JP4173300B2

JP4173300B2 - 電気機器コイルの絶縁材

Info

Publication number: JP4173300B2
Application number: JP2001299926A
Authority: JP
Inventors: 義彦和田; 正道小出; 彰小椋; 真右江口
Original assignee: Nikkiso Co Ltd
Current assignee: Nikkiso Co Ltd
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2008-10-29
Anticipated expiration: 2021-09-28
Also published as: JP2003109815A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気機器のコイルに用いられる絶縁材に関するものであり、特に電動機のコアのスロット内に配置され、コアとコイル導線の間の絶縁を行うスロットライナの構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気機器のコイルは、このコイルのコアとの間の絶縁を確保するために、これらの間に絶縁材を設けている。電気機器に属する電動機や発電機などの回転電機は、配列された複数の歯を有するコアを有し、この歯と歯の間の空間、すなわちスロットにコイル導線を納めて構成されている。コイル導線とコアとの間の絶縁を確保するために、これらの間にスロットライナと呼ばれるシート状の絶縁材が配置されている。
【０００３】
高温環境下で用いられる回転電機について、前記絶縁材についても十分な耐熱性が必要となる。このような絶縁材として、マイカを使用したものが知られている。マイカを使用した絶縁材は、細かいフレーク状のマイカを樹脂で固めた集成マイカと、雲母の石から薄片を剥がして数枚を張り合わせた剥がしマイカがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述の集成マイカを用いた絶縁材は、マイカの細片をつないでいる樹脂の耐熱性が十分でない場合がある。また、材料がもろいため、製作時に孔が明いていたり、回転電機の使用による振動などにより孔が明き絶縁破壊を起こす可能性がある。一方、剥がしマイカを用いた絶縁材は、曲げに弱く、スロット内に納めるときなどに折れて、絶縁破壊を起こす可能性がある。また、高価である。
【０００５】
本発明は、前述の問題点を考慮してなされたものであり、電気機器のコイルの絶縁材において、耐熱性、強度などを向上させることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために、本発明の、電気機器のコアとコイルの間に配置される絶縁材は、剥がしマイカを基材とする剥がしマイカ絶縁シートと、集成マイカを基材とする集成マイカ絶縁シートとが少なくとも１枚ずつ積層され、形成されている。
【０００７】
剥がしマイカと集成マイカの絶縁シートのそれぞれの欠点を互いに補うようにして、絶縁性能が向上される。
【０００８】
また、本発明の他の態様として、回転電機のコアのスロット内に配置され、前記スロット内に納められるコイル導線と、前記コアとを絶縁するスロットライナについて、剥がしマイカを基材とする剥がしマイカ絶縁シートと、集成マイカを基材とする集成マイカ絶縁シートとが少なくとも１枚ずつ積層され、形成されるものとすることができる。
【０００９】
さらに、１枚の剥がしマイカ絶縁シートを２枚の集成マイカ絶縁シートで挟むようにして積層することもできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。図１は、電気機器の一例としての回転電機のステータの断面図である。ステータのコア１０は、概ね円筒形を有し、その内周、すなわちロータに対向する面には、周方向に所定の間隔で歯１２が配列されている。歯１２の間の空間である各スロット１４内にはコイルを形成する導線１６が納められるように配置されている。
【００１１】
図２は、一つのスロット１４を拡大して示した図である。コイルの導線１６と、コア１０の間には、スロット内周に沿うように、絶縁材としてのスロットライナ１８が配置されている。スロットライナ１８は、３層から構成され、以降、内側から内層２０、中層２２、外層２４と呼ぶ。内層２０および外層２４は、集成マイカを基材とした集成マイカ絶縁シートからなり、中層２２は、剥がしマイカを基材とした剥がしマイカ絶縁シートからなる。なお、図２おいて、スロットライナ１８は、その構成を明確に示すために、実際の寸法より厚みを強調してして示している。スロット１４の開口部分にはウエッジ２５が配置されている。
【００１２】
集成マイカ絶縁シートは、図３（ａ）に示すようにフレーク状のマイカを樹脂によりつなぎ固めた基材シート２６と、ガラス繊維を織ったガラスクロスシート２８を積層して形成されている。また、図３（ｂ）に示すように、前記の集成マイカを含む基材シート２６を２枚のガラスクロスシートで挟持し、積層して形成されるものとすることもできる。内層２０と外層２４に挟持される中層２２は、剥がしマイカを基材とする剥がしマイカ基材絶縁シートからなる。剥がしマイカ絶縁シートも、図３（ａ）または図３（ｂ）のように、剥がしマイカを含む基材シートとガラスクロスシートからなる２層または３層の層構造を有している。
【００１３】
集成マイカ絶縁シートは、柔軟性があり、工作性良好である。一方、耐電圧値が比較的低い。剥がしマイカ絶縁シートは、耐電圧値は高い反面、曲げる際に折れやすい。また、価格的には、剥がしマイカ絶縁シートの方が高価である。本実施形態においては、剥がしマイカ絶縁シートを、集成マイカ絶縁シート２枚で挟持して、３層構造とすることにより、スロット内に、これをスロットライナとして挿入する際の工作性を向上させている。すなわち、折れやすい剥がしマイカ絶縁シートを比較的機械的強度の高い集成マイカ絶縁シートで挟んだことにより、これらの絶縁シートを曲げる際に、集成マイカ絶縁シートが剥がしマイカ絶縁シートを支えるようにして応力の集中を防止し、折れを防止する。また、剥がしマイカ絶縁シートを３枚用いるよりも、２枚を集成マイカ絶縁シートとすることで、安価となる。
【００１４】
このように、剥がしマイカ絶縁シートと集成マイカ絶縁シートの双方の良好な特性を合わせ持つ絶縁材、スロットライナを構成することができる。また、集成マイカ絶縁シートは、ワニスの含浸性がよく、この面からも絶縁性の向上が図れる。
【００１５】
本実施形態のスロットライナは、特に高温環境下、例えば高温の流体を取り扱うキャンドモータポンプの電動機のステータなどに用いることが好適であるが、他のコイルに関連する電気機器に用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】電気機器の一例としての電動機のステータの構成を示す図である。
【図２】スロット内でのスロットライナの配置を示す図である。
【図３】スロットライナを構成する絶縁シートの断面構成の例を示す図である。
【符号の説明】
１０コア、１２歯、１４スロット、１６導線、１８スロットライナ、２０内層（集成マイカ絶縁シート）、２２中層（剥がしマイカ絶縁シート）、２４外層（集成マイカ絶縁シート）。

Claims

電気機器のコアとコイルの間に配置され、これらを絶縁する絶縁材であって、
剥がしマイカを基材とする剥がしマイカ絶縁シートと、集成マイカを基材とする集成マイカ絶縁シートとが積層されて形成され、
前記剥がしマイカ絶縁シートは、剥がしマイカを含む基材シートと、ガラス繊維を織ったガラスクロスシートを積層して形成され、
前記集成マイカ絶縁シートは、集成マイカを含む基材シートを、ガラス繊維を織ったガラスクロスシートで挟むようにして積層して形成され、
１枚の前記剥がしマイカ絶縁シートを２枚の前記集成マイカ絶縁シートで挟んでいる、
絶縁材。
回転電機のコアのスロット内に配置され、前記スロット内に納められるコイル導線と、前記コアとを絶縁するスロットライナであって、
剥がしマイカを基材とする剥がしマイカ絶縁シートと、集成マイカを基材とする集成マイカ絶縁シートとが少なくとも１枚ずつ積層されて形成され、
前記剥がしマイカ絶縁シートは、剥がしマイカを含む基材シートと、ガラス繊維を織ったガラスクロスシートを積層して形成され、
前記集成マイカ絶縁シートは、集成マイカを含む基材シートを、ガラス繊維を織ったガラスクロスシートで挟むようにして積層して形成されている、
１枚の前記剥がしマイカ絶縁シートを２枚の前記集成マイカ絶縁シートで挟んでいる、
スロットライナ。
請求項２に記載のスロットライナを用いた回転電機。