CN117957752A - 旋转机线圈、其制造方法及旋转机 - Google Patents

Abstract

旋转机线圈(1)包括线圈导体(5)和绝缘层，绝缘层包含：从线圈导体(5)侧以云母层(8)、膜层(11)的顺序层叠、缠绕于线圈导体(5)的外周的云母带(81)和浸渍于云母层(8)的热固化性树脂组合物的固化物(10)，使内层侧的绝缘层(第一云母层(8a))的介电常数比外层侧的绝缘层(第二云母层(8b))的介电常数高地构成，降低对绝缘层施加的电场强度。

Description

旋转机线圈、其制造方法及旋转机

技术领域

本申请涉及旋转机线圈、其制造方法及旋转机。

背景技术

涡轮发电机等中使用的大型的旋转机具有在定子铁芯的内周侧形成的多个槽内被收纳的定子线圈。定子线圈由金属导体和在其周围配置的绝缘材料构成。为了该绝缘材料的形成，使用各种工艺，例如可列举出将使玻璃布等纤维补强材料贴合于云母而成的云母带缠绕于定子线圈导体数圈，在减压下使低粘度的液体热固化性树脂浸渍后，进行加热压制的方法(真空加压浸渍方法)；及在绝缘带配置半固化状态的树脂，将该带材缠绕于定子线圈导体后加热压制的方法(树脂富集法)等。就使用这样的工艺所制造的旋转机而言，小型化·高效率化的要求增强，为了实现其，考虑将定子线圈的绝缘材料薄壁化，提高放热性。在将定子线圈的绝缘材料薄壁化的情况下，由于绝缘材料的电场强度提高，因此希望有具有耐电压性高的绝缘材料的定子线圈。

例如，专利文献1公开有如下的绝缘结构：其为为了将绝缘对象物的外表面覆盖而将该绝缘对象物电绝缘从而将上述绝缘对象物的外表面覆盖的绝缘结构，其特征在于，具有沿着上述绝缘对象物的表面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、和在上述纤维强化部内形成而将上述主绝缘层与上述纤维强化部相互粘接的高分子聚合物部，就上述高分子聚合物部而言，纳米粒子散布，上述纳米粒子的浓度在上述纤维强化部中最高；通过纳米粒子在高分子聚合物部散布，从绝缘材料的绝缘寿命、即长期的可靠性的观点考虑，耐电压特性提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开WO2018/002972号公报(段落0013～

0015)

发明内容

发明要解决的课题

就在绝缘材料内的纳米粒子(纳米填料)的配置所产生的特性提高而言，认为作为电破坏进展现象的电树的进展抑制是主要因素。电树在设备的使用电场中经时地进行，因此其进展抑制对于绝缘寿命的提高是有效的。另一方面，为了设备的小型化·高效率化，在将绝缘材料薄壁化的情况下，对绝缘材料的电场强度提高，因此除了长期的耐电压性以外，短期的耐电压特性、即绝缘材料的绝缘破坏电压的提高也变得必要。

在专利文献1的绝缘结构的构成中，关于对长期耐电压特性的提高有效的纳米填料的添加有记述，但对于短期的绝缘破坏与长期的绝缘破坏现象而言，由于破坏的进展行为不同，因此在专利文献1中，得不到短期的耐电压特性，具有不能满足设备的小型化·高效率化的要求的问题。

本申请为了解决上述的课题而完成，目的在于：为了实现设备的小型化·高效率化，得到具备短期及长期的耐电压性优异的绝缘材料的旋转机线圈、其制造方法及旋转机。

用于解决课题的手段

本申请所公开的旋转机线圈，其特征在于，具备线圈导体和绝缘层，所述绝缘层包含：从上述线圈导体侧以在厚度方向上重叠的鳞片状的云母粒子、膜层的顺序层叠且缠绕于上述线圈导体的外周的云母带；及浸渍于上述在厚度方向上重叠的鳞片状的云母粒子的热固化性树脂组合物的固化物，使上述固化物浸渍于上述在厚度方向上重叠的鳞片状的云母粒子的云母层的内层侧的介电常数比上述云母层的外层侧的介电常数高地构成。

本申请所公开的旋转机线圈的制造方法，其特征在于，包含：在线圈导体的外周缠绕纤维层的工序；将从上述线圈导体侧以在厚度方向上重叠的鳞片状的云母粒子、膜层的顺序层叠的云母带缠绕于上述纤维层的外周的工序；从上述纤维层的端部经由上述纤维层使包含纳米填料的液体状的热固化性树脂组合物浸渍于上述云母粒子的工序；和将上述热固化性树脂组合物加热而使其固化的工序。

发明的效果

根据本申请，通过降低对绝缘层施加的电场强度，不仅能够提高长期的耐电压特性，而且能够提高短期的耐电压特性，能够实现小型化·高效率化。

附图说明

图1为将组装有实施方式1涉及的旋转机线圈的旋转机的定子的一部分放大的立体示意图。

图2为实施方式1涉及的旋转机线圈的绝缘层的剖面示意图。

图3为表示实施方式1涉及的旋转机线圈的绝缘层中的纳米填料的分散状态的图。

图4为表示实施方式1涉及的旋转机线圈的制造工序的流程图。

图5为表示实施方式1涉及的旋转机线圈的制造工序中的树脂组合物的浸渍路径的示意图。

图6为表示实施方式1涉及的另一旋转机线圈的绝缘层中的纳米填料的分散状态的示意图。

图7为表示实施方式1涉及的另一旋转机线圈的绝缘层中的纳米填料的分散状态的示意图。

图8为表示实施方式1涉及的另一旋转机线圈的绝缘层中的纳米填料的分散状态的示意图。

图9为表示实施方式2涉及的旋转机的构成的剖面示意图。

图10为表示实施方式2涉及的旋转机的构成的剖面示意图。

具体实施方式

实施方式1.

图1为将组装有实施方式1涉及的旋转机线圈1的旋转机的定子的一部分放大的立体示意图。如图1中所示，旋转机的定子在定子铁芯2的槽3的内部以2段收纳旋转机线圈1。在2段的旋转机线圈1之间，插入有间隔物7，在槽3的开口端部，插入有用于固定旋转机线圈1的楔形物4。楔形物4具有在旋转机的旋转时抑制由旋转机线圈1产生的电磁振动的效果。

旋转机线圈1具有线圈导体5、和被覆线圈导体5的绝缘层6。就线圈导体5而言，由于其外周被绝缘层6被覆，因此与定子铁芯2的对地绝缘得到确保。线圈导体5的截面形状为矩形。作为线圈导体5，能够使用将截面形状为矩形的金属裸线的多根进行集束而成的产物等。

本申请的旋转机线圈1在金属导体的外周配置包含含有云母和树脂的云母层的绝缘层，其特征在于，云母层的内层侧的介电常数比外层侧高。更详细地说明，本申请的旋转机线圈1在金属导体的外周依次配置作为线圈绝缘材料的纤维层、包含云母和树脂的云母层、膜层，其特征在于，云母层的内层侧的介电常数比云母层的外层侧高。

一般地，线圈的绝缘层配置在棱柱状的金属导体的周围，因此对绝缘层施加的电场并不均匀，具有如下倾向：在绝缘层的内层提高，特别是在金属导体角部周边显著地升高。因此，绝缘破坏容易以该角部为起点而进行。

在本申请中，通过使云母层的内层侧的介电常数比外层侧高，能够控制对云母层施加的电场，缓和对该内层部施加的电场，其结果，提高耐电压性。云母层主要使用云母和液体状的热固化性树脂组合物的固化物。

云母的介电常数为4～7，树脂固化物的介电常数为3～5的范围，为了在云母层的内部形成介电常数之差、使云母层的内层侧的介电常数比外层侧高，可列举出使云母层的内层侧的云母填充率比外层侧高，或者使外层侧的树脂填充率比内层侧高。但是，在该方法中，难以充分地形成介电常数之差。

本申请深入研究的结果，发现：为了使云母层的内层侧的介电常数比外层侧高，对于介电常数的差异的形成，高介电常数的纳米填料的配置是有用的。由此，实现了云母层的内层侧的介电常数比外层侧高。

图2为实施方式1涉及的旋转机线圈1的绝缘层的剖面示意图。如图2中所示，绝缘层6包含：缠绕于线圈导体5的外周的纤维层9、缠绕于纤维层9的外周的云母带81和浸渍于纤维层9和在云母带81的厚度方向上重叠的鳞片状的云母粒子14的热固化性树脂组合物的固化物10。云母带81包含在厚度方向上重叠的鳞片状的云母粒子14和膜层11。就固化物10而言，在线圈导体5侧的第一云母层8a的浸渍区域(云母层8的厚度的1/2以下的范围)和第一云母层8a的外周侧的第二云母层8b的浸渍区域(大于云母层8的厚度的1/2的范围)，包含分散状态受到控制的纳米填料。

图3为表示实施方式1涉及的旋转机线圈1的绝缘层中的纳米填料的分散状态的图。图3(a)为表示云母层8的内层侧的截面图，图3(b)为表示云母层8的外层侧的截面图。如图3(a)中所示，在内层侧的第一云母层8a的浸渍区域，包含2种粒径不同的纳米填料13、15。如图3(b)中所示，在外层侧的第二云母层8b的浸渍区域，只包含粒径比纳米填料13小的纳米填料15。

通过高介电常数的纳米填料在云母层8偏在，在云母层8的内层侧与外层侧中形成介电常数的倾斜，可降低对绝缘层6施加的电场强度，短期的耐电压特性提高。进而，由于在绝缘层6分散配置对长期的耐电压特性的提高有效的纳米填料，因此物理上遮蔽作为绝缘破坏现象的前驱现象的电树的发展，能够实现发展抑制。

其次，使用图4对实施方式1涉及的旋转机线圈1的制造方法进行说明。图4为表示实施方式1涉及的旋转机线圈1的制造方法中的制造工序的流程图。

首先，在线圈导体5的外周缠绕纤维层9(步骤S401)。作为纤维层9，为由绝缘性纤维构成的无纺布或织物形成的纤维层。作为这样的材料，可列举出玻璃布、玻璃无纺布、树脂无纺布等。其中，由于玻璃布的树脂浸渍性优异，具有机械强度的补强效果，因此优选。

接着，在纤维层9的外周缠绕云母带81(步骤S402)。云母带81包含在厚度方向上重叠的鳞片状的云母粒子14和膜层11。膜层11为树脂制的片状或带状，需要在液体状树脂中不溶。作为这样的膜层11的材质，可列举出聚乙烯膜、聚丙烯膜、丙烯酸系膜、含氟膜等。

其次，使热固化性树脂组合物浸渍于云母带81(步骤S403)。此时，就纤维层9而言，与在厚度方向上重叠的鳞片状的云母粒子14相比，树脂浸渍系数高，与云母带81的间隙相比，容易使树脂浸渍，因此从线圈端部经由纤维层9在线圈中央部、而且从在厚度方向上重叠的鳞片状的云母粒子14的内层侧向外层侧，形成树脂浸透路径。

最后，在浸渍于云母带81的状态下使热固化性树脂组合物固化(步骤S404)。就热固化性树脂组合物而言，在形成为常压的状态下，在90℃～180℃的温度下加热6小时～30小时而使其固化。经过这样的工序，能够制造实施方式1涉及的旋转机线圈1。

图5为表示实施方式1涉及的旋转机线圈1的制造工序中的热固化性树脂组合物向在厚度方向上重叠的鳞片状的云母粒子14的浸渍路径的图。如图5中所示，热固化性树脂组合物从纤维层9的端部在内部方向(A方向)上经由纤维层9浸渍，然后在内层侧的云母粒子14的厚度方向(B方向)上浸渍，最后在外层侧的云母粒子14的厚度方向(B方向)上浸渍。由于没有将树脂浸透的膜层11被配置在云母粒子14的外侧，因此热固化性树脂组合物在膜层11完成浸渍。

一般地，在使液体状的热固化性树脂组合物浸渍于具有卷绕有云母带的绝缘层的线圈的情况下，使热固化性树脂组合物从绝缘层的外层侧向内层侧浸渍。或者，从绝缘层的云母带端部的间隙向中心侧浸渍。

另一方面，在将本申请的构成中使用的纤维层9配置在卷绕有云母带81的在厚度方向上重叠的鳞片状的云母粒子14的内层侧下的情况下，在厚度方向上重叠的鳞片状的云母粒子14的外层侧具有膜层11，膜层11不具有热固化性树脂组合物浸透的空隙，没有使液体状的热固化性树脂组合物从在厚度方向上重叠的鳞片状的云母粒子14的外层侧向内层侧浸渍。另外，就纤维层9而言，与在厚度方向上重叠的鳞片状的云母粒子14相比，树脂浸渍系数高，与在云母带81的厚度方向上重叠的鳞片状的云母粒子14的间隙相比，热固化性树脂组合物容易浸渍，因此经由纤维层9，从在厚度方向上重叠的鳞片状的云母粒子14的内层侧向外层侧形成树脂浸透路径。通过该树脂浸透路径，控制热固化性树脂组合物中所含的纳米填料的分散状态，由此能够实现云母层8的内层侧的介电常数比外层侧高。

就纤维层9而言，如上所述，其特征在于，与在厚度方向上重叠的鳞片状的云母粒子14相比，树脂浸渍系数高。因此，作为树脂浸渍系数的测定方法，对一例进行说明。在热固化性树脂组合物的浸渍过程中，对基材的浸渍行为按照达西定律，示出以下的浸渍速度式(1)。

v＝ (K/μ) × (ΔP/ΔL) · · · (1)

其中，v为浸渍速度(m/s)，K为树脂浸渍系数(m²)，μ为树脂粘度(Pa·s)，ΔP/ΔL为单位长度下的压力梯度(Pa/m)。

对该式用时间t(s)进行积分，用以下的式(2)能够得到树脂浸渍系数。

K＝ (L×L×μ)/(2×P×t) · · · (2)

其中，L为从树脂浸渍口到浸渍树脂顶端的距离(m)，P为浸渍中施加的压力(Pa)。

由式(2)，根据从树脂浸渍口到顶端距离的距离、其到达时间、树脂粘度、成型压力，能够算出浸渍系数。一般地，该测定是对于以平板状配置的基材，测定浸渍系数，得到树脂浸渍系数K。在本申请中，用纤维层/在厚度方向上重叠的鳞片状的云母粒子所算出的树脂浸渍系数之比优选为2以上。

在液体状的热固化性树脂组合物中将纳米填料13、15复合化，通过上述树脂浸透路径浸渍的情况下，纳米填料13、15从纤维层9的端部经由纤维层9而浸渍于在厚度方向上重叠的鳞片状的云母粒子14。此时，本申请中新发现：在厚度方向上重叠的鳞片状的云母粒子14具有微尺寸的鳞片状的云母粒子14层叠而成的结构，因此在云母带81的厚度方向上纳米填料13、15浸透时，在云母粒子14的间隙以一定的概率捕捉纳米填料13、15，从纤维层9向在厚度方向上重叠的鳞片状的云母粒子14的厚度方向产生纳米填料的浓度梯度。

这是由于鳞片状的云母粒子14在云母带81的厚度方向上层叠，这些粒子间在层叠方向上粒子的形状、粒子的位置不同，存在有层叠的粒子之间重合的部分及粒子之间错开而配置的部分，因此引起、发生纳米填料13、15的过滤现象。这样的现象起因于纳米填料13、15的粒径，为了形成云母带81的厚度方向上的填料浓度梯度，需要控制纳米填料13、15的粒径。

在实施方式1涉及的旋转机线圈1的绝缘层6，在内层侧的第一云母层8a的浸渍区域，如图3(a)中所示，包含2种粒径不同的纳米填料13、15。纳米填料13优选平均一次粒径为70nm以上、500nm以下，纳米填料15优选平均一次粒径为60nm以下、10nm以上。就纳米填料13而言，由于云母层8的内层侧的第一云母层8a所产生的过滤现象，在第一云母层8a内分散滞留，没有将纳米填料15过滤，在云母层8的内层侧的第一云母层8a及外层侧的第二云母层8b的整个区域均匀地分散。

如果纳米填料13的平均一次粒径不到70nm，则云母层8的厚度方向上的填料浓度梯度未能形成，如果超过500nm，则在纤维层9的与最内层的云母带81的界面处将纳米填料13捕捉，成为局部的配置，不能进行对于耐电压性的提高有效的介电常数控制。

纳米填料15的平均一次粒径如果超过60nm，则没有产生与纳米填料13的差异，不能控制与纳米填料13的分散状态，如果为10nm以下，则在云母层8的内层侧，不能物理地遮蔽作为绝缘破坏现象的前驱现象的电树的发展。

就纳米填料的平均一次粒径的测定而言，能够采用扫描型电子显微镜(SEM：Scanning Electron Microscope)来进行。就实施方式1中的纳米填料的平均一次粒径而言，随机地抽出纳米填料来观察，计量100个以上的纳米填料的绝对粒径，使用其计量值的平均值。简易地，可用中值直径(50％径、D50)来确认，作为其测定方法，有时使用激光衍射散射法粒度分布装置(例如商品名：Microtrac机器类型：MT3300)。

另外，就纳米填料13、15而言，在云母层8的内层侧和外层侧中形成介电常数的差异，因此比热固化性树脂组合物的固化物10的介电常数高，更优选地，可比云母的介电常数高，优选纳米填料13、15的相对介电常数为7以上。使用它们的云母层8的内层侧的介电常数比外层的介电常数高，对于耐电压性的提高有效。特别地，在介电常数比(内层介电常数/外层介电常数)控制为1.2以上的情况下，能够更有效地提高耐电压性。

作为纳米填料13、15的材质，可列举出二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氮化硼、氮化铝、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸镁等。

就热固化性树脂组合物的固化物10而言，从耐热性、粘接性、电绝缘性、机械强度的观点考虑，优选环氧树脂、酚醛树脂、硅树脂、酰亚胺树脂，特别地，其中优选环氧树脂。

作为具体的环氧树脂，是在骨架中包含环氧基的树脂，可列举出双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、联苯酚型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、双酚A型酚醛清漆型环氧树脂、双酚F型酚醛清漆型环氧树脂、脂环式环氧树脂、脂肪族链状环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、乙内酰脲型环氧树脂、异氰脲酸酯型环氧树脂、水杨醛酚醛清漆型环氧树脂、其他二官能酚类的二缩水甘油醚化物、二官能醇类的二缩水甘油醚化物、及它们的卤化物、氢化物等，从这些环氧树脂中可使用1种，也可使用2种以上。另外，从成本、粘度、耐热性的平衡考虑，优选使用表氯醇与双酚A化合物的反应生成物。作为这样的反应生成物的制品例，可列举出エピコート(商标)828、エピコート(商标)825(商品名：以上为油化シェルエポキシ(株)制)、エポトート(商标)YD128(商品名：东都化成(株)制)、エピクロン(商标)850(商品名：大日本インキ化学工业(株)制)、スミ环氧(商标)ELA-128(商品名：住友化学工业(株)制)等。另外，对应设备的运转时的发热，为了适时地对环氧树脂赋予耐热性，可将在分子中具有3个以上环氧基的环氧树脂单独地使用，或者与上述的环氧树脂复合使用。

作为在分子中含有3个以上环氧基的环氧树脂，可列举出间苯二酚二缩水甘油醚(1，3-双-(2，3-环氧丙氧基)苯)、双酚A的二缩水甘油醚(2，2-双(对-(2，3-环氧丙氧基)苯基)丙烷)、三缩水甘油基对氨基苯酚(4-(2，3-环氧丙氧基)-N，N-双(2，3-环氧丙基)苯胺)、溴双酚A的二缩水甘油醚(2，2-双(4-(2，3-环氧丙氧基)3-溴-苯基)丙烷)、双酚F的二缩水甘油醚(2，2-双(对-(2，3-环氧丙氧基)苯基)甲烷)、间和/或对氨基苯酚的三缩水甘油醚(3-(2，3-环氧丙氧基)N，N-双(2，3-环氧丙基)苯胺)、及四缩水甘油基亚甲基二苯胺(N，N，N’，N’-四(2，3-环氧丙基)4，4’-二氨基二苯基甲烷)、甲酚酚醛清漆环氧、苯酚酚醛清漆环氧。就这些树脂而言，根据添加量，虽然提高耐热性，但一般地粘度高，招致定子线圈绝缘被覆材料的形成工序的作业性的降低，因此需要添加量与耐热性的平衡。从该观点考虑，特别优选苯酚酚醛清漆环氧、或甲酚酚醛清漆环氧。

如上，根据实施方式1涉及的旋转机线圈1，具备线圈导体5和绝缘层，所述绝缘层包含：从线圈导体5侧以在厚度方向上重叠的鳞片状的云母粒子14、膜层11的顺序被层叠、缠绕于线圈导体5的外周的云母带81及浸渍于重叠的云母粒子14的热固化性树脂组合物的固化物10，使固化物10浸渍于在厚度方向上重叠的鳞片状的云母粒子14的云母层8的内层侧的层(第一云母层8a)的介电常数比云母层8的外层侧的层(第二云母层8b)的介电常数高地构成，因此通过降低对绝缘层施加的电场强度，不仅能够提高长期的耐电压特性，而且能够提高短期的耐电压特性，能够实现小型化·高效率化。

予以说明，在实施方式1中，使用2种粒径不同的纳米填料13、15，但并不限于此。图6至图8为表示实施方式1涉及的旋转机线圈1的其他绝缘层中的纳米填料的分散状态的图。

如图6中所示，可以是在内层侧的云母层8a的浸渍区域只含纳米填料13(图6(a))、在外层侧的云母层8b的浸渍区域中不含纳米填料(图6(b))的情况。

另外，如图7中所示，可以是在内层侧的云母层8a的浸渍区域中以高填充率含有纳米填料15(图7(a))、在外层侧的云母层8b的浸渍区域中以比内层侧低的填充率含有纳米填料15(图7(b))的情形。

就这样的构成而言，在纳米填料的粒径分布宽、平均一次粒径为70nm以上、并且60nm以下的纳米填料以相对于全部的纳米填料个数不到50％的范围含有的情况下形成。

另外，如图8中所示，也可以是在内层侧的云母层8a的浸渍区域中实施方式1中的2种粒径不同的纳米填料13、15的材质也不同(图8(a))、在外层侧的云母层8b的浸渍区域中只包含粒径比纳米填料13小的纳米填料15(图8(b))的情况。进而，就纳米填料而言，可并用3种以上，另外，也可以是彼此不同的粒度分布。

实施方式2.

图9为实施方式2涉及的旋转机20的沿着旋转轴的剖面示意图。图10为从图9的箭头C方向观看实施方式2涉及的旋转机20的与旋转轴正交的截面的剖面示意图。

图9及图10中，实施方式涉及的旋转机20具备：未图示的转子铁芯、包围转子铁芯的圆筒状的定子铁芯2、多个铁芯紧固构件21、多个保持环22、框架23、多个中框构件(中枠部材)24、和多个弹性支承构件25。虽然在图9及图10中没有图示，但在定子铁芯2的内周部，在周向上设置有多个在轴向上形成的槽。在槽内，收纳有实施方式1中说明的旋转机线圈1。在图9及图10中，使用有8个铁芯紧固构件21，但铁芯紧固构件21的数并不限定于此。在图9及图10中，在4处设置保持环22，但保持环22的数并不限定于此。在图9及图10中，在5处设置框构件24，但中框构件24的数并不限定于此。在图9及图10中，使用有4个弹性支承构件25，但弹性支承构件25的数并不限定于此。就铁芯紧固构件21而言，在定子铁芯2的外周部在周向上留有间隔地设置。另外，铁芯紧固构件21将定子铁芯2紧固。保持环22在轴向上形成为扁平状。保持环22在定子铁芯2的外周部在轴向上留有间隔地设置。另外，保持环22将定子铁芯2从铁芯紧固构件21的外周紧固而保持。就框架23而言，形成为圆筒状，在定子铁芯2的周围留有间隔地包围。就中框构件24而言，形成为环状，在框架23内面在轴向上留有间隔地设置。中框构件24从框架23内面向径向内侧突出。弹性支承构件25固定于彼此相邻的中框构件24，由在其轴向中央部固定于保持环22的弹簧板构成。就图9及图10中所示的旋转机而言，例如，能够应用于具备电枢的涡轮发电机。

实施方式2涉及的旋转机20能够提高旋转机线圈1的短期及长期的耐电压性，因此能够实现进一步的小型化及高输出化。特别地，在将实施方式2涉及的旋转机20应用于涡轮发电机的情况下，能够与以往相比减少被覆线圈导体的绝缘层的厚度，因此能够减少线圈导体的发热，能够提高涡轮发电机的输出效率。

本申请记载有各种例示的实施方式和实施例，在1个或多个实施方式中记载的各种特征、方式和功能并不限于特定的实施方式的应用，可单独地或以各种组合应用于实施方式中。因此，没有例示的无数的变形例可在本申请说明书中公开的技术的范围内设想。例如，包含将至少一个构成要素变形的情形、追加的情形或省略的情形、进而将至少一个构成要素抽出、与其他实施方式的构成要素组合的情形。

附图标记的说明

1旋转机线圈、2定子铁芯、3槽、4楔形物、5线圈导体、6绝缘层、7间隔物、8、8a、8b云母层、9纤维层、10热固化性树脂组合物的固化物、11膜层、13纳米填料、14云母粒子、15纳米填料、20旋转机、21铁芯紧固构件、22保持环、23框架、24中框构件、25弹性支承构件、81云母带。

Claims (7)

1.一种旋转机线圈，其特征在于，具备：

线圈导体；和

绝缘层，所述绝缘层包含：从所述线圈导体侧以在厚度方向上重叠的鳞片状的云母粒子和膜层的顺序被层叠、缠绕于所述线圈导体的外周的云母带；及浸渍于所述在厚度方向上重叠的鳞片状的云母粒子的热固化性树脂组合物的固化物，

使所述固化物浸渍于所述在厚度方向上重叠的鳞片状的云母粒子的云母层的内层侧的介电常数比所述云母层的外层侧的介电常数高地构成。

2.根据权利要求1所述的旋转机线圈，其特征在于，具备：在所述固化物中所含的纳米填料，

所述纳米填料在所述云母层的所述内层侧和所述外层侧偏在。

3.根据权利要求2所述的旋转机线圈，其特征在于，具备：在所述线圈导体与所述云母层之间设置的纤维层，

使用由以下的式(2)表示的树脂浸渍系数，用所述纤维层/所述在厚度方向上重叠的鳞片状的云母粒子所算出的树脂浸渍系数之比为2以上，

K＝ (L×L×μ)/(2×P×t) · · · (2)

其中，K为树脂浸渍系数(m²)，L为从树脂浸渍口到浸渍树脂顶端的距离(m)，μ为树脂粘度(Pa·s)，P为浸渍中施加的压力(Pa)，t为时间(s)。

4.根据权利要求2或3所述的旋转机线圈，其特征在于，所述纳米填料的介电常数比所述固化物的介电常数高。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的旋转机线圈，其特征在于，所述纳米填料的相对介电常数为7以上。

6.一种旋转机线圈的制造方法，其特征在于，包括：

在线圈导体的外周缠绕纤维层的工序；

将从所述线圈导体侧以在厚度方向上重叠的鳞片状的云母粒子、膜层的顺序被层叠的云母带缠绕于所述纤维层的外周的工序；

从所述纤维层的端部经由所述纤维层使包含纳米填料的液体状的热固化性树脂组合物浸渍于所述在厚度方向上重叠的鳞片状的云母粒子的工序；和

将所述热固化性树脂组合物加热而使其固化的工序。

7.一种旋转机，其具备：

转子铁芯；和

定子铁芯，

在所述定子铁芯的槽内收纳有权利要求1至5中任一项所述的旋转机线圈。