子铁心2和线圏4之间施加产生电晕放电的交流电压E，可以测量tan 5 。
如图5所示，在铁心装配体1中，在定子铁心2和线圏4之间，通过 构成线圏4的电磁线41的绝缘膜411、清漆5、绝缘纸31等被绝缘，因 此，将上述交流电压E的电压值设为，在铁心装配体l中产生电晕放电时 的电压值以上。在本例中，向铁心装配体l,施加了 1.1~1.4 kV以上的 交流电压E时产生了电晕放电。因此，为了留有富余，而向铁心装配体l， 施加了 1. 6kV的交流电压E。另外，交流电压E的频率f为60Hz。
此外，本例的铁心装配体l，为三相电机用的定子铁心2，并且在三相 线圏4的导线接头部和定子铁心2之间施加了交流电压E。
图9表示对使上述清漆5的滴下量不同的各铁心装配体1的tan5进 行测量后的测量结果。而且，如同图所示，将清漆浸渍率X (%)的值和 tan5 (%)的值画成曲线图，通过进行回归分析，得出清漆浸渍率X和tan 5的关系线S。对于该关系线S，可知随着铁心装配体1中的清漆浸渍率X 变大，tan5的值变小。
另外，在本例中，将上述关系线S,作为清漆浸渍率X和tan5的关 系图来使用，并通过测量清漆浸渍后的铁心装配体1的tan5 ，来推定铁 心装配体1中的清漆浸渍率X,从而进行该铁心装配体1的清漆浸渍状态 的优劣判定。
此外，当清漆5的占有率变大时，由于清漆5的介电常数与空气50 的介电常数相比较大(当空气50的介电常数为1时，则清漆5的介电常 数为3~4左右)，因此与空气50相比清漆5更容易使电流通过，因而被 认为清漆5的占有率越大，tan5的值也越大。然而，实际上，清漆5的 占有率越大，tan5的值越小。该理由为，当清漆5的占有率变大时，向 线圈4通电时，自该线圏4产生的泄漏电流减少，由此铁心装配体l中的 绝缘耐压增加。
另外，作为参考，在图10，表示了求出的清漆浸渍率X (%)，和流经 铁心装配体1的等效电路中的电容器的电流Ic (mA),以及流经铁心装配 体l的等效电路中的电阻的电流Ir (mA)之间的关系的结果。
如同图所示，可知，铁心装配体1 率X发生变化也基本不发生变化，另一 的值，随着清漆浸渍率X变大而变小。
中的电流Ic的值，即使清漆浸渍 方面，铁心装配体1中的电流Ir 由此可知，tan5较大程度受铁心 装配体1中的电流Ir的变化影响而发生变化。
在本例的清漆浸渍状态的判定方法中，如图9所示，4吏用上述那样求 出的清漆浸渍率X (%)和tan5 (%)的关系图，在清漆浸渍率X为80% 以上时判定为优良品(正常地进行了清漆浸渍)。另外，在上述关系图中， 将清漆浸渍率X为80%时的tan 5值(约1. 3%)作为优良品基准值。
另外，可以规定优良品基准值，比根据关系图读取的tan5的值留有 少许的余量。
而且，通过测量清漆浸渍后的铁心装配体1的tan5 ，来推定该铁心 装配体1的清漆浸渍率X,当tan5的值为优良品基准值以下时，认定清 漆浸渍率X为规定值以上，在该铁心装配体1中正常地进行了清漆浸渍。
这样，如果使用本例的清漆浸渍状态的判定方法，为了检查铁心装配 体l的清漆浸渍状态，则可以无需进行抽样破坏检查，而进行非破坏检查。 因此，在制造铁心装配体1的过程中，可以无需破坏铁心装配体1,并使 清漆浸渍状态的检查所需的时间缩短。
并且，根据本例，可以通过非破坏检查来检查清漆浸渍状态，因此在 大量生产铁心装配体1时，可以对铁心装配体1的全部产品进行检查。
因此，根据本例的清漆浸渍状态的判定方法，可以进行非破坏检查， 并且可以提高清漆浸渍状态的检查精度。
权利要求
1.一种清漆浸渍状态的判定方法，是判定铁心装配体的清漆浸渍状态的方法，且该铁心装配体为在电机用铁心的槽内配置线圈，并将该线圈以及上述槽内进行清漆浸渍而形成的，该清漆浸渍状态的判定方法，其特征在于，在上述电机用铁心和上述线圈之间施加交流电压，求出介质损耗角正切即tanδ，且当该tanδ的值，为预先规定的优良品基准值以下时，判定该铁心装配体的清漆浸渍状态为正常。
2. 根据权利要求l所述的清漆浸渍状态的判定方法，其特征在于， 事先求出清漆浸渍率与上述tan3的关系，且该清漆浸渍率即相对上述电机用铁心的槽内的可浸渍清漆的间隙的清漆的浸渍量，当上述 tan3的值为预先规定的优良品基准值以下时，则判定上述清漆浸渍率为 规定值以上。
3. 根据权利要求2所述的清漆浸渍状态的判定方法，其特征在于， 作为上述电机用铁心的轴向中心位置的上述清漆的浸渍量来求出上述清漆浸渍率的值。
全文摘要
本发明提供一种清漆浸渍状态的判定方法，在电机用铁心(2)的槽(21)内配置绝缘纸(31)以及线圈(4)，并通过非破坏检查来进行在线圈(4)和槽(21)内利用清漆(5)进行浸渍而形成的铁心装配体(1)的清漆浸渍状态的优劣判定。在该判定方法中，对于铁心装配体(1)，在电机用铁心(2)和线圈(4)之间施加交流电压(E)，来求出该铁心装配体(1)的介质损耗角正切即tanδ。当该tanδ的值，为预先规定的优良品基准值以下时，则判定该铁心装配体(1)的清漆浸渍状态为正常。
文档编号H02K15/12GK101341396SQ20078000086
公开日2009年1月7日 申请日期2007年2月2日 优先权日2006年3月27日
发明者木村英明, 桥本伸吾 申请人:爱信艾达株式会社