JP2006109600A - Stator coil of rotating electric machine and its fixing method - Google Patents

Stator coil of rotating electric machine and its fixing method Download PDF

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Tetsushi Okamoto
徹志 岡本
Noriyuki Iwata
憲之 岩田
Hiroshi Hatano
浩 幡野
Fumio Sawa
史雄 澤
Yasuo Kahata
安雄 加幡
Yoshihiro Taniyama
賀浩 谷山
Hiroshi Nohara
容 野原
Mikio Kakiuchi
幹雄 垣内
Daisuke Murata
大輔 村田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stator coil of a rotating electric machine and its fixing method that surely fixes the stator coil, prevents a rise in the temperature of the stator coil caused by heat generated at a coil conductor, and prevents slot discharge between the stator coil and a stator core slot. <P>SOLUTION: The corona prevention layer 13 of the stator coil 10 is formed of resin 32 that is formed into a sheet shape and has rubber elasticity containing dispersed thermal expansion particles 33 that expand at a prescribed temperature. The corona prevention layer 13 is wound on an insulating layer 12 and fixed thereon. By this, since the side face of the stator coil 10 can be made to closely contact with the internal side face of the stator core slot 21, it is prevented that an air layer poor in thermal conductivity is formed between the side face of the stator coil 10 and the internal side face of the stator core slot 21. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、タービン発電機などの回転電機の固定子コイルおよびその固定方法に係り、特に固定子コイルを固定子鉄心スロット内に挿入して固定子鉄心で支持して固定する回転電機の固定子コイルおよびその固定方法に関する。   The present invention relates to a stator coil of a rotating electric machine such as a turbine generator and a fixing method thereof, and more particularly to a stator of a rotating electric machine in which a stator coil is inserted into a stator core slot and supported and fixed by a stator core. The present invention relates to a coil and its fixing method.

タービン発電機等の回転電機では、固定子鉄心の固定子鉄心スロット内に挿入配置された固定子コイルが、そのコイル導体自身に流れる電流と、固定子鉄心を磁路とした磁束の内のスロットを横切る成分との相互作用により、機械軸の半径方向に発生する電源周波数の2倍の電磁力を受けて振動する。そのため、この電磁振動を抑制するための固定子コイルの固定方法が採用されている(例えば、特許文献1参照。)。この従来の固定子コイルを用いたその固定方法の一例を図14を参照して説明する。   In a rotating electrical machine such as a turbine generator, a stator coil inserted and inserted into a stator core slot of a stator core has a current flowing in the coil conductor itself and a slot in a magnetic flux using the stator core as a magnetic path. Due to the interaction with the component crossing the shaft, it vibrates by receiving an electromagnetic force twice the power frequency generated in the radial direction of the machine shaft. For this reason, a stator coil fixing method for suppressing this electromagnetic vibration is employed (for example, see Patent Document 1). An example of the fixing method using this conventional stator coil will be described with reference to FIG.

図14に示すように、断面矩形状の固定子鉄心スロット200内の上下に、コイル導体201の外周部を絶縁層202を介してコロナ防止層203で覆う断面矩形状の2つの固定子コイル204a、204bが、コイル間スペーサを205を介して積層されている。また、下側の固定子コイル204bは、コイル底スペーサ206上に配置され、上側の固定子コイル204aの上部には、楔下スペーサ207が設置され、その楔下スペーサ207を介して固定子鉄心スロット200の開口部に楔208が堅く打ち込まれている。さらに、図14に示すように、固定子鉄心スロット200の内側面と固定子コイル204a、204bの側面との隙間には、図15に示すような半導電性の波形積層板209が打ち込まれている。なお、波形積層板209の替わりに、半導電性の平板積層板が打ち込まれることもある。   As shown in FIG. 14, two stator coils 204 a having a rectangular cross section are formed so that the outer periphery of the coil conductor 201 is covered with a corona prevention layer 203 via an insulating layer 202 above and below the stator core slot 200 having a rectangular cross section. , 204b are stacked via the inter-coil spacer 205. The lower stator coil 204 b is disposed on the coil bottom spacer 206, and a lower wedge spacer 207 is installed on the upper stator coil 204 a, and the stator core is interposed via the lower wedge spacer 207. A wedge 208 is firmly driven into the opening of the slot 200. Further, as shown in FIG. 14, a semiconductive corrugated laminate 209 as shown in FIG. 15 is driven into the gap between the inner surface of the stator core slot 200 and the side surfaces of the stator coils 204a and 204b. Yes. In place of the corrugated laminate 209, a semiconductive flat laminate may be driven.

このような回転電機では、コイル間スペーサを205、コイル底スペーサ206、楔下スペーサ207などのスペーサ、および楔208を使用して、2つの固定子コイル204a、204bを固定子鉄心スロット200内の上下方向の所定位置に固定するとともに、その両固定子コイル204a、204bを波形積層板209により固定子鉄心スロット200の内側面に押し付け、そのばね力と圧接面の摩擦力とを用いて上記した半径方向の振動を抑制し、固定子コイル204a、204bと固定子鉄心スロット200との間のスロット放電を防止している。
特開平6−237549号公報
In such a rotating electrical machine, the inter-coil spacer 205, the coil bottom spacer 206, the spacer such as the under-wedge spacer 207, and the wedge 208 are used to connect the two stator coils 204 a and 204 b in the stator core slot 200. While fixing to a predetermined position in the vertical direction, both the stator coils 204a and 204b are pressed against the inner surface of the stator core slot 200 by the corrugated laminate 209, and the spring force and the frictional force of the pressure contact surface are used as described above. Vibration in the radial direction is suppressed, and slot discharge between the stator coils 204a and 204b and the stator core slot 200 is prevented.
JP-A-6-237549

しかしながら、上述した従来の回転電機の固定子コイルおよびその固定方法では、固定子コイル204a、204bと固定子鉄心スロット200の内側面との間に熱伝導性の悪い空気層が形成され、固定子鉄心スロット200内の熱放散が悪くなり、運転中のコイル温度により長期間にコイルの馴染みや、楔および積層板などの有機材料に枯れが生じ、電磁振動の抑制効果が低下することがあった。これにより、固定子コイル204a、204bのコロナ防止層203の摩耗が進行し、固定子コイル204a、204bと固定子鉄心スロット200間でスロット放電が発生して、固定子コイル204a、204bが損傷を受け、絶縁特性を低下させるなどの問題があった。   However, in the above-described conventional stator coil of a rotating electric machine and the fixing method thereof, an air layer having poor thermal conductivity is formed between the stator coils 204a and 204b and the inner surface of the stator core slot 200, and the stator. Heat dissipation in the iron core slot 200 is deteriorated, and the coil temperature during operation is prolonged and the organic material such as wedges and laminates are withered for a long period of time. . As a result, wear of the corona prevention layer 203 of the stator coils 204a and 204b proceeds, and slot discharge occurs between the stator coils 204a and 204b and the stator core slot 200, and the stator coils 204a and 204b are damaged. However, there were problems such as deterioration of insulation characteristics.

そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、固定子コイルを確実に固定し、コイル導体に発生した熱による固定子コイルの温度上昇を防止し、固定子コイルと固定子鉄心スロット間でのスロット放電を防止する回転電機の固定子コイルおよびその固定方法を提供すること目的とする。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and the stator coil is securely fixed, the temperature of the stator coil is prevented from rising due to heat generated in the coil conductor, and the stator coil and the stator coil are fixed. It is an object of the present invention to provide a stator coil for a rotating electrical machine and a fixing method thereof for preventing slot discharge between core core slots.

上記目的を達成するために、本発明の回転電機の固定子コイルは、素線束上に形成された絶縁層と、前記絶縁層上に形成されたコロナ防止層とを備え、固定子鉄心に設けられた固定子鉄心スロット内に固定される回転電機の固定子コイルにおいて、前記コロナ防止層は、所定の温度で膨張する熱膨張粒子を分散して含有した樹脂をシート状に形成してなることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a stator coil of a rotating electrical machine according to the present invention includes an insulating layer formed on a wire bundle and a corona prevention layer formed on the insulating layer, and is provided on the stator core. In the stator coil of a rotating electrical machine fixed in the stator core slot thus formed, the corona prevention layer is formed by forming a sheet-like resin containing dispersed thermal expansion particles that expand at a predetermined temperature. It is characterized by.

この回転電機の固定子コイルによれば、固定子コイルのコロナ防止層を、所定の温度で膨張する熱膨張粒子を分散して含有したゴム弾性を有する樹脂をシート状に形成したもので構成することで、固定子コイルの側面を固定子鉄心スロットの内側面に密接させることができるので、固定子コイルの側面と固定子鉄心スロットの内側面との間に、熱伝導性の悪い空気層が形成されるのを抑制することができる。これによって、素線束に発生した熱を効率良く固定子鉄心へ伝導し放熱することができる。さらに、固定子コイルを固定子鉄心スロット内に強固に固定することができる。   According to the stator coil of the rotating electrical machine, the corona prevention layer of the stator coil is configured by a sheet-like resin having rubber elasticity containing dispersed thermal expansion particles that expand at a predetermined temperature. Thus, the side surface of the stator coil can be brought into close contact with the inner side surface of the stator core slot, so that an air layer with poor thermal conductivity is formed between the side surface of the stator coil and the inner side surface of the stator core slot. The formation can be suppressed. As a result, the heat generated in the wire bundle can be efficiently conducted to the stator core and dissipated. Further, the stator coil can be firmly fixed in the stator core slot.

また、本発明の回転電機の固定子コイルは、素線束上に形成された絶縁層と、前記絶縁層上に形成されたコロナ防止層とを備え、固定子鉄心に設けられた固定子鉄心スロット内に固定される回転電機の固定子コイルにおいて、前記コロナ防止層は、表面抵抗が1Ω〜100MΩである半導電性シートを積層し、その間に所定の温度で膨張する熱膨張粒子を分散して含有した樹脂からなる樹脂シートを介在させてなることを特徴とする。   Further, the stator coil of the rotating electric machine of the present invention includes an insulating layer formed on the wire bundle, and a corona prevention layer formed on the insulating layer, and a stator core slot provided on the stator core. In the stator coil of a rotating electrical machine fixed inside, the corona prevention layer is formed by laminating a semiconductive sheet having a surface resistance of 1Ω to 100 MΩ, and dispersing thermal expansion particles that expand at a predetermined temperature therebetween. It is characterized by interposing a resin sheet made of the contained resin.

この回転電機の固定子コイルによれば、半導電性シート間に熱膨張粒子を分散して含有した樹脂からなる樹脂シートを密接して介在させる構成とすることで、熱膨張粒子が熱膨張して、樹脂シートの体積が増加し、コロナ防止層全体の体積が増加する。この樹脂シートの体積が増加することによって、コロナ防止層を固定子コイルの側面と固定子鉄心スロットの内側面とに密接させるとともに、固定子コイルの側面と固定子鉄心スロットの内側面との間に、熱伝導性の悪い空気層が形成されるのを抑制することができる。   According to the stator coil of the rotating electric machine, the thermal expansion particles are thermally expanded by adopting a configuration in which the resin sheet made of resin containing the thermal expansion particles dispersed and contained is in close contact between the semiconductive sheets. As a result, the volume of the resin sheet increases and the volume of the entire corona prevention layer increases. By increasing the volume of the resin sheet, the corona prevention layer is brought into close contact with the side surface of the stator coil and the inner side surface of the stator core slot, and between the side surface of the stator coil and the inner side surface of the stator core slot. In addition, the formation of an air layer with poor thermal conductivity can be suppressed.

さらに、本発明の回転電機の固定子コイルは、素線束上に形成された絶縁層と、前記絶縁層上に形成されたコロナ防止層とを備え、固定子鉄心に設けられた固定子鉄心スロット内に固定される回転電機の固定子コイルにおいて、前記コロナ防止層は、表面抵抗が1Ω〜100MΩであり、所定の温度で膨張する熱膨張粒子を分散して含有した樹脂からなる半導電性シートを積層し、その間に樹脂シートを密接させてなることを特徴とする。   Furthermore, the stator coil of the rotating electric machine according to the present invention includes an insulating layer formed on the wire bundle, and a corona prevention layer formed on the insulating layer, and the stator core slot provided in the stator core. In the stator coil of a rotating electrical machine fixed inside, the corona-preventing layer has a surface resistance of 1Ω to 100MΩ, and is a semiconductive sheet made of resin containing dispersed thermal expansion particles that expand at a predetermined temperature Is characterized in that a resin sheet is in close contact therewith.

この回転電機の固定子コイルによれば、半導電性シートを、熱膨張粒子を分散して含有した樹脂で構成することで、熱膨張粒子が熱膨張して、半導電性シートの体積が増加し、コロナ防止層全体の体積が増加する。この半導電性シートの体積が増加することによって、コロナ防止層を固定子コイルの側面と固定子鉄心スロットの内側面とに密接させるとともに、固定子コイルの側面と固定子鉄心スロットの内側面との間に、熱伝導性の悪い空気層が形成されるのを抑制することができる。   According to the stator coil of the rotating electrical machine, the semiconductive sheet is made of a resin containing dispersed thermal expansion particles, whereby the thermal expansion particles are thermally expanded and the volume of the semiconductive sheet is increased. And the volume of the whole corona prevention layer increases. By increasing the volume of the semiconductive sheet, the corona prevention layer is brought into close contact with the side surface of the stator coil and the inner side surface of the stator core slot, and the side surface of the stator coil and the inner side surface of the stator core slot are During this, it is possible to suppress the formation of an air layer with poor thermal conductivity.

本発明の回転電機の固定子コイルの固定方法は、回転電機の固定子鉄心に設けられた固定子鉄心スロット内に、上記した固定子コイルを固定する回転電機の固定子コイルの固定方法において、1つのまたは複数積層された固定子コイルを、前記固定子鉄心スロット内に挿入する固定子コイル挿入工程と、前記固定子鉄心スロットの開口部に楔を打ち込む楔打ち込み工程と、少なくとも、前記固定子コイルにおけるコロナ防止層の熱膨張粒子の温度を、該熱膨張粒子が膨張する所定の温度になるよう加熱する加熱工程と、前記熱膨張粒子を含有する樹脂を硬化させ、前記固定子コイルを前記固定子鉄心スロット内に密着固定させる樹脂硬化工程とを具備することを特徴とする。   The stator coil fixing method of the rotating electrical machine according to the present invention is the stator coil fixing method of the rotating electrical machine in which the stator coil is fixed in the stator core slot provided in the stator core of the rotating electrical machine. A stator coil inserting step of inserting one or a plurality of stacked stator coils into the stator core slot, a wedge driving step of driving a wedge into an opening of the stator core slot, and at least the stator A heating step of heating the corona-preventing layer in the coil so that the temperature of the thermally expanded particles becomes a predetermined temperature at which the thermally expanded particles expand; and curing the resin containing the thermally expanded particles; And a resin curing step for tightly fixing in the stator core slot.

この回転電機の固定子コイルの固定方法によれば、固定子コイルのコロナ防止層に、所定の温度で膨張する熱膨張粒子を分散して含有しているので、加熱工程において、固定子コイルの側面を固定子鉄心スロットの内側面に密接させることができ、固定子コイルの側面と固定子鉄心スロットの内側面との間に、熱伝導性の悪い空気層が形成されるのを抑制することができる。これによって、素線束に発生した熱を効率良く固定子鉄心へ伝導し放熱することができる。さらに、樹脂硬化工程によって、熱膨張粒子を含有する樹脂を硬化させることで、固定子コイルを固定子鉄心スロット内に強固に固定することができる。   According to the fixing method of the stator coil of the rotating electrical machine, the corona-preventing layer of the stator coil contains the thermal expansion particles that are expanded at a predetermined temperature. The side surface can be brought into close contact with the inner surface of the stator core slot, and the formation of an air layer with poor thermal conductivity between the side surface of the stator coil and the inner surface of the stator core slot is suppressed. Can do. As a result, the heat generated in the wire bundle can be efficiently conducted to the stator core and dissipated. Furthermore, the stator coil can be firmly fixed in the stator core slot by curing the resin containing the thermally expanded particles by the resin curing step.

本発明の回転電機の固定子コイルおよびその固定方法によれば、固定子コイルを確実に固定し、コイル導体に発生した熱による固定子コイルの温度上昇を防止し、固定子コイルと固定子鉄心スロット間でのスロット放電を防止することができる。   According to the stator coil and the fixing method of the rotating electrical machine of the present invention, the stator coil is securely fixed, the temperature of the stator coil is prevented from rising due to heat generated in the coil conductor, and the stator coil and the stator core Slot discharge between the slots can be prevented.

以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、固定子コイル10の断面図を示している。図2は、固定子鉄心20の固定子鉄心スロット21内に固定子コイル10a、10bが設置された回転電機の一部断面図を示している。   FIG. 1 shows a cross-sectional view of the stator coil 10. FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the rotating electrical machine in which the stator coils 10 a and 10 b are installed in the stator core slot 21 of the stator core 20.

図1に示すように、固定子コイル10は、素線束からなるコイル導体11と、このコイル導体11上、即ち外側に形成された絶縁層12と、この絶縁層12上、即ち外側に形成されたコロナ防止層13で構成されている。   As shown in FIG. 1, the stator coil 10 is formed on a coil conductor 11 made of a wire bundle, an insulating layer 12 formed on the coil conductor 11, that is, on the outside, and an insulating layer 12, that is, on the outside. And a corona prevention layer 13.

また、図2に示すように、固定子コイル10aおよび固定子コイル10bは、積層された状態で固定子鉄心スロット21の底部上に設置され、各固定子コイル10a、10bの側面は、固定子鉄心スロット21の内側面と密接している。さらに、固定子鉄心スロット21の開口部には、固定子コイル10aの上面にその底面を密接させて、楔22が打ち込まれ、固定子鉄心スロット21内の上下方向の所定位置に固定子コイル10a、10bを固定している。   In addition, as shown in FIG. 2, the stator coil 10a and the stator coil 10b are installed on the bottom of the stator core slot 21 in a stacked state, and the side surfaces of the stator coils 10a and 10b are fixed to the stator. It is in close contact with the inner surface of the iron core slot 21. Further, a wedge 22 is driven into the opening of the stator core slot 21 with the bottom surface thereof being in close contact with the upper surface of the stator coil 10a, and the stator coil 10a is positioned at a predetermined position in the stator core slot 21 in the vertical direction. 10b is fixed.

なお、図2には、固定子鉄心スロット21内に2つの積層された固定子コイル10a、10bが固定された一例を示したが、固定子鉄心スロット21内には、1つまたは3つ以上の固定子コイルが固定されることもある。   FIG. 2 shows an example in which two stacked stator coils 10 a and 10 b are fixed in the stator core slot 21, but one or three or more in the stator core slot 21. The stator coil may be fixed.

次に、固定子コイル10の構成、特にコロナ防止層13の構成について詳細に説明する。   Next, the configuration of the stator coil 10, particularly the configuration of the corona prevention layer 13, will be described in detail.

(第1の実施の形態)
第1の実施の形態の固定子コイル10について図1〜5を参照して説明する。
(First embodiment)
The stator coil 10 of 1st Embodiment is demonstrated with reference to FIGS.

図3および4には、熱膨張粒子33を分散して含有したコロナ防止層13の断面図を示す。   3 and 4 are sectional views of the corona prevention layer 13 containing the thermally expanded particles 33 dispersed therein.

図1に示す固定子コイル10のコロナ防止層13は、図3に示すように、所定の温度で膨張する熱膨張粒子33を分散して含有したゴム弾性を有する樹脂32をシート状に形成したもので構成される。そして、このコロナ防止層13は、絶縁層12上に巻回して固定されている。   As shown in FIG. 3, the corona prevention layer 13 of the stator coil 10 shown in FIG. 1 is formed in a sheet shape with a resin 32 having rubber elasticity containing dispersed thermal expansion particles 33 that expand at a predetermined temperature. Composed of things. The corona prevention layer 13 is wound and fixed on the insulating layer 12.

熱膨張粒子33は、中空の微粒子、例えばマイクロカプセルの中に、40〜150℃で気化する液体を包含したものである。図3に示すように、この熱膨張粒子33は、平均粒径が30μm程度の中空粒子30中に、40〜150℃で気化する低沸点の液体31を包含して形成されている。また、マイクロカプセルは、例えば、ポリエチレンなどで形成され、液体の気化による体積膨張に追従して変形する。この熱膨張粒子33として、例えば、ADVANCELL EM(積水化学製)などを用いることができる。また、熱膨張粒子33の代わりに、所定の温度などで発泡する発泡性粒子を用いてもよい。ここで、液体の沸点を40〜150℃としたのは、沸点が40℃よりも低い場合には、使用前にマイクロカプセルが膨らみ、固定子コイル10の固定子鉄心スロット21に挿入できなくなる可能性があり、150℃よりも高い場合には、マイクロカプセルを膨張させるときに他の絶縁部材をいためる可能性があるからである。   The thermal expansion particle 33 includes a liquid that evaporates at 40 to 150 ° C. in a hollow fine particle, for example, a microcapsule. As shown in FIG. 3, the thermally expanded particles 33 are formed so as to include a low-boiling liquid 31 that vaporizes at 40 to 150 ° C. in the hollow particles 30 having an average particle diameter of about 30 μm. The microcapsule is made of, for example, polyethylene and deforms following volume expansion due to vaporization of the liquid. As this thermal expansion particle 33, ADVANCEL EM (made by Sekisui Chemical) etc. can be used, for example. Further, instead of the thermally expanded particles 33, expandable particles that expand at a predetermined temperature or the like may be used. Here, the boiling point of the liquid is set to 40 to 150 ° C. When the boiling point is lower than 40 ° C., the microcapsule may swell before use and cannot be inserted into the stator core slot 21 of the stator coil 10. This is because when the temperature is higher than 150 ° C., other insulating members may be damaged when the microcapsules are expanded.

ゴム弾性を有する樹脂32は、熱膨張粒子33が膨張し始める温度において、熱膨張粒子33が十分に膨張できる粘度となり、さらに高温に加熱することでゲル化する樹脂が好ましい。このような特性を持つ樹脂として、例えば、シリコーンゴムTSE3331(東芝GEシリコーン製)、エチレンプロピレンゴムなどが挙げられる。   The resin 32 having rubber elasticity is preferably a resin that has a viscosity at which the thermally expandable particles 33 can sufficiently expand at a temperature at which the thermally expandable particles 33 start to expand, and further gels when heated to a high temperature. Examples of the resin having such characteristics include silicone rubber TSE3331 (manufactured by Toshiba GE Silicone), ethylene propylene rubber, and the like.

ここで、ゴム弾性を有する樹脂32の代わりに、例えば、半硬化の樹脂を用いてもよい。半硬化の樹脂として、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ビスマレイミド樹脂などが挙げられるが、これらに限られるものではない。また、半硬化の樹脂として、ゲル化する温度が熱膨張粒子33が膨張し始める温度よりも高いものが選択される。さらに、ゴム弾性を有する樹脂32、半硬化の樹脂以外にも、例えば、熱可塑性樹脂を用いることも可能である。熱可塑性樹脂を用いる場合には、熱膨張粒子33が膨張し始める温度付近およびその温度よりも低い温度で軟化する樹脂が選択される。   Here, instead of the resin 32 having rubber elasticity, for example, a semi-cured resin may be used. Examples of the semi-cured resin include, but are not limited to, an epoxy resin, a polyimide resin, a phenol resin, and a bismaleimide resin. Further, as the semi-cured resin, one having a gelling temperature higher than the temperature at which the thermally expandable particles 33 start to expand is selected. Furthermore, in addition to the resin 32 having rubber elasticity and the semi-cured resin, for example, a thermoplastic resin can be used. In the case of using a thermoplastic resin, a resin that is softened near and at a temperature lower than the temperature at which the thermally expandable particles 33 start to expand is selected.

次に、図3および4を参照して、樹脂32内における熱膨張粒子33の膨張工程について説明する。   Next, with reference to FIGS. 3 and 4, the expansion process of the thermally expandable particles 33 in the resin 32 will be described.

コロナ防止層13が加熱され、中空粒子30中の液体31が沸点に達すると、図4に示すように、液体31が気化して体積が増大し、中空粒子30が膨張する。この際、中空粒子30を含有する樹脂32は、熱膨張粒子33が十分に膨張できる程度の粘度になり、中空粒子30の膨張に伴って、コロナ防止層13全体の体積が増加する。このように、コロナ防止層13全体の体積が増加することによって、図2に示すように、各固定子コイル10a、10bの側面を固定子鉄心スロット21の内側面に密接させることができるので、固定子コイル10a、10bの側面と固定子鉄心スロット21の内側面との間に、熱伝導性の悪い空気層が形成されるのを抑制することができる。   When the corona prevention layer 13 is heated and the liquid 31 in the hollow particles 30 reaches the boiling point, as shown in FIG. 4, the liquid 31 is vaporized to increase the volume, and the hollow particles 30 expand. At this time, the resin 32 containing the hollow particles 30 has such a viscosity that the thermally expandable particles 33 can be sufficiently expanded, and the volume of the corona prevention layer 13 as a whole increases as the hollow particles 30 expand. Thus, by increasing the volume of the entire corona prevention layer 13, the side surfaces of the stator coils 10a and 10b can be brought into close contact with the inner side surface of the stator core slot 21, as shown in FIG. It is possible to suppress the formation of an air layer with poor thermal conductivity between the side surfaces of the stator coils 10 a and 10 b and the inner side surface of the stator core slot 21.

ここで、熱膨張粒子33の体積膨張時の、コロナ防止層13全体における熱膨張粒子33の体積比率は、固定子コイル10の寸法精度との絡みもあるが、5%以上30%以下であることが好ましい。熱膨張粒子33の体積比率をこの範囲に設定するのが好ましいのは、体積比率が5%より小さい場合には、固定子コイル10と固定子鉄心スロット21との間の隙間を十分に埋めることができず、体積比率が30%より大きい場合には、断熱性が高くなるためである。また、体積比率が30%より大きい場合には、膨張した熱膨張粒子33が繋がり、コロナ防止層13の強度が低下することがある。なお、熱膨張粒子33の平均粒径は、上記した30μm程度に限られるものではなく、この熱膨張粒子33の体積膨張時の体積比率を満たす範囲で、熱膨張粒子33の膨張率、熱膨張粒子33の含有量などを加味した上で変更することもできる。   Here, the volume ratio of the thermal expansion particles 33 in the entire corona prevention layer 13 during the volume expansion of the thermal expansion particles 33 is 5% or more and 30% or less, although there is an entanglement with the dimensional accuracy of the stator coil 10. It is preferable. It is preferable to set the volume ratio of the thermal expansion particles 33 within this range. When the volume ratio is smaller than 5%, the gap between the stator coil 10 and the stator core slot 21 is sufficiently filled. This is because if the volume ratio is larger than 30%, the heat insulating property is increased. Further, when the volume ratio is larger than 30%, the expanded thermal expansion particles 33 are connected, and the strength of the corona prevention layer 13 may be lowered. The average particle diameter of the thermal expansion particles 33 is not limited to about 30 μm as described above, and the expansion coefficient and thermal expansion of the thermal expansion particles 33 are within a range that satisfies the volume ratio at the time of volume expansion of the thermal expansion particles 33. It can also be changed after taking the content of the particles 33 into account.

上記の体積比率の設定範囲の最大値(30%)は、パーコレーション理論に基づいて決められた値であり、次のような理論に基づくものである。   The maximum value (30%) of the volume ratio setting range is a value determined based on the percolation theory, and is based on the following theory.

粒子を空間中に分散していく場合の体積比率と、その場合の粒子が形成するクラスターの大きさの関係を示すと図5のようになる。図5に示すように、粒子がある体積(パーコレーション閾値)以上になると空間を通して粒子が繋がり、クラスターの大きさが無限大に発散する。粒子が空間を通して繋がった部分をパーコレーションパスと呼ぶが、パーコレーションパスの数は、パーコレーション閾値を越えると指数関数的に増大する。熱膨張粒子33のマイクロカプセルは強度が低いため、このようなパーコレーションパスが増大すると、コロナ防止層13の強度の低下を招来する。また、パーコレーション理論によれば、ランダム配置された質点が無限クラスターを形成する体積比率は、3次元では30%程度であるとされている。そのため、体積比率の設定範囲の最大値を30%とした。   FIG. 5 shows the relationship between the volume ratio when the particles are dispersed in the space and the size of the clusters formed by the particles in that case. As shown in FIG. 5, when particles reach a certain volume (percolation threshold) or more, the particles are connected through the space, and the size of the cluster diverges to infinity. The part where particles are connected through space is called a percolation path, and the number of percolation paths increases exponentially when the percolation threshold is exceeded. Since the strength of the microcapsules of the thermally expanded particles 33 is low, when the percolation path increases, the strength of the corona prevention layer 13 is reduced. Further, according to the percolation theory, the volume ratio in which randomly arranged mass points form an infinite cluster is about 30% in three dimensions. Therefore, the maximum value of the volume ratio setting range is set to 30%.

次に、第1の実施の形態の回転電機の固定子コイル10の固定子鉄心スロット21への固定方法について、図2を参照して説明する。なお、ここでは、2つの積層された固定子コイル10a、10bを固定する場合を一例として説明する。   Next, a method of fixing the stator coil 10 of the rotating electrical machine of the first embodiment to the stator core slot 21 will be described with reference to FIG. Here, a case where two stacked stator coils 10a and 10b are fixed will be described as an example.

まず、固定子鉄心スロット12の開口部から、積層された固定子コイル10a、10bの側面を、固定子鉄心スロット21の内側面に摺接させながら挿入し、固定子鉄心スロット21の底面上に設置する。   First, the side surfaces of the stacked stator coils 10 a and 10 b are inserted from the opening of the stator core slot 12 while being in sliding contact with the inner side surface of the stator core slot 21, and are placed on the bottom surface of the stator core slot 21. Install.

続いて、固定子コイル10aの上面に、楔22の底面を密接させて、固定子鉄心スロット21の開口部に楔19が打ち込こむ。これによって、固定子鉄心スロット21内の上下方向の所定位置に固定子コイル10a、10bが固定される。   Subsequently, the bottom surface of the wedge 22 is brought into close contact with the upper surface of the stator coil 10 a, and the wedge 19 is driven into the opening of the stator core slot 21. Thereby, the stator coils 10a and 10b are fixed at predetermined positions in the stator core slot 21 in the vertical direction.

続いて、コロナ防止層13の熱膨張粒子33の温度を、該熱膨張粒子が膨張する所定の温度になるよう、例えば、固定子鉄心20、固定子コイル10a、10bの表面またはコイル導体11などを加熱する。これによって、上記したように、熱膨張粒子33が膨張し、コロナ防止層13全体の体積が増加する。このようにコロナ防止層13全体の体積が増加することによって、各固定子コイル10a、10bの側面を固定子鉄心スロット21の内側面に密接させることができ、固定子コイル10a、10bの側面と固定子鉄心スロット21の内側面との間に、熱伝導性の悪い空気層が形成されるのを抑制することができる。なお、熱膨張粒子33の膨張工程の間は、熱膨張粒子33の温度は、熱膨張粒子が膨張する所定の温度に維持されている。   Subsequently, for example, the surface of the stator core 20, the stator coils 10a and 10b, the coil conductor 11 or the like so that the temperature of the thermal expansion particles 33 of the corona prevention layer 13 becomes a predetermined temperature at which the thermal expansion particles expand. Heat. As a result, as described above, the thermally expandable particles 33 expand and the volume of the entire corona prevention layer 13 increases. By increasing the volume of the entire corona prevention layer 13 in this way, the side surfaces of the stator coils 10a and 10b can be brought into close contact with the inner surface of the stator core slot 21, and the side surfaces of the stator coils 10a and 10b It is possible to suppress the formation of an air layer with poor thermal conductivity between the inner surface of the stator core slot 21. During the expansion process of the thermally expanded particles 33, the temperature of the thermally expanded particles 33 is maintained at a predetermined temperature at which the thermally expanded particles expand.

熱膨張粒子33の膨張工程が終了後、コロナ防止層13の温度を、樹脂32がゲル化する温度まで上昇させて樹脂32を硬化させる。これによって、固定子コイル10a、10bをを固定子鉄心スロット21内に強固に固定することができる。   After the expansion step of the thermally expandable particles 33 is completed, the temperature of the corona prevention layer 13 is increased to a temperature at which the resin 32 gels to cure the resin 32. As a result, the stator coils 10 a and 10 b can be firmly fixed in the stator core slot 21.

上記したように、第1の実施の形態の固定子コイル10によれば、固定子コイル10のコロナ防止層13を、所定の温度で膨張する熱膨張粒子33を分散して含有した樹脂32をシート状に形成したもので構成することで、固定子コイル10の側面を固定子鉄心スロット21の内側面に密接させることができ、固定子コイル10の側面と固定子鉄心スロット21の内側面との間に、熱伝導性の悪い空気層が形成されるのを抑制することができる。これによって、コイル導体11に発生した熱を効率良く固定子鉄心20へ伝導し放熱することができる。さらに、固定子コイル10を固定子鉄心スロット21内に強固に固定することができる。   As described above, according to the stator coil 10 of the first embodiment, the resin 32 containing the corona-preventing layer 13 of the stator coil 10 dispersedly containing the thermal expansion particles 33 that expand at a predetermined temperature. By constituting with a sheet shape, the side surface of the stator coil 10 can be brought into close contact with the inner surface of the stator core slot 21, and the side surface of the stator coil 10 and the inner surface of the stator core slot 21 During this, it is possible to suppress the formation of an air layer with poor thermal conductivity. Thereby, the heat generated in the coil conductor 11 can be efficiently conducted to the stator core 20 and radiated. Furthermore, the stator coil 10 can be firmly fixed in the stator core slot 21.

次に、コロナ防止層13を作製し、そのコロナ防止層13を備えた固定子コイル10を固定子鉄心スロット21に固定した具体例を示す。   Next, a specific example in which the corona prevention layer 13 is produced and the stator coil 10 provided with the corona prevention layer 13 is fixed to the stator core slot 21 will be described.

(実施例1)
まず、低沸点の液体(低沸点炭化水素)を含有する平均粒径15μmのマイクロカプセルを、シリコーン樹脂に対して15phr混練してA液を作製した。続いて、A液に触媒である白金触媒を1phr混練してB液を作製した。
Example 1
First, a liquid A was prepared by kneading 15 phr of microcapsules containing a low boiling point liquid (low boiling point hydrocarbon) having an average particle diameter of 15 μm with a silicone resin. Subsequently, platinum solution as a catalyst was kneaded with solution A for 1 phr to prepare solution B.

続いて、ロールコータを用いて、B液を厚さが約0.5mm、幅が300mmのシートに形成した。さらに、このシートをスリッタに通して、幅が50mmのテープを作製した。そして、20mm×50mmのアルミバーからなるコイル導体の外周にマイカテープを巻回して含浸硬化して作製したバーモデルコイルの外周に、上記の製造したテープを、テープどうしが重なり合わないように、約3mmのギャップをあけて巻回した。なお、このバーモデルコイルの絶縁層の厚みは3mmである。   Subsequently, the liquid B was formed into a sheet having a thickness of about 0.5 mm and a width of 300 mm using a roll coater. Further, this sheet was passed through a slitter to produce a tape having a width of 50 mm. And, on the outer periphery of the bar model coil produced by winding mica tape around the outer periphery of the coil conductor made of 20 mm × 50 mm aluminum bar and impregnating and curing, the above manufactured tape is not overlapped with each other. It was wound with a gap of about 3 mm. In addition, the thickness of the insulating layer of this bar model coil is 3 mm.

また、図2に示すように、バーモデルコイルを幅が27.5mm、深さが57mmの固定子鉄心スロットに差し込み、固定子コイル10の開口部に楔19を打ち込こんで、約120℃で加温した。このときマイクロカプセルの体積膨張率は200%であった。   Further, as shown in FIG. 2, the bar model coil is inserted into a stator core slot having a width of 27.5 mm and a depth of 57 mm, and a wedge 19 is driven into the opening of the stator coil 10 to obtain about 120 ° C. Heated with. At this time, the volume expansion coefficient of the microcapsule was 200%.

その結果、シリコーン樹脂の見かけ上の体積が増大し、固定子鉄心と固定子コイルとの間を密に埋めることができた。なお、シリコーン樹脂のゲルタイムは、120℃で少なくとも1日以上とした。これは、シリコーン樹脂の硬化が早いと、マイクロカプセルが膨張する以前に硬化してしまい、マイクロカプセルが十分に体積膨張することができないからである。   As a result, the apparent volume of the silicone resin increased, and the space between the stator core and the stator coil could be filled closely. The gel time of the silicone resin was at least 1 day at 120 ° C. This is because if the silicone resin is hardened quickly, the microcapsule is hardened before expansion, and the microcapsule cannot sufficiently expand in volume.

(第2の実施の形態)
第2の実施の形態の固定子コイル10について図1、6〜8を参照して説明する。なお、第1の実施の形態の固定子コイル10の構成と同一の構成部分には同一の符号を付して、その説明を簡略または省略する。
(Second Embodiment)
A stator coil 10 according to a second embodiment will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as the structure of the stator coil 10 of 1st Embodiment, and the description is simplified or abbreviate | omitted.

図6には、熱膨張粒子33および導電性粒子40を分散して含有したコロナ防止層13の断面図を示す。   In FIG. 6, sectional drawing of the corona prevention layer 13 which disperse | distributed and contained the thermal expansion particle 33 and the electroconductive particle 40 is shown.

図1に示す固定子コイル10のコロナ防止層13は、図6に示すように、導電性粒子40および所定の温度で膨張する熱膨張粒子33を分散して含有したゴム弾性を有する樹脂32をシート状に形成したもので構成される。また、このコロナ防止層13の表面抵抗は、1Ω〜100MΩである。そして、このコロナ防止層13は、絶縁層12上に巻回して固定されている。なお、第1の実施の形態の場合と同様に、ゴム弾性を有する樹脂32の代わりに、例えば、半硬化の樹脂、熱可塑性樹脂を用いることも可能である。   As shown in FIG. 6, the corona prevention layer 13 of the stator coil 10 shown in FIG. 1 includes a rubber-elastic resin 32 containing conductive particles 40 and thermally expanded particles 33 that expand at a predetermined temperature. It consists of what was formed in the sheet form. The surface resistance of the corona prevention layer 13 is 1Ω to 100MΩ. The corona prevention layer 13 is wound and fixed on the insulating layer 12. As in the case of the first embodiment, for example, a semi-cured resin or a thermoplastic resin may be used instead of the resin 32 having rubber elasticity.

導電性粒子40は、例えば、銅、鉄、アルミニウムなどの金属、カーボン、カーボンブラック、四三酸化鉄などで構成され、例えば、キシダ化学製の四三酸化鉄や、三菱化学製のアセチレンブラックなどが用いられる。また、樹脂32中における導電性粒子40の含有率は、コロナ防止層13の表面抵抗が1Ω〜100MΩになるように設定されている。なお、表面抵抗の測定は、二瑞子、三端子法、四端子法などによって測定される。   The conductive particles 40 are made of, for example, a metal such as copper, iron, or aluminum, carbon, carbon black, iron trioxide, etc., for example, Kishida Chemical's iron trioxide, Mitsubishi Chemical's acetylene black, or the like. Is used. Moreover, the content rate of the electroconductive particle 40 in the resin 32 is set so that the surface resistance of the corona prevention layer 13 may be 1Ω to 100 MΩ. In addition, the measurement of surface resistance is measured by the 2 Mizuko, the 3 terminal method, the 4 terminal method, etc.

ここで、一般に、固定子コイル10に電圧を印加すると固定子コイル10の絶縁層12の表面に高電圧が発生し、アース電位である固定子鉄心20と絶縁層12の表面との間に放電が発生する。このため、絶縁層12の表面に半導電性のテープやペイントを用いることは良く知られており、低抵抗コロナ防止層(本発明のコロナ防止層13に相当)と呼ばれている。そして、この低抵抗コロナ防止層の表面抵抗率が1Ωより小さくなると、低抵抗コロナ防止層内で渦電流が発生するため好ましくない。また、表面抵抗率が100MΩより大きくなると、十分なコロナ防止能力を発揮できない。そこで、コロナ防止層13の表面抵抗を1Ω〜100MΩに調整した。   Here, generally, when a voltage is applied to the stator coil 10, a high voltage is generated on the surface of the insulating layer 12 of the stator coil 10, and a discharge is generated between the stator core 20 that is the ground potential and the surface of the insulating layer 12. Occurs. For this reason, it is well known to use a semiconductive tape or paint on the surface of the insulating layer 12, which is called a low resistance corona prevention layer (corresponding to the corona prevention layer 13 of the present invention). If the surface resistivity of the low resistance corona prevention layer is less than 1Ω, an eddy current is generated in the low resistance corona prevention layer, which is not preferable. Further, when the surface resistivity is greater than 100 MΩ, sufficient corona prevention ability cannot be exhibited. Therefore, the surface resistance of the corona prevention layer 13 was adjusted to 1Ω to 100MΩ.

上記したように、コロナ防止層13に導電性粒子40を含有する構成を用いる場合、表面抵抗率の安定性がコロナ防止能力の安定性に繋がるため、表面抵抗率が安定な特性を有することは重要となる。   As described above, when the structure containing the conductive particles 40 is used in the corona prevention layer 13, the stability of the surface resistivity leads to the stability of the corona prevention ability, and thus the surface resistivity has a stable characteristic. It becomes important.

図7に示した、導電性粒子40の、コロナ防止層13中における体積比率と、表面抵抗率との関係から明らかなように、これらの関係は、2つの屈曲点を持つ曲線で描かれることが一般的に知られている。   As is apparent from the relationship between the volume ratio of the conductive particles 40 in the corona prevention layer 13 and the surface resistivity shown in FIG. 7, these relationships are drawn by a curve having two bending points. Is generally known.

第2の実施の形態におけるコロナ防止層13の場合、樹脂32中に熱膨張粒子33と導電性粒子40を加えた、いわゆる2粒子系の複合体になる。このような2粒子系の複合体の導電特性は、発明者らによって、例えば、Tetsushi Okamoto et al.によって、Proceedings of 2001 International Symposium on Electrical Insulating Materials (2001年)のp83〜p86(Percolation phenomena of field grading materials made of two kinds of filler)などに開示された2粒子系複合体のパーコレーション理論によって説明することができる。   In the case of the corona prevention layer 13 in the second embodiment, a so-called two-particle composite in which the thermally expanded particles 33 and the conductive particles 40 are added to the resin 32 is formed. The conductive properties of such a two-particle composite were determined by the inventors, for example, by Tetsushi Okamoto et al., P83-p86 (Percolation phenomena of field) of Proceedings of 2001 International Symposium on Electrical Insulating Materials (2001). This can be explained by the percolation theory of a two-particle composite disclosed in “grading materials made of two kinds of filler”.

図8は、熱可塑性弾性体であるイソプロピレン系エラストマー(クラレ製セプトン2007)中に窒化ホウ素(水島合金鉄製HP−1CAW)とカーボンブラック(旭カーボン製アサヒサーマル)を添加したときの体積抵抗率の変化を示す。
ここで、図8において、横軸は、窒化ホウ素を除く全体積中でのカーボンブラックの体積比率(P)を示している。また、縦軸は、体積抵抗率(ρ)を示し、対数表示されている。
FIG. 8 shows volume resistivity when boron nitride (HP-1CAW made by Mizushima Alloy Iron) and carbon black (Asahi Thermal made by Asahi Carbon) are added to isopropylene elastomer (Kuraray Septon 2007) which is a thermoplastic elastic body. Shows changes.
Here, in FIG. 8, the horizontal axis represents the volume ratio (P) of carbon black in the entire volume excluding boron nitride. The vertical axis indicates volume resistivity (ρ) and is logarithmically displayed.

発明者らは、2粒子系複合体の体積抵抗率は、2つ目(高充填側)の屈曲点Pを基準として、次の式(1)で表されることを明らかにした。
ρ=(P−P−2 …式(1)
We, the volume resistivity of the two-particle composite body, as the second reference bending point P C (high filling side) revealed that represented by the following formula (1).
ρ = (P−P C ) −2 Formula (1)

そして、式(1)は、両辺に対数をとって変形すると、次の式(2)となる。
logρ/log(P−P)=−2 …式(2)
And if Formula (1) takes a logarithm on both sides and changes, it will become the following Formula (2).
logρ / log (P−P C ) = − 2 Equation (2)

そして、安定した体積抵抗率を得るためには、上記式(2)の関係を満たすようにPを定め、このP値以上の体積比率になるように導電性粒子であるカーボンブラックの含有量を定めることが必要となる。 Then, stable in order to obtain the volume resistivity, determined the P C so as to satisfy the relationship of formula (2), containing carbon black as a conductive particle such that the P C value or more volume ratio It is necessary to determine the amount.

また、窒化ホウ素の代わりに、熱膨張粒子33を用いた本発明の構成の場合においても導電性粒子の体積比率をP値以上とすることで、体積抵抗率の安定、つまり導電特性の安定化を図ることができる。 Further, instead of the boron nitride, the volume ratio of even the conductive particles in the case of the configuration of the present invention using a thermal expansion particles 33 With P C values above, the volume resistivity stability, i.e. the conductive properties stable Can be achieved.

上記したように、第2の実施の形態の固定子コイル10によれば、第1の実施の形態における、コロナ防止層13に熱膨張粒子33を含有することによって得られる効果に加えて、さらに、コロナ防止層13に導電性粒子40を含有し、表面抵抗を1Ω〜100MΩとすることで、高熱伝導性、コロナ放電防止能力が得られる。   As described above, according to the stator coil 10 of the second embodiment, in addition to the effects obtained by containing the thermally expandable particles 33 in the corona prevention layer 13 in the first embodiment, In addition, by containing the conductive particles 40 in the corona prevention layer 13 and setting the surface resistance to 1Ω to 100MΩ, high thermal conductivity and corona discharge prevention capability can be obtained.

(第3の実施の形態)
第3の実施の形態の固定子コイル10について図1および9を参照して説明する。なお、第1または第2の実施の形態の固定子コイル10の構成と同一の構成部分には同一の符号を付して、その説明を簡略または省略する。
(Third embodiment)
A stator coil 10 according to a third embodiment will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as the structure of the stator coil 10 of 1st or 2nd embodiment, and the description is simplified or abbreviate | omitted.

図9には、熱膨張粒子33および熱伝導性充填材50を分散して含有したコロナ防止層13の断面図を示す。   FIG. 9 shows a cross-sectional view of the corona prevention layer 13 containing the thermally expanded particles 33 and the thermally conductive filler 50 dispersed therein.

図1に示す固定子コイル10のコロナ防止層13は、図9に示すように、熱伝導性充填材50および所定の温度で膨張する熱膨張粒子33を分散して含有したゴム弾性を有する樹脂32をシート状に形成したもので構成される。そして、このコロナ防止層13は、絶縁層12上に巻回して固定されている。なお、第1の実施の形態の場合と同様に、ゴム弾性を有する樹脂32の代わりに、例えば、半硬化の樹脂、熱可塑性樹脂を用いることも可能である。   As shown in FIG. 9, the corona prevention layer 13 of the stator coil 10 shown in FIG. 1 is a resin having rubber elasticity containing a thermally conductive filler 50 and thermally expanded particles 33 that expand at a predetermined temperature. 32 is formed in a sheet shape. The corona prevention layer 13 is wound and fixed on the insulating layer 12. As in the case of the first embodiment, for example, a semi-cured resin or a thermoplastic resin may be used instead of the resin 32 having rubber elasticity.

熱伝導性充填材50は、1W/(m・K)以上の熱伝導率を有する材料からなる粒子で構成される。1W/(m・K)以上の熱伝導率を有する材料として、例えば、カーボン、アルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、液晶エポキシなどが挙げられる。ここで、熱伝導性充填材50の熱伝導率を1W/(m・K)以上としたのは、1W/(m・K)未満の充填剤を使用すると熱伝導性を向上できないからである。   The thermally conductive filler 50 is composed of particles made of a material having a thermal conductivity of 1 W / (m · K) or more. Examples of the material having a thermal conductivity of 1 W / (m · K) or more include carbon, alumina, silicon nitride, aluminum nitride, magnesium oxide, boron nitride, aluminum oxide, silicon oxide, and liquid crystal epoxy. Here, the reason why the thermal conductivity of the thermally conductive filler 50 is set to 1 W / (m · K) or more is that if a filler of less than 1 W / (m · K) is used, the thermal conductivity cannot be improved. .

また、上記した熱伝導性充填材50の材料の中でも、窒化ホウ素、酸化ケイ素、液晶エポキシは、次の理由から熱伝導性充填材50として使用するのが特に好ましい。   Among the materials of the above-described thermally conductive filler 50, boron nitride, silicon oxide, and liquid crystal epoxy are particularly preferably used as the thermally conductive filler 50 for the following reasons.

固定子コイル10と固定子鉄心スロット12との間に配置されるコロナ防止層13において、導電性が十分に確保されない場合に、固定子コイル10と固定子鉄心スロット12との間にギャップが発生したときに電位が発生する。このとき、コロナ防止層13の誘電率が高いとギャップに掛かる電界が高くなり、放電が発生しやすい状態になる。しかしながら、窒化ホウ素、酸化ケイ素および液晶エポキシは、それ以外の熱伝導性充填材50と比較して誘電率が低いため、上述のような導電性が十分に確保されない場合でも、ギャップの電界が上がり難く、優れた電気絶縁能力を有する。そのため、熱伝導性充填材50として、窒化ホウ素、酸化ケイ素、液晶エポキシの使用が特に好ましい。   In the corona prevention layer 13 disposed between the stator coil 10 and the stator core slot 12, a gap is generated between the stator coil 10 and the stator core slot 12 when sufficient conductivity is not ensured. When this happens, a potential is generated. At this time, if the dielectric constant of the corona prevention layer 13 is high, the electric field applied to the gap is high, and a discharge is likely to occur. However, since boron nitride, silicon oxide, and liquid crystal epoxy have a lower dielectric constant than other heat conductive fillers 50, the electric field in the gap increases even when the above-described conductivity is not sufficiently ensured. Difficult and has excellent electrical insulation ability. Therefore, it is particularly preferable to use boron nitride, silicon oxide, or liquid crystal epoxy as the heat conductive filler 50.

また、熱伝導性充填材50の粒子の平均粒径は、0.2μm〜500μmとすることが好ましい。この範囲に平均粒径を設定するのは、平均粒径が0.2μmより小さい場合には、十分な熱伝導性の向上が見込めないためであり、500μmより大きい場合には、成型するシートが厚くなり、固定子コイル10を固定子鉄心スロット21に挿入できなくなるからである。   Moreover, it is preferable that the average particle diameter of the particle | grains of the heat conductive filler 50 shall be 0.2 micrometer-500 micrometers. The reason why the average particle size is set in this range is that when the average particle size is smaller than 0.2 μm, a sufficient improvement in thermal conductivity cannot be expected. This is because the stator coil 10 becomes thicker and the stator coil 10 cannot be inserted into the stator core slot 21.

また、樹脂32に含有される熱伝導性充填材50の含有率は、コロナ防止層13全体の熱伝導率が0.2W/(m・K)以上となるように含有する。これは、それ以下の熱伝導率では十分な冷却性の向上に貢献できないためである。   Moreover, the content rate of the heat conductive filler 50 contained in the resin 32 is contained so that the heat conductivity of the entire corona prevention layer 13 is 0.2 W / (m · K) or more. This is because a thermal conductivity lower than that cannot contribute to a sufficient improvement in cooling performance.

また、熱伝導性充填材50は、著者らが特開2004−35782号公報で開示したように、2種類の熱伝導性の粒子で構成してもよい。この2種類の熱伝導性の粒子として、10W/(m・K)以上の熱伝導率を有する粒子と、0.5W/(m・K)以上の熱伝導率を有する粒子が挙げられる。10W/(m・K)以上の熱伝導率を有する材料として、例えば、窒化ホウ素、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミニウム、カーボンなどが挙げられ、0.5W/(m・K)以上の熱伝導率を有する材料として、例えば、カーボン、アルミナなどが挙げられる。ここで、熱伝導率が10W/(m・K)以上の粒子と、熱伝導率が0.5W/(m・K)以上の粒子とを混在させたのは、優れた熱伝導性を得ることができるからである。   Further, the heat conductive filler 50 may be composed of two types of heat conductive particles as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-35782. Examples of these two types of thermally conductive particles include particles having a thermal conductivity of 10 W / (m · K) or higher and particles having a thermal conductivity of 0.5 W / (m · K) or higher. Examples of the material having a thermal conductivity of 10 W / (m · K) or more include boron nitride, alumina, silicon nitride, aluminum nitride, and carbon, and a thermal conductivity of 0.5 W / (m · K) or more. Examples of the material having carbon include carbon and alumina. Here, the mixture of particles having a thermal conductivity of 10 W / (m · K) or more and particles having a thermal conductivity of 0.5 W / (m · K) or more provides excellent thermal conductivity. Because it can.

また、0.5W/(m・K)以上の熱伝導率を有する粒子は、樹脂32と0.5W/(m・K)の粒子の体積和に対して、1%以上30%以下の割合で混在させるのが好ましい。樹脂32と0.5W/(m・K)の粒子の体積和に対して、0.5W/(m・K)以上の熱伝導率を有する粒子の割合を1%以上30%以下としたのは、1%より小さい場合には、優れた熱伝導性を得ることができず、30%より大きい場合には、10W/(m・K)以上の熱伝導率を有する粒子の粒子間隔が大きくなり、優れた熱伝導性を得ることができないからである。なお、熱伝導率は、例えば、レーザフラッシュ法などによって測定することができる。   Further, the particles having a thermal conductivity of 0.5 W / (m · K) or more are in a ratio of 1% to 30% with respect to the volume sum of the resin 32 and the particles of 0.5 W / (m · K). It is preferable to mix them together. The ratio of particles having a thermal conductivity of 0.5 W / (m · K) or more to 1% or more and 30% or less with respect to the volume sum of the resin 32 and 0.5 W / (m · K) particles. If less than 1%, excellent thermal conductivity cannot be obtained, and if greater than 30%, the particle spacing of particles having a thermal conductivity of 10 W / (m · K) or more is large. This is because excellent thermal conductivity cannot be obtained. The thermal conductivity can be measured by, for example, a laser flash method.

ここで、上記したコロナ防止層13は、第1の実施の形態の熱膨張粒子33を分散して含有したコロナ防止層13に、さらに、熱伝導性充填材50を分散して含有した場合を示したが、第2の実施の形態の熱膨張粒子33および導電性粒子40を分散して含有したコロナ防止層13に、さらに、熱伝導性充填材50を分散して含有してもよい。   Here, the above-described corona prevention layer 13 includes a case where the thermal conductive filler 50 is further dispersed and contained in the corona prevention layer 13 containing the thermally expanded particles 33 of the first embodiment dispersed therein. Although shown, the heat conductive filler 50 may be further dispersed and contained in the corona prevention layer 13 containing the thermally expanded particles 33 and the conductive particles 40 of the second embodiment.

上記したように、第3の実施の形態の固定子コイル10によれば、第1の実施の形態における、コロナ防止層13に熱膨張粒子33を含有することによって得られる効果に加えて、さらに、コロナ防止層13が高い熱伝導率を有するので、固定子コイル10からの熱を効率よく、固定子鉄心20に伝導することができ、固定子コイル10の優れた冷却特性を得ることができる。   As described above, according to the stator coil 10 of the third embodiment, in addition to the effects obtained by including the thermally expandable particles 33 in the corona prevention layer 13 in the first embodiment, Since the corona prevention layer 13 has a high thermal conductivity, heat from the stator coil 10 can be efficiently conducted to the stator core 20, and excellent cooling characteristics of the stator coil 10 can be obtained. .

また、第3の実施の形態の固定子コイル10によれば、第2の実施の形態のコロナ防止層13に導電性粒子40を含有することによって得られる効果に加えて、さらに、コロナ防止層13が高い熱伝導率を有するので、固定子コイル10からの熱を効率よく、固定子鉄心20に伝導することができ、固定子コイル10の優れた冷却特性を得ることができる。   Moreover, according to the stator coil 10 of the third embodiment, in addition to the effect obtained by including the conductive particles 40 in the corona prevention layer 13 of the second embodiment, the corona prevention layer is further provided. Since 13 has a high thermal conductivity, heat from the stator coil 10 can be efficiently conducted to the stator core 20, and excellent cooling characteristics of the stator coil 10 can be obtained.

次に、上記した2種類の熱伝導性の粒子で熱伝導性充填材50を構成した場合の熱伝導率と、1種類の熱伝導性の粒子で熱伝導性充填材50を構成した場合の熱伝導率とを比較した具体例を示す。   Next, the heat conductivity when the thermally conductive filler 50 is configured with the above-described two types of thermally conductive particles and the case where the thermally conductive filler 50 is configured with one type of thermally conductive particles The specific example which compared thermal conductivity is shown.

(実施例2)
実施例2では、第1の試料と第2の試料を作製し、2種類の熱伝導性の粒子で熱伝導性充填材50を構成した場合の熱伝導率と、1種類の熱伝導性の粒子で熱伝導性充填材50を構成した場合の熱伝導率とを比較した。
(Example 2)
In Example 2, the first sample and the second sample are prepared, and the thermal conductivity in the case where the thermal conductive filler 50 is configured with two types of thermal conductive particles, and one type of thermal conductivity. The thermal conductivity when the thermally conductive filler 50 is composed of particles was compared.

第1の試料は、イソプロピレン系ポリマーに、10W/(m・K)以上の熱伝導率を有する平均粒径が16μmの窒化ホウ素(水島合金鉄製HP−1CAW)を60体積%分散させ、その後プレス機によって、縦が100mm、横が100mm、厚さが0.3mmになるようにプレス硬化して作製された。   In the first sample, 60% by volume of boron nitride (HP-1CAW made of Mizushima Alloy Iron) having an average particle diameter of 16 μm having a thermal conductivity of 10 W / (m · K) or more is dispersed in an isopropylene-based polymer, and then It was produced by press-curing with a press so that the length was 100 mm, the width was 100 mm, and the thickness was 0.3 mm.

第2の試料は、体積比率で、10W/(m・K)以上の熱伝導率を有する平均粒径が16μmの窒化ホウ素(水島合金鉄製HP−1CAW)60体積%に対して0.5W/(m・K)以上の熱伝導率を有する平均粒径が70nmのアルミナ(シーアイ化成製NanoTekHTAl)15体積%を攪拌機にて均一になるように攪拌し、イソプロピレン系ポリマーに分散させ、窒化ホウ素とアルミナを併せた体積比率が全体の64体積%になるように調合し、その後プレス機によって、縦が100mm、横が100mm、厚さが0.3mmになるようにプレス硬化して作製された。 The second sample has a volume ratio of 0.5 W / for 60% by volume of boron nitride (HP-1CAW made of Mizushima alloy iron) having a thermal conductivity of 10 W / (m · K) or more and an average particle diameter of 16 μm. 15% by volume of alumina having a thermal conductivity of (m · K) or more and an average particle size of 70 nm (NanoTekHTAl 2 O 3 manufactured by CI Kasei) is uniformly stirred with a stirrer and dispersed in an isopropylene polymer. The volume ratio of boron nitride and alumina is adjusted to 64% by volume, and then press cured by a press machine so that the length is 100 mm, the width is 100 mm, and the thickness is 0.3 mm. It was made.

そして、上記した第1の試料および第2の試料について、レーザフラッシュ法を用いて、熱伝導率を測定した。   And about the above-mentioned 1st sample and 2nd sample, the thermal conductivity was measured using the laser flash method.

図10は、その測定結果を示すものであり、アルミナの体積比率と熱伝導率の関係が示されている。なお、横軸のアルミナの体積比率は、アルミナの、アルミナを含む樹脂中における体積比率である。   FIG. 10 shows the measurement results, showing the relationship between the volume ratio of alumina and the thermal conductivity. The volume ratio of alumina on the horizontal axis is the volume ratio of alumina in the resin containing alumina.

図10から明らかなように、アルミナの粒子を添加した場合には、添加しない場合に比べて、熱伝導率が高い値を示している。これは、窒化ホウ素が充填された材料のイソプロピレン系ポリマー分にアルミナ粒子が入り込み、窒化ホウ素間の熱伝導性を補完する働きをきたためと考えられる。   As is apparent from FIG. 10, when the alumina particles are added, the thermal conductivity is higher than when the particles are not added. This is presumably because the alumina particles entered the isopropylene polymer content of the material filled with boron nitride and supplemented the thermal conductivity between the boron nitrides.

この結果から、窒化ホウ素のみからなる試料と比較して、アルミナをわずかに添加するだけで、熱伝導率を2倍以上に向上させることができることがわかった。   From this result, it was found that the thermal conductivity can be improved by a factor of 2 or more by adding a little alumina as compared with a sample made only of boron nitride.

さらに、図11に、上記したアルミナの粒子の代わりに、平均粒径が90nmのカーボンブラック(旭カーボン製アサヒサーマル)の粒子を用いた場合のカーボンブラックの体積比率と熱伝導率の関係を示す。なお、横軸のカーボンブラックの体積比率は、カーボンブラックの、カーボンブラックを含む樹脂中における体積比率である。   Further, FIG. 11 shows the relationship between the volume ratio of carbon black and the thermal conductivity when carbon black particles (Asahi Thermal manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd.) having an average particle diameter of 90 nm are used instead of the alumina particles described above. . The volume ratio of carbon black on the horizontal axis is the volume ratio of carbon black in the resin containing carbon black.

図11から明らかなように、アルミナの場合と同様に、カーボンブラックの粒子を添加した場合には、添加しない場合に比べて、熱伝導率が高い値を示している。この場合にも、カーボンブラックが、上記したアルミナと同様の働きをし、アルミナを添加した場合と同様の効果が得られることがわかった。また、カーボンブラックを用いる場合には、高い熱伝導率が得られるとともに、導電性も向上させることができる。   As is apparent from FIG. 11, as in the case of alumina, when carbon black particles are added, the value of thermal conductivity is higher than when no carbon black particles are added. Also in this case, it was found that carbon black functions in the same manner as the above-described alumina, and the same effect as when alumina is added can be obtained. In addition, when carbon black is used, high thermal conductivity can be obtained and conductivity can be improved.

(第4の実施の形態)
第4の実施の形態の固定子コイル10について図1、12、13を参照して説明する。なお、第1〜第3の実施の形態の固定子コイル10の構成と同一の構成部分には同一の符号を付して、その説明を簡略または省略する。
(Fourth embodiment)
A stator coil 10 according to a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as the structure of the stator coil 10 of 1st-3rd embodiment, and the description is simplified or abbreviate | omitted.

図12には、半導電性シート間に、熱膨張粒子33を分散して含有した樹脂シート63を介在させたコロナ防止層13の断面図を示す。   FIG. 12 shows a cross-sectional view of the corona prevention layer 13 in which the resin sheet 63 containing the thermally expanded particles 33 dispersed therein is interposed between the semiconductive sheets.

図1に示す固定子コイル10のコロナ防止層13は、図12に示すように、半導電性シート60間に熱膨張粒子33を分散して含有した樹脂32からなる樹脂シート63を密接して介在させて形成されている。   As shown in FIG. 12, the corona prevention layer 13 of the stator coil 10 shown in FIG. 1 closely contacts a resin sheet 63 made of a resin 32 containing dispersed thermal expansion particles 33 between the semiconductive sheets 60. It is formed by interposing.

半導電性シート60には、表面抵抗率が1Ω〜100MΩとなるように調整した、例えばポリエチレンからなる不織布などが用いられる。この不織布を、例えば2つ折りにし、図12に示すような、上下の半導電性シート60を形成してもよい。また、2枚の不織布を用いて、図12に示すような、上下の半導電性シート60を形成してもよい。さらに、樹脂シート63の表裏面に、例えば、半導電性材料をバインダなどとともに塗布し、表面抵抗率が1Ω〜100MΩとなるように調整してもよい。また、半導電性シート60を所定の形状を有するチューブ状に形成し、その中に、樹脂シート63を構成する材料を充填してもよい。なお、半導電性シート60には、不織布に限らず、例えば、ポリエステルからなる織布などを用いてもよい。また、樹脂シート63に、第3の実施の形態で説明した熱伝導性充填材50を含有してもよい。   For the semiconductive sheet 60, a nonwoven fabric made of, for example, polyethylene adjusted to have a surface resistivity of 1Ω to 100MΩ is used. The nonwoven fabric may be folded, for example, to form upper and lower semiconductive sheets 60 as shown in FIG. Moreover, you may form the upper and lower semiconductive sheets 60 as shown in FIG. 12 using two nonwoven fabrics. Furthermore, for example, a semiconductive material may be applied to the front and back surfaces of the resin sheet 63 together with a binder or the like, and the surface resistivity may be adjusted to be 1Ω to 100MΩ. Alternatively, the semiconductive sheet 60 may be formed in a tube shape having a predetermined shape, and the material constituting the resin sheet 63 may be filled therein. The semiconductive sheet 60 is not limited to a non-woven fabric but may be a woven fabric made of polyester, for example. Further, the resin sheet 63 may contain the heat conductive filler 50 described in the third embodiment.

また、樹脂シート63は、熱膨張粒子33を分散して含有した樹脂32をシート状に形成することで構成されるが、この樹脂32に、さらに第3の実施の形態で説明した熱伝導性充填材50を含有させて、樹脂シート63を形成してもよい。   In addition, the resin sheet 63 is configured by forming a resin 32 containing the thermally expanded particles 33 dispersed therein into a sheet shape. The resin 32 further includes the thermal conductivity described in the third embodiment. The resin sheet 63 may be formed by containing the filler 50.

この第4の実施の形態の固定子コイル10によれば、半導電性シート60間に熱膨張粒子33を分散して含有した樹脂32からなる樹脂シート63を密接して介在させる構成とすることで、熱膨張粒子33が熱膨張して、樹脂シート63の体積が増加し、コロナ防止層13全体の体積が増加する。この樹脂シート63の体積が増加することによって、コロナ防止層13を固定子コイル10の側面と固定子鉄心スロット21の内側面とに密接させるとともに、固定子コイル10の側面と固定子鉄心スロット21の内側面との間に、熱伝導性の悪い空気層が形成されるのを抑制することができる。また、樹脂32に、熱伝導性充填材50を含有させて、樹脂シート63を形成した場合には、固定子コイル10からの熱をさらに効率よく、固定子鉄心20に伝導することができ、固定子コイル10の優れた冷却特性を得ることができる。   According to the stator coil 10 of the fourth embodiment, the resin sheet 63 made of the resin 32 containing the thermally expanded particles 33 dispersed between the semiconductive sheets 60 is closely interposed. Thus, the thermally expanded particles 33 are thermally expanded, the volume of the resin sheet 63 is increased, and the volume of the entire corona prevention layer 13 is increased. By increasing the volume of the resin sheet 63, the corona prevention layer 13 is brought into close contact with the side surface of the stator coil 10 and the inner surface of the stator core slot 21, and the side surface of the stator coil 10 and the stator core slot 21. It is possible to suppress the formation of an air layer with poor thermal conductivity between the inner surface and the inner surface. Further, when the resin sheet 63 is formed by containing the heat conductive filler 50 in the resin 32, the heat from the stator coil 10 can be more efficiently conducted to the stator core 20, Excellent cooling characteristics of the stator coil 10 can be obtained.

また、コロナ防止層13の構成は、図12に示した構成に限られるものではなく、例えば、図13に示す構成を採ることもできる。   Moreover, the structure of the corona prevention layer 13 is not restricted to the structure shown in FIG. 12, For example, the structure shown in FIG. 13 can also be taken.

図13には、熱膨張粒子33を分散して含有した半導電性シート70間に、樹脂シート71を介在させたコロナ防止層13の断面図を示す。   FIG. 13 shows a cross-sectional view of the corona prevention layer 13 in which the resin sheet 71 is interposed between the semiconductive sheets 70 containing the thermally expanded particles 33 dispersed therein.

半導電性シート70は、熱膨張粒子33を分散して含有した樹脂32をシート状に形成することで構成され、その表面抵抗率は、1Ω〜100MΩとなるように調整されている。このシートを、例えば2つ折りにし、図13に示すような、上下の半導電性シート70を形成してもよい。また、2枚のシートを用いて、図13に示すような、上下の半導電性シート70を形成してもよい。さらに、樹脂シート71の表裏面に、例えば、熱膨張粒子33を分散して含有した樹脂32を塗布してもよい。また、半導電性シート70を所定の形状を有するチューブ状に形成し、その中に、樹脂シート71を構成する材料を充填してもよい。ここで、表面抵抗率を調整する方法として、例えば、樹脂32に、第2の実施の形態で説明した導電性粒子40を含有させることなどが挙げられる。   The semiconductive sheet 70 is formed by forming the resin 32 containing the thermally expanded particles 33 in a sheet shape, and the surface resistivity is adjusted to be 1Ω to 100 MΩ. This sheet may be folded, for example, to form upper and lower semiconductive sheets 70 as shown in FIG. Moreover, you may form the upper and lower semiconductive sheets 70 as shown in FIG. 13 using two sheets. Furthermore, for example, the resin 32 containing the thermally expanded particles 33 dispersed therein may be applied to the front and back surfaces of the resin sheet 71. Alternatively, the semiconductive sheet 70 may be formed in a tube shape having a predetermined shape, and the material constituting the resin sheet 71 may be filled therein. Here, as a method for adjusting the surface resistivity, for example, the resin 32 may contain the conductive particles 40 described in the second embodiment.

樹脂シート71は、第3の実施の形態で説明した熱伝導性充填材50を分散して含有した樹脂32をシート状に形成することで構成される。そして、樹脂シート71は、半導電性シート70間に、半導電性シート70と密接されて配置される。   The resin sheet 71 is configured by forming the resin 32 containing the thermally conductive filler 50 described in the third embodiment in a sheet shape in a dispersed manner. The resin sheet 71 is disposed between the semiconductive sheets 70 in close contact with the semiconductive sheet 70.

この固定子コイル10によれば、半導電性シート70を、熱膨張粒子33を分散して含有した樹脂32で構成することで、熱膨張粒子33が熱膨張して、半導電性シート70の体積が増加し、コロナ防止層13全体の体積が増加する。この半導電性シート70の体積が増加することによって、コロナ防止層13を固定子コイル10の側面と固定子鉄心スロット21の内側面とに密接させるとともに、固定子コイル10の側面と固定子鉄心スロット21の内側面との間に、熱伝導性の悪い空気層が形成されるのを抑制することができる。また、樹脂32に、熱伝導性充填材50を含有させて、樹脂シート71を形成することで、固定子コイル10からの熱をさらに効率よく、固定子鉄心20に伝導することができ、固定子コイル10の優れた冷却特性を得ることができる。   According to the stator coil 10, the semiconductive sheet 70 is composed of the resin 32 containing the thermally expanded particles 33 dispersed therein, whereby the thermally expanded particles 33 are thermally expanded, and the semiconductive sheet 70 The volume increases, and the volume of the entire corona prevention layer 13 increases. By increasing the volume of the semiconductive sheet 70, the corona prevention layer 13 is brought into intimate contact with the side surface of the stator coil 10 and the inner side surface of the stator core slot 21, and the side surface of the stator coil 10 and the stator core. It is possible to suppress the formation of an air layer with poor thermal conductivity between the inner surface of the slot 21. Further, by forming the resin sheet 71 by containing the heat conductive filler 50 in the resin 32, the heat from the stator coil 10 can be more efficiently conducted to the stator core 20 and fixed. Excellent cooling characteristics of the child coil 10 can be obtained.

本発明の固定子コイルの断面図。Sectional drawing of the stator coil of this invention. 本発明の固定子鉄心の一部を示す断面図。Sectional drawing which shows a part of stator core of this invention. 第1の実施の形態の固定子コイルにおけるコロナ防止層の断面図。Sectional drawing of the corona prevention layer in the stator coil of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の固定子コイルにおけるコロナ防止層の断面図。Sectional drawing of the corona prevention layer in the stator coil of 1st Embodiment. 粒子の体積比率とクラスターの大きさとの関係を示す図。The figure which shows the relationship between the volume ratio of particle | grains, and the size of a cluster. 第2の実施の形態の固定子コイルにおけるコロナ防止層の断面図。Sectional drawing of the corona prevention layer in the stator coil of 2nd Embodiment. 導電性粒子40の体積比率と体積抵抗率との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the volume ratio of the electroconductive particle 40, and volume resistivity. カーボンブラックの体積比率と体積抵抗率との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the volume ratio and volume resistivity of carbon black. 第3の実施の形態の固定子コイルにおけるコロナ防止層の断面図。Sectional drawing of the corona prevention layer in the stator coil of 3rd Embodiment. アルミナの体積比率と熱伝導率との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the volume ratio of an alumina, and heat conductivity. カーボンブラックの体積比率と熱伝導率との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the volume ratio of carbon black, and thermal conductivity. 第4の実施の形態の固定子コイルにおけるコロナ防止層の断面図。Sectional drawing of the corona prevention layer in the stator coil of 4th Embodiment. 第4の実施の形態の他の固定子コイルにおけるコロナ防止層の断面図。Sectional drawing of the corona prevention layer in the other stator coil of 4th Embodiment. 従来の固定子鉄心の一部を示す断面図。。Sectional drawing which shows a part of conventional stator iron core. . 従来の波形積層板の断面図。Sectional drawing of the conventional corrugated laminated board.

符号の説明Explanation of symbols

10,10a,10b…固定子コイル、11…コイル導体、12…絶縁層、13…コロナ防止層、30…中空粒子、31…液体、32…樹脂、33…熱膨張粒子。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 10a, 10b ... Stator coil, 11 ... Coil conductor, 12 ... Insulating layer, 13 ... Corona prevention layer, 30 ... Hollow particle, 31 ... Liquid, 32 ... Resin, 33 ... Thermal expansion particle.

Claims (15)

素線束上に形成された絶縁層と、前記絶縁層上に形成されたコロナ防止層とを備え、固定子鉄心に設けられた固定子鉄心スロット内に固定される回転電機の固定子コイルにおいて、
前記コロナ防止層は、所定の温度で膨張する熱膨張粒子を分散して含有した樹脂をシート状に形成してなることを特徴とする回転電機の固定子コイル。
In a stator coil of a rotating electrical machine, comprising an insulating layer formed on a wire bundle, and a corona prevention layer formed on the insulating layer, and fixed in a stator core slot provided in the stator core,
The corona-preventing layer is a stator coil for a rotating electric machine, wherein a resin containing a dispersion of thermally expanded particles that expand at a predetermined temperature is formed into a sheet shape.
前記熱膨張粒子は、中空の微粒子中に40〜150℃で気化する液体を包含してなることを特徴とする請求項1記載の回転電機の固定子コイル。   The stator coil for a rotating electric machine according to claim 1, wherein the thermally expanded particles include a liquid that vaporizes at 40 to 150 ° C in hollow fine particles. 前記コロナ防止層は、導電性材料からなる導電性粒子を分散して含有し、表面抵抗が1Ω〜100MΩであることを特徴とする請求項1または2記載の回転電機の固定子コイル。   The stator coil of a rotating electrical machine according to claim 1 or 2, wherein the corona prevention layer contains conductive particles made of a conductive material in a dispersed manner and has a surface resistance of 1Ω to 100MΩ. 前記導電性粒子の、前記導電性粒子含む前記樹脂中における体積比率をP、体積抵抗率をρとしたときに、
logρ/log(P−P)=−2
の関係を満たすようにPを定め、このP値以上の前記体積比率になるように前記導電性粒子の含有量が定められることを特徴とする請求項3記載の回転電機の固定子コイル。
When the volume ratio of the conductive particles in the resin containing the conductive particles is P and the volume resistivity is ρ,
logρ / log (P−P C ) = − 2
Defining a P C so as to satisfy the relationship, the stator coil of the rotating electric machine according to claim 3, wherein the content of the conductive particles such that the P C value over the volume ratio is determined .
前記コロナ防止層は、熱伝導率が1W/(m・K)以上の熱伝導性充填材を含有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の回転電機の固定子コイル。   The stator coil for a rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 4, wherein the corona-preventing layer contains a thermally conductive filler having a thermal conductivity of 1 W / (m · K) or more. . 前記コロナ防止層は、熱伝導率が10W/(m・K)以上の第1の熱伝導性充填材と、熱伝導率が0.5W/(m・K)以上の第2の熱伝導性充填材を含有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の回転電機の固定子コイル。   The corona prevention layer includes a first thermal conductive filler having a thermal conductivity of 10 W / (m · K) or more and a second thermal conductivity having a thermal conductivity of 0.5 W / (m · K) or more. The stator coil for a rotating electric machine according to any one of claims 1 to 4, further comprising a filler. 素線束上に形成された絶縁層と、前記絶縁層上に形成されたコロナ防止層とを備え、固定子鉄心に設けられた固定子鉄心スロット内に固定される回転電機の固定子コイルにおいて、
前記コロナ防止層は、表面抵抗が1Ω〜100MΩである半導電性シートを積層し、その間に所定の温度で膨張する熱膨張粒子を分散して含有した樹脂からなる樹脂シートを介在させてなることを特徴とする回転電機の固定子コイル。
In a stator coil of a rotating electrical machine, comprising an insulating layer formed on a wire bundle, and a corona prevention layer formed on the insulating layer, and fixed in a stator core slot provided in the stator core,
The corona-preventing layer is formed by laminating a semiconductive sheet having a surface resistance of 1Ω to 100MΩ, and interposing a resin sheet made of a resin containing dispersed thermal expansion particles expanding at a predetermined temperature. A stator coil for a rotating electrical machine.
素線束上に形成された絶縁層と、前記絶縁層上に形成されたコロナ防止層とを備え、固定子鉄心に設けられた固定子鉄心スロット内に固定される回転電機の固定子コイルにおいて、
前記コロナ防止層は、表面抵抗が1Ω〜100MΩであり、所定の温度で膨張する熱膨張粒子を分散して含有した樹脂からなる半導電性シートを積層し、その間に樹脂シートを密接させてなることを特徴とする回転電機の固定子コイル。
In a stator coil of a rotating electrical machine, comprising an insulating layer formed on a strand of wire, and a corona prevention layer formed on the insulating layer, and fixed in a stator core slot provided in the stator core,
The corona-preventing layer has a surface resistance of 1Ω to 100MΩ, and is formed by laminating a semiconductive sheet made of a resin containing dispersed thermal expansion particles that expand at a predetermined temperature, and the resin sheet is in close contact therewith. A stator coil for a rotating electrical machine.
前記樹脂シートは、熱伝導率が1W/(m・K)以上の熱伝導性充填材を含有することを特徴とする請求項7または8記載の回転電機の固定子コイル。   The stator coil for a rotating electrical machine according to claim 7 or 8, wherein the resin sheet contains a thermally conductive filler having a thermal conductivity of 1 W / (m · K) or more. 前記樹脂シートは、熱伝導率が10W/(m・K)以上の第1の熱伝導性充填材と、熱伝導率が0.5W/(m・K)以上の第2の熱伝導性充填材を含有することを特徴とする請求項7または8記載の回転電機の固定子コイル。   The resin sheet has a first thermal conductive filler having a thermal conductivity of 10 W / (m · K) or more and a second thermal conductive filling having a thermal conductivity of 0.5 W / (m · K) or more. The stator coil for a rotating electric machine according to claim 7 or 8, characterized by containing a material. 前記熱膨張粒子の膨張時において、前記コロナ防止層における前記熱膨張粒子の体積比率が5〜30%であることを特徴とする請求項1、7および8のいずれか1項記載の回転電機の固定子コイル。   9. The rotating electrical machine according to claim 1, wherein a volume ratio of the thermal expansion particles in the corona prevention layer is 5 to 30% during expansion of the thermal expansion particles. Stator coil. 前記樹脂は、ゴム弾性を有する樹脂からなることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項記載の回転電機の固定子コイル。   The stator coil of a rotating electrical machine according to claim 1, wherein the resin is made of a resin having rubber elasticity. 前記樹脂は、半硬化樹脂からなることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項記載の回転電機の固定子コイル。   The stator coil of a rotating electric machine according to any one of claims 1 to 11, wherein the resin is made of a semi-cured resin. 前記樹脂は、前記熱膨張粒子が膨張する温度で軟化する熱可塑性樹脂からなることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項記載の回転電機の固定子コイル。   The stator coil of a rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 11, wherein the resin is made of a thermoplastic resin that softens at a temperature at which the thermally expandable particles expand. 回転電機の固定子鉄心に設けられた固定子鉄心スロット内に請求項1乃至14のいずれか1項記載の固定子コイルを固定する回転電機の固定子コイルの固定方法において、
1つのまたは複数積層された固定子コイルを、前記固定子鉄心スロット内に挿入する固定子コイル挿入工程と、
前記固定子鉄心スロットの開口部に楔を打ち込む楔打ち込み工程と、
少なくとも、前記固定子コイルにおけるコロナ防止層の熱膨張粒子の温度を、該熱膨張粒子が膨張する所定の温度になるよう加熱する加熱工程と、
前記熱膨張粒子を含有する樹脂を硬化させ、前記固定子コイルを前記固定子鉄心スロット内に密着固定させる樹脂硬化工程と
を具備することを特徴とする回転電機の固定子コイルの固定方法。
In the fixing method of the stator coil of the rotary electric machine which fixes the stator coil of any one of Claims 1 thru | or 14 in the stator core slot provided in the stator iron core of the rotary electric machine,
A stator coil insertion step of inserting one or a plurality of stacked stator coils into the stator core slot;
A wedge driving step of driving a wedge into the opening of the stator core slot;
At least a heating step of heating the temperature of the thermally expanded particles of the corona-preventing layer in the stator coil so as to be a predetermined temperature at which the thermally expanded particles expand;
A method of fixing a stator coil of a rotating electrical machine, comprising: a resin curing step of curing the resin containing the thermally expanded particles and closely fixing the stator coil in the stator core slot.
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009118719A (en) * 2006-12-15 2009-05-28 General Electric Co <Ge> Nonlinear dielectric used as electrically insulating material
WO2009077088A2 (en) * 2007-12-15 2009-06-25 Abb Technology Ag Stator housing unit and method for producing the same, and paint material
JP2009254028A (en) * 2008-04-01 2009-10-29 Toshiba Corp Electromagnetic coil
JP2010148275A (en) * 2008-12-19 2010-07-01 Nitto Shinko Kk Stator for rotary electric machine and manufacturing method for stator for rotary electric machine
JP2011503328A (en) * 2007-11-16 2011-01-27 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー Thermally conductive resin composition
JP2011030415A (en) * 2009-07-24 2011-02-10 General Electric Co <Ge> Insulating composition and device incorporating the same
JP2012044831A (en) * 2010-08-23 2012-03-01 Toyota Motor Corp Insulation resin sheet for coil fixing, stator for motor using insulation resin sheet for coil fixing and manufacturing method of stator for motor
JP2012060747A (en) * 2010-09-07 2012-03-22 Toyota Motor Corp Method of manufacturing stator of an electric motor, and method of positioning coil for stationary part
US20120169172A1 (en) * 2011-01-05 2012-07-05 Alstom Technology Ltd Method for manufacturing a stator and a stator bar, stator and stator bar
JP2013009499A (en) * 2011-06-24 2013-01-10 Toyota Motor Corp Insulation member for rotary electric machine, stator for rotary electric machine, and method of manufacturing stator for rotary electric machine
DE102013006623A1 (en) * 2013-04-18 2014-10-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Cooling jacket for an electric machine and method for producing an electrical machine with a cooling jacket
KR20170060150A (en) * 2014-10-11 2017-05-31 신장 골드윈드 사이언스 앤 테크놀로지 컴퍼니., 리미티드. Motor slot wedge with sealing structure and combination device
WO2022201279A1 (en) * 2021-03-23 2022-09-29 三菱電機株式会社 Semiconductive member, stator coil, and rotating electric machine

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009118719A (en) * 2006-12-15 2009-05-28 General Electric Co <Ge> Nonlinear dielectric used as electrically insulating material
JP2011503328A (en) * 2007-11-16 2011-01-27 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー Thermally conductive resin composition
WO2009077088A2 (en) * 2007-12-15 2009-06-25 Abb Technology Ag Stator housing unit and method for producing the same, and paint material
WO2009077088A3 (en) * 2007-12-15 2009-09-03 Abb Technology Ag Stator housing unit and method for producing the same, and paint material
JP2009254028A (en) * 2008-04-01 2009-10-29 Toshiba Corp Electromagnetic coil
JP2010148275A (en) * 2008-12-19 2010-07-01 Nitto Shinko Kk Stator for rotary electric machine and manufacturing method for stator for rotary electric machine
JP2011030415A (en) * 2009-07-24 2011-02-10 General Electric Co <Ge> Insulating composition and device incorporating the same
JP2012044831A (en) * 2010-08-23 2012-03-01 Toyota Motor Corp Insulation resin sheet for coil fixing, stator for motor using insulation resin sheet for coil fixing and manufacturing method of stator for motor
JP2012060747A (en) * 2010-09-07 2012-03-22 Toyota Motor Corp Method of manufacturing stator of an electric motor, and method of positioning coil for stationary part
US20120169172A1 (en) * 2011-01-05 2012-07-05 Alstom Technology Ltd Method for manufacturing a stator and a stator bar, stator and stator bar
CN102594044A (en) * 2011-01-05 2012-07-18 阿尔斯通技术有限公司 Method for manufacturing a stator and a stator bar, stator and stator bar
JP2013009499A (en) * 2011-06-24 2013-01-10 Toyota Motor Corp Insulation member for rotary electric machine, stator for rotary electric machine, and method of manufacturing stator for rotary electric machine
DE102013006623A1 (en) * 2013-04-18 2014-10-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Cooling jacket for an electric machine and method for producing an electrical machine with a cooling jacket
KR20170060150A (en) * 2014-10-11 2017-05-31 신장 골드윈드 사이언스 앤 테크놀로지 컴퍼니., 리미티드. Motor slot wedge with sealing structure and combination device
KR101974290B1 (en) * 2014-10-11 2019-04-30 신장 골드윈드 사이언스 앤 테크놀로지 컴퍼니., 리미티드. Motor slot wedge with sealing structure and combination device
US10848030B2 (en) 2014-10-11 2020-11-24 Xinjiang Goldwind Science & Technology Co., Ltd. Motor slot wedge with sealing structure and combination device
WO2022201279A1 (en) * 2021-03-23 2022-09-29 三菱電機株式会社 Semiconductive member, stator coil, and rotating electric machine

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