DE69928461T2 - Isoliermaterial und Wicklung für elektrische Maschinen - Google Patents

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    • Y10T29/49009—Dynamoelectric machine

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Isoliermaterial und eine Wicklung für elektrische, rotierende Maschinen mit einem Isolierfilm aus einem derartigen Isoliermaterial.
  • Herkömmlicherweise wurden Isolierfilme für elektrische Wicklungen, wie sie in elektrischen rotierenden Maschinen verwendet werden, aus einem Isoliermaterial hergestellt, wie es in JP-A-63-110929 (1988) offenbart ist. D.h., dass ein Isoliermaterial mit einer Glimmerschicht, einer Verstärkungsschicht, einer Füllstoffschicht mit Füllstoffen mit hoher Wärmeleitfähigkeit und mit einem in jedem der Schichten enthaltenen Kunstharz verwendet wurde. Das Isoliermaterial wurde um den Außenumfang der Wicklungsleiter gewickelt, und der Isolierfilm für Wicklungen elektrischer Maschinen wurde dadurch hergestellt, dass das Kunstharz im Isoliermaterial unter Druck gehärtet wurde.
  • EP 0 266 602 A1 offenbart eine Wicklung für elektrische rotierende Maschinen unter Verwendung eines Isoliermaterials, wie es im Oberbegriff des Anspruchs 1 dargelegt ist.
  • Bei einem auf die oben beschriebene Weise ausgebildeten Isolierfilm für Wicklungen elektrischer Maschinen mit dem oben beschriebenen Isoliermaterial bestand keinerlei Problem, solange er für elektrische rotierende Maschinen verwendet wurde, die mit niedrigen Spannungen arbeiten. Wenn er jedoch für bei hohen Spannungen betriebene elektrische rotierende Maschinen verwendet wurde, wie Netzspannungsgeneratoren, Hochspannungsmotoren und dergleichen, entstanden leicht elektrische Defekte, und seine elektrischen Eigenschaften zeigten die Tendenz einer Beeinträchtigung.
  • Angesichts der obigen Probleme untersuchten die Erfinder der vorliegenden Erfindung die Gründe für die elektrischen Defekte. Sie fanden einen Grund heraus, der der Folgende ist.
  • Wenn der Isolierfilm für Wicklungen elektrischer Maschinen hergestellt wurde, wurde ein Teil feiner Blasen, wie sie in jeder der Glimmerschichten, der Füllstoffschichten und dem Kunstharz enthalten waren, nicht entfernt, sondern sie verblieben im Isoliermaterial. Dazu kam es durch ein unzureichendes Fließen des imprägnierten Kunstharzes im Isolierfilm während des Druckausübungsprozesses beim Herstellen des Isolierfilms für Wicklungen elektrischer Maschinen, da der Kunstharzgehalt sowohl in der Glimmerschicht als auch der Füllstoffschicht nicht auf einem geeigneten Gehalt aufrechterhalten wurde.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Isoliermaterial zu schaffen, das es ermöglicht, einen Isolierfilm für Wicklungen elektrischer Maschinen mit hervorragenden elektrischen Eigenschaften zu erhalten.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe durch das im Anspruch 1 dargelegte Isoliermaterial.
  • Die Glimmerschicht verfügt über Glimmerplättchen und/oder Glimmerteilchen, die Verstärkungsschicht verfügt über ein Verstärkungsmaterial, z.B. ein Glasgewebe, und die Füllstoffschicht verfügt über einen Füllstoff mit einem Wärmeleitfähigkeit von mindestens 5 W/m·K, z.B. Aluminiumoxid. Das Isoliermaterial ist ein Laminatkörper dieser Schichten in der Reihenfolge Glimmerschicht, Verstärkungsschicht, Füllstoffschicht oder Füllstoffschicht, Glimmerschicht, Verstärkungsschicht.
  • Das Isoliermaterial enthält ein Kunstharz, z.B. Epoxy-Kunstharz. Der Gesamtgehalt des im Isoliermaterial enthaltenen Kunstharzes liegt im Bereich von 20–50 Gewichts-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Isoliermaterial, und der Kunstharzgehalt sowohl in der Glimmerschicht als auch der Füllstoffschicht liegt im Bereich von 10–25 Gewichts-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Isoliermaterials.
  • Der Kunstharzgehalt sowohl in der Glimmerschicht als auch der Füllstoffschicht von mindestens 10 Gewichts-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Isoliermaterials ist erforderlich, um im Druckausübungsprozess die feinen Blasen zu entfernen, wie sie sowohl in der Glimmerschicht als auch der Füllstoffschicht enthalten sind.
  • Wenn der Kunstharzgehalt sowohl in der Glimmerschicht als auch der Füllstoffschicht 25 Gewichts-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Isoliermaterials überschreitet, ist die Bearbeitbarkeit beim Aufwickeln des Isoliermaterials auf den Leiter verringert, und es bekommt Runzeln.
  • Ein Kunstharzgehalt sowohl in der Glimmerschicht als auch der Füllstoffschicht im Bereich von 10–25 Gewichts-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Isoliermaterials ist dazu geeignet, gewünschte elektrische Eigenschaften zu erzielen, z.B. eine Isolations-Durchschlagwechselspannung von 26,5–29,0 kV/mm.
  • Das erfindungsgemäße Isoliermaterial zeichnet sich ferner durch die Tatsache aus, dass die Differenz zwischen dem Kunstharzgehalt in der Glimmerschicht und demjenigen in der Füllstoffschicht 10 Gewichts-% oder weniger entspricht. Wenn diese Differenz 10 Gewichts-% überschreitet, wird ein Teil des die zu entfernenden feinen Blasen enthaltenden Kunstharzes von der Schicht mit einem großen Kunstharzgehalt an die Schicht mit einem kleinen Kunstharzgehalt transportiert, und im Druckausübungsprozess beim Herstellen des Isolierfilms für Wicklungen elektrischer Maschinen verbleibt er darin.
  • Betreffend die Wicklungen für elektrische Maschinen in Zusammenhang mit der Erfindung wird der Isolierfilm aus einem Isoliermaterial hergestellt, das über eine Schicht mit hoher Durchschlagsfestigkeit, eine Verstärkungsschicht und eine wärmeleitende Schicht verfügt, und der Kunstharzgehalt hinsichtlich der Schicht mit hoher Durchschlagsfestigkeit und der wärmeleitenden Schicht liegt im Bereich von jeweils 10–25 Gewichts-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Isoliermaterials.
  • Die Schicht mit hoher Durchschlagsfestigkeit ist eine Glimmerplättchen enthaltende Glimmerschicht. Die Verstärkungsschicht ist eine Schicht mit einem Verstärkungsmaterial, z.B. einem Glasgewebe. Die wärmeleitende Schicht ist eine Füllstoffschicht, die einen Füllstoff mit einer Wärmeleitfähigkeit von mindestens 5 W/m·K enthält, z.B. Aluminiumoxid. Jede der Schichten enthält ein Kunstharz, z.B. Epoxy-Kunstharz. Der Gesamtkunstharzgehalt liegt im Bereich von 20–50 Gewichts-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Isoliermaterials, und der Kunstharzgehalt sowohl in der Glimmerschicht als auch der Füllstoff schicht liegt im Bereich von 10–25 Gewichts-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Isoliermaterials. Die Differenz zwischen dem Kunstharzgehalt in der Glimmerschicht und demjenigen in der Füllstoffschicht beträgt 10 Gewichts-% oder weniger.
  • Der Isolierfilm für Wicklungen elektrischer Maschinen wird wie folgt unter Verwendung des Isoliermaterials hergestellt.
  • Als Erstes werden isolierte Leiter mehrmals aufgewickelt, um einen Wicklungsleiter herzustellen. Dann wird das Isoliermaterial so um den Außenumfang des Wicklungsleiters gewunden, dass entweder die Glimmerschicht oder die Füllstoffschicht dem Wicklungsleiter am nächsten liegt. Anschließend wird auf den Außenumfang des Isoliermaterials ein Trennmittel aufgetragen. An der Wicklung wird eine Formungs-Spanneinrichtung angebracht, und über diese wird eine äußere Kraft auf die Oberfläche ausgeübt. Dann wird der Isolierfilm durch Erwärmen auf eine vorbestimmte Temperatur erzeugt, die dazu dient, das Kunstharz im Isoliermaterial zu härten und die darin enthaltenen feinen Blasen zu beseitigen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Schnittansicht, die die Materialstruktur des Isolierbands mit hoher Wärmeleitfähigkeit gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht, die die Struktur der Wicklungen für elektrische Maschinen der Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 3 ist eine perspektivische Ansicht zum Erläutern eines Herstellprozesses für die Wicklungen elektrischer Maschinen der Ausführungsform der Erfindung;
  • 4 ist eine Schnittansicht des Generators; und
  • 5 ist eine perspektivische Ansicht, die die Statorschlitze zeigt.
  • Detaillierte Erläuterung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
  • Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf Zeichnungen erläutert. Nachfolgend wir unter Bezugnahme auf die 1a die Struktur eines Materials für ein Isolierband hoher Wärmeleitfähigkeit (vorimprägniertes Band hoher Wärmeleitfähigkeit) der Ausführungsform der Erfindung erläutert. Das Isolierband 1 hoher Wärmeleitfähigkeit verfügt über einen Laminatkörper, bei dem eine Glimmerschicht 3 (Schicht mit hoher Durchschlagfestigkeit) mit einer Lage 2 kleiner Glimmerplättchen, eine Verstärkungsschicht 5 mit einem Glasgewebe 4 sowie eine Füllstoffschicht (wärmeleitende Schicht) mit hoher Wärmeleitfähigkeit, die Aluminiumoxidteilchen 6 enthält, in der oben beschriebenen Reihenfolge aufeinander laminiert sind. Der Laminatkörper kann auch dadurch hergestellt werden, dass der Laminatvorgang in der Reihenfolge der Füllstoffschicht 7 mit hoher Wärmeleitfähigkeit, der Glimmerschicht 3 und der Verstärkungsschicht 5 erfolgt, wie es in der 1b dargestellt ist.
  • Das Isolierband 1 mit hoher Wärmeleitfähigkeit enthält auch ein Kunstharz 8 sowohl in der Glimmerschicht 3, der Verstärkungsschicht 5 als auch der Füllstoffschicht 7 mit hoher Wärmeleitfähigkeit, und der Gesamtgehalt des Kunstharzes 8 beträgt 31,4 Gewichts-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Isolierbands 1 mit hoher Wärmeleitfähigkeit. Der Kunstharzgehalt in der Glimmerschicht 3 beträgt 12,9 Gewichts-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Isolierbands 1 mit hoher Wärmeleitfähigkeit, und der Kunstharzgehalt in der Füllstoffschicht 7 mit hoher Wärmeleitfähigkeit beträgt 15 Gewichts-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Isolierbands 1 mit hoher Wärmeleitfähigkeit.
  • Das Isolierband 1 mit hoher Wärmeleitfähigkeit wurde wie folgt hergestellt: als Erstes wurden eine Folie 2 (Gewicht: 165 g/m2) aus kleinen Glimmerplättchen, die durch eine Papierherstellmaschine mit in Wasser dispergierten kleinen Glimmerplättchen hergestellt wurde, und ein Glasgewebe 4 (Gewicht: 35 g/m2) bereitgestellt. In die Folie 2 aus kleinen Glimmerplättchen und das Glasgewebe 4 wurde ein Kunstharz 8 imprägniert, das dadurch hergestellt wurde, dass drei Gewichtsteile BF3-Monoethylamin in 100 Gewichtsteile eines Epoxy-Kunstharzes vom Novolaktyp eingemischt wurden, und eine Lage mit kleinen Glimmerplättchen (ein Laminatkörper aus der Glimmerschicht 3 und der Verstärkungsschicht 5) wurde dadurch erhalten, dass die Folie 2 kleiner Glimmerplättchen und das Glasgewebe 4 aneinander zum Anhaften gebracht wurden.
  • Das Kunstharz 8, das dadurch hergestellt wurde, dass drei Gewichtsteile BF3-Monoethylamin in 100 Gewichtsteile des Epoxy-Kunstharzes vom Novolaktyp eingemischt wurden, und Aluminiumoxidteilchen 6 wurden so gemischt, dass das Ge wichtsverhältnis der Aluminiumoxidteilchen 6 zum Kunstharz 8 2:1 betrug. Nach dem Hinzufügen von 10 Gewichts-% Methylethylketon wurde das Kunstharz durch eine Beschichtungseinrichtung so auf die Seitenebene der Verstärkungsschicht 5 der Lage kleiner Glimmerplättchen aufgetragen, dass die Auftragsmenge des Kunstharzes 256 g/m2 betrug. Dann wurde die Isolierlage mit hoher Wärmeleitfähigkeit durch Verdampfen und Entfernen des Methylethylketons erhalten.
  • Das Isolierband 1 mit hoher Wärmeleitfähigkeit wurde dadurch erhalten, dass die Isolierlage mit hoher Wärmeleitfähigkeit durch eine Zerschneideinrichtung in eine Breite von 30 mm zerschnitten wurde.
  • Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 2 der Aufbau einer Wicklung für elektrische Maschinen gemäß der Ausführungsform der Erfindung erläutert. Die Wicklung für eine elektrische Maschine 9 verfügt über einen Wicklungsleiter 10, der durch Aufwickeln mehrerer isolierter Leiter 10a hergestellt wurde, und einen Isolierfilm 11 mit hoher Wärmeleitfähigkeit, der im Außenumfangsbereich des Wicklungsleiters 10 hergestellt wurde.
  • Die Wicklungen für elektrische Maschinen 9 wurden wie folgt hergestellt: als Erstes wurden mehrere der isolierten Leiter 10a mehrmals aufgewickelt, um einen Wicklungsleiter auszubilden, wie es in der 2 dargestellt ist. Dann wurde das in der 1 dargestellte Isolierband 1 mit hoher Wärmeleitfähigkeit um den Außenumfang des Wicklungsleiters gewunden. Dabei konnte das Isolierband 1 mit hoher Wärmeleitfähigkeit unabhängig davon aufgewickelt werden, ob sich die Glimmerschicht 3 oder die Füllstoffschicht 7 mit hoher Wärmeleitfähigkeit dem Wicklungsleiter 10 am nächsten fand, jedoch wurde bei der vorliegenden Ausführungsform das Isolierband 1 mit hoher Wärmeleitfähigkeit so auf den Außenumfang des Wicklungsleiters 10 aufgewickelt, dass die Glimmerschicht 3 diesem am nächsten lag. Anschließend wurde um den Außenumfang des Isolierbands 1 mit hoher Wärmeleitfähigkeit ein Trennband 12 aufgewickelt. Der Grund für das Aufwickeln des Trennbands 12 um den Außenumfang des Isolierbands 1 mit hoher Wärmeleitfähigkeit besteht darin, zu verhindern, dass eine Formungs-Spanneinrichtung, wie sie später erläutert wird, am Isolierband 1 mit hoher Wärmeleitfähigkeit anhaftet.
  • Anschließend wurde eine Formungs-Spanneinrichtung am Wicklungsleiter 10 angebracht, wie es in der 3 dargestellt ist, und über die Oberfläche wurde mittels der Spanneinrichtung eine äußere Kraft ausgeübt. Dann wurde der Iso lierfilm 11 mit hoher Wärmeleitfähigkeit durch Erwärmen auf eine spezifizierte Temperatur zum Aushärten des Kunstharzes 8 im Isolierband 1 mit hoher Wärmeleitfähigkeit hergestellt, wobei im Isolierband 1 mit hoher Wärmeleitfähigkeit enthaltene feine Blasen mit einem Teil des Kunstharzes 14 im Isolierband 1 mit hoher Wärmeleitfähigkeit entfernt wurden, und es wurde die Wicklung für elektrische Maschinen 9 erhalten.
  • Die Wicklungen 9 für elektrische Maschinen der vorliegenden Ausführungsform, die auf die oben beschriebene Weise hergestellt wurden, werden in den Kernschlitz elektrischer rotierender Maschinen, wie Spannungsgeneratoren, Motoren und dergleichen eingebaut.
  • Die 4 und 5 entsprechen einer Schnittansicht, die einen Generator zeigt, und die Wicklung 9 ist in Schlitze 50 desselben eingesetzt. Der Generator verfügt über einen ein Lager 20 aufnehmenden Statorrahmen 100, einen an diesem montierten Stator sowie einen Rotor aus einem Rotorkern 60 mit rotierender Montage durch das Lager 20 im Stator. Der Stator verfügt über einen Statorkern 30, und die in die Schlitze 50 eingesetzte Wicklung 9 wird als Statorwicklung 40 verwendet. Wie es in der 5 dargestellt ist, ist die Statorwicklung 40 in die Schlitze 50 eingebaut, und sie ist durch eine Feder 60 aus Glasfaser-verstärktem Kunststoff zwischen den Schlitzen 50 und der Statorwicklung 40 fixiert. Zwischen einem Keil 80 und dem Stator sind eine Lage 70 und eine Feder 90 aus Glasfaser-verstärktem Kunststoff eingebettet, um die Statorwicklung 40 in den Schlitzen 50 zu fixieren.
  • Als Nächstes werden auf Grundlage der Tabelle 1 Versuchsergebnisse zur Isolations-Durchschlagwechselspannung der Wicklungen für elektrische Maschinen der vorliegenden Ausführungsform sowie Wicklungen für elektrische Maschinen eines Vergleichsbeispiels erläutert. Die Wicklungen für elektrische Maschinen des bei den Versuchen verwendeten Vergleichsbeispiels wurden mit einer Isolation mit hoher Wärmeleitfähigkeit hergestellt, die aus einem Isolierband mit hoher Wärmeleitfähigkeit hergestellt wurde, das durch den folgenden Prozess hergestellt wurde.
  • Als Erstes wurden eine Folie 2 (Gewicht: 165 g/m2) aus kleinen Glimmerplättchen, die durch eine Papierherstellmaschine mit in Wasser dispergierten kleinen Glimmerplättchen hergestellt wurde, und ein Glasgewebe 4 (Gewicht: 35 g/m2) bereitgestellt. Im die Folie 2 aus kleinen Glimmerplättchen und das Glasgewebe 4 wurde ein Kunstharz imprägniert, das dadurch hergestellt wurde, dass drei Gewichtsteile BF3-Monoethylamin in 100 Gewichtsteile eines Epoxy-Kunstharzes vom Novolaktyp eingemischt wurden, und eine Lage aus kleinen Glimmerplättchen (ein Laminatkörper aus der Glimmerschicht 3 und der Verstärkungsschicht 5) wurde dadurch erhalten, dass die Folie 2 aus kleinen Glimmerplättchen und das Glasgewebe 4 dazu gebracht wurden, aneinander anzuhaften.
  • Das Kunstharz, das dadurch hergestellt wurde, dass drei Gewichtsteile BF3-Monoethylamin 3 in 100 Gewichtsteile eines Epoxy-Kunstharzes vom Novolaktyp eingemischt wurden, und Aluminiumoxidteilchen wurden so gemischt, dass das Gewichtsverhältnis der Aluminiumoxidteilchen zum Kunstharz 3, 5:1 wurde. Nach dem Zusetzen von 10 Gewichts-% Methylethylketon wurde das Kunstharz durch eine Auftrageinrichtung so auf die Seitenebene der Verstärkungsschicht 5 der Lage aus kleinen Glimmerplättchen aufgetragen, dass die Auftragsmenge des Kunstharzes 230 g/m2 betrug. Dann wurde die Isolierlage mit hoher Wärmeleitfähigkeit durch Verdampfen und Entfernen des Methylethylketons erhalten.
  • Das Isolierband 1 mit hoher Wärmeleitfähigkeit wurde dadurch erhalten, dass die Isolierlage mit hoher Wärmeleitfähigkeit durch eine Zerschneideinrichtung auf 30 mm Breite zerschnitten wurde.
  • Der Gesamt-Kunstharzgehalt im Isolierband mit hoher Wärmeleitfähigkeit des auf die obige Weise hergestellten Vergleichsbeispiels betrug 19,3 Gewichts-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Isolierbands mit hoher Wärmeleitfähigkeit. Der Kunstharzgehalt in der Glimmerschicht betrug 19,3 Gewichts-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Isolierbands mit hoher Wärmeleitfähigkeit, und der Kunstharzgehalt in der Füllstoffschicht mit hoher Wärmeleitfähigkeit betrug 10,4 Gewichts-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Isolierbands mit hoher Wärmeleitfähigkeit.
  • Die Wicklungen für elektrische Maschinen 9 wurden unter Verwendung des auf die obige Weise hergestellten Isolierbands mit hoher Wärmeleitfähigkeit hergestellt. Das Herstellverfahren war dasselbe wie bei der vorliegenden Ausführungsform. Seine Erläuterung wird weggelassen.
  • Beim Versuch zur Isolations-Durchschlagwechselspannung wurde eine Aluminiumfolie als Elektrode um den Außenumfang der Wicklungen für elektrische Maschinen gemäß der vorliegenden Ausführungsform bzw. des Vergleichsbeispiels gewi ckelt, und die Isolations-Durchschlagwechselspannungen wurden dadurch gemessen, dass zwischen die Aluminiumelektrode und den Wicklungsleiter jeder der Wicklungen für elektrische Maschinen eine Wechselspannung gelegt wurde. Die Ergebnisse waren dergestalt, wie es in der Tabelle 1 angegeben ist.
  • Tabelle 1
  • Ergebnisse der Messung der Isolations-Durchschlagwechselspannung.
  • (@Tabelle 1)
  • Wie es in der Tabelle 1 angegeben ist, wiesen die Wicklungen für elektrische Maschinen gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine höhere Isolations-Durchschlagwechselspannung als die Wicklungen für elektrische Maschinen des Vergleichsbeispiels auf. Dies, da der Isolierfilm mit hoher Wärmeleitfähigkeit der Wicklung für elektrische Maschinen unter Verwendung des Isolierbands mit hoher Wärmeleitfähigkeit hergestellt wurde, bei dem der Kunstharzgehalt sowohl in der Glimmerschicht als auch der Füllstoffschicht mit hoher Wärmeleitfähigkeit auf den Bereich von 10–25 Gewichts-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Materials spezifiziert war, und da im Isolierband mit hoher Wärmeleitfähigkeit enthaltene feine Blasen beim Druckausübungsprozess während der Herstellung des Isolierfilms mit hoher Wärmeleitfähigkeit der Wicklungen elektrischer Maschinen mit einem Teil des Kunstharzes im Band mit hoher Wärmeleitfähigkeit ausreichend entfernt werden konnten.
  • Demgemäß, da nämlich die Wicklung für elektrische Maschinen gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit einem dichten Isolierfilm mit hoher Wärmeleitfähigkeit mit hervorragenden elektrischen Eigenschaften versehen ist, können die mit einer hohen Spannung betriebenen elektrischen rotierenden Maschinen mit hoher Zuverlässigkeit versehen werden.
  • Entsprechend dem erfindungsgemäßen Isoliermaterial kann ein Isolierfilm mit hoher Wärmeleitfähigkeit mit hervorragenden elektrischen Eigenschaften erhalten werden, da der Kunstharzgehalt sowohl in der Glimmerschicht als auch der Füllstoffschicht mit hoher Wärmeleitfähigkeit auf den Bereich von 10–25 Gewichts-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Materials spezifiziert ist und da im Isolierband mit hoher Wärmeleitfähigkeit enthaltene feine Blasen im Druckausübungsprozess während der Herstellung des Isolierfilms mit hoher Wärme leitfähigkeit der Wicklungen für elektrische Maschinen mit einem Teil des Kunstharzes im Band mit hoher Wärmeleitfähigkeit ausreichend entfernt werden können.
  • Gemäß dem oben spezifizierten Kunstharzgehalt können eine Verringerung der Bearbeitbarkeit und das Entstehen von Runzeln im Isoliermaterial während des Wicklungsvorgangs für die Wicklungsleiter verhindert werden. Daher kann die Erzeugung von Hohlräumen im Isolierfilm der Wicklungen für elektrische Maschinen, die zu einem elektrischen Defekt führen, verhindert werden; außerdem kann ein Isolierfilm mit hoher Wärmeleitfähigkeit mit hervorragenden elektrischen Eigenschaften erhalten werden.
  • Gemäß dem erfindungsgemäßen Isoliermaterial kann ein Isolierfilm mit hoher Wärmeleitfähigkeit mit hervorragenden elektrischen Eigenschaften erhalten werden. Da die Differenz zwischen dem Kunstharzgehalt in der Glimmerschicht und demjenigen in der Füllstoffschicht auf 10 Gewichts-% oder weniger spezifiziert ist, kann verhindert werden, dass ein Teil der darin enthaltenen feinen Blasen, die nach außen hin entfernt werden sollten, in eine Schicht mit kleinerem Kunstharzgehalt aus der anderen Schicht mit größerem Kunstharzgehalt eintritt und verbleibt.
  • Betreffend Wicklungen für elektrische Maschinen in Zusammenhang mit der Erfindung können Wicklungen für elektrische Maschinen hoher Zuverlässigkeit erhalten werden, die über den Isolierfilm mit hervorragenden elektrischen Eigenschaften verfügen, und die elektrischen Eigenschaften werden selbst dann nicht beeinträchtigt, wenn die Wicklungen in irgendwelchen elektrischen rotierenden Maschinen verwendet werden. Da der Isolierfilm unter Verwendung des Isoliermaterials hergestellt wird, für das der Kunstharzgehalt sowohl in der Glimmerschicht als auch der Füllstoffschicht mit hoher Wärmeleitfähigkeit auf den Bereich von 10–25 Gewichts-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Isoliermaterials spezifiziert ist, können im Isolierband mit hoher Wärmeleitfähigkeit enthaltene feine Blasen beim Druckausübungsprozess während der Herstellung des Isolierfilms mit hoher Wärmeleitfähigkeit der Wicklungen für elektrische Maschinen mit einem Teil des Kunstharzes im Band ausreichend entfernt werden.
  • Wenn der Isolierfilm unter Verwendung eines Isoliermaterials hergestellt wird, bei dem der Kunstharzgehalt auf den obigen Bereich spezifiziert ist, können eine Verringerung der Bearbeitbarkeit und die Entstehung von Runzeln im Isoliermaterial während des Wicklungsvorgangs für die Wicklungsleiter durch das Isoliermaterial verhindert werden. Daher kann die Entstehung von Hohlräumen im Isolierfilm der Wicklungen für elektrische Maschinen, die einen elektrischen Defekt verursachen, verhindert werden; außerdem können hochzuverlässige Wicklungen für elektrische Maschinen mit diesem Isolierfilm mit hoher Wärmeleitfähigkeit mit hervorragenden elektrischen Eigenschaften erhalten werden, und die elektrischen Eigenschaften werden selbst dann nicht beeinträchtigt, wenn die Wicklungen in irgendwelchen elektrischen rotierenden Maschinen verwendet werden.
  • Betreffend Wicklungen für elektrische Maschinen in Zusammenhang mit der Erfindung wird deren Isolierfilm unter Verwendung des Isoliermaterials hergestellt, wobei, da die Differenz zwischen dem Kunstharzgehalt in der Glimmerschicht und demjenigen in der Füllstoffschicht zu 10 Gewichts-% oder weniger spezifiziert ist, verhindert werden, dass ein Teil des Kunstharzes, das feine Blasen enthält, die nach außen hin entfernt werden sollten, in die eine Schicht mit kleinerem Kunstharzgehalt aus der anderen Schicht mit größerem Kunstharzgehalt eintritt und dort verbleibt; und es können hochzuverlässige Wicklungen für elektrische Maschinen mit diesem Isolierfilm mit hoher Wärmeleitfähigkeit mit hervorragenden elektrischen Eigenschaften erhalten werden, und die elektrischen Eigenschaften werden selbst dann nicht beeinträchtigt, wenn die Wicklungen in beliebigen elektrischen rotierenden Maschinen verwendet werden.

Claims (10)

  1. Isoliermaterial mit einer Glimmerschicht (3), einer Verstärkungsschicht (5), und einer Füllstoffschicht (7), dadurch gekennzeichnet, daß der Kunstharzgehalt in der Glimmerschicht (3) und in der Füllstoffschicht (7) im Bereich von 10 bis 25 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Isoliermaterials, liegt, wobei der sich Kunstharzgehalt in der Glimmerschicht (3) von dem in der Füllstoffschicht (7) um 10 Gew.-% oder weniger unterscheidet.
  2. Isoliermaterial nach Anspruch 1, wobei der Kunstharzgehalt in der Glimmerschicht (3) und der in der Füllstoffschicht (7) im wesentlichen gleich sind.
  3. Isoliermaterial nach Anspruch 1, wobei der gesamte Kunstharzgehalt in dem Isoliermaterial im Bereich von 20 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Isoliermaterials, liegt.
  4. Isoliermaterial nach Anspruch 1, wobei die Füllstoffschicht (7) einen Füllstoff mit einer Wärmeleitfähigkeit von mindestens 5 W/m·K aufweist.
  5. Isoliermaterial nach Anspruch 1, wobei die Verstärkungsschicht (5) zwei Oberflächen hat, die Glimmerschicht (3) auf einer Oberfläche der Verstärkungsschicht (5) und die Füllstoffschicht (7) auf der anderen Oberfläche der Verstärkungsschicht (5) oder auf der Glimmerschicht (3) ausgebildet ist.
  6. Wicklung für elektrische Maschinen mit einer aus einem Isoliermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5 bestehenden Isolierschicht (11).
  7. Wicklung nach Anspruch 6, wobei die Schicht (3) hoher Durchschlagfestigkeit näher an einem Wicklungsleiter (10) angeordnet ist als die wärmeleitende Schicht (7) und die Verstärkungsschicht (5).
  8. Wicklung nach Anspruch 6, wobei die wärmeleitende Schicht (7) näher an einem Wicklungsleiter (10) angeordnet ist als die Schicht (3) hoher Durchschlagfestigkeit und die Verstärkungsschicht (5).
  9. Wicklung nach Anspruch 6, wobei der Kunstharzgehalt in der Schicht (3) hoher Durchschlagfestigkeit und der in der wärmeleitenden Schicht so gewählt sind, daß die Isolations-Durchschlagwechselspannung der Isolierschicht (11) im Bereich von 26.5 bis 29.0 kV/mm liegt.
  10. Mit einer Wicklung nach einem der Ansprüche 6 bis 9 versehene rotierende elektrische Maschine.
DE69928461T 1998-02-27 1999-02-24 Isoliermaterial und Wicklung für elektrische Maschinen Expired - Lifetime DE69928461T2 (de)

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EP (1) EP0939478B1 (de)
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