JP2699475B2 - 回転電機コイルの絶縁構造 - Google Patents
回転電機コイルの絶縁構造Info
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Description
【発明の詳細な説明】 A. 産業上の利用分野 本発明は耐熱性の優れた回転電機コイルの絶縁構造に
関する。
関する。
B. 発明の概要 本発明は、特定の化学構造からなりポリイミドフィル
ムテープ又はシートで素線絶縁及び対地絶縁を施し、し
かも、ポリイミド樹脂及びエポキシ樹脂からなる主剤と
酸無水物系硬化剤とからなる樹脂コンパウンドを含浸・
硬化して回転電機コイルの絶縁とすることにより、絶縁
の耐熱性を向上させたものである。
ムテープ又はシートで素線絶縁及び対地絶縁を施し、し
かも、ポリイミド樹脂及びエポキシ樹脂からなる主剤と
酸無水物系硬化剤とからなる樹脂コンパウンドを含浸・
硬化して回転電機コイルの絶縁とすることにより、絶縁
の耐熱性を向上させたものである。
C. 従来の技術 省エネルギー、省資源の観点から回転電気機器の小形
化，軽量化が求められており、特に車両用電動機におい
ては、運動性能アップの面からも、小形・軽量化が至上
命題となっている。そして、かかる回転電気機器の小形
・軽量化の手段の一つとして、コイル絶縁の耐熱グレー
ドをアップする方法がある。
化，軽量化が求められており、特に車両用電動機におい
ては、運動性能アップの面からも、小形・軽量化が至上
命題となっている。そして、かかる回転電気機器の小形
・軽量化の手段の一つとして、コイル絶縁の耐熱グレー
ドをアップする方法がある。
絶縁材料には、無機質系材料と有機質系材料とがあ
り、耐熱性の面からは前者の方が優れているが、作業性
や機能性の面から有機質系材料が使用されるのが一般的
である。そして、高耐熱性グレードの機器には、最も耐
熱性に優れ、しかも作業性のよい材料の一つであるポリ
イミド樹脂が使用されている。
り、耐熱性の面からは前者の方が優れているが、作業性
や機能性の面から有機質系材料が使用されるのが一般的
である。そして、高耐熱性グレードの機器には、最も耐
熱性に優れ、しかも作業性のよい材料の一つであるポリ
イミド樹脂が使用されている。
一般に、低電圧用の回転電気コイルの絶縁では、コイ
ル導体の素線絶縁や対地絶縁用としてフィルムテープ又
はシートを巻回し、これらフィルムテープ又はシートの
隙間に含浸樹脂を充填して、熱放散性や機械的強度及び
耐環境性を向上させ又部分放電の発生を防止する構造を
とっているが、特に耐熱性を要するときはフィルム及び
含浸用樹脂としてポリイミド系フィルム材料及びポリイ
ミド系樹脂を使用している。
ル導体の素線絶縁や対地絶縁用としてフィルムテープ又
はシートを巻回し、これらフィルムテープ又はシートの
隙間に含浸樹脂を充填して、熱放散性や機械的強度及び
耐環境性を向上させ又部分放電の発生を防止する構造を
とっているが、特に耐熱性を要するときはフィルム及び
含浸用樹脂としてポリイミド系フィルム材料及びポリイ
ミド系樹脂を使用している。
D. 発明が解決しようとする課題 ポリイミド系樹脂を含浸用樹脂として使用する際には
ポットライフが長く、かつ低粘度で含浸性のよいことが
望まれる。また、絶縁システムとしては、含浸樹脂と素
線または対地絶縁用のフィルムテープとの相互間の相容
性がよく、高耐熱特性を有することが必要であるが、現
状では十分に満足するものが得られていない。
ポットライフが長く、かつ低粘度で含浸性のよいことが
望まれる。また、絶縁システムとしては、含浸樹脂と素
線または対地絶縁用のフィルムテープとの相互間の相容
性がよく、高耐熱特性を有することが必要であるが、現
状では十分に満足するものが得られていない。
本発明はこのような事情に鑑み、耐熱性に優れ且つ作
業性等も良好である電気機器絶縁構造を提供することを
目的とする。
業性等も良好である電気機器絶縁構造を提供することを
目的とする。
E. 課題を解決するための手段 前記目的を達成する本発明の回転電機コイルの絶縁構
造は、素線絶縁及び対地絶縁の少なくとも一部として、
一般式、 で表されるポリイミドフィルムテープ又はシートを主体
とした絶縁を施し、含浸樹脂としては、ポリイミド樹脂
とエポキシ樹脂とからなる主剤と酸無水物系硬化剤とを
混合した樹脂コンパウンドを含浸・硬化させたものであ
ることを特徴とする。
造は、素線絶縁及び対地絶縁の少なくとも一部として、
一般式、 で表されるポリイミドフィルムテープ又はシートを主体
とした絶縁を施し、含浸樹脂としては、ポリイミド樹脂
とエポキシ樹脂とからなる主剤と酸無水物系硬化剤とを
混合した樹脂コンパウンドを含浸・硬化させたものであ
ることを特徴とする。
F. 作用 前記一般式（１）で表される化学構造を有するポリイ
ミドフィルムテープ又はシートと、ポリイミド樹脂及び
エポキシ樹脂からなる主剤と酸無水物系硬化剤とを混合
した樹脂コンパウンドとを組合せた場合、含浸性及び相
容性が良好であり、且つ高温時において発生するガスに
よるフィルムの劣化が防止され、耐熱性が大幅に向上さ
れる。
ミドフィルムテープ又はシートと、ポリイミド樹脂及び
エポキシ樹脂からなる主剤と酸無水物系硬化剤とを混合
した樹脂コンパウンドとを組合せた場合、含浸性及び相
容性が良好であり、且つ高温時において発生するガスに
よるフィルムの劣化が防止され、耐熱性が大幅に向上さ
れる。
G. 実施例 以下、本発明を好適な実施例に基づいて説明する。
第１図（ａ），（ｂ）に示すように、平角銅線１（1.
8×50mm）にポリイミド系エナメル皮膜からなる素線絶
縁２を施した素線３を３並び２段に束ねた、直線部長ｌ
が200mmの亀甲形の素線コイル導体に、前記一般式
（１）で表される化学構造を有するポリイミドフィルム
（ユーピレックスR;宇部興産社製）をハーフラップで３
回巻回し、その上からさらに外装絶縁として厚さ0.13mm
のガラステープをハーフラップで１回巻回して対地絶縁
４とした。このコイルの両サイドの直線部に長さ180mm
の鉄板製のモデルスロット４をコイル表面に密着するよ
うに装着した。そして真空容器中で100℃、４時間の真
空脱気処理を施した後、ポリイミド樹脂及びエポキシ樹
脂からなる主剤に酸無水物系硬化剤を混合した樹脂コン
パウンドを用いて、真空加圧含浸処理を施した。硬化処
理としては、乾燥炉中で、150℃で16時間のプレキュア
ーを行い、さらに、200℃で12時間のアフターキュアー
を行った。
8×50mm）にポリイミド系エナメル皮膜からなる素線絶
縁２を施した素線３を３並び２段に束ねた、直線部長ｌ
が200mmの亀甲形の素線コイル導体に、前記一般式
（１）で表される化学構造を有するポリイミドフィルム
（ユーピレックスR;宇部興産社製）をハーフラップで３
回巻回し、その上からさらに外装絶縁として厚さ0.13mm
のガラステープをハーフラップで１回巻回して対地絶縁
４とした。このコイルの両サイドの直線部に長さ180mm
の鉄板製のモデルスロット４をコイル表面に密着するよ
うに装着した。そして真空容器中で100℃、４時間の真
空脱気処理を施した後、ポリイミド樹脂及びエポキシ樹
脂からなる主剤に酸無水物系硬化剤を混合した樹脂コン
パウンドを用いて、真空加圧含浸処理を施した。硬化処
理としては、乾燥炉中で、150℃で16時間のプレキュア
ーを行い、さらに、200℃で12時間のアフターキュアー
を行った。
比較のため、ポリイミドフィルムとして、上記ユーピ
レックスＲとほぼ同等の耐熱性を有する、下記一般式
（２）の化学構造のポリイミドフィルム（カプトン；デ
ュポン社製）を用いた以外は同様にして絶縁処理を行っ
た。
レックスＲとほぼ同等の耐熱性を有する、下記一般式
（２）の化学構造のポリイミドフィルム（カプトン；デ
ュポン社製）を用いた以外は同様にして絶縁処理を行っ
た。
上述した実施例及び比較例のtanδ０−温度特性を第
２図に示す。なお、同図には樹脂含浸前の対地絶縁のみ
を施した状態でのtanδ０−温度特性も併せて示す。
２図に示す。なお、同図には樹脂含浸前の対地絶縁のみ
を施した状態でのtanδ０−温度特性も併せて示す。
第２図に示すように、含浸前においては両者共に値が
小さく、大きな差が認められなかったが、含浸硬化後に
おいては比較例のみ高温領域でのtanδ０。値が著しく
高くなっている。
小さく、大きな差が認められなかったが、含浸硬化後に
おいては比較例のみ高温領域でのtanδ０。値が著しく
高くなっている。
一方、含浸樹脂を2mmの厚さのプレートにした場合のt
anδ０−温度特性を調べてみると、第３図に示すように
200℃で約５％程度であった。
anδ０−温度特性を調べてみると、第３図に示すように
200℃で約５％程度であった。
これらの結果より、本発明において用いている前記一
般式（１）で表されるポリイミドフィルムは、ポリイミ
ド及びエポキシ樹脂からなる主剤と酸無水物系硬化剤と
を混合した含浸樹脂に対して著しく相容性がよいことが
認められる。
般式（１）で表されるポリイミドフィルムは、ポリイミ
ド及びエポキシ樹脂からなる主剤と酸無水物系硬化剤と
を混合した含浸樹脂に対して著しく相容性がよいことが
認められる。
第４図は、上述した実施例及び比較例のモデルコイル
を270℃の恒温槽中で熱劣化させたときの、初期状態の
絶縁破壊強度に対する劣化後の絶縁破壊強度の低下率を
示したものである。なお、この絶縁破壊強度はモデルス
ロット部ｓとコイルエンド部ｅ（第１図参照）とに分け
て測定した。同図に示すように、比較例のモデルコイル
では短時間で絶縁破壊強度が低下し、劣化が激しいこと
が認められる。また、特にスロット部における低下率が
著しく高いことが判る。これに対し、実施例のモデルコ
イルでは、劣化が緩やかであり、また、スロット部ｓと
エンド部ｅとの差も認められなかった。
を270℃の恒温槽中で熱劣化させたときの、初期状態の
絶縁破壊強度に対する劣化後の絶縁破壊強度の低下率を
示したものである。なお、この絶縁破壊強度はモデルス
ロット部ｓとコイルエンド部ｅ（第１図参照）とに分け
て測定した。同図に示すように、比較例のモデルコイル
では短時間で絶縁破壊強度が低下し、劣化が激しいこと
が認められる。また、特にスロット部における低下率が
著しく高いことが判る。これに対し、実施例のモデルコ
イルでは、劣化が緩やかであり、また、スロット部ｓと
エンド部ｅとの差も認められなかった。
この結果より、例えば電動機の固定子コイルのように
鉄心スロット部に密着して装着され、しかも一体含浸処
理されて密閉度が高い場合、すなわち、比較例のスロッ
ト部のように絶縁破壊強度の劣化が著しい場合に、本発
明絶縁を採用すれば極めて有効であることが判る。
鉄心スロット部に密着して装着され、しかも一体含浸処
理されて密閉度が高い場合、すなわち、比較例のスロッ
ト部のように絶縁破壊強度の劣化が著しい場合に、本発
明絶縁を採用すれば極めて有効であることが判る。
次に、上記一般式（１）のポリイミド（ユープレック
スR;宇部興産社製）からなるフィルムテープを素線絶縁
に用いた場合（試験例１），対地絶縁に用いた場合（試
験例２）、素線絶縁及び対地絶縁に用いた場合（試験例
３）について絶縁の熱劣化特性を比較した。また比較の
ため、一般式（２）のポリイミドフィルムテープ（カプ
トン；デュポン社製）を素線絶縁及び対地絶縁に使用し
た場合（対照例１）も併せて試験した。
スR;宇部興産社製）からなるフィルムテープを素線絶縁
に用いた場合（試験例１），対地絶縁に用いた場合（試
験例２）、素線絶縁及び対地絶縁に用いた場合（試験例
３）について絶縁の熱劣化特性を比較した。また比較の
ため、一般式（２）のポリイミドフィルムテープ（カプ
トン；デュポン社製）を素線絶縁及び対地絶縁に使用し
た場合（対照例１）も併せて試験した。
絶縁処理は、以下のように行った。
裸平角銅線（サイズ1.8mm×5.0mm）に厚さ0.05mm,幅1
2mmのフィルムテープをハーフラップ巻で１回巻回して
素線絶縁を形成し、その素線を２並び４段に束ねて直線
部長200mmの亀甲形の素線コイル導体に成形し、これに
厚さ0.05mm,幅19mmのフィルムテープをハーフラップで
３回巻回し、さらにその上に外装絶縁として厚さ0.13mm
のガラス織布テープをハーフラップで１回巻回して対地
絶縁とした。そして、コイルの両サイドの直線部に長さ
180mm,厚さ5mmの鉄板製のモデルスロットをコイル表面
に密着するように装着し、以下、上述した実施例と同様
にポリイミド樹脂とエポキシ樹脂とからなる主剤と酸無
水物系硬化剤とを混合した、樹脂コンパウンドを含浸
し、同様に硬化処理を施した。
2mmのフィルムテープをハーフラップ巻で１回巻回して
素線絶縁を形成し、その素線を２並び４段に束ねて直線
部長200mmの亀甲形の素線コイル導体に成形し、これに
厚さ0.05mm,幅19mmのフィルムテープをハーフラップで
３回巻回し、さらにその上に外装絶縁として厚さ0.13mm
のガラス織布テープをハーフラップで１回巻回して対地
絶縁とした。そして、コイルの両サイドの直線部に長さ
180mm,厚さ5mmの鉄板製のモデルスロットをコイル表面
に密着するように装着し、以下、上述した実施例と同様
にポリイミド樹脂とエポキシ樹脂とからなる主剤と酸無
水物系硬化剤とを混合した、樹脂コンパウンドを含浸
し、同様に硬化処理を施した。
これら試験例１〜３及び対照例について、恒温槽中で
285℃,12日間の強制加熱劣化させた後の素線間及び対地
間の絶縁破壊耐力を測定した。なお、この値は、劣化前
の平均値に対する残留絶縁破壊耐力（％）で表し、第１
表に示す。
285℃,12日間の強制加熱劣化させた後の素線間及び対地
間の絶縁破壊耐力を測定した。なお、この値は、劣化前
の平均値に対する残留絶縁破壊耐力（％）で表し、第１
表に示す。
第１表に示すように、上記一般式（１）に示すポリイ
ミドからなるフィルムを用いた素線絶縁及び対地絶縁
は、平均値で60％以上の耐力を示している。このように
一般式（１）のポリイミドフィルムを素線絶縁及び対地
絶縁のどちらかに用い、又は両方に用い、ポリイミド樹
脂及びエポキシ樹脂からなる主剤と酸無水物系硬化剤と
を混合した樹脂コンパウンドを含浸硬化させれば上述し
た実施例と同様に耐熱性が大幅に向上することが判っ
た。
ミドからなるフィルムを用いた素線絶縁及び対地絶縁
は、平均値で60％以上の耐力を示している。このように
一般式（１）のポリイミドフィルムを素線絶縁及び対地
絶縁のどちらかに用い、又は両方に用い、ポリイミド樹
脂及びエポキシ樹脂からなる主剤と酸無水物系硬化剤と
を混合した樹脂コンパウンドを含浸硬化させれば上述し
た実施例と同様に耐熱性が大幅に向上することが判っ
た。
H. 発明の効果 以上説明したように、本発明では特定の化学構造を有
するポリイミドフィルムテープ又はシートを素線絶縁及
び対地絶縁の少なくとも一部に用い、且つポリイミド樹
脂及びエポキシ樹脂からなる主剤と酸無水物系硬化剤と
を混合した樹脂コンパウンドを含浸硬化させてコイル絶
縁とすることにより、作業性が良好であり、またフィル
ムと含浸樹脂の相容性の向上により、著しく耐熱性が向
上するという効果を得ることができる。
するポリイミドフィルムテープ又はシートを素線絶縁及
び対地絶縁の少なくとも一部に用い、且つポリイミド樹
脂及びエポキシ樹脂からなる主剤と酸無水物系硬化剤と
を混合した樹脂コンパウンドを含浸硬化させてコイル絶
縁とすることにより、作業性が良好であり、またフィル
ムと含浸樹脂の相容性の向上により、著しく耐熱性が向
上するという効果を得ることができる。
第１図（ａ），（ｂ）は実施例のモデルコイルの平面図
及び断面図、第２図は実施例のコイルのtanδ０−温度
特性を示すグラフ、第３図は樹脂プレートのtanδ０−
温度特性を示すグラフ、第４図は実施例のモデルコイル
の熱劣化時間−絶縁破壊強度特性を示すグラフである。 図面中、 １は平角銅線、 ２は素線絶縁、 ３は素線、 ４は対地絶縁、 ５はモデルスロットである。
及び断面図、第２図は実施例のコイルのtanδ０−温度
特性を示すグラフ、第３図は樹脂プレートのtanδ０−
温度特性を示すグラフ、第４図は実施例のモデルコイル
の熱劣化時間−絶縁破壊強度特性を示すグラフである。 図面中、 １は平角銅線、 ２は素線絶縁、 ３は素線、 ４は対地絶縁、 ５はモデルスロットである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横野 令延 東京都品川区大崎２丁目１番17号 株式 会社明電舎内 (56)参考文献 特開 昭55−28822（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−91196（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−105444（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】素線絶縁及び対地絶縁の少なくとも一部と
して、一般式、 で表されるポリイミドフィルムテープ又はシートを主体
とした絶縁を施し、含浸樹脂としては、ポリイミド樹脂
とエポキシ樹脂とからなる主剤と酸無水物系硬化剤とか
らなる樹脂コンパウンドを含浸・硬化させたものである
ことを特徴とする回転電機コイルの絶縁構造。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63286661A JP2699475B2 (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | 回転電機コイルの絶縁構造 |
| EP19890121156 EP0369435A3 (en) | 1988-11-15 | 1989-11-15 | Insulation for revolving-armature coil |
| KR1019890016645A KR900008539A (ko) | 1988-11-15 | 1989-11-15 | 회전 전기자 코일용 절연체 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63286661A JP2699475B2 (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | 回転電機コイルの絶縁構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02136046A JPH02136046A (ja) | 1990-05-24 |
| JP2699475B2 true JP2699475B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=17707316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63286661A Expired - Fee Related JP2699475B2 (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | 回転電機コイルの絶縁構造 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0369435A3 (ja) |
| JP (1) | JP2699475B2 (ja) |
| KR (1) | KR900008539A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101859615B (zh) * | 2010-05-26 | 2012-04-25 | 江苏五洲电磁线有限公司 | 一种变压器线圈薄膜导线的薄膜叠包烧结方法 |
| JP5787148B2 (ja) * | 2011-08-19 | 2015-09-30 | 日立工機株式会社 | 電動工具 |
| US20140154113A1 (en) * | 2012-12-05 | 2014-06-05 | Ge Oil & Gas Esp, Inc. | High temperature downhole motors with advanced polyimide insulation materials |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5291196A (en) * | 1976-01-28 | 1977-08-01 | Hitachi Ltd | Magnetic material having superior heat resistance |
| JPS5528822A (en) * | 1978-08-23 | 1980-02-29 | Ube Ind Ltd | Method for manufacturing polyimide film |
| JPS5574110A (en) * | 1978-11-29 | 1980-06-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Insulating method for electromagnetic coil |
| US4510272A (en) * | 1983-03-16 | 1985-04-09 | Avco Corporation | Bis-maleimide-epoxy compositions and prepregs |
| JPS6026426A (ja) * | 1983-07-22 | 1985-02-09 | Mitsubishi Electric Corp | 絶縁コイルの製造方法 |
| JPS63105444U (ja) * | 1986-12-24 | 1988-07-08 | ||
| JPS63245429A (ja) * | 1987-03-31 | 1988-10-12 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | 熱硬化性樹脂組成物 |
-
1988
- 1988-11-15 JP JP63286661A patent/JP2699475B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-11-15 KR KR1019890016645A patent/KR900008539A/ko not_active Application Discontinuation
- 1989-11-15 EP EP19890121156 patent/EP0369435A3/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0369435A2 (en) | 1990-05-23 |
| EP0369435A3 (en) | 1990-12-19 |
| JPH02136046A (ja) | 1990-05-24 |
| KR900008539A (ko) | 1990-06-04 |
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