JP4151326B2

JP4151326B2 - 液化ジメチルエーテル浸漬型モータ

Info

Publication number: JP4151326B2
Application number: JP2002193683A
Authority: JP
Inventors: 耕司西山; 栄治大角; 英重森山; 充彦小山; 良之井上
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-07-02
Filing date: 2002-07-02
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2022-07-02
Also published as: JP2004040892A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液化ジメチルエーテルに浸漬した状態で使用される液化ジメチルエーテル浸漬型モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、液化ジメチルエーテルに浸漬して使用される浸漬型モータは開発段階にあるが、液化天然ガスに浸漬して使用される浸漬型モータと同様に、固定子の鉄心に複数のスロットを設け、各スロットにコイル及び絶縁スペーサを装着してから、その開口部にクサビを打ち込んでコイルを固定するようにした液化ジメチルエーテル浸漬型モータが提案されている。
【０００３】
ここで、まず液化天然ガス浸漬型モータの従来例を図３及び図４を参照して説明する。
図３は従来の液化天然ガス浸漬型モータの断面図である。このモータは、円筒形の鉄心１の内周側に溝形状の複数のスロット２を設けてあり、各スロット２には開口部３が設けてある。また、各スロット２内にコイル４及びスペーサ５が装着してあり、その開口部３にクサビ６が打ち込んである。鉄心１の内側には回転子７が配置してあり、運転中は全体が液化天然ガスに浸漬された状態になる。
【０００４】
図４は図３の部分拡大図である。コイル４は、多重に巻回した絶縁導体４ａに主絶縁層４ｂが施してあり、その主絶縁層４ｂは、コイル４をスロット２に装着する前に絶縁導体４ａにマイカテープを巻回し、コイル４及び絶縁スペーサ５をスロット２に装着した後、巻回したマイカテープ層にエポキシ樹脂を真空加圧含浸したものである。したがって、コイル４にはエポキシ含浸マイカ絶縁体が用いられ、クサビ６にはエポキシガラス積層板が用いられている。
【０００５】
従来の液化天然ガス浸漬型モータは上記のように構成されているので、電磁力によりコイル４がスロット２の中で振動しないようクサビ６がコイルを強く締め付けている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の液化天然ガス浸漬型モータを液化ジメチルエーテルに浸漬して長期間使用すると、クサビ６が液化ジメチルエーテルによって軟化あるいは溶融するので、電磁力によりコイルが振動するようになり、主絶縁層４ｂが損傷して絶縁破壊し易くなるという欠点があった。
【０００７】
本発明は上記欠点を解決するためになされたものであり、その課題は液化ジメチルエーテル中でのコイル固定力の低下を抑制して絶縁寿命を長く保つことのできる液化ジメチルエーテル浸漬型モータを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、鉄心に複数のスロットを設け、このスロット内にコイル及び絶縁スペーサを装着し、前記スロットの開口部にクサビを打ち込んでコイルを固定したモータを液化ジメチルエーテルに浸漬してなる液化ジメチルエーテル浸漬型モータにおいて、液化ジメチルエーテルに浸漬した後の曲げ弾性率の低下が５％以下である樹脂、または前記樹脂を含有し液化ジメチルエーテルに浸漬した後の曲げ弾性率の低下が５％以下である複合体を前記クサビ材及び絶縁スペーサ材としたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、フッ素樹脂または前記樹脂のいずれかを含有する複合体を前記クサビ材及び絶縁スペーサ材としたことを特徴とする。
【００１０】
請求項１及び請求項２記載の発明によると、長期間運転しても、クサビ及び絶縁スペーサの弾性率が液化ジメチルエーテルによって大きく低下しないため、コイルが容易に振動しない。
【００１１】
請求項３記載の発明は、鉄心に複数のスロットを設け、このスロット内にコイル及び絶縁スペーサを装着し、前記スロットの開口部にクサビを打ち込んでコイルを固定したモータを液化ジメチルエーテルに浸漬してなる液化ジメチルエーテル浸漬型モータにおいて、液化ジメチルエーテルに浸漬した後の厚さが５％以上増大すると共に、乾燥重量の低下が３％以下である絶縁物を前記コイルの絶縁材としたことを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の液化ジメチルエーテルにおいて、エポキシ含浸マイカ絶縁をコイルに施したことを特徴とする。
請求項３及び請求項４記載の発明によると、長期間運転しても、液化ジメチルエーテルがコイル絶縁に浸透してコイル絶縁が厚くなろうとし、しかもコイル絶縁が液化ジメチルエーテルに多く溶融しないため、クサビ及び絶縁スペーサの弾性率が大きく低下しなければコイルへの締付け力も大きく低下せず、コイルが容易に振動しない。
【００１３】
請求項５記載の発明は、導体に絶縁材を被覆して絶縁導体を構成し、前記絶縁導体を多重に巻回してコイルを成形し、前記コイルを所定の位置に固定したモータを液化ジメチルエーテルに浸漬してなる液化ジメチルエーテル浸漬型モータにおいて、液化ジメチルエーテルに浸漬した後の曲げ弾性率の低下が５％以下である樹脂、または前記樹脂を含有し液化ジメチルエーテルに浸漬した後の曲げ弾性率の低下が５％以下である複合体を前記導体の絶縁材としたことを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の液化ジメチルエーテルにおいて、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、フッ素樹脂または前記樹脂のいずれかを含有する複合体を前記導体の絶縁材としたことを特徴とする。
【００１５】
請求項５及び請求項６記載の発明によると、長期間運転しても絶縁材の弾性率が液化ジメチルエーテルによって大きく低下しないため、コイルが容易に振動しない。
【００１６】
請求項７記載の発明は、複数のコイルを組み合わせ、隣接するコイルとコイルを高強度ひもで緊縛したモータを液化ジメチルエーテルに浸漬してなる液化ジメチルエーテル浸漬型モータにおいて、前記高強度ひもはアラミド繊維、ポリエチレン繊維あるいはポリエチレンテレフタレート繊維を用いて構成したことを特徴とする。
【００１７】
請求項７記載の発明によると、長期間運転しても、高強度ひもが液化ジメチルエーテルによって容易に軟化せずコイル緊縛力が大きく低下しないため、コイルが容易に振動しない。
【００１８】
請求項８記載の発明は、複数のコイルを組み合わせ、隣接するコイルとコイルの間に絶縁スペーサを装着するが、絶縁スペーサの基材にアラミド繊維あるいはガラス繊維を用いたことを特徴とする。
請求項８記載の発明によると、長期間運転しても、絶縁スペーサが液化ジメチルエーテルによって大きく軟化しないため、コイルが容易に振動しない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る液化ジメチルエーテル浸漬型モータの第１実施形態の部分断面図である。
【００２０】
図に示すように、本実施形態は、浸漬型モータの鉄心１に設けたスロット２の開口部に装着するクサビ１０及び絶縁スペーサ９の材質が従来のクサビ及び絶縁スペーサの材質と異なっている。すなわち、液化ジメチルエーテルに所定時間、例えば１０００時間浸漬しても曲げ弾性率の低下が５％以下である樹脂またはその複合体をクサビ１０及び絶縁スペーサ９に用いているので、モータを長期間運転してもクサビ１０及び絶縁スペーサ９の弾性率が液化ジメチルエーテルによって大きく低下しないため、コイル８がスロット２の中で容易に振動しない。
【００２１】
本実施形態によれば、浸漬型モータを長期間運転しても、鉄心のスロット２内に装着されたコイル８が容易に振動せず主絶縁層８ｂが損傷し難くなるので、主絶縁層８ｂの寿命を十分に長くすることができる。
【００２２】
次に、本発明に係る液化ジメチルエーテル浸漬型モータの第２実施形態を、図１を参照して説明する。
本実施形態は、浸漬型モータの鉄心１に設けたスロット２の開口部に装着するクサビ１０及び絶縁スペーサ９の材質がポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、フッ素樹脂または前記樹脂のいずれかを含有する複合体で構成されている。
【００２３】
このように構成された本実施形態において、浸漬型モータの鉄心１に設けたスロット２の開口部に装着されたクサビ１０及び絶縁スペーサ９は液化ジメチルエーテルに１０００時間曝されても、曲げ弾性率の低下が５％以下であり、また、更なる長期間の運転でもクサビ１０及び絶縁スペーサ９の弾性率が大きく低下しないため、コイル８がスロット２の中で容易に振動しない。
【００２４】
本実施形態によれば、第１実施形態による効果と同じく、コイル８が容易に振動せず主絶縁層８ｂが損傷し難くなるので、主絶縁層８ｂの寿命を十分に長くすることができる。
【００２５】
次に、本発明に係る液化ジメチルエーテル浸漬型モータの第３実施形態を、図１を参照して説明する。
本実施形態は、浸漬型モータの鉄心１に設けたスロット２内に装着する主絶縁層８ｂが従来の主絶縁層と異なり、液化ジメチルエーテルに所定時間、例えば１０００時間浸漬すると厚さが５％以上増大し、しかも乾燥重量の低下が３％以下のもので構成されている。
【００２６】
このように構成された本実施形態において、モータを長期間運転すると、スロット２の側壁と絶縁導体８ａの間の主絶縁層８ｂが液化ジメチルエーテルを吸収して厚くなろうとするが、主絶縁層８ｂが液化ジメチルエーテルに多く溶融しないため、コイル８がスロット２の中に強く固定されるようになる。
【００２７】
本実施形態によれば、浸漬型モータの鉄心１に設けたスロット２内に装着されたコイル８の固定力が増してコイル８が容易に振動しなくなり、主絶縁層８ｂが損傷し難くなるので、主絶縁層８ｂの寿命を十分に長くすることができる。
【００２８】
次に、本発明に係る液化ジメチルエーテル浸漬型モータの第４実施形態を、図１を参照して説明する。
本実施形態は、浸漬型モータの鉄心１に設けたスロット２内に装着する主絶縁層８ｂが従来のエポキシ含浸マイカ絶縁と異なり、液化ジメチルエーテルに所定時間、例えば１０００時間浸漬すると厚さが５％以上増大し、しかも乾燥重量の低下が３％以下と少ないエポキシ含浸マイカ絶縁である。特に、マイカテープ層に真空加圧含浸してあるエポキシ樹脂は硬化反応度の高く、加熱硬化した後の未反応部分の重量が３％以下と少ない。
【００２９】
このように構成された本実施形態において、モータを長期間運転すると、スロット２の側壁と絶縁導体８ａの間でエポキシ含浸マイカ絶縁が液化ジメチルエーテルを吸収して厚くなろうとするが、エポキシ含浸マイカ絶縁が液化ジメチルエーテルに多く溶融しないため、コイル８がスロット２の中に強く固定されるようになる。
【００３０】
本実施形態によれば、第３実施形態による効果と同じく、コイル８が容易に振動せずエポキシ含浸マイカ絶縁が損傷し難くなるので、エポキシ含浸マイカ絶縁の寿命を十分に長くすることができる。しかも、従来の液化天然ガス浸漬型モータのコイルにエポキシ含浸マイカ絶縁を施すための設備を共用することができるという利点を有する。
【００３１】
図２は本発明に係る液化ジメチルエーテル浸漬型モータの第５実施形態の部分断面図である。
図に示すように、本実施形態は、浸漬型モータの鉄心１に設けたスロット２内に装着されたコイル１１が多重に巻回した絶縁導体１１ａと絶縁層１１ｂから構成されている。絶縁層１１ｂは機械的強度に優れたアラミド繊維不織布である。絶縁導体１１ａは導体１２に絶縁材１３を被覆したものであり、その絶縁材１３は、液化ジメチルエーテルに所定時間、例えば１０００時間浸漬しても曲げ弾性率の低下が５％以下である樹脂またはその複合体で構成されている。
【００３２】
このように構成された本実施形態において、絶縁材１３は液化ジメチルエーテルに１０００時間曝されても曲げ弾性率の低下が５％以下であり、更なる長期間の運転でも絶縁材１３の弾性率が大きく低下しないため、絶縁導体１１ａがスロット２の中で容易に振動しない。
【００３３】
本実施形態によれば、コイル１１を構成する絶縁導体１１ａが容易に振動せず絶縁材１３が損傷し難くなるので、絶縁材１３の寿命を十分に長くすることができる。
【００３４】
次に、本発明に係る液化ジメチルエーテル浸漬型モータの第６実施形態を、図２を参照して説明する。
本実施形態は、浸漬型モータの鉄心に設けたスロット内に装着された絶縁材１３がポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、フッ素樹脂または前記樹脂のいずれかを含有する複合体で構成されている。
【００３５】
このように構成された本実施形態において、絶縁材１３は液化ジメチルエーテルに１０００時間曝されても曲げ弾性率の低下が５％以下であり、更なる長期間の運転でも絶縁材１３の弾性率が大きく低下しないため、絶縁導体１１ａがスロット２の中で容易に振動しない。
【００３６】
本実施形態によれば、第５実施形態による効果と同じく、コイル１１を構成する絶縁導体１１ａが容易に振動せず絶縁材１３が損傷し難くなるので、絶縁材１３の寿命を十分に長くすることができる。
【００３７】
次に、本発明に係る液化ジメチルエーテル浸漬型モータの第７実施形態を説明する。
本実施形態は、複数のコイルが組み合わされ、隣接するコイル端部とコイル端部が高強度ひもで緊縛されている。その高強度ひもは、アラミド繊維、ポリエチレン繊維あるいはポリエチレンテレフタレート繊維から構成されている。
【００３８】
このように構成された本実施形態において、長期間運転しても、高強度ひもが液化ジメチルエーテルによって容易に軟化せずコイル端部の緊縛力が大きく低下しないため、コイル端部が容易に振動しない。
本実施形態によれば、コイル端部が容易に振動せずコイル端部の絶縁が損傷し難くなるので、絶縁の寿命を十分に長くすることができる。
【００３９】
次に、本発明に係る液化ジメチルエーテル浸漬型モータの第８実施形態を説明する。
本実施形態は、複数のコイルが組み合わされ、隣接するコイル端部とコイル端部の間に絶縁スペーサが装着されており、その絶縁スペーサの基材にはアラミド繊維あるいはガラス繊維が用いられている。
【００４０】
このように構成された本実施形態において、モータを長期間運転しても、絶縁スペーサが液化ジメチルエーテルによって大きく軟化しないため、コイルが容易に振動しない。
本実施形態によれば、コイル端部が容易に振動せずコイル端部の絶縁が損傷し難くなるので、絶縁の寿命を十分に長くすることができる。
【００４１】
次に、本発明の第８実施形態の変形例について説明する。
本変形例は、コイル端部に固定用リングを設ける場合、固定用リングとコイル端部の間に前述のアラミド繊維あるいはガラス繊維を基材とした絶縁スペーサを装着したものである。このように構成された変形例においても、絶縁スペーサが液化ジメチルエーテルによって大きく軟化しないため、コイルが容易に振動しない。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、液化ジメチルエーテルに浸漬した状態で長期間運転してもコイルが緩まなくなるので、絶縁寿命を長く保つことの可能な液化ジメチルエーテル浸漬型モータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の部分断面拡大図。
【図２】本発明の他の実施形態の部分断面拡大図。
【図３】従来の液化天然ガス浸漬型モータの断面図。
【図４】図３の部分断面拡大図。
【符号の説明】
１…鉄心、２…スロット、３…開口部、４，８，１１…コイル、４ａ，８ａ，１１ａ…絶縁導体、４ｂ，８ｂ，１１ｂ…主絶縁層、６，１０…クサビ、５，９…絶縁スペーサ、１３…絶縁材。

Claims

鉄心に複数のスロットを設け、このスロット内にコイル及び絶縁スペーサを装着し、前記スロットの開口部にクサビを打ち込んでコイルを固定したモータを液化ジメチルエーテルに浸漬してなる液化ジメチルエーテル浸漬型モータにおいて、液化ジメチルエーテルに浸漬した後の曲げ弾性率の低下が５％以下である樹脂、または前記樹脂を含有し液化ジメチルエーテルに浸漬した後の曲げ弾性率の低下が５％以下である複合体を前記クサビ材及び絶縁スペーサ材としたことを特徴とする液化ジメチルエーテル浸漬型モータ。
ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、フッ素樹脂または前記樹脂のいずれかを含有する複合体を前記クサビ材及び絶縁スペーサ材としたことを特徴とする請求項１記載の液化ジメチルエーテル浸漬型モータ。
鉄心に複数のスロットを設け、このスロット内にコイル及び絶縁スペーサを装着し、前記スロットの開口部にクサビを打ち込んでコイルを固定したモータを液化ジメチルエーテルに浸漬してなる液化ジメチルエーテル浸漬型モータにおいて、液化ジメチルエーテルに浸漬した後の厚さが５％以上増大すると共に、乾燥重量の低下が３％以下である絶縁物を前記コイルの絶縁材としたことを特徴とする液化ジメチルエーテル浸漬型モータ。
エポキシ含浸マイカ絶縁をコイルに施したことを特徴とする請求項３記載の液化ジメチルエーテル浸漬型モータ。
導体に絶縁材を被覆して絶縁導体を構成し、前記絶縁導体を多重に巻回してコイルを成形し、前記コイルを所定の位置に固定したモータを液化ジメチルエーテルに浸漬してなる液化ジメチルエーテル浸漬型モータにおいて、液化ジメチルエーテルに浸漬した後の曲げ弾性率の低下が５％以下である樹脂、または前記樹脂を含有し液化ジメチルエーテルに浸漬した後の曲げ弾性率の低下が５％以下である複合体を前記導体の絶縁材としたことを特徴とする液化ジメチルエーテル浸漬型モータ。
ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、フッ素樹脂または前記樹脂のいずれかを含有する複合体を前記導体の絶縁材としたことを特徴とする請求項５記載の液化ジメチルエーテル浸漬型モータ。
複数のコイルを組み合わせ、隣接するコイルとコイルを高強度ひもで緊縛したモータを液化ジメチルエーテルに浸漬してなる液化ジメチルエーテル浸漬型モータにおいて、前記高強度ひもはアラミド繊維、ポリエチレン繊維あるいはポリエチレンテレフタレート繊維を用いて構成したことを特徴とする液化ジメチルエーテル浸漬型モータ。
複数のコイルを組み合わせ、隣接するコイルとコイルの間に絶縁スペーサを装着したモータを液化ジメチルエーテルに浸漬してなる液化ジメチルエーテル浸漬型モータにおいて、前記絶縁スペーサの基材にアラミド繊維あるいはガラス繊維を用いたことを特徴とする液化ジメチルエーテル浸漬型モータ。