(57)【要約】【課題】界磁コイル、ダンパーバーおよび短絡導体からの放熱効果を高め、小形・軽量化された信頼性の高い回転電機を提供する。【解決手段】回転子継鉄の外周部に、複数の磁極鉄心を突出して配置し、この磁極鉄心に界磁コイルを巻装して構成した回転電機の回転子において、界磁コイルの表面に対して、放熱性、耐熱性、絶縁性にすぐれた特性を有する塗料を塗布することを特徴とする。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子継鉄の外周部に、複数の磁極鉄心を突出して配置し、この磁極鉄心に界磁コイルを巻装して構成した回転電機の回転子において、
前記界磁コイルの表面に対して、放熱性、耐熱性、絶縁性にすぐれた特性を有する塗料を塗布したことを特徴とする回転電機の回転子。
【請求項２】
界磁コイルと磁極鉄心、磁極頭部および回転子継鉄との間のコイル主絶縁を前記塗料により行うことを特徴とする請求項１記載の回転電機の回転子。
【請求項３】
回転子継鉄の外周部に、複数の磁極鉄心を突出して配置し、この磁極鉄心に界磁コイルを巻装して構成した回転電機の回転子において、
磁極頭部に設けたスロット部に挿入された複数のダンパーバーおよび各ダンパーバー間を接続する短絡導体それぞれの表面に対して、放熱性、耐熱性、絶縁性にすぐれた特性を有する塗料を塗布することを特徴とする回転電機の回転子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転電機の回転子に係り、特に界磁コイルに採用される絶縁物を改良した回転電機の回転子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は従来の突極形回転子の横断面図である。通常、突極形回転子は図３で示すように回転子継鉄１の外周部に磁極２をダブテール３により結合した構成を採用している。この磁極２は、予め形枠を使って平角銅帯を平打巻き（エッジワイズ）して成形するか、あるいは予め曲げ加工した平角銅帯を溶接して成形した界磁コイル４を筒状絶縁物５を介して磁極鉄心６に挿入し、しかも界磁コイル４と磁極頭部６−１間および界磁コイル４と回転子継鉄１間にそれぞれ絶縁カラー７、８を介挿するようにしている。そして、前記筒状絶縁物５、絶縁カラー７、８によって、界磁コイル４と磁極鉄心６、磁極頭部６−１および回転子継鉄１との間のコイル主絶縁を行っている。
【０００３】
さらに、回転電機の運転中に、界磁コイル４に作用する遠心力で界磁コイル４自体が変形するのを防止するために、隣接する磁極２相互間に形成されたＶ字状のスペースにコイルブラケット（コイル抑え）９を回転子軸方向に沿って複数個、絶縁板１０を介して配置し、締め付けボルト１１により回転子継鉄１に固定している。
【０００４】
また、磁極頭部６−１の表面近くに形成したスロット６−２には、起動巻線を兼ねた制動巻線（本発明ではダンパーバーと言う）１２を軸方向に挿入し、このダンパーバー１２の両端部をそれぞれ短絡導体１３により電気的に短絡している。
なお、界磁コイル４の外周面、ダンパーバー１２および短絡導体１３の表面にはそれぞれ防錆のためににワニスを塗布している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように構成された突極形回転電機は運転中、界磁電流により発生した熱量は、前記筒状絶縁物５および絶縁板１０を介して磁極鉄心６へ放熱されるとともに界磁コイル４外周表面から直接放熱され、また回転電機の始動時各ダンパーバー１２に発生した熱量は磁極鉄心６に放熱される。
【０００６】
しかし、前記筒状絶縁板物５および絶縁板１０は熱伝導性が悪いため、界磁コイル４から磁極鉄心６への熱伝達を妨げることとなり、界磁コイル４の温度上昇を引き起こし、延いては界磁コイル４の絶縁劣化を進展させることが懸念されている。
【０００７】
また、前述のように、ダンパーバー１２および短絡導体１３の表面には防錆処理用としてワニスを塗布しているが、このワニスも放熱効果が小さく放熱による冷却を阻害することになるので、回転電機の小形、軽量化を阻む原因となっている。
【０００８】
そこで本発明は、上記従来技術の欠点に鑑み、界磁コイル、ダンパーバーおよび短絡導体からの放熱効果を高め、小形・軽量化された信頼性の高い回転電機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１に係わる回転電機の回転子の発明は、回転子継鉄の外周部に、複数の磁極鉄心を突出して配置し、この磁極鉄心に界磁コイルを巻装して構成した回転電機の回転子において、前記界磁コイルの表面に対して、放熱性、耐熱性、絶縁性にすぐれた特性を有する塗料を塗布したことを特徴とする。
この発明によれば、界磁コイルにワニスを塗布することなく防錆効果を得ることができ、更に界磁コイル外周面からの放熱効果を向上することができる。
【００１０】
また、請求項２に係わる回転電機の回転子の発明は、請求項１において、界磁コイルと磁極鉄心、磁極頭部および回転子継鉄との間のコイル主絶縁を前記塗料により行うことを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、塗料で形成した絶縁層が、界磁コイル周辺の筒状絶縁物や絶縁カラーに代わるため、界磁コイル占積率を向上することができるとともに、絶縁物を前記塗料に統一することで、部品点数を削減することができるため、品質の向上に寄与することができる。
【００１２】
また、請求項３に係わる回転電機の回転子の発明は、回転子継鉄の外周部に、複数の磁極鉄心を突出して配置し、この磁極鉄心に界磁コイルを巻装して構成した回転電機の回転子において、磁極頭部に設けたスロット部に挿入された複数のダンパーバーおよび各ダンパーバー間を接続する短絡導体それぞれの表面に対して、放熱性、耐熱性、絶縁性にすぐれた特性を有する塗料を塗布することを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、ダンパーバー、短絡導体表面にワニスを塗布することなく防錆効果を得ることができ、更に外周面からの放熱効果を向上することで、始動時のダンパーバー、短絡導体の温度上昇を低減できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による回転電機の回転子の１実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は回転電機の回転子の横断面図、図２は磁極の鳥瞰図である。なお、図３と共通する部分には同一符号を付けて説明を省略する。
【００１５】
図１において、本発明による界磁コイル４Ａは平角導体を例えば形枠を使用して平打巻して成形した後に、その全表面に放熱性、耐熱性および電気絶縁性にすぐれた塗料１４を所定の厚みだけ塗布し乾燥により固化させ、この固化した塗料の絶縁層により、従来の筒状絶縁物および絶縁カラーに代わるコイル主絶縁を行わせるようにしたものである。この塗料１４は例えばセラック株式会社から発売されている「液体セラミック−セラックα１５００」のような液体セラミック塗料である。
【００１６】
なお、このように形成した界磁コイル４Ａを磁極鉄心６に挿入した状態で磁極鉄心６や回転子継鉄１との接触面に空隙ができることを防ぐために、接触面間に前記塗料１４を圧力をかけて流し込むようにするとよい。
【００１７】
以上述べたように、界磁コイル４Ａの全周面に塗料１４を塗布し絶縁層を形成した結果、界磁コイル４Ａに発生した熱は、磁極鉄心６に接する内周面磁極頭部６−１に接する上端面、回転子継鉄１に接する下端面から磁極鉄心６および回転子継鉄１に熱遮断されることなく伝熱され、また、コイルブラケット９に接する外周面は直接大気に放熱されるので、従来のように界磁コイルの温度を上昇させることはない。
【００１８】
一方、図１および図２おいて、前記ダンパーバー１２の表面のうち、両端部を除くスロットに挿入される部分に前記塗料１４を所定厚みだけ塗布し乾燥固化させる。そして乾燥固化後スロットに挿入する。その後このダンパーバー１２の両端部を前記短絡導体１３と溶接し、その溶接部分を含む未塗装部分に前記塗料１４を塗布し乾燥固化させる。
【００１９】
この結果、前記塗料１４によりダンパーバー１２および短絡導体表面１３の防錆効果を得ることができるとともに、外周面からの放熱効果を向上することで、始動時のダンパーバー１２、短絡導体１３の温度上昇を低減できる。
【００２０】
一般に突極形回転子の小形化を図る場合、回転子界磁コイルの温度上昇が支障となる傾向があるが、本発明のように界磁コイルの全表面に放熱性、耐熱性、絶縁性にすぐれた特性を有する塗料１４を塗布することにより、従来の同一寸法の界磁コイルに比べて放熱効果が高い分、界磁電流を余分に流すことができ、出力の増加を図ることができる。逆に、同一出力の場合、回転子の小形、軽量化が可能となるばかりでなく、回転電機としての信頼性を高めることができる。そのうえ界磁コイル周辺の絶縁物（筒状絶縁物、絶縁カラー）を省略することができるため、界磁コイル占積率を向上することができるとともに、絶縁物を前記塗料に統一することで、部品点数を削減することができるため、品質の向上に寄与することができる。
【００２１】
なお、本発明は上記した実施の形態のみに限定されるものではなく、回転子のうち、磁極頭部６−１のみを別に成形し、磁極頭部６−１を除いた部分を一体化して形成したいわゆる塊状回転子においても、上述のように前記界磁コイル４の表面に放熱性、耐熱性、絶縁性にすぐれた特性を有する塗料を塗布することができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば回転電機の回転子の界磁コイルやダンパーバー、短絡導体等の表面に対して、放熱性、耐熱性、絶縁性にすぐれた特性を有する塗料を塗布して絶縁層を形成するようにしたので、従来装置における筒状絶縁物や絶縁カラーを省くことができる。この結果、より放熱効果が高まるため、回転電機の温度に対する信頼性が高くなり、さらに回転子の小型軽量化を図ることができる。
【００２３】
また、ダンパーバー、短絡導体にも放熱性、耐熱性、絶縁性にすぐれた特性を有する塗料を塗布すれば、外周面からの放熱効果を向上することで、始動時のダンパーバー、短絡導体の温度上昇を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる回転電機の回転子の横断面図。
【図２】図１の実施の形態に係わる突極形回転電機の磁極の鳥瞰図。
【図３】従来の回転電機の回転子の横断面図。
【符号の説明】
１…回転子継鉄、２…磁極、３…ダブテール、４Ａ…界磁コイル、５…筒状絶縁物、６…磁極鉄心、６−１…磁極頭部、７、８…絶縁カラー、９…コイルブラケット、１１…締付ボルト、１２…ダンパーバー、１３…短絡導体、１４…塗料、
【図１】
2004088876.tif 000003
【図２】
2004088876.tif 000004
【図３】
2004088876.tif 000005