JP3167479B2 - 回転電機のコイル絶縁 - Google Patents
回転電機のコイル絶縁Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば車両駆動用主電
動機に用いられる回転電機のコイル絶縁に関する。
動機に用いられる回転電機のコイル絶縁に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近の回転電機は、コイル絶縁の耐熱性
向上による単機容量の増大、小型軽量化、及びメンテナ
ンスフリー化等が要求されている。従来、コイルの絶縁
として使用されているＨ種（220 ℃）以上の材料には、
アラミド紙、ポリイミドフィルム、ポリアミドフィルム
及びマイカ紙にフィルム類を貼りあわせた集成マイカテ
ープなどがある。これらは、耐電圧に対しても極めて優
れているため、絶縁厚さの薄肉化にも大きく貢献してい
る。また、これらと組み合わされる含浸樹脂としては、
ポリエステル、エポキシ樹脂等がある。
向上による単機容量の増大、小型軽量化、及びメンテナ
ンスフリー化等が要求されている。従来、コイルの絶縁
として使用されているＨ種（220 ℃）以上の材料には、
アラミド紙、ポリイミドフィルム、ポリアミドフィルム
及びマイカ紙にフィルム類を貼りあわせた集成マイカテ
ープなどがある。これらは、耐電圧に対しても極めて優
れているため、絶縁厚さの薄肉化にも大きく貢献してい
る。また、これらと組み合わされる含浸樹脂としては、
ポリエステル、エポキシ樹脂等がある。
【０００３】一方、集成マイカテープの貼り合わせ用接
着ワニスや含浸樹脂はＨ種以上の耐熱性がなく、運転中
の熱応力、電磁力、振動などにより絶縁層間やコイル絶
縁と鉄心スロット間で剥離が進行して熱伝導率が低下す
る。このため、コイル温度の上昇、耐水、耐湿性の低下
による絶縁抵抗の不具合、部分放電劣化などが生じて回
転電機の寿命が低下してしまう。
着ワニスや含浸樹脂はＨ種以上の耐熱性がなく、運転中
の熱応力、電磁力、振動などにより絶縁層間やコイル絶
縁と鉄心スロット間で剥離が進行して熱伝導率が低下す
る。このため、コイル温度の上昇、耐水、耐湿性の低下
による絶縁抵抗の不具合、部分放電劣化などが生じて回
転電機の寿命が低下してしまう。
【０００４】そこで、主絶縁の巻回材料、及び含浸樹脂
について検討を行った結果、含浸用樹脂として特公昭58
-17532に記載されているようなエポキシ系樹脂とイミド
系樹脂を配合した耐熱性樹脂を開発し、耐熱性がＨ種以
上であることを確認した。
について検討を行った結果、含浸用樹脂として特公昭58
-17532に記載されているようなエポキシ系樹脂とイミド
系樹脂を配合した耐熱性樹脂を開発し、耐熱性がＨ種以
上であることを確認した。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな耐熱性樹脂を単にコイル絶縁に使用しただけでは所
望する性能を得られないことが判明した。すなわち、マ
イカ紙をフィルムで裏打ちした集成マイカテープのマイ
カ紙とフィルムの貼り合わせに必要な接着ワニスの種類
と接着剤量が大きな影響を及ぼし、耐熱性ならびに電気
的性能が著しく低下する。本発明の目的は、耐熱性、さ
らには電気的性能に優れた回転電機のコイル絶縁を提供
することにある。
うな耐熱性樹脂を単にコイル絶縁に使用しただけでは所
望する性能を得られないことが判明した。すなわち、マ
イカ紙をフィルムで裏打ちした集成マイカテープのマイ
カ紙とフィルムの貼り合わせに必要な接着ワニスの種類
と接着剤量が大きな影響を及ぼし、耐熱性ならびに電気
的性能が著しく低下する。本発明の目的は、耐熱性、さ
らには電気的性能に優れた回転電機のコイル絶縁を提供
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために、本発明者等は前述したような接着ワニス
の種類と接着剤量について検討した。
成するために、本発明者等は前述したような接着ワニス
の種類と接着剤量について検討した。
【０００７】接着ワニスの種類については、ポリエステ
ル系接着ワニス、エポキシ系接着ワニス、シリコーン系
接着ワニスを検討してみたが、シリコーン系接着ワニス
が最も優れた耐熱性を有し、220 ℃以上の耐熱性を得ら
れることが判明した。
ル系接着ワニス、エポキシ系接着ワニス、シリコーン系
接着ワニスを検討してみたが、シリコーン系接着ワニス
が最も優れた耐熱性を有し、220 ℃以上の耐熱性を得ら
れることが判明した。
【０００８】一方、接着剤量によっては、より耐熱性や
電気的性能を向上させることできることも判明した。す
なわち、接着剤量が多過ぎて集成マイカテープのマイカ
紙表面に接着ワニスが染みでているような状態の時は、
１／２重ね巻回時に上層のマイカ紙と下層の基材のフィ
ルムとの間で層間接着を起こし、含浸樹脂の含浸性を阻
害する。一方、接着剤量が少なすぎる時はフィルムとマ
イカ紙の接着が不十分なため、重ね代が不揃いになり巻
回不良を起こす。前者では誘電正接値が上昇したり部分
放電開始電圧の低下を招き、後者では絶縁破壊電圧の低
下やコイル寸法の均一性を欠くことになる。
電気的性能を向上させることできることも判明した。す
なわち、接着剤量が多過ぎて集成マイカテープのマイカ
紙表面に接着ワニスが染みでているような状態の時は、
１／２重ね巻回時に上層のマイカ紙と下層の基材のフィ
ルムとの間で層間接着を起こし、含浸樹脂の含浸性を阻
害する。一方、接着剤量が少なすぎる時はフィルムとマ
イカ紙の接着が不十分なため、重ね代が不揃いになり巻
回不良を起こす。前者では誘電正接値が上昇したり部分
放電開始電圧の低下を招き、後者では絶縁破壊電圧の低
下やコイル寸法の均一性を欠くことになる。
【０００９】そこで、マイカ紙と耐熱性に優胆ているフ
ィルムとをシリコーン系接着ワニスで、コイルへの巻回
性、含浸性などを考慮して、接着剤量を3.5 〜28重量％
の集成マイカテープをコイルに巻回し、さらにエポキシ
系樹脂とイミド系樹脂化合物及び酸無水物系硬化剤から
なる熱硬化性樹脂組成物を含浸し加熱硬化することによ
って、耐熱性、電気的性能を向上させることができる。
ィルムとをシリコーン系接着ワニスで、コイルへの巻回
性、含浸性などを考慮して、接着剤量を3.5 〜28重量％
の集成マイカテープをコイルに巻回し、さらにエポキシ
系樹脂とイミド系樹脂化合物及び酸無水物系硬化剤から
なる熱硬化性樹脂組成物を含浸し加熱硬化することによ
って、耐熱性、電気的性能を向上させることができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【００１１】図１は本発明の回転電機のコイル絶縁のポ
リイミド集成マイカテープの構成図、図２は本発明の回
転電機のコイル絶縁の外観図、図３は本発明の回転電機
のコイル絶縁の絶縁構成を示す図である。
リイミド集成マイカテープの構成図、図２は本発明の回
転電機のコイル絶縁の外観図、図３は本発明の回転電機
のコイル絶縁の絶縁構成を示す図である。
【００１２】これらの図において、固定子コイル１は次
のようになっている。すなわち、ポリイミドテープまた
はガラスロービングを巻回し、ワニスを塗布乾燥硬化さ
せた絶縁被覆３を施した導体２を、図２で示すコイル絶
縁８のような形状に成形して組み合わせ、さらに型崩れ
防止のためにガラステープ４を巻回し、直線部分をエポ
キシ樹脂等を含浸させて硬化させる。
のようになっている。すなわち、ポリイミドテープまた
はガラスロービングを巻回し、ワニスを塗布乾燥硬化さ
せた絶縁被覆３を施した導体２を、図２で示すコイル絶
縁８のような形状に成形して組み合わせ、さらに型崩れ
防止のためにガラステープ４を巻回し、直線部分をエポ
キシ樹脂等を含浸させて硬化させる。
【００１３】一方、電圧階級に応じ、例えば1500（Ｖ）
クラスの誘導電動機の場合、後述するポリイミドテープ
６とマイカ紙11の接着に全重量に対して3.5 〜28重量％
になるように接着剤量を調整したシリコーン系接着ワニ
ス10（862HDT、日本マイカ製作所）を用いたポリイミド
集成マイカテープ５を２回、その上にポリイミドテープ
６（カプトンデュポン社）を１回、さらにその上に含浸
樹脂の保持と強度確保のためのガラステープ７を１回巻
回す。
クラスの誘導電動機の場合、後述するポリイミドテープ
６とマイカ紙11の接着に全重量に対して3.5 〜28重量％
になるように接着剤量を調整したシリコーン系接着ワニ
ス10（862HDT、日本マイカ製作所）を用いたポリイミド
集成マイカテープ５を２回、その上にポリイミドテープ
６（カプトンデュポン社）を１回、さらにその上に含浸
樹脂の保持と強度確保のためのガラステープ７を１回巻
回す。
【００１４】その後、固定子のスロットに巻回しの終了
したコイル絶縁８を挿入し、水分除去、含浸性向上のた
め約120 ℃で予備加熱し、エポキシ系樹脂とイミド系樹
脂との化合物及び酸無水物系硬化剤からなる含浸樹脂で
真空度が約70（Pa）で加圧圧力が約0.5 （MPa ）にて真
空加圧含浸を行う。含浸樹脂の硬化は約180 ℃にて15時
間行い、本発明による1500（Ｖ）クラスの誘導電動機固
定子コイル絶縁を得る。
したコイル絶縁８を挿入し、水分除去、含浸性向上のた
め約120 ℃で予備加熱し、エポキシ系樹脂とイミド系樹
脂との化合物及び酸無水物系硬化剤からなる含浸樹脂で
真空度が約70（Pa）で加圧圧力が約0.5 （MPa ）にて真
空加圧含浸を行う。含浸樹脂の硬化は約180 ℃にて15時
間行い、本発明による1500（Ｖ）クラスの誘導電動機固
定子コイル絶縁を得る。
【００１５】このようにして得られたコイル絶縁８につ
いて、本実施例のシリコーン系接着ワニス10と、従来の
エポキシ系接着ワニス（RDS-039 東芝ケミカル製）を用
いたポリイミド集成マイカテープを使用したコイル絶縁
（比較例１とする）を作製し、両者について 310℃にて
熱劣化、吸湿劣化させて絶縁破壊電圧（ＢＤＶ）を測定
し、耐熱性の評価を行った（表１）。また、シリコーン
系接着ワニス10の配合量を変化させたポリイミド集成マ
イカテープ（全重量に対しシリコーン系接着ワニス10が
1.0 重量％のものと30重量％のもの）を使用してやはり
上記と同様にコイル絶縁（比較例２、３とする）を作製
し、それぞれ誘電正接と絶縁破壊電圧及びポリイミド集
成マイカテープの巻回性の評価を行った（表２）。
いて、本実施例のシリコーン系接着ワニス10と、従来の
エポキシ系接着ワニス（RDS-039 東芝ケミカル製）を用
いたポリイミド集成マイカテープを使用したコイル絶縁
（比較例１とする）を作製し、両者について 310℃にて
熱劣化、吸湿劣化させて絶縁破壊電圧（ＢＤＶ）を測定
し、耐熱性の評価を行った（表１）。また、シリコーン
系接着ワニス10の配合量を変化させたポリイミド集成マ
イカテープ（全重量に対しシリコーン系接着ワニス10が
1.0 重量％のものと30重量％のもの）を使用してやはり
上記と同様にコイル絶縁（比較例２、３とする）を作製
し、それぞれ誘電正接と絶縁破壊電圧及びポリイミド集
成マイカテープの巻回性の評価を行った（表２）。
【００１６】表１をみても明らかなように、本実施例と
比較例１においては、実施例の方が劣化後の絶縁破壊電
圧が高く、耐熱性に優れていることがわかる。巻回性に
ついては人手での巻回は両者とも問題はなかったが、巻
回張力を高めた時には後者においてマイカ紙の切断が見
られた。
比較例１においては、実施例の方が劣化後の絶縁破壊電
圧が高く、耐熱性に優れていることがわかる。巻回性に
ついては人手での巻回は両者とも問題はなかったが、巻
回張力を高めた時には後者においてマイカ紙の切断が見
られた。
【００１７】また表２をみてみると、比較例２において
は、貼り合わせ用接着剤量が極端に少ないために巻回不
良となった。実施例と比較すると、比較例２では１／２
重ねたテープの上下間に隙間が生じるため、含浸性が良
好になることにより誘電正接値が小さくなっているが、
テープの重ね代が不揃いになるために絶縁破壊電圧の低
下がみられる。比較例３においては、接着剤量が多いた
め、１／２重ねた上層テープのマイカ紙と下層テープの
基材テープであるポリイミドフィルムの層間接着により
含浸不良が生じ、誘電正接値についても実施例をはるか
に上回り、性能の低下がみられる。
は、貼り合わせ用接着剤量が極端に少ないために巻回不
良となった。実施例と比較すると、比較例２では１／２
重ねたテープの上下間に隙間が生じるため、含浸性が良
好になることにより誘電正接値が小さくなっているが、
テープの重ね代が不揃いになるために絶縁破壊電圧の低
下がみられる。比較例３においては、接着剤量が多いた
め、１／２重ねた上層テープのマイカ紙と下層テープの
基材テープであるポリイミドフィルムの層間接着により
含浸不良が生じ、誘電正接値についても実施例をはるか
に上回り、性能の低下がみられる。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】本実施例のコイル絶縁８は構成部材の一つ
である集成マイカテープの貼り合わせ用接着ワニスに、
従来使用されているエポキシ系接着ワニスの代わりによ
り耐熱性に優れるシリコーン系接着ワニスと、組み合わ
される含浸樹脂に前述の耐熱性樹脂を用いることを特徴
とするが、加熱劣化後の耐電圧の優位性は基本的にシリ
コーン系接着ワニスの耐熱性に負うところが大きい。シ
リコーン系接着ワニスは、絶縁破壊電圧値や接着力をエ
ポキシ系接着ワニスと比較したとき、初期値は低いもの
の熱劣化後の特性低下が少ないという特徴をもっている
のである。このため、シリコーン系接着ワニスの割合を
増大させることにより耐熱性の向上が望めるが、コイル
絶縁製造工程上の理由からその量は規制される。また、
シリコーン系接着ワニスは耐熱性に優れるものの、その
硬化物は接着性がやや劣るという特徴がある。すなわ
ち、車両運行中の振動や熱応力などにより接着面が剥離
し部分放電開始電圧の低下を生じ、絶縁物の寿命を低下
させたり、誘電圧接値を上昇させたりする。
である集成マイカテープの貼り合わせ用接着ワニスに、
従来使用されているエポキシ系接着ワニスの代わりによ
り耐熱性に優れるシリコーン系接着ワニスと、組み合わ
される含浸樹脂に前述の耐熱性樹脂を用いることを特徴
とするが、加熱劣化後の耐電圧の優位性は基本的にシリ
コーン系接着ワニスの耐熱性に負うところが大きい。シ
リコーン系接着ワニスは、絶縁破壊電圧値や接着力をエ
ポキシ系接着ワニスと比較したとき、初期値は低いもの
の熱劣化後の特性低下が少ないという特徴をもっている
のである。このため、シリコーン系接着ワニスの割合を
増大させることにより耐熱性の向上が望めるが、コイル
絶縁製造工程上の理由からその量は規制される。また、
シリコーン系接着ワニスは耐熱性に優れるものの、その
硬化物は接着性がやや劣るという特徴がある。すなわ
ち、車両運行中の振動や熱応力などにより接着面が剥離
し部分放電開始電圧の低下を生じ、絶縁物の寿命を低下
させたり、誘電圧接値を上昇させたりする。
【００２１】しかしながら、特公昭58-17532に開示され
る耐熱性含浸樹脂を組み合わせる場合には接着性も比較
的良好である。本実施例のシリコーン系接着ワニスを使
用した集成マイカテープの基材のフィルムをはがしたマ
イカ紙に耐熱性含浸樹脂を含浸したときの接着強さにつ
いて、従来のエポキシ系接着剤との比較試験を行った
（表３）。表３をみても明らかなように、Ｈ種（雰囲気
温度を加えて220 ℃）以上の領域において、従来のもの
と同レベルにあることがわかる。
る耐熱性含浸樹脂を組み合わせる場合には接着性も比較
的良好である。本実施例のシリコーン系接着ワニスを使
用した集成マイカテープの基材のフィルムをはがしたマ
イカ紙に耐熱性含浸樹脂を含浸したときの接着強さにつ
いて、従来のエポキシ系接着剤との比較試験を行った
（表３）。表３をみても明らかなように、Ｈ種（雰囲気
温度を加えて220 ℃）以上の領域において、従来のもの
と同レベルにあることがわかる。
【００２２】
【表３】
【００２３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、マイカ紙
とポリイミドフィルムをシリコーン系接着ワニスで貼り
合わせたポリイミド集成マイカテープをコイルに巻回
し、エポキシ系樹脂とイミド系樹脂化合物及び酸無水物
系硬化剤からなる熱硬化性樹脂組成物を含浸させて硬化
させるようにしたので、耐熱性を向上させることができ
る。さらに、シリコーン系接着ワニスの量を適当化する
ことにより、電気的性能を向上させることができる。
とポリイミドフィルムをシリコーン系接着ワニスで貼り
合わせたポリイミド集成マイカテープをコイルに巻回
し、エポキシ系樹脂とイミド系樹脂化合物及び酸無水物
系硬化剤からなる熱硬化性樹脂組成物を含浸させて硬化
させるようにしたので、耐熱性を向上させることができ
る。さらに、シリコーン系接着ワニスの量を適当化する
ことにより、電気的性能を向上させることができる。
【図１】本発明の回転電機のコイル絶縁のポリイミド集
成マイカテープを示す図。
成マイカテープを示す図。
【図２】本発明の回転電機のコイル絶縁の外観図。
【図３】本発明の回転電機のコイル絶縁の絶縁構成を示
す図。
す図。
５…ポリイミド集成マイカテープ ８…コイル絶縁 10…シリコーン系接着ワニス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−157201（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−157202（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−157203（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−101651（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−101652（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02K 15/12 H02K 3/30
Claims (2)
- 【請求項１】 マイカ紙とポリイミドフィルムをシリコ
ーン系接着ワニスで貼り合わせたポリイミド集成マイカ
テープをコイルに巻回し、エポキシ系樹脂とイミド系樹
脂化合物及び酸無水物系硬化剤からなる熱硬化性樹脂組
成物を含浸させて硬化させることを特徴とする回転電機
のコイル絶縁。 - 【請求項２】 前記シリコーン系接着ワニスの量が3.5
〜28重量％であることを特徴とする請求項１記載の回転
電機のコイル絶縁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02090793A JP3167479B2 (ja) | 1993-02-09 | 1993-02-09 | 回転電機のコイル絶縁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02090793A JP3167479B2 (ja) | 1993-02-09 | 1993-02-09 | 回転電機のコイル絶縁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06237559A JPH06237559A (ja) | 1994-08-23 |
| JP3167479B2 true JP3167479B2 (ja) | 2001-05-21 |
Family
ID=12040306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02090793A Expired - Fee Related JP3167479B2 (ja) | 1993-02-09 | 1993-02-09 | 回転電機のコイル絶縁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3167479B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007111041A1 (ja) * | 2006-03-27 | 2007-10-04 | Aisin Aw Co., Ltd. | ワニス含浸状態の判定方法 |
| WO2009104292A1 (ja) | 2008-02-18 | 2009-08-27 | 株式会社 東芝 | 耐部分放電性樹脂組成物の製造方法、耐部分放電性樹脂組成物、および耐部分放電性絶縁材料 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4596244B2 (ja) * | 2004-09-17 | 2010-12-08 | 株式会社安川電機 | 回転電機 |
| JP5050747B2 (ja) * | 2007-09-12 | 2012-10-17 | 株式会社デンソー | 回転電機の固定子製造方法 |
| CN107393664A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-11-24 | 河南省亚安绝缘材料厂有限公司 | 一种h级柔软复合绝缘材料 |
-
1993
- 1993-02-09 JP JP02090793A patent/JP3167479B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007111041A1 (ja) * | 2006-03-27 | 2007-10-04 | Aisin Aw Co., Ltd. | ワニス含浸状態の判定方法 |
| US7816821B2 (en) | 2006-03-27 | 2010-10-19 | Aisin Aw Co., Ltd. | Method for judging a status of varnish impregnation |
| CN101341396B (zh) * | 2006-03-27 | 2012-01-25 | 爱信艾达株式会社 | 清漆浸渍状态的判定方法 |
| WO2009104292A1 (ja) | 2008-02-18 | 2009-08-27 | 株式会社 東芝 | 耐部分放電性樹脂組成物の製造方法、耐部分放電性樹脂組成物、および耐部分放電性絶縁材料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06237559A (ja) | 1994-08-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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