JP3653901B2

JP3653901B2 - Rotator stator coil

Info

Publication number: JP3653901B2
Application number: JP32942596A
Authority: JP
Inventors: 昌男前田; 弘二芳賀
Original assignee: Fuji Electric Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1996-12-10
Filing date: 1996-12-10
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2016-12-10
Also published as: JPH10174333A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、未含浸の回転機固定子コイルを鉄心のスロット内に収めた状態で絶縁樹脂を真空加圧含浸する全含浸絶縁方式の回転機固定子コイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
発電機や誘導電動機などの回転機固定子コイルの絶縁方式には、コイル単体絶縁方式と全含浸絶縁方式の二通りがある。前者は、予め樹脂含浸されたコイルを鉄心のスロット内に収める方式である。後者は、未含浸のコイルを鉄心のスロット内に収めた後に樹脂を含浸する方式である。後者の方式は、前者の方式に比べて製造工程が低減できることから、最近の回転機固定子コイルでは、小形の誘導電動機から大形のタービン発電機に至るまで全含浸絶縁方式が、幅広く採用されている。
【０００３】
図９は、従来の回転機固定子コイルの構成を示す断面図である。コイル５６は、複数の素線導体５１Ａを束ねた素線導体束５１に主絶縁層５２が形成され、この主絶縁層５２の外周に表面コロナ防止層５５が巻回されたものである。二本のコイル５６が鉄心５３のスロット５４内に上下平行に収められ、下のコイル５６はスロット５４の底側に底部絶縁材１０を介して収められ、上のコイル５６は下のコイル５６の上側に層間絶縁材１２を介して配されている。コイル５６は、上下ともスロット５４の内壁に沿って配されたＵ字状のすべり材１１の内側に収められ、上のコイル５６の上部は楔下板１４を介して楔１３で押圧されている。
【０００４】
図９において、主絶縁層５２は、樹脂未含浸の状態で巻回される。表面コロナ防止層５５は、半導電性のテープを巻回して形成された層である。この半導電性のテープは、半導電性の不織布、半導電性のフイルム、或いは半導電性のガラスクロスである。この表面コロナ防止層５５によって、主絶縁層５２とスロット５４との間でコロナが発生するのを防止している。底部絶縁材１０は、エポキシ樹脂が含浸されたガラス積層板あり、スロット５４の底部に挿入されるコイル５６が機械的に損傷されるのを防止している。層間絶縁材１２もエポキシ樹脂が含浸されたガラス積層板あり、上下のコイル５６の間隔を所定の絶縁寸法に維持するためのものである。すべり材１１は、半導電性の不織布、または半導電性グラファイトペーパであり、コイル５６と鉄心５３とを導電接触させるとともに、コイル５６のスロット５４への装着時にコイル５６がスロット５４の内壁に擦られて損傷されるのを防止している。楔１３と楔下板１４も同じくエポキシ樹脂が含浸されたガラス積層板あり、楔１３によって、コイル５６が運転中にスロット５４内部で振動するのを防止している。また、楔下板１４によって、製造時におけるコイル５６の緩みを調整することができ、コイル５６をスロット５４で強固に固定することができる。
【０００５】
図１０は、図９の回転機固定子コイルのスロット出口における要部構成を示す断面図である。断面は、図９のＸ−Ｘ断面の上部に対応する。コイル５６が、鉄心５３のエンド部５３Ａから外側に出たところで、エンドコロナ防止層７が設けられ、表面コロナ防止層５５に続いて主絶縁層５２を被っている。さらに、絶縁保護層９がエンドコロナ防止層７およびが表面コロナ防止層５５を被っている。エンドコロナ防止層７は、ＳｉＣを含有する半導電性のテープが巻回されたものであり、コイル５６の外部で沿面コロナが発生するのを防止している。絶縁保護層９は、熱収縮テープ、フイルム、或いは熱収縮テープとフイルムとの貼り合わせテープが巻回されたものであり、主絶縁層５２やエンドコロナ防止層７の膨らみを押さえるためと、樹脂含浸後の樹脂の漏洩を防止するためのものである。
【０００６】
図１１は、図９および図１０の主絶縁層５２を拡大して示す要部断面図である。素線導体束５１が、テープ状のマイカ絶縁層２６によって複数層巻回されている。マイカ絶縁層２６は、半幅ずつ重ねられながら素線導体束５１の軸方向（図１１の左方）へ進められて行き（ハーフラップ巻きと言う）、さらに、主絶縁層５２の厚さ方向（図１１の上方）へ幾重にも重ねられて行く。
【０００７】
図１２は、図１１のマイカ絶縁層２６を拡大して示す要部断面図である。このマイカ絶縁層２６は、集成マイカよりなるマイカ材２４を少量の接着材である結合材２５でガラス繊維２１の基材に貼り合わせて形成されたものである。図１２では、ガラス繊維２１が互いに交差する縦糸２１Ａと横糸２１Ｂとで示されている。マイカ材２４の介在により耐コロナ性の優れた主絶縁層５２が形成されている。
【０００８】
なお、図１１において、テープ状のマイカ絶縁層２６によるハーフラップ巻きをシート状のマイカ絶縁層２６でもって素線導体束５１を同軸に巻回する場合もある。
また、図１２のマイカ材２４は、一般的にはマイカ材ならばよく、集成マイカの代わりに、フレーク状のマイカ箔が用いられる場合もある。
【０００９】
さらに、図１２のガラス繊維２１は、一般的にはマイカ材２４を固定するための補強基材となればよく、ガラス繊維２１の代わりに、有機質のフイルムや不織布が用いられる場合もある。
図９および図１０の構成からなるコイル５６を収めた鉄心５３は、図示されていない樹脂含浸容器内に収納され、熱硬化性の絶縁樹脂を真空中で含浸するとともに、その絶縁樹脂を加圧する。それによって、絶縁樹脂をコイル５６の主絶縁層５２内部の空隙やスロット５４内の隙間を埋める。その後、硬化炉に設置して加熱硬化され、絶縁樹脂で含浸された回転機の固定子コイルが製作される。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、シリコーン樹脂、或いは、ポリエステル樹脂などが用いられる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前述したような従来の回転機固定子コイルは、その主絶縁層の熱伝導率をさらに大きくし、回転機の冷却効率をより向上させたいと言う課題がある。
すなわち、全含浸絶縁方式のコイルは、鉄心のスロット内でコイルエンド部を含め樹脂で一体化された構成となるために、回転機の運転時に素線導体から発生するジュール熱が鉄心へ放熱する熱伝導率は前述のコイル単体絶縁方式と比べれば大きく、その冷却効率はよい。しかし、コイルの主絶縁層の熱伝導率をさらに大きくすることができれば、コイルの素線導体に流す電流密度を高めることができる。それによって、回転機全体の体格も小さくすることができる。
【００１１】
この発明の目的は、コイルの主絶縁層の熱伝達率をさらに大きくすることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明によれば、予め導体に主絶縁層が巻回され、熱硬化性樹脂による真空加圧含浸およびその後の加熱硬化が鉄心のスロットに収められた状態で処理されてなる回転機固定子コイルにおいて、前記主絶縁層が、マイカ材を絶縁性の補強基材に結合材を介して貼付してなるマイカ絶縁層と、無機質の充填材を含有した熱硬化性の絶縁樹脂を絶縁基材に含浸或いは塗布してなる充填材添加層とで交互に巻回されてなることを基本構成とする。それによって、マイカ絶縁層の一部が充填材添加層に代わった構成となっている。
【００１３】
そして、この発明は、かかる構成において、前記マイカ絶縁層が、無機質の充填材を含有した熱硬化性の充填材含有樹脂層をマイカ材の反補強基材側にも備えるものとする。それによって、コイルの導体断面積を小さくすることができ、回転機全体の体格も縮小できる。
【００１４】
また、この発明は、かかる構成において、マイカ絶縁層の補強基材が、無機質の充填材を含有した有機質の充填材含有フイルムであるものとする。有機質のフイルムに充填材を含有させることによって、補強基材の熱伝達率が大きくなりコイルの主絶縁層の冷却効率がよくなる。
【００１５】
さらに、この発明は、かかる構成において、マイカ絶縁層が、間隙を介して帯状に、或いは、はん点状にマイカ材を貫く貫通部を備え、この貫通部に無機質の充填材を含有した熱硬化性の充填材含有樹脂が装填されたものとする。それによって、マイカマイカ絶縁層の一部が熱伝達率の大きいの充填材含有樹脂に代わった構成となる。それによって、コイルの主絶縁層の冷却効率がさらによくなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
【００１７】
図１は、この発明が対象とする回転機固定子コイルの基本構成を示す要部断面図である。この図は、回転機固定子コイルの主絶縁層２０を拡大して示したものであり、素線導体束５１が、図１２に示されたテープ状のマイカ絶縁層２６と、後述されるテープ状の充填材添加層２３とで交互に巻回されている。マイカ絶縁層２６は、図１２に示された構成と同じものであり、マイカ材２４を絶縁性の補強基材（ガラス繊維２１）に結合材２５を介して貼付したものである。
【００１８】
図２は、図１の充填材添加層２３の構成を示す要部断面図である。充填材添加層２３は、互いに交差する縦糸２１Ａと横糸２１Ｂとで構成されたガラス繊維２１（絶縁基材）に無機質の充填材が含有された熱硬化性の絶縁樹脂２２が含浸されたものからなる。ガラス繊維２１は、縦糸が２５ｍｍ幅毎に６０本、横糸が２５ｍｍ幅毎に３０本になるように織られたものであり、質量は平方メートル当たり２０ｇである。絶縁樹脂２２は、エポキシ樹脂としてエピコート８２８（油化シェルエポキシ社製）を１００重量部、硬化剤としてアンカミンＫ６１Ｂ（ＡＣＩジャパンリミテッド社製）を２重量部、無機質の充填材として酸化アルミナを２５０部を添加して充分に混合攪拌されたものである。この絶縁樹脂２２をガラス繊維２１に含浸させた後、８５から９０℃の乾燥炉でプリプレグ状に硬化され、充填材添加層２３が得られた。なお、酸化アルミナは、粒径が１から１０μｍのＡｌ₂Ｏ₃を９９％含有するもの（昭和電工製）を用いた。
【００１９】
図１に戻り、マイカ絶縁層２６と充填材添加層２３とは、素線導体束５１の軸方向へハーフラップ巻きによって進められて行くとともに、主絶縁層２０の厚さ方向へ幾重にも重ねられいる。図１の回転機固定子コイルは、従来の技術で説明された同様にして、全含浸絶縁方式で処理された。すなわち、回転機固定子コイルが鉄心のスロット内に収められ、熱硬化性の絶縁樹脂が真空中で含浸されるとともに、その樹脂が加圧される。その後、熱硬化され、回転機固定子コイル内の空隙やスロット内の隙間に絶縁樹脂が完全に浸透した回転機の固定子が製作される。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂が用いられた。
【００２０】
図７は、図１に示した基本構成による回転機固定子コイルの通電試験結果を示す特性線図である。横軸に通電時間、縦軸に温度が目盛られている。通電試験では、図９のようにコイル５６がスロット５４内に上下に収められ、各素線導体５１Ａに直流大電流が流された。上部のコイル５６の上面に熱電対が取り付けられ、その温度が測定された。図７に特性曲線１Ａが示されているが、比較のために、従来例の特性曲線６Ａとして、主絶縁層５２が従来の構成（図１１）の場合も基本構成と同じ方法で求められた。図７より、図１の基本構成の方が従来例の場合より温度上昇が少なく、冷却効率が優れていることが分かる。基本構成とすることにより、コイル５６の導体断面積を小さくすることができ、回転機全体の体格も縮小できる。
【００２１】
図７のように、基本構成の方が、従来例の場合より冷却効率が優れているのは、充填材添加層２３に含まれている充填材の熱伝導率が、マイカのそれと比べて大きいことによる。すなわち、マイカ単体の熱伝導率は、０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、一方、充填材である酸化アルミナ単体の熱伝導率は、３６Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、マイカと比べて、充填材の熱伝導率が、約２桁も大きい。この充填材によって熱放散がよくなり、冷却効率をよくしている。なお、基本構成１では、従来例と比べて、マイカ材の含有量が少なくなるが、無機質の充填材も耐コロナ性が優れているので、その耐コロナ性は全く低下しない。
【００２２】
なお、図２において、絶縁基材として、ガラス繊維２１に代えて、有機質のフイルムや不織布としてもよい。また、充填材含有樹脂２２のガラス繊維２１への含浸或いは塗布は、絶縁基材の両面から実施してもよく、その冷却効率が従来のものより向上する。
【００２３】
さらに、図１２において、ガラス繊維２１（補強基材）の下面に結合材２５を介してマイカ材２４を貼付してもよく、その冷却効率が従来のものより向上する。
【００２４】
図３は、参考例にかかる回転機固定子コイルの構成を示す要部断面図である。マイカ絶縁層２７がマイカ材２４を結合材２５でガラス繊維２１に貼り合わせて形成され、マイカ材２４の上に充填材含有樹脂層１５が塗布されている。この充填材含有樹脂層１５は、無機質の充填材が含有された熱硬化性の絶縁樹脂（図２の充填材含有樹脂２２として用いられたエポキシ樹脂と同じもの）で形成され、マイカ材２４の上に間隙１５Ａを介して帯状に形成されている。充填材含有樹脂層１５は、平方メートル当たり１００ないし２００ｇの質量でマイカ材２４に塗布され、その後、８５ないし９０℃の乾燥炉に１５分間入れた。乾燥後、ポリテトラフルオロエチレンシートで充填材含有樹脂層１５の塗布面を質量１ｋｇのローラで圧縮せしめ、８５ないし９０℃でプリプレグ状に硬化させる。参考例の回転機固定子コイルは、図１においてマイカ絶縁層２６を図３のマイカ絶縁層２７に代えただけのものである。その他の構成や処理方法は全て図１と同じである。
【００２５】
図７における特性曲線２Ａは、参考例における回転機の固定子コイルの通電試験結果である。試験方法は全て基本構成の場合と同じである。図７より、参考例の方が従来例や基本構成の場合より温度上昇が少なく、冷却効率が優れていることが分かる。参考例とすることにより、コイル５６の導体断面積を基本構成の場合よりさらに小さくすることができ、回転機全体の体格も縮小できる。
【００２６】
参考例の冷却効率が向上したのは、基本構成の場合と比べると、マイカ材２４より熱伝導性のよい充填材含有樹脂層１５が増したためである。
【００２７】
【実施例１】
図４は、この発明の実施例１にかかる回転機固定子コイルの構成を示す要部断面図である。マイカ絶縁層２８のガラス繊維２１に充填材含有樹脂２２が塗布されている。その他の構成は図３と同じである。したがって、実施例１の回転機固定子コイルは、図１においてマイカ絶縁層２６を図４のマイカ絶縁層２８に代えただけのものである。したがって、その他の構成や処理方法は全て基本構成と同じである（請求項１）。
【００２８】
図７における特性曲線３Ａは、実施例１における回転機の固定子コイルの通電試験結果である。試験方法は全て基本構成の場合と同じである。図７より、実施例１の方が従来例や参考例の場合より温度上昇が少なく、冷却効率がさらに優れていることが分かる。実施例１とすることにより、コイル５６の導体断面積を参考例の場合よりさらに小さくすることができ、回転機全体の体格も縮小できる。
【００２９】
実施例１の冷却効率が向上したのは、参考例の場合と比べると、図４のガラス繊維２１に塗布された充填材含有樹脂２２が増したためである。なお、充填材含有樹脂２２は、ガラス繊維２１に含浸してもよい。
【００３０】
【実施例２】
図５は、この発明の実施例２にかかる回転機固定子コイルの構成を示す要部断面図である。マイカ絶縁層３２の補強基材が充填材含有フイルム３１よりなり、この充填材含有フイルム３１の下面に充填材含有樹脂２２が塗布されている。その他の構成は図４と同じである。したがって、実施例４の回転機固定子コイルは、図１においてマイカ絶縁層２６だけを図５のマイカ絶縁層３２に代えただけのものである。したがって、その他の構成や処理方法は全て基本構成と同じである（請求項２）。
【００３１】
図５の充填材含有フイルム３１は、有機質フイルム材の中に無機質も充填材を含ませてフイルム状に成形されたものであり、熱伝導率が有機質フイルム材自体の場合より約２倍になっているものが市販されている。例えば、東レ・デュポン社製のコロナレジスタントフイルムがその例である。図７における特性曲線４Ａは、実施例２における回転機の固定子コイルの通電試験結果である。試験方法は全て基本構成の場合と同じである。図７より、実施例２の方が従来例の場合より温度上昇が少なく、冷却効率が優れていることが分かる。実施例２とすることにより、コイル５６の導体断面積を従来例６の場合より小さくすることができ、回転機全体の体格も縮小できる。
【００３２】
実施例２の冷却効率が向上したのは、従来例の場合と比べると、補強基材の熱伝導率が向上したためである。
【００３３】
【実施例３】
図６は、この発明の実施例３にかかる回転機固定子コイルの構成を示す要部断面図である。マイカ絶縁層３５のマイカ材２４を帯状に貫く貫通部１６を散在させ、この貫通部１６に充填材含有樹脂２２が装填されている。その他の構成は図１２と同じである。したがって、実施例３の回転機固定子コイルは、図１においてマイカ絶縁層２６だけを図４のマイカ絶縁層３５に代えただけのものである。したがって、その他の構成や処理方法は全て基本構成と同じである（請求項３）。
【００３４】
図７における特性曲線５Ａは、実施例３における回転機の固定子コイルの通電試験結果である。試験方法は全て基本構成の場合と同じである。図７より、実施例３の方が従来例の場合より温度上昇が少なく、冷却効率が優れていることが分かる。実施例３とすることにより、コイル５６の導体断面積を従来例の場合より小さくすることができ、回転機全体の体格も縮小できる。
【００３５】
実施例３の冷却効率が向上したのは、従来例の場合と比べると、マイカ材２４の層が、貫通部１６に装填された充填材含有樹脂２２のために熱伝導率が向上したためである。なお、基本構成、参考例、実施例１ないし３において構成された主絶縁を纏めて示すと、表１のようになる。
【００３６】
【表１】

なお、実施例１ないし３の充填材含有樹脂２２において、エポキシ樹脂の硬化剤の重量部は１ないし４としてもよいが、２重量部とするのが最も好ましい。また、充填材の酸化アルミニウムの重量部は１００ないし３００としてもよいが、２５０重量部とするのが最も好ましい。
【００３７】
また、実施例１ないし３の充填材含有樹脂２２或いは充填材含有樹脂層１５の樹脂部としては、エポキシ樹脂の代わりに、ポリイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、シリコーン樹脂、或いは、ポリエステル樹脂としてもよい。さらに、充填材含有樹脂２２或いは充填材含有樹脂層１５の充填材として、酸化アルミニウムの代わりに、水酸化アルミニウム、焼成アルミナ、溶融シリカ、ケイ酸カルシウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、窒化珪素、タルク、クレー、ガラスまたはガラスビーズなどの球状或いは偏平状のもの、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム、バリウム類のウイスカー類などとしてもよい。また、充填材含有樹脂２２のガラス繊維２１への付着処理は、塗布或いは含浸のいずれの方法でもよい。充填材含有樹脂２２内に含まれる無機質の充填材は、その粒径を１ないし１０μｍとすることが好ましい。充填材の粒径があまり大き過ぎると、ガラス繊維２１への含浸或いは塗布後の充填材含有樹脂２２の表面がざらつくとともに、充填材含有樹脂２２の保持性が劣ってくる。また、充填材の粒径があまり小さ過ぎると、重量に対してかさ重量が小さいので充填材含有樹脂２２の粘度が増し、含浸或いは塗布の作業性が劣ってくる。
【００３８】
また、実施例１ないし３において、無機質の充填材をカップリング剤や界面活性剤で表面処理しておけば、樹脂と充填材との接着性がよくなる。また、ガラス繊維２１としては、無アルカリ処理されたものやシートクリーニング処理されたのものが好ましいことは言うまでもない。
【００３９】
また、実施例３において、図６の貫通部１６を帯状に形成する代わりに、円形状や点状に、すなわち、はん点状に貫通部１６を形成しても同様に熱放散がよくなり、冷却効率が向上する。図８は、この発明の変形例にかかる回転機固定子コイルの構成を示す要部断面図である。テープ状の充填材添加層２３が突き合わせ状に巻回されるとともに、テープ状のマイカ絶縁層２６がハーフラップ巻きされ、主絶縁層１８が充填材添加層２３とマイカ絶縁層２６とが交互に巻回されたものからなっている。実施例１ないし３では、充填材添加層２３とマイカ絶縁層２６とが全てハーフラップ巻きされていたが、主絶縁層１８のような構成も従来の場合より冷却効率が優れている。なお、主絶縁層１８の構成を逆にして、充填材添加層２３をハーフラップ巻きに、マイカ絶縁層２６を突き合わせ状に巻回してもよい。
【００４０】
【発明の効果】
この発明は前述のように、主絶縁層が、マイカ材を絶縁性の補強基材に結合材を介して貼付してなるマイカ絶縁層と、無機質の充填材を含有した熱硬化性の絶縁樹脂を絶縁基材に含浸或いは塗布してなる充填材添加層とで交互に巻回される。それによって、主絶縁層の冷却効率が従来の構成より向上し、回転機全体の体格を縮小することができる。
【００４１】
かかる構成において、前記マイカ絶縁層が、無機質の充填材を含有した熱硬化性の充填材含有樹脂層をマイカ材の反補強基材側にも備えるものとするとよい。それによって、コイルの導体断面積を小さくすることができ、回転機全体の体格も縮小できる。
【００４２】
また、かかる構成において、マイカ絶縁層の補強基材が、無機質の充填材を含有した有機質の充填材含有フイルムである。それによって、主絶縁層の冷却効率が向上し、回転機全体の体格が縮小される。さらに、かかる構成において、マイカ絶縁層が、間隙を介して帯状に、或いは、はん点状にマイカ材を貫く貫通部を備え、この貫通部に無機質の充填材を含有した熱硬化性の充填材含有樹脂が装填される。それによって、主絶縁層の冷却効率がさらに向上し、回転機全体の体格がより縮小される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明が対象とする回転機固定子コイルの基本構成を示す要部断面図
【図２】図１の充填材添加層の構成を示す要部断面図
【図３】参考例にかかる回転機固定子コイルの構成を示す要部断面図
【図４】この発明の実施例１にかかる回転機固定子コイルの構成を示す要部断面図
【図５】この発明の実施例２にかかる回転機固定子コイルの構成を示す要部断面図
【図６】この発明の実施例３にかかる回転機固定子コイルの構成を示す要部断面図
【図７】この発明の実施例における回転機の固定子コイルの通電試験結果を示す特性線図
【図８】この発明の変形例にかかる回転機固定子コイルの構成を示す要部断面図
【図９】従来の回転機固定子コイルの構成を示す断面図
【図１０】図９の回転機固定子コイルのスロット出口における要部構成を示す断面図
【図１１】図９および図１０の主絶縁層を拡大して示す要部断面図
【図１２】図１１のマイカ絶縁層を拡大して示す要部断面図
【符号の説明】
２０，５２，１８：主絶縁層、２６，２７，２８，３２，３５：マイカ絶縁層、２１：ガラス繊維、２１Ａ：縦糸、２１Ｂ：横糸、２２：充填材含有樹脂、１５：充填材含有樹脂層、２３：充填材添加層、５１Ａ：素線導体、５１：素線導体束、２４：マイカ材、２５：結合材、１６：貫通部、３１：充填材含有フイルム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fully impregnated insulation type rotor stator coil in which an insulating resin is vacuum impregnated with an insulating resin in a state where an unimpregnated rotor stator coil is housed in a slot of an iron core.
[0002]
[Prior art]
There are two types of insulation for rotor stator coils such as generators and induction motors: single coil insulation and full impregnation insulation. The former is a system in which a resin-impregnated coil is placed in a slot of an iron core. The latter is a system in which an unimpregnated coil is placed in a slot of an iron core and then impregnated with resin. Since the latter method can reduce the manufacturing process compared to the former method, all the impregnation insulation methods are widely adopted in the latest rotor stator coils from small induction motors to large turbine generators. ing.
[0003]
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional rotating machine stator coil. In the coil 56, a main insulating layer 52 is formed on a strand conductor bundle 51 in which a plurality of strand conductors 51A are bundled, and a surface corona prevention layer 55 is wound around the outer periphery of the main insulating layer 52. Two coils 56 are accommodated in the slots 54 of the iron core 53 in parallel in the vertical direction, the lower coils 56 are accommodated on the bottom side of the slots 54 via the bottom insulating material 10, and the upper coils 56 It is arranged on the upper side via an interlayer insulating material 12. The coil 56 is housed inside the U-shaped sliding member 11 arranged along the inner wall of the slot 54 in both the upper and lower sides, and the upper portion of the upper coil 56 is pressed by the wedge 13 via the wedge lower plate 14. .
[0004]
In FIG. 9, the main insulating layer 52 is wound in a state not impregnated with resin. The surface corona prevention layer 55 is a layer formed by winding a semiconductive tape. This semiconductive tape is a semiconductive non-woven fabric, a semiconductive film, or a semiconductive glass cloth. The surface corona prevention layer 55 prevents corona from being generated between the main insulating layer 52 and the slot 54. The bottom insulating material 10 is a glass laminate impregnated with an epoxy resin, and prevents the coil 56 inserted into the bottom of the slot 54 from being mechanically damaged. The interlayer insulating material 12 is also a glass laminated board impregnated with an epoxy resin, and is used for maintaining the interval between the upper and lower coils 56 at a predetermined insulating dimension. The sliding material 11 is a semiconductive non-woven fabric or semiconductive graphite paper. The sliding material 11 makes conductive contact between the coil 56 and the iron core 53, and the coil 56 rubs against the inner wall of the slot 54 when the coil 56 is attached to the slot 54. To prevent being damaged. The wedge 13 and the lower wedge plate 14 are also glass laminated plates impregnated with epoxy resin, and the wedge 13 prevents the coil 56 from vibrating inside the slot 54 during operation. Further, the looseness of the coil 56 at the time of manufacture can be adjusted by the wedge lower plate 14, and the coil 56 can be firmly fixed by the slot 54.
[0005]
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the configuration of the main part at the slot outlet of the rotating machine stator coil of FIG. The cross section corresponds to the upper part of the XX cross section of FIG. When the coil 56 protrudes outward from the end portion 53 </ b> A of the iron core 53, the end corona prevention layer 7 is provided and covers the main insulating layer 52 following the surface corona prevention layer 55. Further, the insulating protective layer 9 covers the end corona preventing layer 7 and the surface corona preventing layer 55. The end corona prevention layer 7 is formed by winding a semiconductive tape containing SiC, and prevents the occurrence of creeping corona outside the coil 56. The insulating protective layer 9 is formed by winding a heat-shrinkable tape, a film, or a bonding tape of a heat-shrinkable tape and a film, and is used for suppressing the swelling of the main insulating layer 52 and the end corona-preventing layer 7. This is to prevent leakage of the resin after impregnation.
[0006]
FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view showing the main insulating layer 52 of FIGS. 9 and 10. The strand conductor bundle 51 is wound in a plurality of layers by a tape-like mica insulating layer 26. The mica insulating layer 26 is advanced in the axial direction (left side of FIG. 11) of the strand conductor bundle 51 while being overlapped by half width (referred to as half-wrap winding), and further in the thickness direction of the main insulating layer 52 ( It is superimposed several times on the upper part of FIG.
[0007]
FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view showing the main part of the mica insulating layer 26 shown in FIG. The mica insulating layer 26 is formed by bonding a mica material 24 made of laminated mica to a base material of the glass fiber 21 with a small amount of a binder 25 that is an adhesive. In FIG. 12, the glass fiber 21 is shown by the warp yarn 21A and the weft yarn 21B that intersect each other. A main insulating layer 52 having excellent corona resistance is formed by the presence of the mica material 24.
[0008]
In FIG. 11, the wire conductor bundle 51 may be coaxially wound by half-wrapping with the tape-like mica insulating layer 26 with the sheet-like mica insulating layer 26.
Further, the mica material 24 of FIG. 12 may generally be mica material, and a flaky mica foil may be used instead of the laminated mica.
[0009]
Furthermore, the glass fiber 21 in FIG. 12 may generally be a reinforcing base material for fixing the mica material 24, and an organic film or a nonwoven fabric may be used instead of the glass fiber 21.
9 and 10 is housed in a resin-impregnated container (not shown), impregnated with a thermosetting insulating resin in a vacuum, and pressurizes the insulating resin. . Thereby, the insulating resin fills the gap in the main insulating layer 52 of the coil 56 and the gap in the slot 54. Then, the stator coil of the rotary machine which was installed in the curing furnace and heat-hardened and impregnated with the insulating resin is manufactured. As the thermosetting resin, an epoxy resin, a polyimide resin, a bismaleimide triazine resin, a silicone resin, a polyester resin, or the like is used.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional rotating machine stator coil as described above has a problem of further increasing the thermal conductivity of the main insulating layer and further improving the cooling efficiency of the rotating machine.
That is, since the coil of the all-impregnation insulation method is integrated with resin including the coil end portion in the slot of the iron core, Joule heat generated from the wire conductor is radiated to the iron core during operation of the rotating machine. The thermal conductivity is larger than that of the above-described coil single insulation method, and its cooling efficiency is good. However, if the thermal conductivity of the main insulating layer of the coil can be further increased, the current density flowing through the coil conductor of the coil can be increased. Thereby, the physique of the entire rotating machine can be reduced.
[0011]
An object of the present invention is to further increase the heat transfer coefficient of the main insulating layer of the coil.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, a main insulating layer is wound around a conductor in advance, and vacuum pressure impregnation with a thermosetting resin and subsequent heat curing are performed in a state of being accommodated in a slot of an iron core. In the stator coil of the rotating machine, the main insulating layer is a mica insulating layer formed by sticking a mica material to an insulating reinforcing base material via a binder, and a thermosetting material containing an inorganic filler. The basic constitution is that the insulating resin is alternately wound with a filler addition layer formed by impregnating or coating an insulating base material. Thereby, a part of the mica insulating layer is replaced with the filler-added layer.
[0013]
In this configuration, according to the present invention, the mica insulating layer includes a thermosetting filler-containing resin layer containing an inorganic filler on the side of the anti-reinforcing substrate of the mica material. Thereby, the conductor cross-sectional area of the coil can be reduced, and the physique of the entire rotating machine can be reduced.
[0014]
According to the present invention, in this configuration, the reinforcing base material of the mica insulating layer is an organic filler-containing film containing an inorganic filler. By including the filler in the organic film, the heat transfer coefficient of the reinforcing base material is increased, and the cooling efficiency of the main insulating layer of the coil is improved.
[0015]
Further, according to the present invention, in such a configuration, the mica insulating layer includes a penetrating portion that penetrates the mica material in a band shape or a spot shape through a gap, and a heat containing inorganic filler in the penetrating portion. It is assumed that a curable filler-containing resin is loaded. Thereby, a part of the mica mica insulating layer is replaced with a filler-containing resin having a large heat transfer coefficient. Thereby, the cooling efficiency of the main insulating layer of the coil is further improved.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0017]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a principal part showing a basic configuration of a rotating machine stator coil targeted by the present invention. This figure is an enlarged view of the main insulating layer 20 of the stator coil of the rotating machine. The strand conductor bundle 51 includes a tape-like mica insulating layer 26 shown in FIG. 12 and a tape described later. The filler-added layer 23 is wound alternately. The mica insulating layer 26 has the same configuration as that shown in FIG. 12, and is formed by attaching a mica material 24 to an insulating reinforcing base material (glass fiber 21) via a binder 25.
[0018]
FIG. 2 is a cross-sectional view of the main part showing the configuration of the filler-added layer 23 of FIG. The filler-added layer 23 is formed by impregnating a glass fiber 21 (insulating base material) composed of warp yarns 21A and weft yarns 21B intersecting each other with a thermosetting insulating resin 22 containing an inorganic filler. Become. The glass fibers 21 are woven so that warp yarns are 60 per 25 mm width and weft yarns are 30 per 25 mm width, and the mass is 20 g per square meter. The insulating resin 22 is 100 parts by weight of Epicoat 828 (manufactured by Yuka Shell Epoxy) as an epoxy resin, 2 parts by weight of Ancamine K61B (manufactured by ACI Japan Limited) as an epoxy resin, and 250 parts of alumina oxide as an inorganic filler. And thoroughly mixed and stirred. The glass fiber 21 was impregnated with the insulating resin 22 and then cured into a prepreg shape in a drying furnace at 85 to 90 ° C., whereby a filler-added layer 23 was obtained. The alumina oxide used was 99% Al ₂ O ₃ having a particle size of 1 to 10 μm (Showa Denko).
[0019]
Returning to FIG. 1, the mica insulating layer 26 and the filler-added layer 23 are advanced by half-wrapping in the axial direction of the strand conductor bundle 51 and overlapped in the thickness direction of the main insulating layer 20. It has been. The rotor stator coil of FIG. 1 was processed in a fully impregnated insulation manner as described in the prior art. That is, the rotating machine stator coil is housed in the slot of the iron core, the thermosetting insulating resin is impregnated in vacuum, and the resin is pressurized. Thereafter, the stator of the rotating machine is manufactured, which is thermoset and the insulating resin completely penetrates into the gaps in the rotating machine stator coil and the gaps in the slots. An epoxy resin was used as the thermosetting resin.
[0020]
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a result of an energization test of the rotating machine stator coil according to the basic configuration shown in FIG. The horizontal axis shows energization time, and the vertical axis shows temperature. In the energization test, the coil 56 was vertically placed in the slot 54 as shown in FIG. 9, and a large direct current was passed through each strand conductor 51A. A thermocouple was attached to the upper surface of the upper coil 56, and its temperature was measured. Although the characteristic curve 1A is shown in FIG. 7, for comparison, the characteristic curve 6A of the conventional example was obtained by the same method as the basic structure even when the main insulating layer 52 has the conventional configuration (FIG. 11). . From FIG. 7, it can be seen that the basic configuration of FIG. 1 has a lower temperature rise and better cooling efficiency than the conventional example. By adopting the basic configuration, the conductor cross-sectional area of the coil 56 can be reduced, and the physique of the entire rotating machine can be reduced.
[0021]
As shown in FIG. 7, the basic configuration has better cooling efficiency than the conventional example because the thermal conductivity of the filler contained in the filler-added layer 23 is larger than that of mica. It depends. That is, the thermal conductivity of mica alone is 0.5 W / (m · K), whereas the thermal conductivity of alumina oxide alone as a filler is 36 W / (m · K), which is higher than that of mica. Thus, the thermal conductivity of the filler is about two orders of magnitude larger. This filler improves heat dissipation and improves cooling efficiency. In the basic configuration 1, the content of the mica material is reduced as compared with the conventional example, but since the inorganic filler is also excellent in corona resistance, the corona resistance is not lowered at all.
[0022]
In FIG. 2, the insulating base material may be an organic film or a non-woven fabric instead of the glass fiber 21. Moreover, the impregnation or application | coating to the glass fiber 21 of the filler containing resin 22 may be implemented from both surfaces of an insulating base material, and the cooling efficiency improves from the conventional one.
[0023]
Further, in FIG. 12, a mica material 24 may be attached to the lower surface of the glass fiber 21 (reinforcing substrate) via a binder 25, and the cooling efficiency is improved as compared with the conventional one.
[0024]
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part showing a configuration of a rotating machine stator coil according to a reference example. The mica insulating layer 27 is formed by bonding the mica material 24 to the glass fiber 21 with the binder 25, and the filler-containing resin layer 15 is applied on the mica material 24. The filler-containing resin layer 15 is formed of a thermosetting insulating resin containing the inorganic filler (the same epoxy resin used as the filler-containing resin 22 in FIG. 2). It is formed in a band shape via a gap 15A. The filler-containing resin layer 15 was applied to the mica material 24 at a mass of 100 to 200 g per square meter, and then placed in a drying furnace at 85 to 90 ° C. for 15 minutes. After drying, the application surface of the filler-containing resin layer 15 is compressed with a roller having a mass of 1 kg using a polytetrafluoroethylene sheet, and cured in a prepreg form at 85 to 90 ° C. The rotating machine stator coil of the reference example is obtained by replacing the mica insulating layer 26 in FIG. 1 with the mica insulating layer 27 in FIG. Other configurations and processing methods are all the same as those in FIG.
[0025]
A characteristic curve 2A in FIG. 7 is a result of energization test of the stator coil of the rotating machine in the reference example. All test methods are the same as in the basic configuration. FIG. 7 shows that the temperature of the reference example is smaller than that of the conventional example or the basic configuration, and the cooling efficiency is superior. By setting it as a reference example, the conductor cross-sectional area of the coil 56 can be made smaller than the case of a basic composition, and the physique of the whole rotary machine can also be reduced.
[0026]
The reason why the cooling efficiency of the reference example was improved was that the filler-containing resin layer 15 having better thermal conductivity than the mica material 24 was increased compared to the case of the basic configuration.
[0027]
[Example 1]
FIG. 4 is a cross-sectional view of the main part showing the configuration of the rotating machine stator coil according to the first embodiment of the present invention. A filler-containing resin 22 is applied to the glass fiber 21 of the mica insulating layer 28. Other configurations are the same as those in FIG. Therefore, the rotating machine stator coil of Example 1 is obtained by replacing the mica insulating layer 26 in FIG. 1 with the mica insulating layer 28 in FIG. Therefore, all other configurations and processing methods are the same as the basic configuration (claim 1).
[0028]
A characteristic curve 3A in FIG. 7 is a result of energization test of the stator coil of the rotating machine in the first embodiment. All test methods are the same as in the basic configuration. From FIG. 7, it can be seen that the temperature of Example 1 is smaller than that of the conventional example and the reference example, and the cooling efficiency is further improved. By setting it as Example 1, the conductor cross-sectional area of the coil 56 can be made still smaller than the case of a reference example, and the physique of the whole rotary machine can also be reduced.
[0029]
The reason why the cooling efficiency of Example 1 was improved was that the filler-containing resin 22 applied to the glass fiber 21 of FIG. 4 increased compared to the reference example. The filler-containing resin 22 may be impregnated into the glass fiber 21.
[0030]
[Example 2]
FIG. 5 is a cross-sectional view of the main part showing the configuration of the rotating machine stator coil according to the second embodiment of the present invention. The reinforcing base material of the mica insulating layer 32 is made of the filler-containing film 31, and the filler-containing resin 22 is applied to the lower surface of the filler-containing film 31. Other configurations are the same as those in FIG. Therefore, the rotating machine stator coil of Example 4 is obtained by replacing only the mica insulating layer 26 in FIG. 1 with the mica insulating layer 32 in FIG. Therefore, all other configurations and processing methods are the same as the basic configuration (claim 2).
[0031]
The filler-containing film 31 shown in FIG. 5 is formed into a film shape by including an inorganic filler in the organic film material, and the thermal conductivity is about twice that of the organic film material itself. Are commercially available. For example, a corona resistant film manufactured by Toray DuPont is an example. A characteristic curve 4A in FIG. 7 is a result of energization test of the stator coil of the rotating machine in the second embodiment. All test methods are the same as in the basic configuration. From FIG. 7, it can be seen that Example 2 has a lower temperature rise and superior cooling efficiency than the conventional example. By setting it as Example 2, the conductor cross-sectional area of the coil 56 can be made smaller than the case of the prior art example 6, and the physique of the whole rotary machine can also be reduced.
[0032]
The reason why the cooling efficiency of Example 2 was improved is that the thermal conductivity of the reinforcing base material was improved as compared with the case of the conventional example.
[0033]
[Example 3]
FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part showing the configuration of the rotating machine stator coil according to the third embodiment of the present invention. The penetrating portions 16 penetrating the mica material 24 of the mica insulating layer 35 in a strip shape are scattered, and the filler-containing resin 22 is loaded into the penetrating portions 16. Other configurations are the same as those in FIG. Therefore, the rotating machine stator coil of Example 3 is obtained by replacing only the mica insulating layer 26 in FIG. 1 with the mica insulating layer 35 in FIG. Accordingly, all other configurations and processing methods are the same as the basic configuration (claim 3).
[0034]
A characteristic curve 5A in FIG. 7 is a result of energization test of the stator coil of the rotating machine in the third embodiment. All test methods are the same as in the basic configuration. From FIG. 7, it can be seen that Example 3 has a lower temperature rise and superior cooling efficiency than the conventional example. By setting it as Example 3, the conductor cross-sectional area of the coil 56 can be made smaller than the case of a prior art example, and the physique of the whole rotary machine can also be reduced.
[0035]
The reason why the cooling efficiency of Example 3 is improved is that the layer of mica material 24 has improved thermal conductivity because of the filler-containing resin 22 loaded in the penetrating part 16 as compared with the case of the conventional example. . Table 1 shows a summary of the main insulation configured in the basic configuration, the reference example, and the first to third embodiments.
[0036]
[Table 1]

In addition, in the filler-containing resin 22 of Examples 1 to 3, the weight part of the epoxy resin curing agent may be 1 to 4, but is most preferably 2 parts by weight. Further, the weight part of aluminum oxide of the filler may be 100 to 300, but is most preferably 250 parts by weight.
[0037]
The resin part of the filler-containing resin 22 or the filler-containing resin layer 15 of Examples 1 to 3 may be a polyimide resin, a bismaleimide triazine resin, a silicone resin, or a polyester resin instead of an epoxy resin. . Furthermore, as a filler for the filler-containing resin 22 or the filler-containing resin layer 15, aluminum hydroxide, calcined alumina, fused silica, calcium silicate, calcium carbonate, calcium hydroxide, silicon nitride, talc are used instead of aluminum oxide. Spherical or flat shapes such as clay, glass or glass beads, whiskers such as aluminum borate, potassium titanate, and barium may be used. Further, the adhesion treatment of the filler-containing resin 22 to the glass fiber 21 may be either coating or impregnation. The inorganic filler contained in the filler-containing resin 22 preferably has a particle size of 1 to 10 μm. If the particle size of the filler is too large, the surface of the filler-containing resin 22 after impregnation or application to the glass fiber 21 will be rough and the retainability of the filler-containing resin 22 will be poor. On the other hand, if the particle size of the filler is too small, the bulk weight is small with respect to the weight, so that the viscosity of the filler-containing resin 22 is increased and the workability of impregnation or coating is deteriorated.
[0038]
In Examples 1 to 3, if the inorganic filler is surface-treated with a coupling agent or a surfactant, the adhesion between the resin and the filler is improved. Needless to say, the glass fiber 21 is preferably alkali-free or sheet-cleaned.
[0039]
Further, in the third embodiment, instead of forming the penetrating portion 16 in FIG. 6 in the shape of a band, even if the penetrating portion 16 is formed in a circular shape or a dot shape, that is, in the shape of a dot, heat dissipation is improved. , Cooling efficiency is improved. FIG. 8 is a cross-sectional view of the main part showing the configuration of a rotating machine stator coil according to a modification of the present invention. The tape-like filler-added layer 23 is wound in a butted manner, the tape-like mica insulating layer 26 is half-wrapped, and the main insulating layer 18 is alternately formed with the filler-added layer 23 and the mica insulating layer 26. It is made of a wound one. In Examples 1 to 3, the filler-added layer 23 and the mica insulating layer 26 are all half-wrapped, but the configuration of the main insulating layer 18 is also more efficient in cooling than the conventional case. Alternatively, the configuration of the main insulating layer 18 may be reversed, and the filler-added layer 23 may be wound in a half wrap manner and the mica insulating layer 26 may be wound in a butt shape.
[0040]
【The invention's effect】
In the present invention, as described above, the main insulating layer is a mica insulating layer formed by attaching a mica material to an insulating reinforcing base material via a binder, and a thermosetting insulating resin containing an inorganic filler. Are alternately wound with a filler-added layer formed by impregnating or coating an insulating base material. Thereby, the cooling efficiency of the main insulating layer is improved as compared with the conventional configuration, and the physique of the entire rotating machine can be reduced.
[0041]
In such a configuration, the mica insulating layer is preferably provided with a thermosetting filler-containing resin layer containing an inorganic filler on the side of the anti-reinforcing substrate of the mica material. Thereby, the conductor cross-sectional area of the coil can be reduced, and the physique of the entire rotating machine can be reduced.
[0042]
In this configuration, the reinforcing base material of the mica insulating layer is an organic filler-containing film containing an inorganic filler. Thereby, the cooling efficiency of the main insulating layer is improved, and the physique of the entire rotating machine is reduced. Further, in such a configuration, the mica insulating layer has a penetrating portion that penetrates the mica material in a band shape or a spot shape through a gap, and a thermosetting filling containing an inorganic filler in the penetrating portion. The material-containing resin is loaded. Thereby, the cooling efficiency of the main insulating layer is further improved, and the physique of the entire rotating machine is further reduced.
[Brief description of the drawings]
1 is a cross-sectional view of an essential part showing the basic structure of a stator coil of a rotating machine targeted by the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of an essential part showing the structure of a filler-added layer in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of the main part showing the configuration of the stator coil of the rotating machine. FIG. 6 is a cross-sectional view of the main part showing the configuration of the rotor stator coil according to the present invention. FIG. 8 is a characteristic cross-sectional view showing the configuration of a rotating machine stator coil according to a modification of the present invention. FIG. 9 is a cross-sectional view of a main part of a conventional stator coil. FIG. 10 is a cross-sectional view showing the configuration of the rotor stator coil of FIG. FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of the main part showing the main insulating layer in FIGS. 9 and 10. FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view of the main part showing the mica insulating layer in FIG. ]
20, 52, 18: main insulating layer, 26, 27, 28, 32, 35: mica insulating layer, 21: glass fiber, 21A: warp, 21B: weft, 22: filler-containing resin, 15: filler-containing resin Layer, 23: filler-added layer, 51A: strand conductor, 51: strand conductor bundle, 24: mica material, 25: binder, 16: penetration, 31: filler-containing film

Claims

In a rotor stator coil, in which a main insulating layer is wound around a conductor in advance, and vacuum pressurization impregnation with a thermosetting resin and subsequent heat curing are processed in a state of being housed in a slot of an iron core, the main insulating layer However, the insulating base material is impregnated or coated with a mica insulating layer formed by sticking a mica material to an insulating reinforcing base material through a binder and a thermosetting insulating resin containing an inorganic filler. The mica insulating layer is provided with a thermosetting filler-containing resin layer containing an inorganic filler also on the side of the anti-reinforcing base material of the mica material. Features a rotating machine stator coil.

In a rotor stator coil, in which a main insulating layer is wound around a conductor in advance, and vacuum pressurization impregnation with a thermosetting resin and subsequent heat curing are processed in a state of being housed in a slot of an iron core, the main insulating layer However, the insulating base material is impregnated or coated with a mica insulating layer formed by sticking a mica material to an insulating reinforcing base material through a binder and a thermosetting insulating resin containing an inorganic filler. A rotating machine stator coil, wherein the reinforcing substrate of the mica insulating layer is an organic filler-containing film containing an inorganic filler, and is wound alternately with filler-added layers.

In a rotor stator coil, in which a main insulating layer is wound around a conductor in advance, and vacuum pressurization impregnation with a thermosetting resin and subsequent heat curing are processed in a state of being housed in a slot of an iron core, the main insulating layer However, the insulating base material is impregnated or coated with a mica insulating layer formed by sticking a mica material to an insulating reinforcing base material through a binder and a thermosetting insulating resin containing an inorganic filler. The mica insulating layer is alternately wound with filler-added layers, and the mica insulating layer has a penetrating portion that penetrates the mica material in a band shape or a spot shape through a gap, and this penetrating portion is filled with an inorganic material. A rotating machine stator coil, which is filled with a thermosetting filler-containing resin containing a material.

2. The rotating machine stator coil according to claim 1, wherein the reinforcing substrate of the mica insulating layer is an organic filler-containing film containing an inorganic filler.

In the stator coil according to any one of claims 1, 2, or 4, the mica insulating layer includes a penetrating portion that penetrates the mica material in a band shape or a spot shape through a gap, A rotating machine stator coil, wherein the penetrating portion is filled with a thermosetting filler-containing resin containing an inorganic filler.