RU2833799C1 - Лист электротехнической стали, шихтованный сердечник и вращающаяся электрическая машина - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат заключается в повышении точности ламинирования, снижении шума путем минимизации неравномерного отверждения и достижении как коэффициента слоистости, так и прочности склеивания листа электротехнической стали шихтованного сердечника. Лист электротехнической стали, в котором по меньшей мере часть любой или обеих поверхностей основного стального листа покрыта изоляционным покрытием, имеющим способность к склеиванию. На графике температуры-логарифмического декремента, полученном в испытании жесткого маятника, имеется точка перегиба, в которой абсолютное значение кривой снижается в направлении нуля и затем возрастает вновь в области снижения после пиковой температуры. Температура, соответствующая точке перегиба в области снижения после пиковой температуры на графике температуры-логарифмического декремента, определяется как температура начала отверждения. Логарифмический декремент изоляционного покрытия в температурном диапазоне от 25 до 100°C равен 0,3 или менее. Разность между пиковой температурой логарифмического декремента изоляционного покрытия и температурой начала отверждения меньше чем 80°C. Разность между логарифмическим декрементом пиковой температуры и логарифмическим декрементом температуры начала отверждения равна 0,1 или более. 5 н. и 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к листу электротехнической стали, шихтованному сердечнику и вращающейся электрической машине. Приоритет испрашивается согласно японской патентной заявке № 2020-104232, поданной 17 июня 2020, содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] В качестве сердечника (железного сердечника), используемого во вращающейся электрической машине, известен шихтованный сердечник, в котором множество листов электротехнической стали являются связанными друг с другом и ламинированными (наслоенными). Уплотняющая чеканка и сварка являются известными способами связывания листов электротехнической стали друг с другом. Однако, при уплотняющей чеканке и сварке, магнитные свойства листов электротехнической стали могут ухудшаться вследствие механического напряжения и термического напряжения во время обработки, а также короткого замыкания между слоями, и рабочие характеристики шихтованного сердечника могут ухудшаться.

[0003] В качестве способа связывания иного, чем уплотняющая чеканка и сварка, известен, например, способ ламинирования листов электротехнической стали, имеющих изоляционное покрытие, имеющее способность к склеиванию на поверхности, и приклеивание их друг к другу. Патентные документы 1 и 2 раскрывают листы электротехнической стали, в которых контролируется пиковая температура логарифмического декремента пленки. Патентный документ 3 раскрывает многослойный лист электротехнической стали, в котором контролируется максимальное значение логарифмического декремента клеевого слоя (изоляционного покрытия).

[Список цитированных документов]

[Патентные документы]

[0004] [Патентный документ 1]

Японская не прошедшая экспертизу патентная заявка, первая публикация № 2000-173816

[Патентный документ 2]

Японский патент № 6037055

[Патентный документ 3]

Японский патент № 6086098

Краткое описание сущности изобретения

[Проблемы, решаемые изобретением]

[0005] В последние годы требовалось дальнейшее повышение эффективности двигателя и дальнейшее улучшение рабочих характеристик сердечника. Поэтому важно дополнительно улучшать рабочие характеристики листов электротехнической стали, имеющих изоляционное покрытие, обладающее способностью к склеиванию.

[0006] Задачей настоящего изобретения является предоставить лист электротехнической стали, который обеспечивает возможность изготовления шихтованного сердечника с улучшенными показателями в одном или более из обрабатываемости при штамповке (вырубке) листа электротехнической стали, точности ламинирования, снижения шума путем минимизации неравномерного отверждения и достижение как коэффициента слоистости (коэффициента заполнения пакета сердечника), так и прочности склеивания, а также шихтованный сердечник, использующий лист электротехнической стали, и вращающуюся электрическую машину.

[Средство для решения задачи]

[0007] Настоящее изобретение имеет следующие конфигурации.

[1] Лист электротехнической стали, в котором по меньшей мере часть любой или обеих поверхностей основного стального листа покрыта изоляционным покрытием, имеющим способность к склеиванию, причем логарифмический декремент изоляционного покрытия в температурном диапазоне от 25 до 100°C равен 0,3 или менее.

[2] Лист электротехнической стали в соответствии с [1],

причем разность между пиковой температурой логарифмического декремента изоляционного покрытия и температурой начала отверждения меньше, чем 80°C, и разность между логарифмическим декрементом пиковой температуры и логарифмическим декрементом температуры начала отверждения равна 0,1 или более.

[3] Лист электротехнической стали в соответствии с [1] или [2],

причем логарифмический декремент изоляционного покрытия в температурном диапазоне от 200 до 250°C равен 0,9 или менее.

[4] Лист электротехнической стали, в котором по меньшей мере часть любой или обеих поверхностей основного покрыта изоляционным покрытием, имеющим способность к склеиванию,

причем разность между пиковой температурой логарифмического декремента изоляционного покрытия и температурой начала отверждения меньше, чем 80°C, и разность между логарифмическим декрементом пиковой температуры и логарифмическим декрементом температуры начала отверждения равна 0,1 или более.

[5] Лист электротехнической стали в соответствии с [4],

причем логарифмический декремент изоляционного покрытия в температурном диапазоне от 200 до 250°C равен 0,9 или менее.

[6] Лист электротехнической стали, в котором по меньшей мере часть любой или обеих поверхностей основного стального листа покрыта изоляционным покрытием, имеющим способность к склеиванию,

причем логарифмический декремент изоляционного покрытия в температурном диапазоне от 200 до 250°C равен 0,9 или менее.

[7] Шихтованный сердечник, в котором множество листов электротехнической стали в соответствии с любым одним из [1] по [6] являются ламинированными и склеенными друг с другом.

[8] Вращающаяся электрическая машина, включающая в себя шихтованный сердечник в соответствии с [7].

[Результаты изобретения]

[0008] Задачей настоящего изобретения является предоставить лист электротехнической стали, который обеспечивает возможность изготовления шихтованного сердечника с улучшенными показателями в одном или более из обрабатываемости при штамповке листа электротехнической стали, точности ламинирования, снижения шума путем минимизации неравномерного отверждения и достижения как коэффициента слоистости, так и прочности склеивания, а также шихтованный сердечник, использующий лист электротехнической стали, и вращающуюся электрическую машину.

Краткое описание чертежей

[0009] Фиг. 1 является видом в поперечном сечении вращающейся электрической машины, включающей в себя шихтованный сердечник в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 является видом сбоку шихтованного сердечника.

Фиг. 3 является видом в поперечном сечении, взятом по линии A-A на фиг. 2.

Фиг. 4 является видом сверху материала, образующего шихтованный сердечник.

Фиг. 5 является видом в поперечном сечении, взятом по линии B-B на фиг. 4.

Фиг. 6 является увеличенным видом части C на фиг. 5.

Фиг. 7 является видом сбоку производственного оборудования, используемого для изготовления шихтованного сердечника.

Фиг. 8 является диаграммой, показывающей график температуры-логарифмического декремента, полученный измерениями для изоляционного покрытия Примера 1.

Вариант(ы) осуществления для реализации изобретения

[0010] Далее, шихтованный сердечник в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретение, вращающаяся электрическая машина, включающая в себя шихтованный сердечник, и материал, формирующий шихтованный сердечник будут описаны со ссылкой на чертежи. Здесь, в настоящем варианте осуществления, в качестве вращающейся электрической машины, для примера будет описан электродвигатель, конкретно, электродвигатель переменного тока (AC), более конкретно, синхронный электродвигатель, и еще более конкретно, электродвигатель с постоянным магнитным полем. Этот тип электродвигателя подходит для использования, например, в электромобиле.

[0011] (Вращающаяся электрическая машина 10)

Как показано на фиг. 1, вращающаяся электрическая машина 10 включает в себя статор 20, ротор 30, кожух 50 и вращающийся вал 60. Статор 20 и ротор 30 размещены в кожухе 50. Статор 20 закреплен в кожухе 50.

В настоящем варианте осуществления, в качестве вращающейся электрической машины 10 используется машина с внутренним ротором, в которой ротор 30 позиционирован внутри статора 20 в радиальном направлении. Однако, в качестве вращающейся электрической машины 10 может использоваться машина с внешним ротором, в которой ротор 30 позиционирован снаружи статора 20. Кроме того, в настоящем варианте осуществления, вращающаяся электрическая машина 10 представляет собой трехфазный АС двигатель с 12 полюсами и 18 пазами. Однако, число полюсов, число пазов, число фаз и тому подобное могут изменяться соответствующим образом.

Вращающаяся электрическая машина 10 может вращаться с вращательной скоростью 1000 оборотов в минуту при приложении к каждой фазе тока возбуждения, например, с эффективным значением 10 A и частотой 100 Гц.

[0012] Статор 20 включает в себя клеено-шихтованный сердечник для статора (далее упоминаемый как сердечник статора) 21 и обмотку (не показана).

Сердечник 21 статора включает в себя круговую часть 22 спинки сердечника и множество зубчовых частей 23. В последующем, направление центральной оси O сердечника 21 статора (или части 22 спинки сердечника) будет упоминаться как осевое направление, радиальное направление (направление, ортогональное к центральной оси O) сердечника 21 статора (или части 22 спинки сердечника) будет упоминаться как радиальное направление, и окружное направление (направление вокруг центральной оси O) сердечника 21 статора (или части 22 спинки сердечника) будет упоминаться как окружное направление.

[0013] Часть 22 спинки сердечника сформирована в кольцевой форме на виде сверху статора 20 при наблюдении с осевого направления.

Множество зубцовых частей 23 выступает от внутренней периферии части 22 спинки сердечника в направлении радиально внутрь (к центральной оси O части 22 спинки сердечника в радиальном направлении). Множество зубцовых частей 23 расположены с равными угловыми интервалами в окружном направлении. В настоящем варианте осуществления, 18 зубцовые части 23 обеспечены на каждые 20 градусов в центральных углах, центрированных на центральной оси O. Множество зубцовых частей 23 сформированы так, что они имеют одинаковую форму и одинаковый размер. Поэтому, множество зубцовых частей 23 имеют одинаковый размер по толщине.

Обмотка намотана вокруг зубцовых частей 23. Обмотка может быть централизованной обмоткой или распределенной обмоткой.

[0014] Ротор 30 расположен внутри статора 20 (сердечника 21 статора) в радиальном направлении. Ротор 30 включает в себя сердечник 31 ротора и множество постоянных магнитов 32.

Сердечник 31 ротора сформирован в круговой (кольцевой) форме и расположен коаксиально статору 20. Вращающийся вал 60 расположен в сердечнике 31 ротора. Вращающийся вал 60 прикреплен к сердечнику 31 ротора.

Множество постоянных магнитов 32 прикреплены к сердечнику 31 ротора. В настоящем варианте осуществления, пара постоянных магнитов 32 образует один магнитный полюс. Множество наборов постоянных магнитов 32 расположены с равными угловыми интервалами в окружном направлении. В настоящем варианте осуществления, 12 наборов (всего 24) постоянных магнитов 32 обеспечены на каждые 30 градусов в центральных углах, центрированных на центральной оси O.

[0015] В настоящем варианте осуществления, двигатель с встроенным магнитом используется как электродвигатель с постоянным магнитным полем. В сердечнике 31 ротора образовано множество сквозных отверстий 33, которые проходят сквозь сердечник 31 ротора в осевом направлении. Множество сквозных отверстий 33 предусмотрены так, чтобы соответствовать расположению множества постоянных магнитов 32. Постоянные магниты 32, которые расположены в соответствующих сквозных отверстиях 33, прикреплены к сердечнику 31 ротора. Прикрепление каждого постоянного магнита 32 к сердечнику 31 ротора может быть реализовано, например, связыванием внешней поверхности постоянного магнита 32 и внутренней поверхности сквозного отверстия 33 с помощью клея. Здесь, в качестве электродвигателя с постоянным магнитным полем, может использоваться двигатель типа с поверхностным магнитом вместо типа с встроенным магнитом.

[0016] Как сердечник 21 статора, так и сердечник 31 ротора представляют собой шихтованные сердечники. Например, как показано на фиг. 2, сердечник 21 статора образован ламинированием множества листов электротехнической стали 40 в направлении ламинирования.

Здесь, толщина ламинирования (полная длина вдоль центральной оси O) каждого из сердечника 21 статора и сердечника 31 ротора равна, например, 50,0 мм. Наружный диаметр сердечника 21 статора равен, например, 250,0 мм. Внутренний диаметр сердечника 21 статора равен, например, 165,0 мм. Наружный диаметр сердечника 31 ротора равен, например, 163,0 мм. Внутренний диаметр сердечника 31 ротора равен, например, 30,0 мм. Однако, эти значения приведены для примера, и толщина ламинирования, наружный диаметр и внутренний диаметр сердечника 21 статора и толщина ламинирования, наружный диаметр и внутренний диаметр сердечника 31 ротора не ограничены этими значениями. Здесь, внутренний диаметр сердечника 21 статора основан на концевой части зубца 23 в сердечнике 21 статора. То есть, внутренний диаметр сердечника 21 статора является диаметром мнимой окружности, описанной по концевым частям всех зубцовых частей 23.

[0017] Каждый лист электротехнической стали 40, формирующий сердечник 21 статора и сердечник 31 ротора, формируется, например, штамповкой материала 1, как показано на фиг. 4 - фиг. 6. Материал 1 представляет собой стальной лист (лист электротехнической стали), который является основой листа 40 электротехнической стали. В качестве примера материала 1 могут быть приведены, например, стальной лист в форме полосы и резаный лист.

Хотя описывается шихтованный сердечник, ниже будет описан материал 1. Здесь, в настоящем описании, стальной лист в форме полосы, который является основой листа 40 электротехнической стали 40, может упоминаться как материал 1. Стальной лист, имеющий форму, используемую для шихтованного сердечника, получаемый штамповкой материала 1, может упоминаться как лист 40 электротехнической стали.

[0018] (Материал 1)

Например, обрабатывают материал 1, который намотан в рулон 1A, показанный на фиг. 7. В настоящем варианте осуществления, в качестве материала 1 используется лист нетекстурованной электротехнической стали (без ориентированной структуры зерен). В качестве листа нетекстурованной электротехнической стали может использоваться полоса нетекстурованной электротехнической стали в соответствии с JIS C 2552: 2014. Однако, в качестве материала 1, вместо листа нетекстурованной электротехнической стали может использоваться лист текстурованной электротехнической стали (с ориентированной структурой зерен). В качестве листа текстурованной электротехнической стали в этом случае может использоваться полоса текстурованной электротехнической стали в соответствии с JIS C 2553: 2019. Кроме того, может использоваться полоса тонкой нетекстурованной электротехнической стали или полоса тонкой текстурованной электротехнической стали в соответствии с JIS C 2558: 2015.

[0019] Верхнее и нижнее предельные значения средней толщины t0 листа материала 1 установлены, например, следующим образом, с учетом случая, когда материал 1 используется для листа 40 электротехнической стали.

По мере того как материал 1 становится тоньше, затраты на изготовление материала 1 увеличиваются. Поэтому, с учетом затрат на изготовление, нижнее предельное значение средней толщины t0 листа материала 1 равно 0,10 мм, предпочтительно 0,15 мм и более предпочтительно 0,18 мм.

С другой стороны, когда материал 1 слишком толстый, затраты на изготовление благоприятны, но, когда материал 1 используется для листа 40 электротехнической стали, потери на вихревые токи увеличиваются, и потери в железе сердечника ухудшаются. Поэтому, с учетом потерь в железе сердечника и затрат на изготовление, верхнее предельное значение средней толщины t0 листа материала 1 равно 0,65 мм, предпочтительно 0,35 мм и более предпочтительно 0,30 мм.

Значение 0,20 мм может быть приведено для примера в качестве значения, которое удовлетворяет вышеуказанному диапазону средней толщины t0 листа материала 1.

[0020] Здесь, средняя толщина t0 листа материала 1 включает в себя не только толщину основного стального листа 2, как будет описано ниже, но и также толщину изоляционного покрытия 3. Кроме того, способ измерения средней толщины t0 листа материала 1 представляет собой, например, следующий способ измерения. Например, когда материал 1 намотан в форме рулона 1A, по меньшей мере часть материала 1 разматывается в форму плоского листа. В материале 1, размотанном в форму плоского листа, выбирается предопределенное положение (например, положение, удаленное от края материала 1 в продольном направлении на 10% полной длины материала 1) на материале 1 в продольном направлении. В выбранном положении, материал 1 разделяется на пять областей в направлении его ширины. В четырех местоположениях, которые являются границами этих пяти областей, измеряется толщина листа материала 1. Среднее значение толщин листа в четырех местоположениях может быть установлено как средняя толщина t0 листа материала 1.

[0021] Верхнее и нижнее предельные значения средней толщины t0 листа материала 1 могут, разумеется, использоваться как верхнее и нижнее предельные значения средней толщины t0 листа для листа 40 электротехнической стали. Здесь, способ измерения средней толщины t0 листа для листа 40 электротехнической стали 40, представляет собой, например, следующий способ измерения. Например, толщина ламинирования шихтованного сердечника измеряется в четырех местоположениях (то есть, на каждые 90 градусов вокруг центральной оси O) с равными интервалами в окружном направлении. Каждая из измеренных толщин ламинирования в четырех местоположениях делится на число ламинированных листов 40 электротехнической стали для вычисления толщины листа, приходящейся на лист. Среднее значение толщин листов в четырех местоположениях может быть установлено как средняя толщина t0 листа для листа 40 электротехнической стали.

[0022] Как показано на фиг. 5 и фиг. 6, материал 1 включает в себя основной лист 2 стали и изоляционное покрытие 3. В материале 1, обе поверхности основного стального листа 2 в форме полосы покрыты изоляционным покрытием 3. В настоящем варианте осуществления, большая часть материала 1 сформирована с основным стальным листом 2, и изоляционное покрытие 3, тоньше, чем основной стальной лист 2, наносится на поверхность основного стального листа 2.

[0023] Химический состав основного стального листа 2 включает в себя от 2,5% до 45% Si в процентах по массе, как показано ниже. Здесь, когда химический состав находится в вышеуказанном диапазоне, предел текучести материала 1 (листа 40 электротехнической стали) может быть установлен, например, на 380 MПа или более и 540 MПа или менее.

[0024] Si: от 2,5% до 4,5%

Al: от 0,001% до 3,0%

Mn: от 0,05% до 5,0%

Остальное: Fe и примеси

[0025] Когда материал 1 используется для листа 40 электротехнической стали, изоляционное покрытие 3 проявляет изоляционную характеристику между листами 40 электротехнической стали, смежными друг другу в направлении ламинирования (укладки). Кроме того, в настоящем варианте осуществления, изоляционное покрытие 3 имеет способность к склеиванию и склеивает листы 40 электротехнической стали, смежные друг другу в направлении ламинирования. Изоляционное покрытие 3 может иметь однослойную структуру или многослойную структуру. Более конкретно, например, изоляционное покрытие 3 может иметь однослойную структуру, имеющую как изоляционную характеристику, так и способность к склеиванию, или может иметь многослойную структуру, включающую в себя нижележащее изоляционное покрытие, имеющее исключительно изоляционную характеристику, и верхнее изоляционное покрытие, имеющее исключительно характеристику склеивания.

[0026] То, имеет ли изоляционное покрытие 3 способность к склеиванию, может быть подтверждено, например, следующим способом. Два прямоугольных листа электротехнической стали, имеющих ширину 30 мм и длину 60 мм, вырезаны из листа 40 электротехнической стали, и концевые части, имеющие ширину 30 мм и длину 10 мм, приводятся в перекрытие друг с другом и приклеиваются при температуре стального листа, равной 180°C, давлении 10 MПа и времени воздействия давлением 1 час, чтобы изготовить образец. Затем, предел прочности на разрыв при сдвиге образца измеряется при температуре воздуха 25°C и скорости растяжения 3 мм/мин, и числовое значение, деленное на область склеивания, устанавливается как прочность склеивания (MПа). Если полученная прочность склеивания равна 2,5 МПа или более, может быть определено, что изоляционное покрытие 3 имеет способность к склеиванию.

[0027] В настоящем варианте осуществления, изоляционное покрытие 3 полностью покрывает обе поверхности основного стального листа 2 без промежутков. Однако, если вышеуказанная изоляционная характеристика и способность к склеиванию сохраняются, для части слоя изоляционного покрытия 3 не требуется покрывать обе поверхности основного стального листа 2 без промежутков. Иными словами, часть слоя изоляционного покрытия 3 может быть обеспечена прерывисто на поверхности основного стального листа 2. Однако, для обеспечения изоляционной характеристики, обе поверхности основного стального листа 2 необходимо покрыть изоляционным покрытием 3 так, что поверхность нигде не открыта. Конкретно, если изоляционное покрытие 3 не имеет нижележащего изоляционного покрытия, имеющего исключительно изоляционную характеристику, и имеет однослойную структуру, имеющую как изоляционную характеристику, так и способность к склеиванию, изоляционное покрытие 3 необходимо сформировать на всей поверхности основного стального листа 2 без промежутков. С другой стороны, если изоляционное покрытие 3 имеет многослойную структуру, имеющую нижележащее изоляционное покрытие, имеющее исключительно изоляционную характеристику, и верхнее изоляционное покрытие, имеющее исключительно способность к склеиванию, даже если нижележащее изоляционное покрытие сформировано на всей поверхности основного стального листа без промежутков, и верхнее изоляционное покрытие прерывисто обеспечено в дополнение к формированию как нижележащего изоляционного покрытия, так и верхнего изоляционного покрытия на всей поверхности основного стального листа 2 без промежутков, можно обеспечить как изоляционную характеристику, так и способность к склеиванию.

[0028] Состав покрытия для формирования нижележащего изоляционного покрытия не ограничен конкретно, и может использоваться, например, обычный реагент для обработки, такой как содержащий хромовую кислоту реагент для обработки или фосфатсодержащая обработка.

[0029] Изоляционное покрытие, имеющее способность к склеиванию, формируется путем нанесения состава покрытия для листа электротехнической стали, описанного выше, на основной стальной лист. Изоляционное покрытие, имеющее способность к склеиванию, представляет собой, например, изоляционное покрытие, имеющее однослойную структуру, обладающую как изоляционной характеристикой, так и способностью к склеиванию, или верхнее изоляционное покрытие, предусмотренное на нижележащем изоляционном покрытии. Изоляционное покрытие, имеющее способность к склеиванию, находится в неотвержденном состоянии или полуотвержденном состоянии (B стадия) перед нагревом и воздействием давлением, когда изготавливается шихтованный сердечник, реакция отверждения проходит при нагревании во время нагрева и воздействия давлением, и способность к склеиванию проявляется.

[0030] Изоляционное покрытие 3 удовлетворяет любому одному или более из следующих трех условий (1)-(3).

Условие (1): логарифмический декремент в температурном диапазоне от 25 до 100°C равен 0,3 или менее.

Условие (2): разность (T1-T2) между пиковой температурой T1 (°C) логарифмического декремента и температурой начала отверждения T2 (°C) меньше, чем 80°C, и разность (Δ1-Δ2) между логарифмическим декрементом (Δ) пиковой температуры и логарифмическим декрементом (Δ2) температуры начала отверждения равна 0,1 или более. Здесь, пиковая температура T1 соответствует температуре стеклования изоляционного покрытия, имеющего исключительно способность к склеиванию, и едва ли испытывает влияние нижележащего изоляционного покрытия даже в случае многослойной структуры.

Условие (3): логарифмический декремент в температурном диапазоне от 200 до 250°C равен 0,9 или менее.

[0031] Логарифмический декремент в условиях (1)-(3) измеряется при скорости нарастания температуры 10°C/сек с помощью испытания жесткого маятника с использованием жесткого маятника на краю цилиндра в соответствии с ISO 12013-2. Когда логарифмический декремент измеряется, может оцениваться динамическая вязкоупругость пленки. Логарифмический декремент может измеряться с использованием коммерчески доступного тестера физических свойств типа жесткого маятника, например, RPT-3000W (коммерчески доступен от A&D Co., Ltd.). Температурный диапазон измерения логарифмического декремента может быть установлен надлежащим образом и может быть, например, от комнатной температуры (25°C) до 300°C.

[0032] В измерении при испытании жесткого маятника, чем больше логарифмическая скорость снижения, тем мягче пленка. Условие (1) определяет свойства в температурном диапазоне от 25 до 100°C соответственно области стеклования изоляционного покрытия 3. “Логарифмический декремент в температурном диапазоне от 25 до 100°C равен 0,3 или менее” означает, что логарифмический декремент в температурном диапазоне от 25 до 100°C всегда равен 0,3 или менее. То есть, это означает, что максимальное значение Δmax (1) логарифмического декремента в температурном диапазоне от 25 до 100°C равно 0,3 или менее.

[0033] Когда логарифмический декремент в температурном диапазоне от 25 до 100°C равен 0,3 или менее, изменение в логарифмическом декременте вследствие нарастания температуры в этом температурном диапазоне становится малым, и маловероятно, что возникнет сцепляемость (клейкость) вследствие размягчения изоляционного покрытия 3. Поэтому обрабатываемость при штамповке листа 40 электротехнической стали является исключительной, и точность ламинирования листа 40 электротехнической стали высока. Кроме того, возможно уменьшить шум, вызываемый ухудшением точности ламинирования листа 40 электротехнической стали, и снижение прочности склеивания между листами электротехнической стали.

Логарифмический декремент в температурном диапазоне от 25 до 100°C предпочтительно равен 0,25 или менее и более предпочтительно 0,2 или менее.

[0034] В измерении логарифмического декремента при испытании жесткого маятника, пиковая температура, наблюдаемая при повышении температуры от области стекла, соответствует температуре стеклования пленки. Условие (2) определяет свойства в температурном диапазоне от пиковой температуры логарифмического декремента до температуры начала отверждения, соответствующей области эластомера изоляционного покрытия 3. Если разность (T1-T2) между пиковой температурой логарифмического декремента и температурой начала отверждения меньше, чем 80°C, и разность (Δ1-Δ2) между логарифмическим декрементом пиковой температуры и логарифмическим декрементом температуры начала отверждения равна 0,1 или более, скорость отверждения изоляционного покрытия 3 во время нагрева и воздействия давлением между листами 40 электротехнической стали высока, и маловероятно, что возникнет неравномерное отверждение. Тем самым, маловероятно, что возникнет разница в прочности склеивания между множеством листов стали, и менее вероятно, что в сердечнике возникнет неравномерная жесткость, таким образом, снижая шумы во время работы.

[0035] Верхнее предельное значение разности (T1-T2) предпочтительно равно 75°C и более предпочтительно 70°C, так что маловероятно, что возникнет неравномерное отверждение изоляционного покрытия 3, и эффект снижения шума повышается. Нижнее предельное значение разности (T1-T2) предпочтительно равно 30°C и более предпочтительно 40°C, так что трещинообразование в изоляционном покрытии 3 из-за быстрого отверждения легко снижается.

[0036] Нижнее предельное значение разности (Δ1-Δ2) равно предпочтительно 0,1 и более предпочтительно 0,2, так что маловероятно, что возникнет неравномерное отверждение изоляционного покрытия 3, и эффект снижения шума повышается. Верхнее предельное значение разности (Δ1-Δ2) предпочтительно равно 0,5 и более предпочтительно 0,4, так что трещинообразование в изоляционном покрытии 3 легко снижается.

[0037] Здесь, в случае изоляционного покрытия, которое проявляет способность к склеиванию в соответствии с отверждением, на графике температуры-логарифмического декремента, полученном в испытании жесткого маятника, имеется сингулярная точка (точка перегиба), в которой абсолютное значение кривой снижается в направлении нуля и затем возрастает вновь в области снижения после пиковой температуры. В настоящем изобретении, температура, соответствующая точке перегиба (точке, в которой логарифмический декремент быстро снижается) в области снижения после пиковой температуры на этом графике температуры-логарифмического декремента, определяется как начальная температура отверждения T2.

[0038] Нижнее предельное значение пиковой температуры T1 логарифмического декремента равно предпочтительно 100°C и более предпочтительно 110°C. Кроме того, верхнее предельное значение пиковой температуры T1 логарифмического декремента равно предпочтительно 140°C и более предпочтительно 130°C.

[0039] Нижнее предельное значение температуры начала отверждения T2 равно предпочтительно 160°C и более предпочтительно 170°C. Кроме того, верхнее предельное значение температуры начала отверждения T2 равно предпочтительно 200°C и более предпочтительно 190°C.

[0040] Условие (3) определяет свойства в температурном диапазоне от 200 до 250°C, соответствующем области изоляционного покрытия 3 после начала отверждения. “Логарифмический декремент в температурном диапазоне от 200 до 250°C равен 0,9 или менее” означает, что логарифмический декремент в температурном диапазоне от 200 до 250°C всегда равен 0,9 или менее. То есть, это означает, что максимальное значение Δmax(2) логарифмического декремента в температурном диапазоне от 200 до 250°C равно 0,9 или менее.

[0041] В температурном диапазоне от 200 до 250°C, если логарифмический декремент равен 0,9 или менее, изоляционное покрытие 3 после отверждения является твердым, и даже если толщина листа изоляционного покрытия 3 снижается, листы 40 электротехнической стали сцепляются друг с другом с высокой прочностью склеивания. Поэтому, возможно достичь как коэффициента слоистости сердечника, так и прочности склеивания между листами 40 электротехнической стали.

Логарифмический декремент в температурном диапазоне от 200 до 250°C равен предпочтительно 0,85 или менее и более предпочтительно 0,80 или менее.

[0042] Логарифмический декремент может регулироваться в соответствии с типом состава покрытия для листа электротехнической стали, используемого для формирования изоляционного покрытия 3, условиями спекания (температурой, временем и т.д.) для состава покрытия для листа электротехнической стали на основном листе стали и т.п.. Например, если температура спекания выше, логарифмический декремент стремится к снижению. Если время спекания дольше, логарифмический декремент стремится к снижению.

[0043] Состав покрытия для листа электротехнической стали конкретно не ограничен, и его примеры включают состав, содержащий эпоксидную смолу и агент, способствующий отвержению (отвердитель) эпоксидной смолы. То есть, в качестве изоляционного покрытия, имеющего способность к склеиванию, для примера может быть приведено покрытие, содержащее эпоксидную смолу и отвердитель эпоксидной смолы.

[0044] В качестве эпоксидной смолы, может быть использована обычная эпоксидная смола, и конкретно, любая эпоксидная смола, имеющая две или более эпоксидных групп в одной молекуле, может использоваться без конкретного ограничения. Примеры таких эпоксидных смол включают в себя эпоксидные смолы на основе бисфенола А, эпоксидные смолы на основе бисфенола F, фенольные новолачные эпоксидные смолы, креозол-новолачные эпоксидные смолы, алициклические эпоксидные смолы, эпоксидные смолы на основе глицидил-эфира, эпоксидные смолы на основе глицидил-амина, эпоксидные смолы на основе гидантоина, эпоксидные смолы на основе изоцианурата, модифицированные акриловой кислотой эпоксидные смолы (эпокси-акрилат), фосфорсодержащие эпоксидные смолы и их галоиды (бромированные эпоксидные смолы и т.д.), водородные присадки и тому подобное. Эпоксидные смолы могут быть использованы по одной или две или более из них могут использоваться в комбинации.

[0045] Состав покрытия для листа электротехнической стали может содержать акриловую смолу.

Акриловая смола конкретно не ограничена. Примеры мономеров, используемых для акриловых смол, включают в себя ненасыщенные карбоновые кислоты, такие как акриловая кислота и метакриловая кислота, (мет)акрилаты, такие как мети (мет)акрилат, этил (мет)акрилат, n-бутил (мет)акрилат, изобутил (мет)акрилат, циклогексил (мет)акрилат, 2-этилгексил (мет)акрилат, 2-гидроксиэтил (мет)акрилат и гидроксипропил (мет)акрилат. Здесь, (мет)акрилат представляет собой акрилат или метакрилат. Акриловые смолы могут использоваться по одной или две или более из них могут использоваться в комбинации.

[0046] Акриловая смола может иметь структурную единицу, выведенную из мономера иного, чем акриловый мономер. Примеры других мономеров включают в себя этилен, пропилен и стирол. Другие мономеры могут использоваться по одному или два или более из них могут использоваться в комбинации.

[0047] Когда используется акриловая смола, она может использоваться как акрил-модифицированная эпоксидная смола, полученная привитой сополимеризацией акриловой смолы с эпоксидной смолой. В составе покрытия для листа электротехнической стали, она может содержаться как мономер, формирующий акриловую смолу.

[0048] В качестве отвердителя эпоксидной смолы может использоваться термоотвердитель, имеющий латентность, и его примеры включают ароматические полиамины, ангидриды кислот, фенольные отвердители, дициандиамиды, комплексы трифторид бора-амина и гидразиды органических кислот. Примеры ароматических полиаминов включают m-фенилендиамин, диаминодифенилметан и диаминодифенил сульфон. Примеры фенольных отвердителей включают фенольные новолачные смолы, креозол-новолачные смолы, бисфенольные новолачные смолы, триазин-модифицированные фенольные новолачные смолы и фенолрезольные смолы. Среди них, в качестве отвердителя эпоксидной смолы, фенольный отвердитель является предпочтительным, и более предпочтительной является фенолрезольная смола. Отвердитель эпоксидной смолы может использоваться один, или два или более из них могут использоваться в комбинации.

[0049] Содержание отвердителя эпоксидной смолы в составе покрытия для листа электротехнической стали по отношению к 100 частям по массе эпоксидной смолы предпочтительно составляет от 5 до 35 частей по массе и более предпочтительно от 10 до 30 частей по массе.

[0050] Состав покрытия для листа электротехнической стали может содержать присадки, такие как ускоритель отверждения (катализатор отверждения), эмульгатор и пеногаситель. Присадки могут использоваться по одной или две или более из них могут использоваться в комбинации.

[0051] Изоляционное покрытие 3 может быть сформировано, например, путем нанесения состава для листа электротехнической стали на поверхность основного стального листа и выполнения сушки и спекания.

Нижнее предельное значение достигаемой температуры во время спекания равно предпочтительно 120°C, более предпочтительно 130°C и еще более предпочтительно 150°C. Верхнее предельное значение достигаемой температуры во время спекания равно предпочтительно 200°C, более предпочтительно 190°C и еще более предпочтительно 160°C.

Нижнее предельное значение времени спекания равно предпочтительно 20 секунд и более предпочтительно 30 секунд. Верхнее предельное значение времени спекания равно предпочтительно 70 секунд и более предпочтительно 60 секунд.

[0052] Когда температура стеклования изоляционного покрытия 3 установлена как Tg, температура спекания находится предпочтительно в диапазоне от Tg+20°C до Tg+50°C. Когда температура спекания находится в диапазоне от Tg+20°C до Tg+50°C, логарифмический декремент изоляционного покрытия 3 в температурном диапазоне от 25 до 100°C может быть равен 0,3 или менее.

[0053] Скорость нарастания температуры во время спекания равна предпочтительно от 5°C/с до 20°C/с. Когда скорость нарастания температуры равна от 5°C/с до 20°C/с, логарифмический декремент изоляционного покрытия 3 в температурном диапазоне от 25 до 100°C может быть равен 0,3 или менее.

[0054] Верхнее и нижнее предельные значения средней толщины t1 изоляционного покрытия 3 установлены, например, следующим образом, с учетом случая, когда материал 1 используется для листа 40 электротехнической стали.

Когда материал 1 используется для листа 40 электротехнической стали, средняя толщина t1 изоляционного покрытия 3 (толщина, приходящаяся на одну поверхность листа 40 электротехнической стали (материала 1)) настраивается так, что могут быть обеспечены изоляционная характеристика и способность к склеиванию между листами 40 электротехнической стали, ламинированными друг с другом.

[0055] В случае изоляционного покрытия 3, имеющего однослойную структуру, средняя толщина t1 изоляционного покрытия 3 (толщина, приходящаяся на одну поверхность листа 40 электротехнической стали (материала 1)) может быть равна, например, 1,5 мкм или более и 8,0 мкм или менее.

В случае изоляционного покрытия 3, имеющего многослойную структуру, средняя толщина нижележащего изоляционного покрытия может быть равна, например, 0,3 мкм или более и 1,2 мкм, и равна предпочтительно 0,7 мкм или более и 0,9 мкм или менее. Средняя толщина верхнего изоляционного покрытия может быть равна, например, 1,5 мкм или более и 8,0 мкм или менее.

Здесь, способ измерения средней толщины t1 изоляционного покрытия 3 в материале 1 является тем же самым, что и способ для средней толщины t0 листа материала 1, и средняя толщина может быть определена путем получения толщины изоляционного покрытия 3 во множестве местоположений и усреднения этих толщин.

[0056] Верхнее и нижнее предельные значения средней толщины t1 изоляционного покрытия 3 в материале 1 могут, естественно, использоваться как верхнее и нижнее предельные значения средней толщины t1 изоляционного покрытия 3 в листе 40 электротехнической стали. Здесь, способ измерения средней толщины t1 изоляционного покрытия 3 в листе 40 электротехнической стали представляет собой, например, следующий способ измерения. Например, среди множества листов электротехнической стали, формирующих шихтованный сердечник, выбирается лист 40 электротехнической стали, позиционированный на самой наружной стороне в направлении ламинирования (лист 40 электротехнической стали, поверхность которого открыта в направлении ламинирования). На поверхности выбранного листа 40 электротехнической стали выбирается предопределенное положение в радиальном направлении (например, положение точно в середине (центре) между внутренним периферийным краем и наружным периферийным краем листа 40 электротехнической стали). В выбранном положении, толщина изоляционного покрытия 3 листа 40 электротехнической стали измеряется в четырех местоположениях (то есть на каждые 90 градусов вокруг центральной оси O) с равными интервалами в окружном направлении. Среднее значение измеренной толщины в четырех местоположениях может быть установлено как средняя толщина t1 изоляционного покрытия 3.

Здесь, причина, почему средняя толщина t1 изоляционного покрытия 3 таким способом измеряется на листе 40 электротехнической стали, позиционированном на самой наружной стороне в направлении ламинирования, состоит в том, что изоляционное покрытие 3 формируется так, что толщина изоляционного покрытия 3 едва ли изменяется в положении ламинирования в направлении ламинирования листа 40 электротехнической стали.

[0057] Лист 40 электротехнической стали изготавливается путем штамповки материала 1, как описано выше, и клееный сердечник (сердечник 21 статора и сердечник 31 ротора) изготавливается с использованием листа 40 электротехнической стали.

[0058] (Способ ламинирования шихтованного сердечника)

Далее, описание возвращается к шихтованному сердечнику. Как показано на фиг. 3, множество листов 40 электротехнической стали, формирующих сердечник 21 статора, ламинируются через изоляционное покрытие 3.

Листы 40 электротехнической стали, смежные друг другу в направлении ламинирования, сцепляются по всей поверхности с изоляционным покрытием 3. Иными словами, поверхность листа 40 электротехнической стали (далее упоминается как первая поверхность), ориентированная в направлении ламинирования, является областью 41a склеивания на всей поверхности. Однако, листы 40 электротехнической стали, смежные друг другу в направлении ламинирования, могут сцепляться не по всей поверхности. Иными словами, на первой поверхности листа 40 электротехнической стали, область 41a склеивания и область без склеивания (не показана) могут смешиваться.

[0059] В настоящем варианте осуществления, множество листов электротехнической стали, формирующих сердечник 31 ротора, скреплены друг с другом путем уплотнения (соединения шпунтом) 42, показанного на фиг. 1. Однако, множество листов электротехнической стали, формирующих сердечник 31 ротора, могут также иметь многослойную структуру, фиксируемую изоляционным покрытием 3, как в сердечнике 21 статора.

Кроме того, шихтованный сердечник, такой как сердечник 21 статора и сердечник 31 ротора, может быть сформирован так называемым поворотным штабелированием.

[0060] (Способ изготовления шихтованного сердечника)

Сердечник 21 статора изготавливается, например, с использованием устройства 100 изготовления, показанного на фиг. 7. Далее, в описании способа изготовления, сначала будет описано устройство 100 изготовления шихтованного сердечника (далее упоминается просто как устройство 100 изготовления).

В устройстве 100 изготовления, в то время как материал 1 подается с рулона 1A (обода) в направлении стрелки F, он штампуется множество раз с использованием пресс-форм, скомпонованных по ступеням и постепенно формуется в форму листа 40 электротехнической стали. Затем отштампованные листы 40 электротехнической стали ламинируются и спрессовываются при повышении температуры. В результате, листы 40 электротехнической стали, смежные друг с другом в направлении ламинирования, сцепляются друг с другом с помощью изоляционного покрытия 3 (то есть в части изоляционного покрытия 3, позиционированной в области 41a склеивания, вызывается проявление способности к склеиванию), и выполняется склеивание.

[0061] Как показано на фиг. 7, устройство 100 изготовления включает в себя множество ступеней узлов вырубки (штамповки) 110. Узел штамповки 110 может иметь две ступени или три или более ступеней. Узел штамповки 110 каждой ступени включает в себя охватывающую пресс-форму 111, расположенную под материалом 1, и охватываемую пресс-форму 112, расположенную над материалом 1.

[0062] Устройство 100 изготовления дополнительно включает в себя узел ламинирования 140 в последующем положении относительно самого последнего узла штамповки 110. Узел ламинирования 140 включает в себя нагревательное устройство 141, наружную периферийную штамповальную охватывающую пресс-форму 142, теплоизоляционный элемент 143, наружную периферийную штамповальную охватываемую пресс-форму 144 и пружину 145.

Нагревательное устройство 141, наружная периферийная штамповальная охватывающая пресс-форма 142 и теплоизоляционный элемент 143 расположены под материалом 1. С другой стороны, наружная периферийная штамповальная охватываемая пресс-форма 144 и пружина 145 расположены над материалом 1. Здесь, ссылочная позиция 21 указывает сердечник статора.

[0063] В устройстве 100 изготовления, имеющем конфигурацию, описанную выше, сначала, материал 1 последовательно подается с рулона 1A в направлении стрелки F на фиг. 7. Затем, материал 1 последовательно пробивается на множестве ступеней узлов штамповки 110. В соответствии с этими процедурами штамповки, в материале 1, получается форма листа 40 электротехнической стали, имеющего заднюю часть 22 сердечника и множество зубьев 23, показанные на фиг. 3. Однако, поскольку материал не полностью подвергнут вырубке в это время, он подается на следующий процесс в направлении стрелки F.

[0064] Затем, в итоге, материал 1 подается на узел ламинирования 140, штампуется наружной периферийной штамповальной охватывающей пресс-формой 144 и ламинируется с высокой точностью. Во время этого ламинирования, лист 40 электротехнической стали воспринимает определенную силу воздействия давлением от пружины 145. Когда процесс штамповки и процесс ламинирования, как описано выше, последовательно повторяются, может укладываться предопределенное количество листов 40 электротехнической стали. Кроме того, шихтованный сердечник, образованный укладкой листов 40 электротехнической стали таким образом, нагревается, например, до температуры 200°C, с помощью нагревательного устройства 141. В соответствии с этим нагревом, изоляционные покрытия 3 смежных листов 40 электротехнической стали сцепляются друг с другом.

Здесь, нагревательное устройство 141 может не располагаться на наружной периферийной штамповальной охватывающей пресс-форме 142. То есть, оно может быть выведено из наружной периферийной штамповальной охватывающей пресс-формы 142, перед тем как происходит сцепление листа 40 электротехнической стали, ламинируемого с помощью наружной периферийной штамповальной охватывающей пресс-формы 142. В этом случае, наружная периферийная штамповальная охватывающая пресс-форма 142 может не иметь теплоизоляционного элемента 143. Кроме того, в этом случае, укладываемые листы 40 электротехнической стали перед склеиванием могут укладываться в стопку и удерживаться с обеих сторон в направлении ламинирования с помощью зажимного приспособления (не показано) и затем транспортироваться и нагреваться.

В соответствии с вышеописанными процессами, выполнение сердечника 21 статора завершается.

[0065] Как описано выше, в настоящем изобретении, изоляционное покрытие, имеющее способность к склеиванию листа электротехнической стали, удовлетворяет любому одному или более из условий (1)-(3). В соответствии с условием (1), обрабатываемость и точность ламинирования во время штамповки листа электротехнической стали улучшаются, и эффекты снижения шума и улучшения прочности склеивания между листами электротехнической стали достигаются в соответствии с улучшением в точности ламинирования. В соответствии с условием (2), достигается эффект снижения шума за счет минимизации неравномерного отверждения. В соответствии с условием (3), возможно достичь как коэффициента слоистости, так и прочности склеивания между листами электротехнической стали. Если все из условий (1)-(3) удовлетворяются, то может быть получен шихтованный сердечник с характеристиками сердечника, улучшенными по всем показателям из обрабатываемости при штамповке листа электротехнической стали, точности ламинирования листов электротехнической стали, снижения шума, коэффициента слоистости и прочности склеивания между листами электротехнической стали.

[0066] Здесь, технический объем настоящего изобретения не ограничен вышеописанным вариантом осуществления, и различные модификации могут быть осуществлены без отклонения от сущности настоящего изобретения.

Форма сердечника статора не ограничена формой, показанной в вышеописанном варианте осуществления. Конкретно, размеры наружного диаметра и внутреннего диаметра сердечника статора, толщина ламинирования, число пазов, отношение размеров между окружным направлением и радиальным направлением зубца, отношение размеров между зубцом и задней частью сердечника в радиальном направлении и тому подобное могут произвольно проектироваться в соответствии с желательными свойствами вращающейся электрической машины.

[0067] В роторе в вышеописанном варианте осуществления, пара постоянных магнитов 32 формирует один магнитный полюс, но настоящее изобретение не ограничено этим. Например, один постоянный магнит 32 может формировать один магнитный полюс, или три или более постоянных магнитов 32 могут формировать один магнитный полюс.

[0068] В вышеописанном варианте осуществления, электродвигатель с постоянным магнитным полем был описан как вращающаяся электрическая машина в качестве примера, но структура вращающейся электрической машины не ограничена этим, как будет приведено ниже, и дополнительно также могут быть использованы различные известные структуры, не описанные ниже.

В вышеописанном варианте осуществления, электродвигатель с постоянным магнитным полем был описан как вращающаяся электрическая машина в качестве примера, но настоящее изобретение не ограничено этим. Например, вращающаяся электрическая машина может быть электродвигателем реактивного типа или электродвигателем с электромагнитным полем (электродвигателем с обмоткой возбуждения).

В вышеописанном варианте осуществления, синхронный электродвигатель был описан как AC электродвигатель, но настоящее изобретение не ограничено этим. Например, вращающаяся электрическая машина может быть индукционным электродвигателем.

В вышеописанном варианте осуществления, AC электродвигатель был описан как электродвигатель в качестве примера, но настоящее изобретение не ограничено этим. Например, вращающаяся электрическая машина может представлять собой DC электродвигатель.

В вышеописанном варианте осуществления, электродвигатель был описан как вращающаяся электрическая машина в качестве примера, но настоящее изобретение не ограничено этим. Например, вращающаяся электрическая машина может представлять собой генератор.

[0069] В вышеописанном варианте осуществления, для примера был приведен случай, когда шихтованный сердечник в соответствии с настоящим изобретением применяется к сердечнику статора, но шихтованный сердечник может применяться к сердечнику ротора.

Шихтованный сердечник может применяться для трансформатора вместо вращающейся электрической машины. В этом случае, в качестве листа электротехнической стали, предпочтительно использовать лист текстурованной электротехнической стали вместо листа нетекстурованной электротехнической стали.

[0070] Кроме того, составные элементы в вышеописанном варианте осуществления могут соответственно быть заменены хорошо известными составными элементами без отклонения от сущности настоящего изобретения, и вышеописанные модифицированные элементы могут соответственно комбинироваться.

[Примеры]

[0071] Далее, настоящее изобретение будет детально описано со ссылкой на примеры, но настоящее изобретение не ограничено следующим описанием.

[0072] [Испытание жесткого маятника]

Испытательный образец длиной 50 мм и шириной 20 мм был вырезан из полосы электротехнической стали, произведенной в каждом примере. Испытание жесткого маятника с использованием жесткого маятника с цилиндрическим краем выполнялось на изоляционном покрытии испытательного образца в соответствии с ISO12013-2, и был получен график температуры-логарифмического декремента. В качестве оборудования для контроля физических свойств типа жесткого маятника использовалось RPT-3000W (коммерчески доступно от A&D Co., Ltd.). Скорость нарастания температуры была равна 10°C/сек, и температурный диапазон измерения составлял от 25 до 300°C.

[0073] [Обрабатываемость при штамповке]

Из полосы электротехнической стали, произведенной в каждом примере, вырубались 10 листов электротехнической стали, имеющих наружный диаметр 250,0 мм и внутренний диаметр 165,0 мм, в форме, иллюстрируемой на фиг. 3, и обрабатываемость оценивалась в соответствии со следующими критериями оценки.

[Критерии оценки]

A: Не возникало никакой вязкости (сцепляемости) вследствие размягчения изоляционного покрытия, штамповка была легкой, и точность ламинирования была высокой.

B: Возникала вязкость вследствие размягчения изоляционного покрытия, штамповка была затруднительной, и точность ламинирования была плохой.

[0074] [Точность ламинирования]

130 листов электротехнической стали, произведенных при вышеописанном контроле [обрабатываемость при штамповке], ламинировались и связывались при температуре стального листа 200°C, давлении 10 МПа и времени воздействия давлением 1 час, чтобы создать шихтованный сердечник. Для полученного шихтованного сердечника, измерялась толщина ламинированного слоя в 10 местоположениях в направлении ширины, и точность ламинирования оценивалась по ее среднему отклонению. Если среднее отклонение толщин ламинированного слоя была меньше, чем 1/2 толщины листа одного листа электротехнической стали, оно оценивалось как “исключительное”, когда оно было 1/2 или более и меньше, чем 1, оно оценивалось как “удовлетворительное”, и когда оно было 1 или более, оно оценивалось как “плохое”.

[0075] [Звуковой контроль обстукиванием (оценка шума)]

130 листов электротехнической стали, произведенных в вышеописанном контроле [обрабатываемость при штамповке] ламинировались и связывались при температуре стального листа 200°C, давлении 10 МПа и времени воздействия давлением 1 час, чтобы создать шихтованный сердечник (сердечник статора).

Наружный периферийный конец задней части сердечника статора вибрировал в радиальном направлении при обстукивании молотком, и выполнялся анализ мод вибрационного шума с концом зубца и центральной частью задней части сердечника в направлении 180° по осевому направлению относительно источника вибрации в качестве точек измерения. Кроме того, даже когда центральная часть задней части сердечника в радиальном направлении вибрировала в осевом направлении относительно ударного молотка, выполнялся анализ мод вибрационного шума с концом зубца и центральной частью задней части сердечника в направлении 180° по осевому направлению относительно источника вибрации в качестве точек измерения. Оценка выполнялась в соответствии со следующими критериями. Меньшее числовое значение указывает, что шум можно было дополнительно снизить. В последующей оценке, от 1 до 4 принято удовлетворительным, а 5 неудовлетворительным. Здесь, “-” указывает отсутствие измерения.

1: Были обнаружены один или два пика вибрации.

2: Было обнаружено несколько пиков вибрации.

3: Было обнаружено 10 или более пиков вибрации в зависимости от направления вибрации.

4: Имелся главный пик, но было обнаружено 10 или более пиков вибрации.

5: Не имелось главного пика, и было обнаружено 10 или более пиков вибрации.

[0076] [Коэффициент слоистости]

130 листов электротехнической стали, произведенных в вышеописанном контроле [обрабатываемость при штамповке] ламинировались и связывались при температуре стального листа 200°C, давлении 10 Мпа и времени воздействия давлением 1 час, чтобы создать шихтованный сердечник. Для полученного шихтованного сердечника, коэффициент слоистости (%) вычислялся по следующей формуле.

Коэффициент слоистости (%)=M/(D⋅h⋅S)×100

Здесь M указывает массу (кг) шихтованного сердечника, D указывает плотность (кг/м³) основного листа стали, h указывает среднюю высоту (м) шихтованного сердечника, и S указывает площадь (м²) листа электротехнической стали на виде в плане. Площадь S листа электротехнической стали была получена путем съемки листа электротехнической стали перед ламинированием как изображение со сканера и выполнения анализа изображения.

[0077] [Прочность склеивания]

Два прямоугольных листа электротехнической стали, имеющих ширину 30 мм и длину 60 мм были вырезаны из полосы электротехнической стали, произведенной в каждом примере, и концевые части, имеющие ширину 30 мм и длину 10 мм, были приведены в перекрытие друг с другом и приклеены при температуре стального листа 180°C, давлении 10 МПа и времени воздействия давлением 1 час, чтобы получить образец. Прочность на растяжение при сдвиге измерялась при температуре воздуха 25°C и скорости растяжения 3 мм/мин, и числовое значение, деленное на площадь склеивания была установлена как прочность склеивания (МПа). Прочность склеивания 2,5 МПа или более была удовлетворительной.

[0078] [Пример 1]

В качестве основного стального листа был использован выполненный в форме полосы лист нетекстурованной электротехнической стали, содержащий, в % по массе, Si: 3,0%, Mn: 0,2% и Al: 0,5%, остальное Fe и примеси, и имеющий толщину листа 0,25 мм и ширину 300 мм. Поверхность основного стального листа подвергалась базовой обработке с использованием базового реагента для обработки на не-хромовой основе так, что величина покрытия составляла 1,0 г/м², для формирования нижележащего изоляционного покрытия.

[0079] 100 частей по массе жидкой эпоксидной смолы на основе бисфенола F и 25 частей по массе жидкой фенолрезольной смолы в качестве отвердителя эпоксидной смолы смешивались для подготовки состава покрытия для листа электротехнической стали. Полученный состав покрытия для листа электротехнической стали наносили на нижележащее изоляционное покрытие так, что величина покрытия составляла 1,0 г/м², температура повышалась до 160°C со скоростью нарастания температуры 10°C/мин, спекание затем выполнялось при 160°C в течение 60 секунд, и верхнее изоляционное покрытие формировалось для получения полосы электротехнической стали. Фиг. 8 показывает результаты логарифмического декремента сформированного изоляционного покрытия, имеющего многослойную структуру, измеренного при испытании жесткого маятника.

[0080] [Примеры 2-9]

Полосы электротехнической стали были получены таким же способом, как в Примере 1, за исключением того, что скорость нарастания температуры во время спекания и температура спекания (достигаемая температура во время спекания) изменялись, как показано в Таблице 1.

[0081] Таблица 1 показывает температуры спекания составов покрытия для листа электротехнической стали во время изготовления в примерах, результаты измерения испытания жесткого маятника для изоляционных покрытий и результаты оценки. Здесь, в Таблице 1, “разность (T1-T2)” указывает разность (°C) между пиковой температурой (T1) логарифмического декремента и температурой начала отверждения (T2). В Таблице 1, Tg в разности (°C) между температурой спекания и Tg является пиковой температурой (T1) (°C). “Разность (Δ1-Δ2)” указывает разность между логарифмическим декрементом (Δ1) пиковой температуры и логарифмическим декрементом (Δ2) температуры начала отверждения. Δ_max (1) указывает максимальное значение логарифмического декремента в температурном диапазоне от 25 до 100°C. Δ_max(2) указывает максимальное значение логарифмического декремента в температурном диапазоне от 200 до 250°C.

[0082] [Таблица 1]

	Пример 1	Пример 2	Пример 3	Пример 4	Пример 5	Пример 6	Пример 7	Пример 8	Пример 9
Скорость нарастания температуры (°C/с)	10	10	10	5	10	10	10	3	25
Разность между температурой спекания и Tg (°C)	35	20	14	85	10	25	85	40	40
Температура спекания [°C]	160	150	140	200	120	140	210	160	160
Δmax(1)	0,1	0,2	0,8	0,2	0,6	0.4	0,2	0,4	0,6
Пиковая температура (T1) [°C]	125	130	126	115	110	115	125	110	115
Температура начала отверждения (T2) [°C]	180	178	179	198	209	175	180	193	199
Разность (T1-T2) [°C]	55	48	53	83	99	60	55	83	84
Логарифмический декремент T1 (Δ1)	1,4	1,6	1,5	1,25	1,26	1,6	1,5	1,4	1,3
Логарифмический декремент T2 (Δ2)	1	1,1	1	1,21	1,2	1,3	1,2	1,32	1,24
Разность (Δ1-Δ2)	0,4	0,5	0,5	0,04	0,06	0,3	0,3	0,08	0,06
Δmax(2)	0,85	0,8	1,1	1	0,85	0,8	1,0	1,0	1,1
Обрабатываемость при штамповке	A	A	B	A	B	B	A	B	B
Точность ламинирования	Исключи-тельная	Исключи-тельная	Плохая	Исключи-тельная	Исключи-тельная	Исключи-тельная	Исключи-тельная	Плохая	Плохая
Звуковой контроль обстукиванием (оценка шума)	1	1	2	3	1	1	1	5	5
Коэффициент слоистости [%]	98,3	98,7	96,5	97,9	98,5	98,4	98,1	97,7	97,8
Прочность склеивания [МПа]	6,3	7,2	5,5	5,2	3,5	5,8	6,1	1,8	2,2

[0083] Прочность склеивания 2,5 МПа или более была удовлетворительной. Как показано в Таблице 1, по сравнению с Примером 3, в котором Δ_max(1) было больше, чем 0,3, в Примерах 1 и 2, в которых Δ_max(1) было 0,3 или менее, обрабатываемость при штамповке листа электротехнической стали была лучше, точность ламинирования была выше, шум шихтованного сердечника был снижен, и прочность склеивания между листами электротехнической стали была выше. Кроме того, по сравнению с Примером 3, в котором Δ_max(2) было больше, чем 0,9, в Примерах 1 и 2, в которых Δ_max(2) было 0,9 или менее, характеристики сердечника были улучшены в отношении коэффициента слоистости шихтованного сердечника и прочности склеивания между листами электротехнической стали. В примере 4, в котором Δ_max (1) было 0,3 или менее, обрабатываемость при штамповке была исключительной, и прочность склеивания была исключительной. В Примере 5, в котором Δ_max(2) было 0,9 или менее, коэффициент слоистости и прочность склеивания были исключительными. В Примере 6, в котором разность (T1-T2) была меньше, чем 80°C, разность (ΔT1-Δ2) была 0,1 или более, и Δ_max(2) было 0,9 или менее, звуковой контроль обстукиванием, коэффициент слоистости, и прочность склеивания были исключительными. В Примере 7, в котором Δ_max (1) было 0,3 или менее, разность (T1-T2) была меньше, чем 80°C, и разность (ΔT1-Δ2) была 0,1 или более, точность ламинирования, звуковой контроль обстукиванием и прочность склеивания были исключительными. В Примере 8, в котором скорость нарастания температуры была 3°C/с, ни оно из требований настоящего изобретения не было удовлетворено, и прочность склеивания не удовлетворяла 2,5 МПа. В Примере 9, в котором скорость нарастания температуры была 25°C/с, ни одно из требований настоящего изобретения не было удовлетворено, и прочность склеивания не удовлетворяла 2,5 МПа.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

[0084] В соответствии с настоящим изобретением, возможно изготовить шихтованный сердечник с улучшенными рабочими показателями в одном или более из улучшения в обрабатываемости при штамповке листа электротехнической стали и точности ламинирования, снижения шума за счет минимизации неравномерного отверждения и достижения как коэффициента слоистости, так и прочности склеивания. Поэтому, его промышленная применимость является высокой.

[Каткое описание ссылочных позиций]

[0085] 1 Материал

2 Основной стальной лист

3 Изоляционное покрытие

10 Вращающаяся электрическая машина

20 Статор

21 Сердечник статора

40 Лист электротехнической стали.

Claims (11)

1. Лист электротехнической стали, в котором по меньшей мере часть любой или обеих поверхностей основного стального листа покрыта изоляционным покрытием, имеющим способность к склеиванию,

причем на графике температуры-логарифмического декремента, полученном в испытании жесткого маятника, имеется точка перегиба, в которой абсолютное значение кривой снижается в направлении нуля и затем возрастает вновь в области снижения после пиковой температуры, при этом температура, соответствующая точке перегиба в области снижения после пиковой температуры на графике температуры-логарифмического декремента, определяется как температура начала отверждения,

при этом логарифмический декремент изоляционного покрытия в температурном диапазоне от 25 до 100°C равен 0,3 или менее, причем разность между пиковой температурой логарифмического декремента изоляционного покрытия и температурой начала отверждения меньше чем 80°C, и разность между логарифмическим декрементом пиковой температуры и логарифмическим декрементом температуры начала отверждения равна 0,1 или более.

2. Лист электротехнической стали по п. 1, в котором логарифмический декремент изоляционного покрытия в температурном диапазоне от 200 до 250°C равен 0,9 или менее.

3. Лист электротехнической стали, в котором по меньшей мере часть любой или обеих поверхностей основного стального листа покрыта изоляционным покрытием, имеющим способность к склеиванию,

причем разность между пиковой температурой логарифмического декремента изоляционного покрытия и температурой начала отверждения меньше чем 80°C, и разность между логарифмическим декрементом пиковой температуры и логарифмическим декрементом температуры начала отверждения равна 0,1 или более.

4. Лист электротехнической стали по п. 3, в котором логарифмический декремент изоляционного покрытия в температурном диапазоне от 200 до 250°C равен 0,9 или менее.

5. Лист электротехнической стали, в котором по меньшей мере часть любой или обеих поверхностей основного стального листа покрыта изоляционным покрытием, имеющим способность к склеиванию,

причем логарифмический декремент изоляционного покрытия в температурном диапазоне от 200 до 250°C равен 0,9 или менее.

6. Шихтованный сердечник, в котором множество листов электротехнической стали по любому из пп. 1-5 ламинированы и сцеплены друг с другом.

7. Вращающаяся электрическая машина, содержащая шихтованный сердечник по п. 6.