CN1641976A

CN1641976A - 线圈加热方法及加热装置

Info

Publication number: CN1641976A
Application number: CN 200410015765
Authority: CN
Inventors: 宫崎力
Original assignee: GONGDIAN HIGH-CYCLE EQUIPMENT Co Ltd SHANGHAI
Current assignee: GONGDIAN HIGH-CYCLE EQUIPMENT Co Ltd SHANGHAI
Priority date: 2004-01-13
Filing date: 2004-01-13
Publication date: 2005-07-20

Abstract

本发明涉及涉及线圈，特别是适用于马达线圈等线圈加热后涂抹树脂的线圈加热方法及加热装置。方法是：以线圈接头间用导体连接形成闭合回路状态后，在线圈近旁配置的加热线卷中通入高频电流，线圈中有感应电流流过，并由该感应电流加热线圈。装置包括：连接线圈接头形成闭合回路状态的导体，在所述线圈近旁配置的加热线圈和向加热线圈提供高频电流的高频震荡机；及以用导体将上述线圈形成闭合回路状态后，高频振荡机的高频电流通入加热线圈中，使线圈中有感应电流流过，并由该感应电流加热线圈。本发明的目的是提供一种在有线圈的闭合回路中通过感应电流，并由此产生的焦耳热能有效地加热线圈的线圈加热方法及加热装置。

Description

线圈加热方法及加热装置

技术领域：

本发明涉及涉及线圈，特别是适用于马达线圈等线圈加热后涂抹树脂的线圈加热方法及加热装置。

背景技术：

以往，如扇形绕组方式的马达定子线圈等，多个绕组连接而有线圈溶接部的场合，必须在线圈溶接部进行涂抹绝缘树脂的绝缘处理。作为树脂的涂抹方法，例如在日本特开2003-244909号公报中明确指出的涂抹方法是：驱动马达的同时，线圈的接头处接上电源，利用电流通过绕组线圈产生焦耳热加热线圈，热传到绕组的溶接部，溶接部保护涂料溶化并达到涂于该处的目的。

关于上述以往的线圈加热方法，因马达启动时，同样的电流单向通过绕组线圈，产生的焦耳热传到线圈溶接部，加热效率低下，电流必须要通过比较长时间，涂料涂抹的工作效率也较低。为了缩短加热时间，可考虑通大电流，但是从马达的品质考虑，定额以上的电流通过是不适宜。为此，在限定的电流值的前提下，充分提高加热效率是件困难事。特别是绕组、线圈接头、溶接部多的场合，上述问题更为突出。现实希望改善这一情况。

发明内容

有鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种在有线圈的闭合回路中通过感应电流，并由此产生的焦耳热能有效地加热线圈的线圈加热方法及加热装置。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

一种线圈加热方法，其特征在于：以线圈接头间用导体连接形成闭合回路状态后，在线圈近傍配置的加热线卷中通入高频电流，线圈中有感应电流流过，并由该感应电流加热线圈。

一种线圈加热装置，其特征在于：连接线圈接头形成闭合回路状态的导体，在所述线圈近傍配置的加热线卷和向加热线圈提供高频电流的高频震荡机；及以用导体将上述线圈形成闭合回路状态后，高频振荡机的高频电流通入加热线卷中，使线圈中有感应电流流过，并由该感应电流加热线圈。

该加热线卷和线圈的相对位置是可变的，有位置可变手段。

该位置可变手段是有支持线圈的旋转板和使旋转板按所定转数旋转的马达。

该加热线卷是薄板状核体周围用导体缠绕形成略平板形状的物件。

该高频振荡机是由晶体管变频装置形成，该晶体管变频装置的动作与所述位置可变手段等被关联控制。

该线圈可为多个，各线圈的接头间用多个导体按所定形态设定成闭合回路状态。

该线圈是置于外壳内的被绕成略圆筒形状的定子线圈。

该线圈是因位于外壳贯通方向的线圈两端被加热，树脂才被涂在该线圈两端。

附图说明：

图1与本发明相关的线圈加热装置的基本结构图

图2与本发明相关的线圈加热装置的平面图

图3与本发明相关的线圈加热装置的加热线卷的斜视图

图4与本发明相关的线圈加热装置的线圈的连接说明图

图中：

1—加热装置； 2—定子； 3—加热线卷；

3a—磁铁； 3b—铜管； 3c—绝缘胶带；

4—高频振荡机； 5—位置可变机构； 5a—旋转板；

5b—马达； 5c—固定构件； 5d—马达；

6—控制装置； 7—接头板； 7a—接头；

8—导体； 9—外壳 12—管座；

13—树脂排出喷嘴； 14—树脂排出装置。

具体实施方式：

以下，根据图面详细说明实施本发明的最好形态。

图1-图4是显示与本发明密切关系的线圈加热装置的一种实施形态。图1是基本结构图、图2是平面图，图3是加热线卷的斜视图，图4是线圈的连接说明图。

关于图1，加热装置1有：配置于定子2内的加热线卷3，给加热线卷3提供高频电流的高频振荡机4，支持着定子2的同时使其按所定方向旋转的位置可变机构5，控制着该位置可变机构5及上述高频振荡机4等动作的控制装置6，连接上述定子2的接头7a的导体8等。

上述定子2有，圆筒状的外壳9，嵌插在外壳9内作为定子中心部的硅(矽)钢板10，作为定子线圈的11。线圈11的两头部露出外壳9，与接头板7的接头7a连接。另外，线圈11是用绝缘膜覆盖着的漆包线等导线上下方向来回缠绕略呈圆筒形状，位于硅(矽)钢板10的外侧，在中心位置方向留有贯通孔11a。同时，导线上下弯曲部比硅(矽)钢板10的上下端露出部分，称为线圈端部11b。

另外，定子2在所述位置可变机构5的旋转板5a上固定装载。在线圈11的中心位置中嵌插了无图示的转子与贯通孔11a成垂直状态。位置可变机构5是由：旋转板5a、使旋转板5a按所定转数旋转的马达5b、马达5d的动作使定子2的下端外周部紧固的紧固构件5c构成。根据控制装置6的控制信号，马达5b旋转，定子2与之按所定方向共同旋转；同时根据马达5d的动作，用紧固件5c将定子2固定在旋转板5a上。

所述加热线卷3，如图3所示，薄板状的磁铁3a的外围用圆铜管3b单圈或多圈缠绕(图中两圈)，再用绝缘胶带3c固定，略呈平板形状，铜管3b的两端与管座12连接。管座12是将圆铜管3b的两端分别通电的同时将圆铜管3b固定，有一对铜板12a和12b将绝缘板12c夹住。该管座12将构成高频震荡机4的晶体管变频器的输出端固定，使加热线卷3与高频震荡机4电气连接。

而且，如图1所示，加热线卷3的长度设计成上下两端超过线圈11的上下两端11b；加热线卷3狭幅平板面与线圈11的贯通孔11a内面(硅[矽]钢板10的内面)间隔略均等地相对。另外，加热线卷3与高频振荡机4的连接，不仅可以根据所述管座12直接连接，还能将加热线卷3的铜管3b的两头与高频振荡机4的输出头通过可绕性的高频电缆连接。向这种使用可能移动加热线卷3的场合，加热线卷3作为例子后述，加热线卷3是用树脂喷射用机器臂固定，与线圈11的贯通孔11a的相对位置关系只要按所定的设定就可以了。

所述高频振荡机4是由，例如FET、IGBT、SIT等的半导体开关器件形成的变频回路和晶体管变频器构成，能向加热线卷3提供所定频率的高频电流。而且，这高频振荡机4中有一个无图示的冷却水供应装置，在向加热线卷3输送高频电流同时，向加热线卷3的铜管3b内循环提供冷却水，抑制了铜管3b(加热线卷3)的自身发热。

所述控制装置6是用继电器、程序控制器或计算机等，按设定的程序控制高频振荡机4、位置可变机构5的马达5b、5d的形式构成。而且控制装置6与高频振荡机4一体化，由无图示的操作盘、各种操作开关实现控制。

所述导体8，例如，所定长度导线两头用夹头与定子2的接头7a连接，将线圈11按所定形态连接成闭合回路。即，定子2的线圈11是有一个线圈形成的情况下，线圈11的两端的一对接头7a与导体8各夹头接上，使线圈11在闭合回路状态。

另外，如图4(a)所示，定子2有两个线圈11场合，用两根导体8与各线圈11的接头7a串联连接使两个线圈11在闭合状态。如图4(b)中所示，定子2有三个以上的线圈11的场合，用与线圈11的个数相对应的导体8与之串连，使线圈11全部在闭合回路状态。

作为连接(短路)线圈11的接头7a间的导体8，不仅可采用两端有夹头的导线，还可以采用铜管、铜板等使装卸比焊接更为方便的连接配件的构造。另外，对于导体8至少要与线圈11的导体有同等的通电容量，为对定子的旋转不造成影响长度上尽可能设定成短的。

另外，如图1及图2所示，定子2的线圈11的贯通孔11a内，例如，线圈的一端(图的上部)11b处，树脂排出喷嘴13能从外壳9上部自由地安装。这树脂排出喷嘴13，例如，用树脂排出用机器臂安装固定同时，与树脂排出装置14连接。

用所述控制装置6的控制信号使马达5b和定子2处于转动状态时，树脂排出装置14动作使置于外壳9内所定位置(例，线圈11的端部11b)的树脂排出喷嘴13向11a内面排出树脂，这样在加热状态的线圈11的端部11b被树脂涂抹。树脂在线圈11的温度下熔融进入各线圈导线间隙并固定。

然后，将加热装置1动作的一例作说明。

首先，将定子2载于旋转板5a上，由马达5d使紧固构件5c紧固定子2的下端部，同时将加热线卷3插入线圈11的贯通孔11a中适当位置。在此状态下，将与定子2的外壳9的接头7a个数相对应的导体8，和线圈11串联成设定的闭合回路状态。这时有多个线圈11的场合，用导体8将各线圈11在所定方向在线圈11的接头7a间串联。

将导体8与线圈11设定成闭合回路状态后，例如，将控制装置6中无图示的加热开关ON操作后，从高频振荡机4所定频率的电流流入加热线卷3。加热线卷3中高频电流通入后，有磁通量变化，线圈11中产生感应电流，因这感应电流，线圈11被加热。另外，线圈11内产生的感应电流在线圈11的闭合回路中流动，由此电流在线圈11内产生焦耳热，线圈11被加热。即，以供给加热线卷3的高频电流为基础，线圈11产生感应电流将自身加热同时，线圈11根据这感应电流产生的焦耳热被加热。因为感应电流是高频，所以线圈11被有效地加热。

另外，在向加热线卷3供给高频电流同时，控制装置6向马达5b发出控制信号，使马达5b旋转，因此旋转板5a和及旋转板5a上的定子2也按所定转速旋转。因定子2的旋转，加热线卷3也相对于线圈11的贯通孔11a的内面，沿着贯通孔11a圆周方向有序变化，感应电流也在圆周方向顺变。因此，随着定子2的旋转，线圈11在圆周方向全部均匀地被加热。

然后，予定的加热时间后，例如，根据控制装置6的控制信号，使树脂排出装置14动作，从树脂排出喷嘴13具有绝缘性和固定性的树脂向线圈11的线圈端部11b喷射，被加热的线圈11的线圈端部11b被树脂喷涂。这种树脂喷涂也是在旋转板5a旋转状态下进行，这时，加热线卷3处于通电状态或断电的状态都可以。而且，向定子2的上下端部11b喷树脂时，可用一只树脂喷嘴13上下运动实现，也可在上下各设一个树脂喷嘴13，在加热的同时一次喷涂。

所定量树脂喷涂于线圈11的端部11b后，树脂喷嘴13停止排出树脂(加热线卷3被断电)，旋转板5a停转，紧固构件5c解开，定子2从旋转板5a上取下，由此定子2的线圈11的树脂涂抹完毕。这些从定子2装上旋转板5a至取下的一系列操作，可由控制装置6根据控制信号自动进行。

另外，以上是加热方法、树脂涂抹法的一例。还能够例如，将被加热的定子2移到涂抹位置，将加热和树脂涂抹在别的位置进行等，树脂的涂抹不用机器，用手动也能操作等等。可根据线圈11的加热目的和用途、线圈11自身形态等情况采用适当的方法。

如上所述，对于上述实施形态的加热装置1，定子2的线圈11的接头7a间用导体8连接使线圈11形成闭合回路状态后，在线圈11的贯通孔11a中配置的加热线卷3中通入高频振荡机4产生的电流而加热线圈11，基于加热线卷3产生的磁通量产生高频感应电流自身(涡流损耗)加热，和基于感应电流在闭合回路中通过线圈11产生焦耳热而加热，能使线圈11在短时间内有效地加热至所定温度。

另外，定子2的下端部被位置可变机构5的旋转板5a紧固，马达5b的旋转使定子2不断旋转，即加热线卷3与线圈11的贯通孔11a的内面的相对位置关系不断可变地加热，使线圈11的孔11a内面全面均匀产生感应电流，线圈11的上下部端11b能在其圆周方向均匀加热。根据这些，定子2的线圈11的端部11b被有效加热，线圈端部11b的各线圈11间隙用树脂稳定地、可靠地固定，从而得到了性能优异的马达。同时，对于定子2的线圈11能在稳定的状态下有效地加热。

而且，根据实验，对于上述例中的线圈11端部11b被加热到所定温度所需时间进行记录，在接头7a间提供与马达的电源电压相当的电压，与专利文献1中记载的方法比较，几倍至十几倍的时间被缩短的事实被确认。例如，适用于SC线圈马达的定子线圈等，有很大的实用效果。

另外，因为加热线卷3是薄板状的磁铁3a的外围用圆铜管3b缠绕形成略平板形状，它的一面与线圈11的贯通孔11a内面在横向和上下方向能容易地尽可能接近并略等间隔地设定，因此不仅贯通孔11a内面能更均匀地被加热，同时，加热线卷3自身的安装也容易，在线圈11的贯通孔11a中的安装作业等也能顺利进行。

而且，高频振荡机4是由晶体管变频器形成，该晶体管变频器的动作是由控制装置6，与马达5b、5d、树脂排出装置14等关联控制。因此，高频振荡机4自身紧凑、省电。同时，马达5b、5d、树脂排出装置14被关联动作后，加热工序和树脂涂抹工序能完全自动化。另外，导体8与外壳9中设置的接头板7的接头7a相连，例如，随着控制装置6的加热开关ON操作，加热工序自动执行，提高了加热作业的操作性。因此，得到了操作性能和作业性能优异的加热装置1。

另外，线圈11的接头7a用导体8连接，为提高加热效率，即使有多个线圈11、复杂线圈构造的情况下也能容易处理，对各种马达的线圈都能有效适用，因此得到一个通用性强的加热装置1。另外，加热线卷3是平板状，加热线卷3自身形状简化、便宜。同时，作为高频振荡机4使用了省电的晶体管变频器达到了运转成本减低化目的。结果得到了成本低的定子2。

而且，关于上述实施形态，尽管定子2是被竖直平坦地安(放)置在旋转板5a上，但本发明不限定于此，例如，采用将线圈11的贯通孔11a处于横向并旋转的构造也有良好效果。在横向旋转的场合，线圈端部11b在左右两侧位置，加热线卷3和树脂排出喷嘴13的安装容易进行。另外，上述实施形态中的位置可变机构5等也只是作为一例，在不脱离本发明目的的范围下，能酌情变更。

本发明不仅限于SC线圈马达的定子线圈、步进电动机等其它的马达的定子线圈，而且适用于各种马达的转子线圈，或马达以外的各种绕组线圈等的加热。被涂抹的树脂也可根据线圈的用途、形态等，选用适当的材料。

Claims

1、一种线圈加热方法，其特征在于：以线圈接头间用导体连接形成闭合回路状态后，在线圈近傍配置的加热线卷中通入高频电流，线圈中有感应电流流过，并由该感应电流加热线圈。

2、一种线圈加热装置，其特征在于：连接线圈接头形成闭合回路状态的导体，在线圈近傍配置的加热线卷和向加热线圈提供高频电流的高频震荡机；及以用导体将线圈形成闭合回路状态后，高频振荡机的高频电流通入加热线卷中。

3、根据权利要求2所述的线圈加热装置，其特征在于：该加热线卷和线圈的相对位置是可变的。

4、根据权利要求3所述的线圈加热装置，其特征在于：所述位置可变手段是有支持线圈的旋转板和使旋转板按所定转数旋转的马达。

5、根据权利要求2至4任意一项所述的线圈加热装置，其特征在于：该加热线卷是薄板状核体周围用导体缠绕形成略平板形状的物件。

6、根据权利要求2至4任意一项所述的线圈加热装置，其特征在于：高频振荡机是由晶体管变频装置形成，该晶体管变频装置的动作与所述位置可变手段等被关联控制。

7、根据权利要求5所述的线圈加热装置，其特征在于：高频振荡机是由晶体管变频装置形成，该晶体管变频装置的动作与所述位置可变手段等被关联控制。

8、根据权利要求2、3、4、7中任意一项所述的线圈加热装置，其特征在于，所述线圈可为多个，各线圈的接头间用多个导体按所定形态设定成闭合回路状态。

9、根据权利要求5所述的线圈加热装置，其特征在于，所述线圈可为多个，各线圈的接头间用多个导体按所定形态设定成闭合回路状态。

10、根据权利要求6所述的线圈加热装置，其特征在于，所述线圈可为多个，各线圈的接头间用多个导体按所定形态设定成闭合回路状态。

11、根据权利要求2、3、4、7、9、10中任意一项所述的线圈加热装置，其特征在于：该线圈是置于外壳内的被绕成略圆筒形状的定子线圈。

12、根据权利要求5所述的线圈加热装置，其特征在于：该线圈是置于外壳内的被绕成略圆筒形状的定子线圈。

13、根据权利要求6所述的线圈加热装置，其特征在于：该线圈是置于外壳内的被绕成略圆筒形状的定子线圈。

14、根据权利要求8所述的线圈加热装置，其特征在于：该线圈是置于外壳内的被绕成略圆筒形状的定子线圈。

15、根据权利要求2、3、4、7、9、10、12、13、14中任意一项所述的线圈加热装置，其特征在于：该线圈是因位于外壳贯通方向的线圈两端被加热，树脂才被涂在该线圈两端。

16、根据权利要求5的线圈加热装置，其特征在于：该线圈是因位于外壳贯通方向的线圈两端被加热，树脂才被涂在该线圈两端。

17、根据权利要求6的线圈加热装置，其特征在于：该线圈是因位于外壳贯通方向的线圈两端被加热，树脂才被涂在该线圈两端。

18、根据权利要求8的线圈加热装置，其特征在于：该线圈是因位于外壳贯通方向的线圈两端被加热，树脂才被涂在该线圈两端。

19、根据权利要求11的线圈加热装置，其特征在于：该线圈是因位于外壳贯通方向的线圈两端被加热，树脂才被涂在该线圈两端。