CN109075643A - 绝缘结构制造方法、绝缘结构及旋转电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种将绝缘对象物的外表面覆盖的绝缘结构的制造方法，其具有以下步骤：制造混有纳米粒子的主绝缘片材的片材制造步骤(S12)；将主绝缘片材剪断成主绝缘带的剪断步骤(S13)；通过主绝缘带在绝缘对象物的外侧进行绕带来形成绝缘部的绕带步骤(S21)；在绕带步骤后，将绕带后的绝缘对象物进行抽真空的抽真空步骤(S23)；和在抽真空步骤后，在绝缘部中压入含浸用高分子聚合物并使其含浸的含浸步骤(S24)。

Description

绝缘结构制造方法、绝缘结构及旋转电机

技术领域

本发明涉及绝缘结构制造方法、绝缘结构及使用了其的旋转电机。

背景技术

对绝缘体施加电场会产生不均匀电场部分，若该部分的电场超过绝缘强度极限电压，则在该部分中产生局部破坏。若该局部破坏发展成树枝状，则成为电树。关于电树，被认为电极与绝缘体之间的空气隙、和异物、绝缘体中的异物/突起物/空隙等高电场集中部成为起点。

近年来，逆变器的利用取得进展，但就逆变器驱动电动机而言，由于反复地在包含逆变器浪涌的脉冲电压产生作用的状态下使用，有可能导致线圈导线的绝缘材料的寿命大幅地下降。因此，例如，对于额定电压3.3kV用的逆变器驱动电动机，会产生不得不设定为使用通常的额定电压6.6kV用的绝缘那样的规格等状况。

作为旋转电机中使用的导电体的绝缘结构的例子，例如线圈的导线通常被具有绝缘材料的绝缘体覆盖。这里，关于达到较高温度的导体，作为可耐受较高温度的绝缘等级高的绝缘材料使用了硅酸盐矿物的一种即云母的云母绝缘结构的情况较多。

若电树发展，则会对云母绝缘结构造成破坏。在云母绝缘结构中，对电树如何产生、发展进行把握在防止电树的产生/发展、维持非故障的旋转电机的方面是极其重要的事项。

关于这样的绝缘材料的非故障性，例如有用于由国际电气标准会议(IEC：International Electrotechinical Commission)制定规定了用于防止事故的新的绝缘试验方法的国际规格的动向。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利申请公开第2015/0101845号说明书

发明内容

发明所要解决的技术问题

例如，在高压型绕线电动机中，较大地左右其绝缘寿命的是配置于定子铁芯的内部的主绝缘和匝间绝缘。对于它们，均大多使用了云母绝缘结构。

另外，就作为主绝缘的云母绝缘结构而言，大多通过将云母绝缘带用环氧树脂进行含浸来形成。云母绝缘带由云母和环氧玻璃层构成。通过在将像这样构成的云母绝缘带卷绕到线圈导体上之后，用环氧树脂含浸，从而进行利用云母绝缘结构的绝缘处理。

可以由试验的结果确认到：像这样构成的云母绝缘结构中的电树的通路并非贯通云母绝缘层，而是形成于云母绝缘层的外侧的环氧玻璃层侧。即，判明了主绝缘中的弱点部分为环氧玻璃层。

本发明是基于这样的见解而进行的，其目的是抑制绝缘结构中的电树的发展。

用于解决技术问题的手段

为了达成上述的目的，本发明的特征在于，其是将绝缘对象物的外表面覆盖的绝缘结构的制造方法，其具有以下步骤：制造混有纳米粒子的主绝缘片材的片材制造步骤；将上述主绝缘片材剪断成主绝缘带的剪断步骤；生成绕带后绝缘对象物的绕带步骤，该绕带后绝缘对象物是通过所述主绝缘带在所述绝缘对象物的外侧进行绕带而形成主绝缘部而成；在上述绕带步骤后将上述绝缘对象物抽真空的抽真空步骤；在上述抽真空步骤之后，在形成于上述绕带后绝缘对象上的上述绝缘部中压入含浸用高分子聚合物并使该含浸用高分子聚合物含浸于所述绝缘部的含浸步骤；和在上述含浸步骤之后，将上述绝缘部升温而使包含上述纳米粒子的高分子聚合物固化的固化步骤。

另外，本发明的特征在于，其是为了将绝缘对象物的外表面覆盖并将该绝缘对象物电绝缘来将上述绝缘对象物的外表面覆盖的绝缘结构，其具有：沿着上述绝缘对象物的表面而平面地扩展的主绝缘层；沿着上述主绝缘层扩展的纤维强化部；和形成于上述纤维强化部内且将上述主绝缘层与上述纤维强化部彼此粘接的高分子聚合物部，上述高分子聚合物部中散布有上述纳米粒子，上述纳米粒子的浓度在上述纤维强化部中最高。

另外，本发明的特征在于，其是一种旋转电机，其具备：转子，具有沿轴向延伸的转子轴和设置于上述转子轴的径向外侧的转子铁芯；定子，具有在上述转子铁芯的径向外侧空出间隙而设置的圆筒状的定子铁芯、配置于多个槽内及上述定子铁芯的轴向外侧的定子绕组导体、以及为了将上述定子导体电绝缘而施加于上述定子导体上的绝缘结构，所述多个槽在上述定子铁芯的内表面沿周向彼此空出间隔而形成并延伸至上述定子铁芯的轴向的两端；2个轴承，分别在上述转子轴的上述转子铁芯的轴向的两侧可旋转地轴支承上述转子轴；和框，收纳上述转子铁芯及上述定子，上述绝缘结构具有：沿着上述绝缘对象的表面而平面地扩展的主绝缘层；沿着上述主绝缘层扩展的纤维强化部；和形成于上述纤维强化部内且将上述主绝缘层与上述纤维强化部彼此粘接的高分子聚合物部，上述高分子聚合物部中散布有上述纳米粒子，上述纳米粒子的浓度在上述纤维强化部中最高。

发明效果

根据本发明，能够抑制绝缘结构中的电树的发展。

附图说明

图1是表示第1实施方式的旋转电机的构成的纵向截面图。

图2是说明第1实施方式的绝缘结构及带卷绕导体的立体图。

图3是示意性表示第1实施方式的绝缘结构的主绝缘带的构成的截面图。

图4是表示第1实施方式的绝缘结构制造方法的步骤的流程图。

图5是表示第1实施方式的绝缘结构制造方法的步骤中的主绝缘片材的制造步骤的状态的立截面图。

图6是表示实施方式的旋转电机的绕线插入一体物的构成的纵向截面图。

图7是表示实施方式的绝缘结构制造方法中的抽真空步骤的状态的立截面图。

图8是表示实施方式的绝缘结构制造方法中的含浸用高分子聚合物的压入步骤的状态的立截面图。

图9是示意性表示第1实施方式的绝缘结构的构成的截面图。

图10是示意性表示以往方式的绝缘结构中的电树的发展的截面图。

图11是示意性表示第1实施方式的绝缘结构的效果的截面图。

图12是示意性表示第1实施方式的绝缘结构的第1试验体系的纵向截面图。

图13是示意性表示第1实施方式的绝缘结构的试验结果的针电极周边的局部纵向截面图。

图14是示意性表示第1实施方式的绝缘结构的第2试验体系的纵向截面图。

图15是表示第2实施方式的绝缘结构制造方法的步骤的流程图。

图16是表示第2实施方式的绝缘结构制造方法中的掺有纳米粒子的高分子聚合物的压入步骤的状态的立截面图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式的绝缘结构、绝缘结构制造方法及使用了其的旋转电机进行说明。这里，对于彼此相同或类似的部分标注共同的符号并省略重复说明。

以下，以将绝缘结构适用于旋转电机的定子绕组导体的情况为例进行说明，但绝缘对象物并不限定于定子绕组导体。即，只要是将导体的外表面覆盖的绝缘结构，则能够适用。

[第1实施方式]

图1是表示第1实施方式的旋转电机的构成的纵向截面图。旋转电机100具有转子10、定子20、将它们的径向外侧包围的框6及设置于框6的轴向的两侧的轴承托架7。

转子10具有沿长度方向延伸的转子轴11和设置于转子轴11的径向外侧的转子铁芯12。转子轴11在两端附近分别通过轴承5可旋转地轴支承。轴承5分别通过轴承托架7被固定支撑。

定子20具有在转子铁芯12的径向外侧空出间隙而配置的定子铁芯21和将定子铁芯21内贯通的定子绕组22。

沿着定子铁芯21的内表面，彼此在周向上空出间隔而形成有多个定子槽(未图示)至轴向的两端。在定子槽内配置有定子绕组22用的导体24(图2)。

图2是说明第1实施方式的绝缘结构及带卷绕导体的立体图。

构成定子绕组22的多个定子绕组导体24层叠有7体，其排列成2列，以14体形成层叠导体23。需要说明的是，层叠数为7体、列数为2列是例子，并不限定于它们，也可以是7体以外，也可以是1列或者3列以上。对于各个定子绕组导体24，对其外侧施加匝间绝缘25，通过匝间绝缘25而被覆盖。因此，层叠导体23的外表面也通过匝间绝缘25而被覆盖。

在施加了匝间绝缘25的层叠导体23的外侧，作为主绝缘卷绕有主绝缘带40，在层叠导体23的外侧形成主绝缘部49，成为带卷绕导体50。

这里，将主绝缘带40的宽度设为W。主绝缘带40沿层叠导体23的长度方向看被卷绕成螺旋状。此时的卷绕方式为半重叠方式。即，螺旋的螺距例如为主绝缘带40的宽度W的一半的W/2。即，按照与由上次的匝卷绕的主绝缘带40一半重叠的方式被卷绕。需要说明的是，卷绕方式不限于半重叠方式。例如，也可以变更重合的宽度。另外，也可以是没有重合而相邻且无空隙地卷绕的方式。在该情况下，第2次卷绕例如按照在长度方向上错开主绝缘带40的宽度的一半的方式进行卷绕。

层叠导体23的整个长度方向进行了卷绕后，进而在其上进行第2次卷绕，主绝缘带40形成层状。需要说明的是，主绝缘带40的卷绕不限于2次。例如，可以是3次以上，也可以是1次，根据需要的绝缘性能来选择。

需要说明的是，也有对定子绕组导体24各自实施个别的绝缘处理，从其外侧进行云母绝缘处理的情况。

图3是示意性表示第1实施方式的绝缘结构的主绝缘带的构成的截面图。构成主绝缘部49的主绝缘带40具有主绝缘层41、纤维强化部42、及渗透至纤维强化部42中且使纤维强化部42与主绝缘层41接合的掺有纳米粒子的接合用高分子聚合物43。主绝缘层41是基本上承担绝缘功能的部分。另外，纤维强化部42是具有通过沿着主绝缘层41而支撑主绝缘层41来确保作为主绝缘带40的强度的功能的部分。

这里，主绝缘层41的材质例如为云母、石棉或者磁器等。另外，纤维强化部42的材料例如为玻璃纤维等，通常被编织成网眼状。另外，掺有纳米粒子的接合用高分子聚合物43例如为不饱和聚酯树脂或者环氧树脂等。

主绝缘层41的厚度例如为100μm左右。另外，纤维强化部42的厚度比其薄，例如为30μm左右。在图3中，作为主绝缘带40的构成部分，图示出了纤维强化部42、掺有纳米粒子的接合用高分子聚合物43及主绝缘层41，但关于掺有纳米粒子的接合用高分子聚合物43，渗入纤维强化部42中，并且具有将主绝缘层41与纤维强化部42接合的作用。因此，仅掺有纳米粒子的接合用高分子聚合物43的部分的厚度几乎没有，主绝缘层41与纤维强化部42通常为彼此几乎相接的状态。

在掺有纳米粒子的接合用高分子聚合物43中混匀有纳米粒子。纳米粒子例如可以使用二氧化硅(SiO₂)、氧化铝(Al₂O₃)、氧化镁(MgO)、氮化硼(BN)、碳纳米管(CNT)等。

纳米粒子据说一般包含直至粒径为数100nm左右的粒子。本实施方式中使用的纳米粒子设定为100nm以下的粒径的粒子、即数十nm左右的粒子。认为：在使用了超过100nm而数百nm左右的粒子的情况下，无法期待以下所示那样的效果。

作为100nm以下的粒径的粒子的制法，有通过化学方法由更微细的粒子生长来进行制造的方法。或者，也可以将大于100nm的粒径的粒子粉碎来制造100nm以下的粒子。另外，为了防止掺有纳米粒子的接合用高分子聚合物43内的凝聚，也可以进行表面修饰。

在以下的说明中，将100nm以下的粒子称为纳米粒子。

主绝缘带40以主绝缘层41侧作为绝缘对象物侧、以纤维强化部42作为外侧而被卷绕。

图4是表示第1实施方式的绝缘结构制造方法的步骤的流程图。

首先，制造主绝缘带40(步骤S10)。详细而言，首先，将纳米粒子混匀于接合用高分子聚合物中(步骤S11)。即，将纳米粒子混匀于接合用高分子聚合物中来准备掺有纳米粒子的接合用高分子聚合物43。

接着，将片状的主绝缘层41及片状的纤维强化部42通过掺有纳米粒子的接合用高分子聚合物43粘接，制造掺有纳米粒子的主绝缘片材40a(步骤S12)。

图5是表示主绝缘片材的制造步骤的状态的立截面图。其是使用被称为微凹版方式的涂布方式，将掺有纳米粒子的接合用高分子聚合物43涂布于片状的纤维强化部42上而得到的主绝缘片材。

首先，准备平面地扩展的片状的主绝缘层41和沿着其扩展的片状的纤维强化部42。它们可以作为主绝缘带制造用的原料、即主绝缘带制造用的原材料获得。

接着，将片状的主绝缘层41与片状的纤维强化部42预先重合。将重合的层叠片材按照纤维强化部42成为下侧、主绝缘层41成为上侧的方式如图5中所示的那样通过辊55a及辊55b连续地移动驱动。

此时，微凹版辊56从下侧与纤维强化部42相接。微凹版辊56其下侧的部分浸渍在贮存于容器58内的液体状的掺有纳米粒子的接合用高分子聚合物43内。微凹版辊56沿与层叠片材的移动方向相反的方向旋转。伴随着微凹版辊56的旋转，容器58内的掺有纳米粒子的接合用高分子聚合物43以附着于微凹版辊56的表面的状态被搬送至上方。这里，刮刀57在距离微凹版辊56的表面具有规定的间隙的位置将剩余的掺有纳米粒子的接合用高分子聚合物43除去。

没有被刮刀57除去的掺有纳米粒子的接合用高分子聚合物43与层叠片材相接，附着于层叠片材的纤维强化部42上。附着于纤维强化部42上的掺有纳米粒子的接合用高分子聚合物43渗透至纤维强化部42内，到达至主绝缘层41。像这样操作，掺有纳米粒子的接合用高分子聚合物43将主绝缘层41与纤维强化部42接合。像这样操作，制造了主绝缘片材40a。

接着，将主绝缘片材40a剪断，制造主绝缘带40(步骤S13)。

接着，通过主绝缘带40，在层叠导体23的周围实施绕带(步骤S21)。其结果是，形成带卷绕导体50。

接着，将层叠导体23插入定子铁芯21中，装配成绕线插入一体物(步骤S22)。图6是表示绕线插入一体物的构成的纵向截面图。绕线插入一体物90具有定子铁芯21、定子绕组22及配置于它们的径向外侧的框6。

定子绕组22通过将带卷绕导体50(图2)收纳于多个槽(未图示)内之后进行接线来形成。槽在定子铁芯21的内侧表面按照沿周向空开间隔而延伸至定子铁芯21的轴向的两端的方式形成。

接着，进行绕线插入一体物90的抽真空(步骤S23)。图7是表示抽真空步骤的状态的立截面图。具体而言，首先，将绕线插入一体物90收纳于含浸装置60的含浸用容器61内。需要说明的是，绕线插入一体物90的取出放入例如制成含浸用容器61能够上下分割且通过未图示的凸缘使上下结合那样的构成。

在将高分子聚合物供给配管63上的高分子聚合物供给阀63a及真空排气配管62上的真空排气阀62a关闭而将含浸用容器61设定为密闭状态后，例如，将与真空泵(未图示)连接的真空排气配管62上的真空排气阀62a打开，将含浸用容器61内进行抽真空。其结果是，被收纳于含浸用容器61内的绕线插入一体物90内的带卷绕导体50的主绝缘带40内的各空间部也被抽真空。

接着，压入含浸用高分子聚合物44(含浸步骤S24)。图8是表示含浸用高分子聚合物的压入步骤的状态的立截面图。具体而言，在通过步骤S23而含浸用容器61内被抽真空后，关闭真空排气配管62上的真空排气阀62a，打开高分子聚合物供给配管63上的高分子聚合物供给阀63a，将含浸用高分子聚合物44供给到含浸用容器内。含浸用高分子聚合物44的供给进行至绕线插入一体物90内充分地浸渍于含浸用高分子聚合物44中。

一旦成为绕线插入一体物90充分地浸渍于含浸用高分子聚合物44中的状态，就由高分子聚合物供给配管63将加压气体65供给到含浸用容器61内，将含浸用容器61内加压。这里，加压气体65使用与含浸用高分子聚合物44没有反应性的例如不活泼性气体等。

其结果是，含浸用高分子聚合物44渗透至被施加于层叠导体23的周围的主绝缘带40内，主绝缘带40将含浸用高分子聚合物44含浸，成为形成高分子聚合物部45(图9)的状态。若含浸用高分子聚合物44渗透至主绝缘带40内，则到达至掺有纳米粒子的接合用高分子聚合物43中，掺有纳米粒子的接合用高分子聚合物43溶解，所溶解的掺有纳米粒子的接合用高分子聚合物43与含浸用高分子聚合物44混合。其结果是，掺有纳米粒子的接合用高分子聚合物43内的纳米粒子以浓度最高的纤维强化部42为中心分散而扩展至主绝缘带40的高分子聚合物部45内的整体。

接着，进行含浸用高分子聚合物44的固化(步骤S25)。具体而言，将绕线插入一体物90从含浸用容器61中取出，使主要包含掺有纳米粒子的含浸用高分子聚合物42的高分子聚合物部45(图9)固化。需要说明的是，在高分子聚合物为环氧树脂等热硬化性树脂的情况下，通过加热等使其硬化。另外，在高分子聚合物为热塑性树脂的情况下，冷却而使其固化。

图9是示意性表示第1实施方式的绝缘结构的构成的截面图。示出了沿着绝缘对象物即层叠导体23的长度方向的截面。图9示出进行2次主绝缘带40的卷绕而形成了利用第1次卷绕的绕带层A和利用第2次卷绕的绕带层B这2个层的情况。

绝缘结构30具有主绝缘带40(图3)的主绝缘部分即主绝缘层41、纤维强化部42(图3)和高分子聚合物部45。其中，高分子聚合物部45是含浸用高分子聚合物44渗透至存在于纤维强化部42内及纤维强化部42与主绝缘层41之间的掺有纳米粒子的接合用高分子聚合物43中而形成的部分。另外，在主绝缘层41的外侧也通过在含浸处理时附着的含浸用高分子聚合物44而形成高分子聚合物部45，不仅在纤维强化部42的内部，而且在主绝缘层41的周围也如图9中所示的那样形成有高分子聚合物部45。

需要说明的是，在图9到图13中，为了强调进入纤维强化部42中而形成的高分子聚合物部45，将主绝缘层41的厚度极端薄地表示，另外，将纤维强化部42的表示省略。

在绕带层A及绕带层B各自中，在层叠导体23的长度方向上彼此相邻的主绝缘层41彼此每隔宽度的一半彼此重合。这是由上述的主绝缘带40的卷绕方式带来的结果。

对于主绝缘层41的周围的高分子聚合物部45，成为散布有掺有纳米粒子的接合用高分子聚合物43中包含的纳米粒子48的状态。

图10是示意性表示以往方式的绝缘结构中的电树的发展的截面图。带粗箭头的曲线是示意性表示电树的发展通路的曲线。高分子聚合物部45a不包含纳米粒子。从层叠导体23发出的电树以大致最短路线穿过主绝缘层41之间的高分子聚合物部45a而到达至表面。

图11是示意性表示第1实施方式的绝缘结构的效果的截面图。在基于本实施方式的绝缘结构30中，在主绝缘层41间的高分子聚合物部45中散布有纳米粒子48。因此，与在没有纳米粒子48的情况下电树以最短路线发展不同，电树的样态通过纳米粒子48的存在而一边改变方向一边发展。其结果是，与没有纳米粒子48的情况相比发展速度大幅地下降。或者，在过程中其发展停止。

进行了确认纳米粒子的存在下的电树的发展的情形的试验。以下对该试验的结果进行说明。

图12是示意性表示第1实施方式的绝缘结构的第1试验体系的纵向截面图。第1试验体70模拟了将多个云母带层叠的状态。因此，主绝缘层41的材质为云母，纤维强化部42为玻璃纤维，高分子聚合物部45的材质为环氧树脂。环氧树脂不包含纳米粒子。

多个主绝缘层41彼此大致平行地层叠。在彼此相邻的主绝缘层41之间，配置有纤维强化部42和高分子聚合物部45。

主绝缘层41的厚度每1层为100～140μm，纤维强化部42与高分子聚合物部45的层的厚度每1层为10～40μm。但是，在图12及图13中，如上所述，为了强调进入纤维强化部42中而形成的高分子聚合物部45，将主绝缘层41的厚度极端薄地表示，另外，将纤维强化部42的表示省略。

设定了在第1试验体70的平面上大致中央的位置插入有针电极71的第1试验体系。在该体系中，在针电极71与接地板72之间施加50Hz的交流电压，测定了局部放电开始电压。在检测了局部放电开始电压后，以600V/秒的升压速度使施加电压上升至样品绝缘击穿为止。

图13是示意性表示第1实施方式的绝缘结构的试验结果的针电极周边的部分的详细纵向截面图。试验的结果是，电树75如图13中以虚线箭头所示的那样，将上下彼此相邻的主绝缘层41之间刺穿而沿主绝缘层41的扩展的方向发展。另外，电树75不是从电场强度最高的针电极71的尖端部分71a发出，而是从稍微偏离尖端部分71a的位置(图13的比尖端部分71a稍微靠根部侧的部分)发出。电树75在主绝缘层41的扩展的方向上扩展地发展。

以使用了以上的第1试验体70的第1试验体系进行的试验的结果是，能够确认到彼此相邻的主绝缘层41之间的纤维强化部42中的树脂部分弱。

图14是示意性表示第1实施方式的绝缘结构的第2试验体系的纵向截面图。接受以第1试验体系进行的试验结果，在彼此相邻的云母层之间的玻璃纤维布部中插入针电极，对于在高分子聚合物部45中不存在纳米粒子的情况和存在纳米粒子的情况，分别进行了试验。

第2试验体70a与第1试验体70同样地模拟了将多个云母带层叠的状态。因此，主绝缘层41的材质为云母，纤维强化部42为玻璃纤维，高分子聚合物部45的材质为环氧树脂。环氧树脂有包含纳米粒子的情况和不包含纳米粒子的情况。

多个主绝缘层41彼此大致平行地层叠。在彼此相邻的主绝缘层41之间，配置有纤维强化部42和高分子聚合物部45。在主绝缘层41及纤维强化部42延伸的端部设置有接地板72。针电极71被插入彼此相邻的主绝缘层41所夹持的纤维强化部42与高分子聚合物部45的区域。以接地板的宽度W约为4mm、进深约为25mm、针电极71与接地板72的间隔D约为3mm的体系进行了试验。

试验对在高分子聚合物部45中不存在纳米粒子的情况和存在纳米粒子的情况比较了在将电压从1kV每隔1kV上升至15kV后保持15kV的状态时的直到绝缘击穿为止的时间。就试验结果而言，例如，在不存在纳米粒子的情况下约为1.9小时，与此相对，在存在纳米粒子的情况下为3周以上。在该情况下，纳米粒子的平均粒径为10到20nm，纳米粒子的混在率为10质量％。

如以上那样，在使纳米粒子混在于高分子聚合物部45中的情况下，电绝缘寿命大幅地增加。

另外，在使纳米粒子混在的情况下，获知了热导率上升、及机械强度变高。

例如，热导率在高分子聚合物部45中没有混在纳米粒子的情况下例如为0.25W/m·K左右的试样例如上升至0.40W/m·K左右。其结果是，由于能够使散热效果更大而能够使电流更加流动，所以能够提高收纳输出、即每单位体积的输出。

另外，通过机械强度变高，以往在绕线的固定作业中需要临时补强等的作业被简化，能够谋求装配作业的高效化。进而，在高分子聚合物中混合了纳米粒子的情况下，根据其组合有时高分子聚合物的粘度上升、或者高分子聚合物的使用寿命变短，但能够将它们排除并且发挥纳米粒子的效果。

如上所述，根据本实施方式，能够抑制绝缘结构中的电树的发展，进而能够谋求收纳输出的提高、装配作业的高效化。另外，例如，由于包括若是含浸的情况则难以使纳米粒子渗透的高浓度的情况在内，为使掺有纳米粒子的高分子聚合物直接附着的方式，所以能够赋予任意的浓度的纳米粒子。

[第2实施方式]

图15是表示第2实施方式的绝缘结构制造方法的步骤的流程图。本实施方式是第1实施方式的变形。本实施方式中，压入混匀有纳米粒子的含浸用高分子聚合物(步骤S31)来代替第1实施方式中的压入含浸用高分子聚合物的步骤S24。对于其他，与第1实施方式同样。

图16是表示第2实施方式的绝缘结构制造方法中的掺有纳米粒子的含浸用高分子聚合物的压入步骤的状态的立截面图。在使含浸装置60的含浸用容器61内成为真空的步骤S23后，使绕线插入一体物90浸渍于掺有纳米粒子的含浸用高分子聚合物47中。在该情况下，掺有纳米粒子的含浸用高分子聚合物47中的纳米粒子的浓度为与掺有纳米粒子的接合用高分子聚合物43中的纳米粒子的浓度不同的浓度较佳，通过两者的浓度的组合，能够得到最适的纳米粒子的浓度分布。

之后，将含浸用容器61内加压，将掺有纳米粒子的含浸用高分子聚合物47压入绕线插入一体物90内的带卷绕导体50中。

由于通过像这样操作，纳米粒子不仅包含于接合用高分子聚合物43中，还包含于含浸用高分子聚合物44中，所以能够在宽范围内确保纳米粒子的散布状态。其结果是，能够使第1实施方式的效果进一步可靠。

[其他实施方式]

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但实施方式是作为例子提出的，并不意图限定发明的范围。例如，在实施方式中，示出了主绝缘的卷绕为半重叠方式的情况，但并不限定于此。例如，也可以是在长度方向上主绝缘带的端部彼此相邻那样的卷绕方式。

进而，实施方式能够以其他各种形态实施，在不脱离发明的主旨的范围内，可以进行各种省略、置换、变更。

实施方式和其变形包含于发明的范围或主旨中，同样地包含于权利要求书中记载的发明和其均等的范围内。

符号的说明

5 轴承

6 框

7 轴承托架

10 转子

11 转子轴

12 转子铁芯

20 定子

21 定子铁芯

22 定子绕组

23 层叠导体

24 定子绕组导体

25 匝间绝缘

30 绝缘结构

40 主绝缘带

40a 主绝缘片材

41 主绝缘层

42 纤维强化部

43 掺有纳米粒子的接合用高分子聚合物

44 含浸用高分子聚合物

45、45a 高分子聚合物部

47 掺有纳米粒子的含浸用高分子聚合物

48 纳米粒子

49 主绝缘部

50 带卷绕导体

55a、55b 辊

56 微凹版辊

57 刮刀

58 容器

60 含浸装置

61 含浸用容器

62 真空排气配管

62a 真空排气阀

63 高分子聚合物供给配管

63a 高分子聚合物供给阀

65 加压气体

70 第1试验体

70a 第2试验体

71 针电极

71a 尖端部分

72 接地板

75 电树

90 绕线插入一体物

100 旋转电机

Claims (10)

1.一种绝缘结构制造方法，其特征在于，其是将绝缘对象物的外表面覆盖的绝缘结构的制造方法，其具有以下步骤：

制造混有纳米粒子的主绝缘片材的片材制造步骤；

将所述主绝缘片材剪断成主绝缘带的剪断步骤；

生成绕带后绝缘对象物的绕带步骤，该绕带后绝缘对象物是通过所述主绝缘带在所述绝缘对象物的外侧进行绕带而形成主绝缘部而成；

在所述绕带步骤后将所述绝缘对象物抽真空的抽真空步骤；

在所述抽真空步骤之后，在形成于所述绕带后绝缘对象上的所述绝缘部中压入含浸用高分子聚合物并使该含浸用高分子聚合物含浸于所述绝缘部的含浸步骤；和

在所述含浸步骤后，将所述绝缘部升温而使包含所述纳米粒子的高分子聚合物固化的固化步骤。

2.根据权利要求1所述的绝缘结构制造方法，其特征在于，所述绝缘对象物为旋转电机的定子绕组的层叠导体，

在所述绕带步骤之后、且所述抽真空步骤之前，进一步具有将所述绕带后的层叠导体插入定子中而装配成绕线插入一体物的装配步骤，

所述抽真空步骤通过将所述绕线插入一体物进行抽真空，从而将所述绕带后的所述绝缘对象物进行抽真空。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的绝缘结构制造方法，其特征在于，所述绕带步骤通过每圈错开所述主绝缘带的宽度的一半的半重叠方式将所述主绝缘带卷绕。

4.根据权利要求1到权利要求3中任一项所述的绝缘结构制造方法，其特征在于，所述片材制造步骤具有以下步骤：

将纳米粒子混匀于粘接用高分子聚合物中来制造掺有纳米粒子的接合用高分子聚合物的接合用高分子聚合物制造步骤；和

使以平面状扩展的主绝缘层及沿着所述主绝缘层而平面状地扩展的纤维强化部通过所述掺有纳米粒子的接合用高分子聚合物接合，从而制造掺有纳米粒子的主绝缘片材的接合步骤。

5.根据权利要求4所述的绝缘结构制造方法，其特征在于，所述接合步骤具有利用微凹版方式的所述掺有纳米粒子的粘接用高分子聚合物的涂布步骤。

6.根据权利要求1或权利要求5所述的绝缘结构制造方法，其特征在于，在通过所述含浸步骤压入的含浸用高分子聚合物中混匀有纳米粒子。

7.根据权利要求1到权利要求6中任一项所述的绝缘结构制造方法，其特征在于，所述纳米粒子使用二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氮化硼及碳纳米管中的至少一种。

8.根据权利要求1到权利要求7中任一项所述的绝缘结构制造方法，其特征在于，所述主绝缘带包含云母及玻璃纤维中的至少一者。

9.一种绝缘结构，其特征在于，其是为了将绝缘对象物的外表面覆盖来将该绝缘对象物电绝缘而将所述绝缘对象物的外表面覆盖的绝缘结构，其具有：

沿着所述绝缘对象物的表面而平面地扩展的主绝缘层；

沿着所述主绝缘层扩展的纤维强化部；和

形成于所述纤维强化部内而将所述主绝缘层与所述纤维强化部彼此粘接的高分子聚合物部，

所述高分子聚合物部中散布有所述纳米粒子，所述纳米粒子的浓度在所述纤维强化部中最高。

10.一种旋转电机，其特征在于，所述旋转电机具备：

转子，具有沿轴向延伸的转子轴和设置于所述转子轴的径向外侧的转子铁芯；

定子，具有在所述转子铁芯的径向外侧空出间隙而设置的圆筒状的定子铁芯、配置于多个槽内及所述定子铁芯的轴向外侧的定子绕组导体、以及为了将所述定子导体电绝缘而施加于所述定子导体上的绝缘结构，所述多个槽在所述定子铁芯的内表面沿周向彼此空出间隔而形成并延伸至所述定子铁芯的轴向的两端；

2个轴承，分别在所述转子轴的所述转子铁芯的轴向的两侧可旋转地轴支承所述转子轴；和

框，收纳所述转子铁芯及所述定子，

所述绝缘结构具有：

沿着所述绝缘对象的表面而平面地扩展的主绝缘层；

沿着所述主绝缘层扩展的纤维强化部；和

形成于所述纤维强化部内而将所述主绝缘层与所述纤维强化部彼此粘接的高分子聚合物部，

所述高分子聚合物部中散布有所述纳米粒子，所述纳米粒子的浓度在所述纤维强化部中最高。