JP2001186705A - 回転電機のスロットライナー - Google Patents
回転電機のスロットライナーInfo
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- JP2001186705A JP2001186705A JP36894199A JP36894199A JP2001186705A JP 2001186705 A JP2001186705 A JP 2001186705A JP 36894199 A JP36894199 A JP 36894199A JP 36894199 A JP36894199 A JP 36894199A JP 2001186705 A JP2001186705 A JP 2001186705A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 回転電機の温度上昇値を低下させ、スロット
寸法を小さくする。 【解決手段】 スロットライナーに従来の芳香族ポリア
ミド紙シートに替えて、ガラスクロスと対地絶縁と同一
のポリイミドフィルムのような高分子フィルムを接着し
た複合材料を、ガラスクロス面を鉄心スロット内面と接
するように鉄心スロットに挿入する。そこへ導体絶縁を
施された電線を成形し対地絶縁を所定回数巻回した型巻
きコイルをスロット入れする。その後、液体状の含浸樹
脂を真空加圧含浸しこれを加熱硬化させて、堅牢な絶縁
層を形成する。
寸法を小さくする。 【解決手段】 スロットライナーに従来の芳香族ポリア
ミド紙シートに替えて、ガラスクロスと対地絶縁と同一
のポリイミドフィルムのような高分子フィルムを接着し
た複合材料を、ガラスクロス面を鉄心スロット内面と接
するように鉄心スロットに挿入する。そこへ導体絶縁を
施された電線を成形し対地絶縁を所定回数巻回した型巻
きコイルをスロット入れする。その後、液体状の含浸樹
脂を真空加圧含浸しこれを加熱硬化させて、堅牢な絶縁
層を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、型巻きコイルを鉄
心スロットに収納する回転電機におけるスロットライナ
ーに関するものである。
心スロットに収納する回転電機におけるスロットライナ
ーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】型巻きコイルを鉄心スロットに収納する
回転電機においては、導体に絶縁を施した電線を成形
し、かつ対地絶縁を所定回数巻回した型巻きコイルを、
保護シート用のスロットライナーがあらかじめ挿入され
ている鉄心スロットに入れる。その後、液体状の含浸樹
脂を絶縁層内の空隙、型巻コイルとスロットライナーと
の隙間、スロットライナーと鉄心スロット内面との隙間
に真空加圧含浸した後、これらを加熱硬化させて、堅牢
な絶縁層を形成する。
回転電機においては、導体に絶縁を施した電線を成形
し、かつ対地絶縁を所定回数巻回した型巻きコイルを、
保護シート用のスロットライナーがあらかじめ挿入され
ている鉄心スロットに入れる。その後、液体状の含浸樹
脂を絶縁層内の空隙、型巻コイルとスロットライナーと
の隙間、スロットライナーと鉄心スロット内面との隙間
に真空加圧含浸した後、これらを加熱硬化させて、堅牢
な絶縁層を形成する。
【０００３】ここで、導体絶縁は導体間の絶縁機能を、
対地絶縁は導体と対地間の絶縁機能を持っている。ま
た、スロットライナーは型巻きコイルを鉄心スロットに
入れる際に、鉄心スロット内面と型巻きコイルとが擦れ
ることによって、対地絶縁層が傷付くことを防止する役
目をしている。前述の含浸樹脂は前記隙間に含浸し、加
熱硬化することで含浸前の空気と置換され、電線、対地
絶縁、スロットライナーと鉄心スロットを固着すると同
時に、導体で発生するジュール熱を鉄心に伝え易くする
熱伝導向上の機能も果たしている。
対地絶縁は導体と対地間の絶縁機能を持っている。ま
た、スロットライナーは型巻きコイルを鉄心スロットに
入れる際に、鉄心スロット内面と型巻きコイルとが擦れ
ることによって、対地絶縁層が傷付くことを防止する役
目をしている。前述の含浸樹脂は前記隙間に含浸し、加
熱硬化することで含浸前の空気と置換され、電線、対地
絶縁、スロットライナーと鉄心スロットを固着すると同
時に、導体で発生するジュール熱を鉄心に伝え易くする
熱伝導向上の機能も果たしている。
【０００４】一般に、対地絶縁用材としては、巻線時の
作業性や絶縁破壊電圧特性が良好なポリイミドフィルム
等の高分子フィルムが使用され、スロットライナー材と
しては、型巻きコイルをスロット入れする際に対地絶縁
層に傷を付けないことや素材自体に皺がよらない腰の強
さ、コストの観点等から、厚さ０．２５ｍｍ程度の芳香
族ポリアミド紙シートが使用されている。また、含浸樹
脂としてはエポキシ樹脂やポリイミド樹脂等の熱硬化性
樹脂が使用されている。
作業性や絶縁破壊電圧特性が良好なポリイミドフィルム
等の高分子フィルムが使用され、スロットライナー材と
しては、型巻きコイルをスロット入れする際に対地絶縁
層に傷を付けないことや素材自体に皺がよらない腰の強
さ、コストの観点等から、厚さ０．２５ｍｍ程度の芳香
族ポリアミド紙シートが使用されている。また、含浸樹
脂としてはエポキシ樹脂やポリイミド樹脂等の熱硬化性
樹脂が使用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来の芳
香族ポリアミド紙シートは熱伝導率が低く、回転電機の
温度上昇値が大きくなり、絶縁の寿命を低下させる欠点
があった。また、素材の腰の強さから選択される従来の
厚みは、理想上の構造寸法からは厚すぎて、スロット寸
法を大きく取らざるをえない結果となり、回転電機の寸
法を増大させる原因となっていた。
香族ポリアミド紙シートは熱伝導率が低く、回転電機の
温度上昇値が大きくなり、絶縁の寿命を低下させる欠点
があった。また、素材の腰の強さから選択される従来の
厚みは、理想上の構造寸法からは厚すぎて、スロット寸
法を大きく取らざるをえない結果となり、回転電機の寸
法を増大させる原因となっていた。
【０００６】本発明は上述した点に鑑みて創案されたも
ので、その目的とするところは、絶縁層の熱伝導を向上
させて回転電機の温度上昇を小さく抑えることにより絶
縁の寿命を延ばし、かつ、鉄心スロット寸法を縮小化さ
せて、回転電機の小型化を実現することにある。
ので、その目的とするところは、絶縁層の熱伝導を向上
させて回転電機の温度上昇を小さく抑えることにより絶
縁の寿命を延ばし、かつ、鉄心スロット寸法を縮小化さ
せて、回転電機の小型化を実現することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、型巻きコイルを鉄心スロットに収納する
回転電機において、スロットライナーとしてガラスクロ
スと高分子フィルムとを二層構造に接着し、ガラスクロ
ス面を鉄心スロット内面に接するように構成する。この
複合材料のガラスクロス面を鉄心スロット内面と接する
ようにあらかじめ鉄心スロットに挿入しておけば、型巻
きコイルをスロット入れする時に鉄心スロット内面が高
分子フィルムを傷付けるのを防ぐと同時に、鉄心スロッ
ト内面との摩擦が大きいことと、型巻きコイルと接する
面の高分子フィルム表面の滑りが良いことで、スロット
ライナー自体に皺がよらずコイル入れ作業が容易にな
る。
め、本発明は、型巻きコイルを鉄心スロットに収納する
回転電機において、スロットライナーとしてガラスクロ
スと高分子フィルムとを二層構造に接着し、ガラスクロ
ス面を鉄心スロット内面に接するように構成する。この
複合材料のガラスクロス面を鉄心スロット内面と接する
ようにあらかじめ鉄心スロットに挿入しておけば、型巻
きコイルをスロット入れする時に鉄心スロット内面が高
分子フィルムを傷付けるのを防ぐと同時に、鉄心スロッ
ト内面との摩擦が大きいことと、型巻きコイルと接する
面の高分子フィルム表面の滑りが良いことで、スロット
ライナー自体に皺がよらずコイル入れ作業が容易にな
る。
【０００８】また、従来の芳香族ポリアミド紙シートの
スロットライナーは、鉄心内面の突起により傷付く可能
性が有るため絶縁の機能は期待できず、もっぱら保護シ
ートとして使用されている。しかし、本発明のスロット
ライナーは、保護層としてのガラスクロスと対地絶縁と
同一の高分子フィルムとを二層構造に接着して構成する
ことにより、従来のスロットライナーに対地絶縁の機能
を付加させることが可能となる。すなわち、対地絶縁の
最外周に巻回された高分子フィルムの厚みと同程度の高
分子フィルムを、ガラスクロスと二層構造に接着し、ス
ロットライナーとすることで、対地絶縁の最外周の巻回
しを省くことが可能となって、その結果鉄心スロット寸
法を縮小化させることが可能となる。コイル入れ作業の
後、含浸樹脂を真空加圧含浸し、加熱硬化処理により複
合材料のガラスクロス層内の隙間も含浸、加熱硬化され
る。すなわち、熱伝導率が低い芳香族ポリアミド紙シー
トが、本発明により熱伝導率の高い高分子フィルムとガ
ラスクロスと含浸樹脂とに置き換わることにより、熱伝
導を向上させて回転電機の温度上昇を小さく抑えること
により絶縁の寿命を延ばすことが可能となる。
スロットライナーは、鉄心内面の突起により傷付く可能
性が有るため絶縁の機能は期待できず、もっぱら保護シ
ートとして使用されている。しかし、本発明のスロット
ライナーは、保護層としてのガラスクロスと対地絶縁と
同一の高分子フィルムとを二層構造に接着して構成する
ことにより、従来のスロットライナーに対地絶縁の機能
を付加させることが可能となる。すなわち、対地絶縁の
最外周に巻回された高分子フィルムの厚みと同程度の高
分子フィルムを、ガラスクロスと二層構造に接着し、ス
ロットライナーとすることで、対地絶縁の最外周の巻回
しを省くことが可能となって、その結果鉄心スロット寸
法を縮小化させることが可能となる。コイル入れ作業の
後、含浸樹脂を真空加圧含浸し、加熱硬化処理により複
合材料のガラスクロス層内の隙間も含浸、加熱硬化され
る。すなわち、熱伝導率が低い芳香族ポリアミド紙シー
トが、本発明により熱伝導率の高い高分子フィルムとガ
ラスクロスと含浸樹脂とに置き換わることにより、熱伝
導を向上させて回転電機の温度上昇を小さく抑えること
により絶縁の寿命を延ばすことが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
基づいて詳述する。図１は本実施例により製作される回
転電機の鉄心部分の断面図である。断面寸法１．６ｍｍ
×５．０ｍｍの導体１に導体絶縁２としてＨ種２重ガラ
ス巻線を施したＨ種２重ガラス巻平角線を２本並列にし
て２列７段に成形し、対地絶縁３として厚み０．０５ｍ
ｍのポリイミドフィルムテープを半重ね巻で２回巻回
し、さらに型巻きコイル保護層４として厚み０．１ｍｍ
のガラスクロステープを突き合わせ巻で１回巻回し実施
例の型巻きコイルを製作している。一方、厚み０．０７
５ｍｍのポリイミドフィルムシート５に、エポキシ接着
剤を使用したエポキシ接着層１１で厚み０．１８ｍｍガ
ラスクロスシート６を接着し、総厚み０．２７ｍｍのポ
リイミドガラスクロス複合スロットライナー７を製作し
ている。図３はポリイミドガラスクロス複合スロットラ
イナーの断面図である。
基づいて詳述する。図１は本実施例により製作される回
転電機の鉄心部分の断面図である。断面寸法１．６ｍｍ
×５．０ｍｍの導体１に導体絶縁２としてＨ種２重ガラ
ス巻線を施したＨ種２重ガラス巻平角線を２本並列にし
て２列７段に成形し、対地絶縁３として厚み０．０５ｍ
ｍのポリイミドフィルムテープを半重ね巻で２回巻回
し、さらに型巻きコイル保護層４として厚み０．１ｍｍ
のガラスクロステープを突き合わせ巻で１回巻回し実施
例の型巻きコイルを製作している。一方、厚み０．０７
５ｍｍのポリイミドフィルムシート５に、エポキシ接着
剤を使用したエポキシ接着層１１で厚み０．１８ｍｍガ
ラスクロスシート６を接着し、総厚み０．２７ｍｍのポ
リイミドガラスクロス複合スロットライナー７を製作し
ている。図３はポリイミドガラスクロス複合スロットラ
イナーの断面図である。
【００１０】なお本発明による導体絶縁は、回転電機の
耐熱区分や電圧により選択すれば良く、絶縁電線ならば
他のものでも良い。対地絶縁とスロットライナーとして
使用したポリイミドフィルムも、回転電機の耐熱区分に
より、たとえば、ポリフェニレンサルファイドフィル
ム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリエステル
フィルム等を選択すれば良く、絶縁性を有する高分子フ
ィルムならば他のものでも良い。接着剤に使用したエポ
キシ接着剤も、耐熱性のある接着剤ならば、たとえば、
シリコーン接着剤やポリイミド接着剤などでも良い。ま
た、対地絶縁の巻回数についても回転電機の電圧によっ
て、適宜、巻回数を選択すれば良い。
耐熱区分や電圧により選択すれば良く、絶縁電線ならば
他のものでも良い。対地絶縁とスロットライナーとして
使用したポリイミドフィルムも、回転電機の耐熱区分に
より、たとえば、ポリフェニレンサルファイドフィル
ム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリエステル
フィルム等を選択すれば良く、絶縁性を有する高分子フ
ィルムならば他のものでも良い。接着剤に使用したエポ
キシ接着剤も、耐熱性のある接着剤ならば、たとえば、
シリコーン接着剤やポリイミド接着剤などでも良い。ま
た、対地絶縁の巻回数についても回転電機の電圧によっ
て、適宜、巻回数を選択すれば良い。
【００１１】本発明によるスロットライナーを、ガラス
クロス面を鉄心スロット内面８と接するように鉄心スロ
ットに挿入し、ここに前述の型巻きコイルを入れる。こ
の時、ポリイミドガラスクロス複合スロットライナーに
は厚み０．０７５ｍｍのポリイミドフィルムシートを使
用しているため適度な腰を有しており、かつガラスクロ
ス面が鉄心スロット面と接するようにあらかじめ挿入し
ているため、鉄心内面との摩擦が大きいことと、型巻き
コイルと接する面の高分子フイルム表面の滑りが良いこ
とでコイル入れ時に皺がよるようなことはない。なお、
スロット隙間は０．３ｍｍとし、スロット開口部には楔
９を挿入している。
クロス面を鉄心スロット内面８と接するように鉄心スロ
ットに挿入し、ここに前述の型巻きコイルを入れる。こ
の時、ポリイミドガラスクロス複合スロットライナーに
は厚み０．０７５ｍｍのポリイミドフィルムシートを使
用しているため適度な腰を有しており、かつガラスクロ
ス面が鉄心スロット面と接するようにあらかじめ挿入し
ているため、鉄心内面との摩擦が大きいことと、型巻き
コイルと接する面の高分子フイルム表面の滑りが良いこ
とでコイル入れ時に皺がよるようなことはない。なお、
スロット隙間は０．３ｍｍとし、スロット開口部には楔
９を挿入している。
【００１２】従来技術により製作される回転電機の鉄心
部分の断面図を図２に比較例として示す。図１と同一の
電線を使用して２列７段に成形し、対地絶縁として厚み
０．０５ｍｍのポリイミドフィルムテープを半重ね巻で
３回巻回し、さらに型巻きコイル保護層として厚み０．
１ｍｍのガラスクロステープを突き合わせ巻で１回巻回
し型巻きコイルを製作している。
部分の断面図を図２に比較例として示す。図１と同一の
電線を使用して２列７段に成形し、対地絶縁として厚み
０．０５ｍｍのポリイミドフィルムテープを半重ね巻で
３回巻回し、さらに型巻きコイル保護層として厚み０．
１ｍｍのガラスクロステープを突き合わせ巻で１回巻回
し型巻きコイルを製作している。
【００１３】次に、厚さ０．２５ｍｍの芳香族ポリアミ
ド紙シートスロットライナー１０を鉄心スロットに挿入
し、ここに前記型巻きコイルを入れる。芳香族ポリアミ
ド紙シートスロットライナーは絶縁の機能を期待できな
いため、対地絶縁として厚み０．０５ｍｍのポリイミド
フィルムテープを半重ね巻で１回だけ、図１の実施例よ
り多く巻回さなくてはならない。なお、図１と同様スロ
ット隙間は０．３ｍｍとし、スロット開口部には楔を挿
入している。
ド紙シートスロットライナー１０を鉄心スロットに挿入
し、ここに前記型巻きコイルを入れる。芳香族ポリアミ
ド紙シートスロットライナーは絶縁の機能を期待できな
いため、対地絶縁として厚み０．０５ｍｍのポリイミド
フィルムテープを半重ね巻で１回だけ、図１の実施例よ
り多く巻回さなくてはならない。なお、図１と同様スロ
ット隙間は０．３ｍｍとし、スロット開口部には楔を挿
入している。
【００１４】さらに、両型巻コイルに熱硬化性ポリイミ
ド樹脂を真空加圧含浸し、これを加熱硬化させて、絶縁
層内の空隙、型巻コイルとスロットライナーとの隙間、
スロットライナーと鉄心スロット内面との隙間、および
ガラスクロス層の隙間に含浸樹脂を充填させる。
ド樹脂を真空加圧含浸し、これを加熱硬化させて、絶縁
層内の空隙、型巻コイルとスロットライナーとの隙間、
スロットライナーと鉄心スロット内面との隙間、および
ガラスクロス層の隙間に含浸樹脂を充填させる。
【００１５】なお、含浸樹脂は回転電機の耐熱区分によ
り選択すれば良く、たとえば、シリコーン樹脂、エポキ
シ樹脂など、熱硬化性樹脂ならば他のものでも良い。
り選択すれば良く、たとえば、シリコーン樹脂、エポキ
シ樹脂など、熱硬化性樹脂ならば他のものでも良い。
【００１６】表１は、上述のように製作された本発明の
実施例と従来例の型巻きコイルの導体双方に同一の電流
を通電し、温度上昇試験を行って抵抗法による温度上昇
値を測定した表である。 また、表２は、本発明の実施例と従来例のスロット断面
寸法を比較した表である。 両表とも、本発明による良好な結果が現われている。
実施例と従来例の型巻きコイルの導体双方に同一の電流
を通電し、温度上昇試験を行って抵抗法による温度上昇
値を測定した表である。 また、表２は、本発明の実施例と従来例のスロット断面
寸法を比較した表である。 両表とも、本発明による良好な結果が現われている。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、従
来技術の芳香族ポリアミド紙シートスロットライナーに
替えて、ガラスクロスとポリイミドフィルム等の高分子
フィルムとを二層構造に接着した複合材料をスロットラ
イナーに使用することで熱伝導が向上し、回転電機の温
度上昇値を下げ絶縁の寿命を延ばす効果がある。また、
対地絶縁と同一の高分子フィルムをガラスクロスと接着
し、スロットライナーとして使用することにより、スロ
ットライナーに対地絶縁の機能が付加され対地絶縁の最
外周の巻線を省くことが可能となり、その結果鉄心スロ
ット寸法を縮小化させ回転電機の小型化に効果があり、
実用上大いに有用である。
来技術の芳香族ポリアミド紙シートスロットライナーに
替えて、ガラスクロスとポリイミドフィルム等の高分子
フィルムとを二層構造に接着した複合材料をスロットラ
イナーに使用することで熱伝導が向上し、回転電機の温
度上昇値を下げ絶縁の寿命を延ばす効果がある。また、
対地絶縁と同一の高分子フィルムをガラスクロスと接着
し、スロットライナーとして使用することにより、スロ
ットライナーに対地絶縁の機能が付加され対地絶縁の最
外周の巻線を省くことが可能となり、その結果鉄心スロ
ット寸法を縮小化させ回転電機の小型化に効果があり、
実用上大いに有用である。
【図１】本実施例により製作された回転電機の鉄心部分
の断面図である。
の断面図である。
【図２】比較例として従来技術により製作された回転電
機の鉄心部分の断面図である。
機の鉄心部分の断面図である。
【図３】本実施例に使用されたポリイミドガラスクロス
複合スロットライナーの断面図である。
複合スロットライナーの断面図である。
１ 導体 ２ 導体絶縁 ３ 対地絶縁 ４ 型巻きコイル保護層 ５ ポリイミドフィルムシート ６ ガラスクロスシート ７ ポリイミドガラスクロス複合スロットライナー ８ 鉄心スロット内面 ９ 楔 １０ 芳香族ポリアミド紙シートスロットライナー １１ エポキシ接着層
Claims (1)
- 【請求項１】 型巻きコイルを鉄心スロットに収納する
回転電機において、ガラスクロスと高分子フィルムとを
二層構造に接着し、ガラスクロスを鉄心スロット内面に
接するように構成したことを特徴とする前記回転電機の
スロットライナー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36894199A JP2001186705A (ja) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | 回転電機のスロットライナー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36894199A JP2001186705A (ja) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | 回転電機のスロットライナー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001186705A true JP2001186705A (ja) | 2001-07-06 |
Family
ID=18493154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36894199A Pending JP2001186705A (ja) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | 回転電機のスロットライナー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001186705A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101917078A (zh) * | 2010-08-13 | 2010-12-15 | 浙江富春江水电设备股份有限公司 | 一种vpi定子线棒 |
| WO2013074957A1 (en) * | 2011-11-18 | 2013-05-23 | Remy Technologies, L.L.C. | Electric machine with insulator spacer |
-
1999
- 1999-12-27 JP JP36894199A patent/JP2001186705A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101917078A (zh) * | 2010-08-13 | 2010-12-15 | 浙江富春江水电设备股份有限公司 | 一种vpi定子线棒 |
| WO2013074957A1 (en) * | 2011-11-18 | 2013-05-23 | Remy Technologies, L.L.C. | Electric machine with insulator spacer |
| US8907540B2 (en) | 2011-11-18 | 2014-12-09 | Remy Technologies, L.L.C. | Electric machine with insulator spacer |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
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|
| A977 | Report on retrieval |
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|
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|
| A02 | Decision of refusal |
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