转子线圈的制造方法和旋转电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本文中说明的实施例通常涉及转子线圈的制造方法和旋转电机。
【背景技术】
[0002]通过采用其中例如通过所谓的沿边弯折将长的铜带形成卷绕状态的制造方法、其中带状状态的多条铜带通过铜焊或者TIG(钨极惰性气体)焊接被连接以形成线圈状态的制造方法等等，制造用于抽水蓄能发电等的变速发电电动机的转子线圈。
[0003]此处，在变速发电电动机的转子线圈中，刚性高的增强构件通过TIG焊接等被结合到其中多条线被捆绑的线束的端部部分，以防止线圈端部部分被离心力变形。注意，铜、铜合金等通常被用于线束和增强构件的材料。
[0004]但是，铜和铜合金是很难被焊接的材料。因此，在制造的转子线圈时，在焊接部分容易发生缺陷，并且在焊接之后不能获得足够的机械强度，另外担心焊接之后的变型等等。
[0005]实施例要解决的问题是，提供一种能保证所需的机械强度同时抑制发生缺陷和变形的转子线圈的制造方法和旋转电机。
【附图说明】
[0006]图1是示意性示出了包含根据第一实施例的转子线圈的旋转电机的横截面的视图。
[0007]图2是截面图，示意性示出了图1中的转子线圈的结构以及其外周部分。
[0008]图3是透视图，从第一外表面侧示意性示出了图1中的转子线圈的制造方法。
[0009]图4是从平面方向(上表面方向)示意性示出了图3中的转子线圈的制造方法的视图。
[0010]图5是透视图，示意性示出了从图3中的转子线圈的制造方法中一部分制造步骤被改变的制造方法。
[0011]图6是透视图，示意性示出了从图3和图5中的转子线圈的制造方法中一部分制造步骤被改变的制造方法。
[0012]图7是透视图，示意性示出了从图3、图5和图6中的转子线圈的制造方法中一部分制造步骤被改变的制造方法。
[0013]图8是透视图，示意性示出了从图3和图5至图7中的转子线圈的制造方法中一部分制造步骤被改变的制造方法。
[0014]图9是从第二外表面侧示意性示出了根据第二实施例的转子线圈的制造方法的视图。
[0015]图10是从第二外表面侧示意性示出了图9中的转子线圈的制造方法的视图。
[0016]图11是透视图，从第一外表面侧示意性示出了根据第三实施例的转子线圈的制造方法。
[0017]图12是透视图，示意性示出了从图11中的转子线圈的制造方法改变一部分制造步骤的制造方法。
[0018]图13是透视图，从第一外表面侧示意性示出了根据第四实施例的转子线圈的制造方法。
[0019]图14是透视图，示意性示出了从图13中的转子线圈的制造方法中改变一部分制造步骤的制造方法。
[0020]图15是透视图，示意性示出了从图13和图14中的转子线圈的制造方法中改变一部分制造步骤的制造方法。
[0021]图16是透视图，示意性示出了从图13至图15中的转子线圈的制造方法中改变一部分制造步骤的制造方法。
【具体实施方式】
[0022]根据一个实施例的转子线圈的制造方法包括:制备包括多条线的线束和增强构件，所述增强构件构造用于增强线束，每条线被捆绑，以形成线束；配置线束和增强构件，以使得线束的端部和增强构件的端部互相接触，线束被配置成具有垂直于线束和增强构件之间的边界的纵向方向，并且包括多条线，其在第一外表面上的倾斜的纵向方向相对于线束的纵向方向倾斜；旋转驱动在第一外表面上在边界处的工具，使其进入所述边界；和，使得在所述边界上的所述旋转从动工具沿着第一外表面运动。
[0023]下文，基于【附图说明】实施例。
[0024]<第一实施例>
[0025]图1示出了旋转电机10，包括通过根据本实施例的转子线圈的制造方法制造的转子线圈7。如图1所示，该旋转电机10例如是变速旋转电机，更具体而言，例如是用于抽水蓄能发电的变速发电电动机等等。
[0026]旋转电机10包括定子3、转子5等。此外，旋转电机10包括冷却机构等，其具有分别对称地设置在转子5的旋转轴9的两个端部处的例如风扇15和气流管道。旋转轴9通过支承机构被包括定子3的结构部分支撑。定子3包括定子线圈12和定子铁芯14。另一方面，转子5包括一体设置有旋转轴9的转子铁芯8和转子线圈7。
[0027]如图2所示，转子铁芯8设置有沿着旋转轴9的圆周方向散布的多个槽18，以容纳转子线圈7。如图2所示，每个转子线圈7以例如跨越一对互相相邻的槽18的状态被容纳。槽18在容纳转子线圈7的位置被从其开口侧楔入的楔19封闭。
[0028]此外，转子线圈7由线束31、绝缘层21、电场缓和层(低阻抗电晕防止层)22等等构成，如图2所示。线束31通过捆绑多条线20a形成，每条线覆盖有例如绝缘覆层20b。绝缘层21通过在线束31的外周上多次缠绕云母带等形成。电场缓和层22通过在绝缘层21的另一外周上卷绕所谓的半导体带等形成。
[0029]此处，在用于变速发电电动机(变速旋转电机)的转子线圈7中，线圈端部通过结合增强构件32和线束31的端部制成，如图1所示。即，增强线束31的增强构件32被结合到线束31上，以防止转子线圈7的线圈端部部分被在旋转电机(变速发电电动机)10操作时伴随着速度的改变而作用在转子5上的相对大的离心力变形。
[0030]因此，增强构件32具有矩形的平行六面体实体结构，以获得比其中线被捆绑的线束31高的刚性(机械强度)。注意到，增强构件32通过预定的支撑构件被转子主体支撑。此外，增强构件32和线束31的线20a通过使用铜和铜合金作为材料构成。注意到，也能通过使用铝和铝合金作为材料构成增强构件32和线束31的线20a。
[0031]接下来，基于图3和图4主要说明本实施例的转子线圈的制造方法，其适于能够在线束31和增强构件32之间结合。本实施例的转子线圈的制造方法包括接触步骤(接触步骤具有:制备包括多条线的线束和增强构件，以及配置线束和增强构件)和第一结合步骤(第一结合步骤具有:在第一外表面上在边界处旋转驱动工具，和沿着第一外表面使得在边界上的旋转从动工具运动)。首先，在接触步骤中，线束31与增强构件32的端部31a，32a互相接触，如图3和图4所示。更具体地，线束31和增强构件32以这样的布置关系通过例如专用的夹具等被固定在预定的加工板上。当如上所述固定的线束31的长度和增强构件32的长度相加时，变成了例如约5m的长度。
[0032]此处，每个要用于结合物体的线束31和增强构件32的凹槽的形状都是所谓的I凹槽(I形凹槽)。即，在接触步骤中直接接触的线束31和增强构件32的各自的全部界面(各自互相面对的端部31a，32a的端面)都由平坦表面形成。
[0033]接下来，在第一结合步骤中，如图3和图4所示，沿着箭头SI方向旋转驱动的工具30从端部31a，32a互相接触的线束31和增强构件32之间的边界部分25的第一外表面Fl侧穿入，并且沿着边界部分25的界面25a在箭头BI的方向上滑动(运动)。
[0034]工具30是具有合适的成阶柱形的结合工具，该成阶柱形具有大直径肩部30a和设置在肩部30a的尖端部侧处的小直径突出部30b。