JP2018085784A - コイルの温度検出器 - Google Patents

Abstract

【課題】回転電機のコイル温度の検出において、冷却液の影響を小さくする。
【解決手段】回転電機のステータコア１２のティース１８先端には、周方向に張り出した張出し部２６が設けられている。ティース１８間のスロット２０には、コイル導線２２が配置される。スロット２０内において、コイル導線２２と張出し部２６の間に温度検出体２８と弾性体３４が配置される。弾性体３４は、自身の弾性力によって温度検出体２８をコイル導線２２に向けて付勢している。
【選択図】図２

Description

本発明は、回転電機のコイルの温度検出器に関し、特にその取り付けに関する。

電気エネルギを回転の運動エネルギに変換する電動機、回転の運動エネルギを電気エネルギに変換する発電機、さらに電動機と発電機どちらにも機能する電気機器が知られている。以下において、これらの電気機器を回転電機と記す。回転電機はコアとコアに巻回されたコイルを有する。コイルは、コイルに流れる電流のために発熱する。コイルの温度を監視するために、コイルに温度検出器を取り付けることが行われている。

下記特許文献１においては、コイルのコイルエンド（３０Ａ，３０Ｂ）、つまりコアから回転電機の回転軸線方向に突出した部分に温度センサ（６０）が接触配置されている。なお、（ ）内の符号は、下記特許文献１で用いられている符号であり、本願の実施形態の説明で用いられている符号とは関連しない。

特開２０１４−１７８２５８号公報

冷却液を掛けて冷却する回転電機の場合、コイルエンドにも冷却液が掛かる。コイルエンドはコアから突出しているため、直接冷却液が掛かる。このため、掛かる冷却液の多少およびその温度変化により、コイルエンドの温度は変動しやすい。このため、コイルエンドの温度を検出することでは、コイル全体の温度を精度よく監視することができなかった。

本発明は、コイルの温度を精度よく検出することを目的とする。

本発明のコイル温度検出器は、回転電機のコアのティース先端に周方向に張り出して設けられた張出し部とティース間のスロット内に位置するコイル導線との間に配置された温度検出体と、ティース先端の張出し部と温度検出体との間に介在し、温度検出体をコイル導線に向けて付勢する弾性体と、を有する。

コア内に位置する部分にてコイルの温度を検出することによりコイル温度を精度よく検出することができる。

回転電機のステータの概略構成を示す図である。 ステータのスロット内の構成を示す軸直交断面図である。 図２中のＡ−Ａ線による断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。以下においては、ロータと、ロータを取り囲むように配置されたステータとを有する、いわゆるインナーロータ形の回転電機を例に挙げて説明する。

図１には、ステータ１０の概略構成が示されている。ステータ１０は、略円筒または円環形状のステータコア１２と、ステータコア１２に巻回するよう装着されたコイル１４とを有する。ステータコア１２は、円筒または円環形状のヨーク１６とヨーク１６からステータ径方向内側に延びる複数のティース１８を含む。複数のティース１８は、ステータ周方向に沿って間隔をあけて配列され、隣接するティース１８間の空間はスロット２０と呼ばれる。コイル１４は、例えば断面が長方形のコイル導線２２から構成され、コイル導線２２は、スロット２０内に位置する部分と、この部分からステータ軸線方向に延びてステータコア１２の端面から突出し、コイルエンド２４を形成する部分を含む。あるスロット２０から出たコイル導線２２は、コイルエンド２４内で他のスロット２０に向かい、そのスロットに入る。

図２は、ステータ１０の軸線直交断面図である。図３は、ステータ１０の軸線を含む断面図であって、特にスロット２０内を示す断面図である。スロット２０内には、コイル導線２２が配列されている。このステータ１０においては、コイル導線２２は、ステータ１０の径方向に沿って１列に配列されている。ティース１８の先端は、周方向の両側に張り出した張出し部２６を有する。張出し部２６はスロット２０の径方向内側の開口を狭めている。

ステータ１０の径方向において、スロット２０内の最も内側に温度検出体２８が配置されている。また、温度検出体２８は、図３に示すように、ステータコア１２の端面から離れた位置、例えばステータ１０の軸線方向において中央部に配置されている。温度検出体２８は、図３において、その断面が示されている。温度検出体２８は、温度検出素子３０と、温度検出素子３０を収容する検出体ケース３２を含む。温度検出素子３０は、検出体ケース３２内において樹脂等の充填材料に埋められるようにして設けられてよい。温度検出素子３０を埋める樹脂そのものにより検出体ケース３２を構成してもよい。温度検出素子３０は、検出体ケース３２内で、コイル導線２２に対向する側の面に、またはその面近傍に設けられてよい。

温度検出体２８の更に径方向内側に弾性体３４が配置される。温度検出体２８と弾性体３４によりコイルの温度を検出する温度検出器が構成される。弾性体３４は、例えば湾曲した板ばねとすることができる。板ばねの材質としては、非磁性体、例えばオーステナイト系のステンレス鋼を用いることができる。弾性体３４は、温度検出体２８とティースの張出し部２６の間に押し込まれるようにして配置され、自身の弾性力によって温度検出体２８を径方向最も内側に配置されたコイル導線２２に向けて付勢し、ここに押し付けている。コイル導線２２が断面長方形の導線（平角線）である場合には、導線の表面に温度検出体２８を密着させることが容易となる。

温度検出体２８をスロット２０内に配置することで、スロット２０内のコイル１４の温度を直接検出することができる。また、ステータ１０の軸線方向においてステータコア１２の端面から離れた位置に配置することで、冷却液の影響を受けにくくなる。さらに、弾性体３４を用いることで、部品点数の少ない簡易な固定構造とすることができる。

１０ ステータ、１２ ステータコア、１４ コイル、１６ ヨーク、１８ ティース、２０ スロット、２２ コイル導線、２４ コイルエンド、２６ 張出し部、２８ 温度検出体、３０ 温度検出素子、３２ 検出体ケース、３４ 弾性体。

Claims (1)

1. 回転電機のコアのティース先端に周方向に張り出して設けられた張出し部とティース間のスロット内に位置するコイル導線との間に配置された温度検出体と、
   ティース先端の張出し部と温度検出体との間に介在し、温度検出体をコイル導線に向けて付勢する弾性体と、
   を有する、コイルの温度検出器。