JP4069560B2 - 回転電機の巻線 - Google Patents
回転電機の巻線 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4069560B2 JP4069560B2 JP36066899A JP36066899A JP4069560B2 JP 4069560 B2 JP4069560 B2 JP 4069560B2 JP 36066899 A JP36066899 A JP 36066899A JP 36066899 A JP36066899 A JP 36066899A JP 4069560 B2 JP4069560 B2 JP 4069560B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductive
- tape
- winding
- coil
- rotating electrical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は回転電機の巻線に関し、特に樹脂全含浸絶縁方式で製造する高電圧回転電機の固定子巻線に適用して有用なものである。
【0002】
【従来の技術】
高電圧回転電機の固定子巻線におけるコイル絶縁の最外層には、コイル表面と鉄心との間の隙間で部分放電が発生するを防止するために、部分放電防止処理がなされている。
【0003】
樹脂全含浸絶縁方式の場合には、通常、抵抗値が102 〜104 Ω−cmになるように調整した塗料を、ガラス織布、ポリエステル織布、各種フィルムまたはアラミッド紙等の基材に塗布し、テープ又はシート状にしたものを、コイル絶縁の最外層に巻き付けて半導電層を形成するのが一般的である。この場合、要求される機能としては、半導電層がコイル絶縁に密着して半導電層とコイル絶縁との間に隙間を生じさせないこと、及び、半導電層と鉄心との間を電気的に接続状態にして同電位に保持することが必要である。
【0004】
そして、樹脂全含浸絶縁方式の場合には、コイル絶縁及び部分放電防止処理を施したコイルを鉄心溝に装着して結線作業を行った後、合成レジンを真空加圧含浸処理し、その後、乾燥炉に入れてレジンの硬化処理を行っている。
【0005】
ところが、上述の如き合成樹脂全含浸絶縁方式の場合には、硬化処理の際にレジンの硬化収縮を伴う。また、乾燥後に高温から室温に戻すときに、鉄心、絶縁層、素線導体の熱膨張差によって絶縁層に応力がかかる。その結果、このレジンの硬化収縮や、鉄心、絶縁層、素線導体の熱膨張差による応力によって、絶縁層間に微細な空隙が形成され、この空隙で部分放電が発生するという問題がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなレジンの硬化収縮や、鉄心、絶縁層、素線導体の熱膨張差による応力は、完全には抑制できない。従って、部分放電の発生に影響を与えない箇所に、この硬化収縮や熱膨張差による応力を吸収するための応力緩和層を設ける必要がある。微細な空隙があっても部分放電を発生させない箇所は、半導電層と鉄心との間である。半導電層と鉄心との間に微細な空隙が形成されたとしても、部分的に半導電層と鉄心とが電気的に接触している箇所があれば、半導電層と鉄心との間の電位は同電位に保持されているからである。
【0007】
そこで、現状では、半導電層を、コイル絶縁の表面に密着する通常(接着性)の半導電層と、鉄心とコイルとの間を非接着(離形)状態にする離形性の半導電層との2重構造にしている。即ち、コイル絶縁の最外層に接着性の良い通常の半導電テープを巻き、その上に離形性の良いテフロン半導電テープ(ふっ素樹脂混入フィルム)を巻いて処理している。なお、テフロン半導電テープを直接コイル絶縁表面に巻き付けた場合には、コイル絶縁表面との接着性が悪いため、半導電層(テフロン半導電テープ)とコイル絶縁表面との間で部分放電が発生し、部分放電抑制の効果がないことを実験的に確認している(図4の比較例1参照)。
【0008】
以上のように、現状では半導電層を2重構造にすることで部分放電の発生を抑えているが、この場合、次のような問題がある。
(1)2重に巻き重ねるため、テーピングの時間がかかる。
(2)コスト面でも余分にかかってしまう。
【0009】
従って、本発明は上記従来技術に鑑み、半導電層を2重(2回巻き付け)にすることなく絶縁層における空隙の形成を抑えて、部分放電の発生を抑制することができる回転電機の巻線を提供することを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明は次の知見を基礎とするものである。即ち、従来技術では半導電層を2重にすることで部分放電の発生を抑えているが、同様の効果は、接着力が鉄心側≪コイル絶縁側となるような半導電テープの構造とし、この半導電テープをコイル絶縁の最外層に巻回して鉄心側に硬化収縮と熱膨張差による応力を吸収させるようにすれば、1重構造でも、得ることができる。
【0011】
上記知見に基づく本発明の構成は次の通りである。
【0013】
即ち、本発明の回転電機の巻線は、樹脂全含浸絶縁方式で処理される回転電機の巻線において、
接着性の良い絶縁シート又はテープと、10 2 〜10 4 Ω−cmの抵抗値に調整された離形性の良いカーボン充填ふっ素樹脂混入フィルムとを接着剤で貼り合わせてなる半導電性シート又はテープを、接着性の良い面がコイル側となり離形性の良い面が鉄心側となるようにして、コイル絶縁の最外層に巻回したことを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【0015】
<参考例1>
図1は本発明の参考例1に係る回転電機の固定子巻線の1個を抽出して示す斜視図、図2は図1のA−A線矢視断面図、図3(a)は本発明の参考例1に係る半導電シートの斜視図、図3(b)は図3(a)のB−B線矢視断面図、図3(c)は本発明の参考例1に係る半導電テープの斜視図である。
【0016】
図1及び図2に示すように、巻線1は、4.5 mm×1.8 mmの平角エナメル銅線2を2本持ちで10段に巻回して形成したコイル導体束を、直線長500 mmの亀甲形に形成し、これにガラス裏打ち集成マイカテープ3をハーフラップで4回巻き重ねて、厚さ1.5 mmの対地絶縁層4を形成したものである。
【0017】
そして、この対地絶縁層4の鉄心溝挿入部分(コイル直線部分)に、接着性と離形性とを併せ持つ半導電テープ5を巻回して、半導電層6を形成している。
【0018】
図3に示すように、半導電テープ5は、アラミッド紙(厚さ0.05t 、例えばデュポン社製のNOMEX210)にカーボン粉、樹脂、溶剤から成る半導電塗料(低抵抗塗料)が塗布、乾燥されて102 〜104 Ω−cmの抵抗値に調整された接着性の良い半導電シート7と、同じく102 〜104 Ω−cmの抵抗値に調整された離形性の良いテフロン半導電シート(カーボン充填ふっ素樹脂混入フィルム、例えば日東電工製のニトフロン900V)8とを合成樹脂系接着剤9で貼り合わせて一体のシート10とし(図3(a),(b))、これをテープ状(幅25mm、厚さ0.12mm)にしたものである(図3(c))。従って、半導電テープ5は一方の側に接着性を有し、他方の側に離形性を有している。
【0019】
この半導電テープ5を、接着性の良い面がコイル側となり離形性の良い面が鉄心側となるようにして、端重ね(約1mmラップ)で1回巻き付けた。また、この巻回した半導電テープ5と鉄心は、電気的に接続して同電位となるようにした。なお、半導電テープ5の代わりに、これと同様の構造で且つ適宜の幅を有する半導電シートを用いてもよい。
【0020】
その後、巻線1の鉄心挿入部分(直線部分)を模擬鉄心の溝に装着して、エポキシ系樹脂を全含浸絶縁方式で真空加圧含浸処理し、乾燥炉で硬化処理を行った。
【0021】
<参考例2>
上記参考例1において、アラミッド紙の代わりにポリエステル不織布(例えば日本バイリーン製のH-81015 )を使用した。
【0022】
<参考例3>
上記参考例1において、アラミッド紙の代わりにガラス繊維織布を使用した。
【0023】
<参考例4>
上記参考例1において、アラミッド紙の代わりにポリエステル繊維織布を使用した。
【0024】
<参考例5>
上記参考例1において、アラミッド紙の代わりにポリエステルフィルムを使用した。
【0025】
<実施例1>
上記参考例1において、アラミッド紙に半導電塗料を塗布した半導電シート7の代わりに、アラミッド紙に半導電塗料を塗布しない絶縁シートを用い、この接着性の良い絶縁シートと離形性の良いテフロン半導電シート8とを合成樹脂系接着剤で貼り合わせて一体のシートとし、これをテープ状(幅25mm、厚さ0.12mm)にした。そして、この半導電テープを、接着性の良い面がコイル側となり離形性の良い面が鉄心側となるようにして、端重ね(約1mmラップ)で1回巻き付けた。また、この巻回した半導電テープと鉄心は、電気的に接続して同電位となるようにした。
【0026】
<実施例2>
上記実施例1において、アラミッド紙の代わりにガラス繊維織布を使用した。
【0027】
<実施例3>
上記実施例1において、アラミッド紙の代わりにポリエステル繊維織布を使用した。
【0028】
<実施例4>
上記実施例1において、アラミッド紙の代わりにポリエステルフィルムを使用した。
【0029】
<実施例5>
上記実施例1において、アラミッド紙の代わりにポリエステル不織布を使用した。
【0030】
<比較例1>
上記参考例1において、部分放電防止処理に、半導電テープとして、半導電テープ5の代わりにテフロン半導電テープのみを使用した。
【0031】
<比較例2>
上記参考例1において、部分放電防止処理に、半導電テープ5の代わりに、ポリエステル繊維織布に半導電塗料(低抵抗塗料)を塗布、乾燥して102 〜104 −cmの抵抗値に調整したものを、テープ状にして、端重ね(1mmラップ)で巻き付け、その上にテフロン半導電テープを同様に巻き付けた。
【0032】
図4には、上記参考例1〜5,実施例1〜5及び比較例1,2のレジン硬化後のΔtanδ(:tanδ(at 6.6kv)−tanδ (at 2.0kv))特性を示す。Δtanδは部分放電量に比例するため、絶縁層中の空隙量を示す指標として用いられている。図4に示すように、比較例1に比べ、参考例1〜5,実施例1〜5の全てにおいて、Δtanδ値が小さくなっており、部分放電抑制の効果が確認できた。また、従来技術である比較例2に比べると、参考例1〜5,実施例1〜5はほぼ同等のΔtanδ値であり、半導電層1回巻き付けでも、従来の半導電層2回巻き付けと同等の部分放電抑制効果が確認できた。
【0033】
そして、このように1回巻き付けで効果的な部分放電防止処理が可能となるため、従来の2回巻き付けに比べて、テーピンングの時間が短縮され、コスト面でも有利であり、また、コイル絶縁厚さが縮小でき、マシンの小形、軽量化につながる。
【0034】
なお、鉄心溝に装着されたコイルは通電により熱膨張するため、特に鉄心長大の場合などには、本発明の半導電テープ又はシートをコイルに巻回する他に、鉄心溝とのすべりをよりよくするためにコイル表面又は鉄心溝表面に離形剤又は離形性のよいフィルムを施してもよい。
【0036】
【発明の効果】
以上、発明の実施の形態とともに具体的に説明したように、本発明の回転電機の巻線によれば、樹脂全含浸絶縁方式で処理される回転電機の巻線において、接着性の良い絶縁シート又はテープと、10 2 〜10 4 Ω−cmの抵抗値に調整された離形性の良いカーボン充填ふっ素樹脂混入フィルムとを接着剤で貼り合わせてなる半導電性シート又はテープを、接着性の良い面がコイル側となり離形性の良い面が鉄心側となるようにして、コイル絶縁の最外層に巻回したため、半導電層1回巻き付けでも、従来の半導電層2回巻き付けと同等の部分放電抑制効果が得られる。そして、このように1回巻き付けで効果的な部分放電防止処理が可能となるため、従来の2回巻き付けに比べて、半導電テープ又はシートを巻き付ける時間が短縮され、コスト面でも有利であり、また、コイル絶縁厚さが縮小でき、マシンの小形、軽量化につながる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1に係る回転電機の固定子巻線の1個を抽出して示す斜視図である。
【図2】図1のA−A線矢視断面図である。
【図3】(a)は本発明の実施例1に係る半導電シートの斜視図、(b)は(a)のB−B線矢視断面図、(c)は本発明の実施例1に係る半導電テープの斜視図である。
【図4】各実施例及び比較例のレジン硬化後のΔtanδ特性を示す図である。
【符号の説明】
1 巻線
2 平角エナメル銅線
3 ガラス裏打ち集成マイカテープ
4 対地絶縁層
5 半導電テープ
6 半導電層
7 接着性の良い半導電シート
8 離形性の良いテフロン半導電シート
9 合成樹脂系接着剤
10 半導電シート
Claims (1)
- 樹脂全含浸絶縁方式で処理される回転電機の巻線において、
接着性の良い絶縁シート又はテープと、10 2 〜10 4 Ω−cmの抵抗値に調整された離形性の良いカーボン充填ふっ素樹脂混入フィルムとを接着剤で貼り合わせてなる半導電性シート又はテープを、接着性の良い面がコイル側となり離形性の良い面が鉄心側となるようにして、コイル絶縁の最外層に巻回したことを特徴とする回転電機の巻線。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36066899A JP4069560B2 (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | 回転電機の巻線 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36066899A JP4069560B2 (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | 回転電機の巻線 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001178058A JP2001178058A (ja) | 2001-06-29 |
JP4069560B2 true JP4069560B2 (ja) | 2008-04-02 |
Family
ID=18470405
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP36066899A Expired - Lifetime JP4069560B2 (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | 回転電機の巻線 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4069560B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006246599A (ja) * | 2005-03-02 | 2006-09-14 | Toshiba Corp | 半導電性テープ、半導電性テープの製造方法、絶縁コイル及び回転電機 |
US8395296B2 (en) * | 2009-09-16 | 2013-03-12 | Siemens Energy, Inc. | Tape structure with conductive outer side and electrically insulating inner side |
-
1999
- 1999-12-20 JP JP36066899A patent/JP4069560B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001178058A (ja) | 2001-06-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4913551B2 (ja) | 回転電機巻線及び回転電機並びにそれに用いる半導電性絶縁基材 | |
JP3745383B2 (ja) | 回転電機の固定子コイル | |
JP2000510316A (ja) | 大型電気機械の導体巻線構造 | |
JP2007282410A (ja) | 回転電機の固定子コイル、回転電機の固定子コイルの製造方法、半導電性シート、半導電性テープ、および回転電機 | |
JP4069560B2 (ja) | 回転電機の巻線 | |
JPH1028345A (ja) | 高圧回転機固定子絶縁コイル | |
JP6585441B2 (ja) | 回転電機コイル、回転電機、および回転電機コイルの製造方法 | |
JP3651629B2 (ja) | 高圧回転機固定子絶縁コイル | |
JP4004028B2 (ja) | 回転電機の固定子コイル | |
JP3284593B2 (ja) | 高圧回転電機の固定子コイル | |
JP3472670B2 (ja) | 回転電機の巻線 | |
JP2002223550A (ja) | 回転電機の固定子絶縁コイルの製造方法 | |
JPH09149578A (ja) | 高圧回転機コイル | |
JPH09308159A (ja) | 回転電機の固定子コイル | |
JPH10210694A (ja) | 回転電機の絶縁線輪 | |
JPS624937B2 (ja) | ||
JPH09131011A (ja) | 回転電機の絶縁構造 | |
JP2616103B2 (ja) | 耐熱性コイルの製造方法 | |
JPH08237916A (ja) | 高圧回転機の固定子コイル製造方法 | |
JPH09182343A (ja) | 回転電機の固定子 | |
JP2842975B2 (ja) | 回転電機の固定子コイル | |
JP2000125498A (ja) | 三相交流回転機用固定子コイルの絶縁構造 | |
JP4675741B2 (ja) | 回転電機の固定子コイル | |
JP2000060047A (ja) | 回転電機の固定子コイル | |
JPS59117435A (ja) | 回転電機の高圧コイル |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041117 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070725 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070925 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071126 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20071225 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080107 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4069560 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110125 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120125 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130125 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140125 Year of fee payment: 6 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |