JP4475004B2 - 回転電機用コイルの絶縁構造 - Google Patents
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Description
本発明は、回転電機用コイルの絶縁構造に係わり、特に界磁コイルの絶縁構造に関するものである。
回転機の界磁コイルは、図４で示すように電線２を所定回数巻回させて形成したコイル１に樹脂を含浸させて絶縁層３を形成し、その後加熱硬化、成形加工して回転機に取り付けられる。その含浸用樹脂としては、耐熱性、電気特性等に優れているものとして特許文献１のような樹脂が知られている。この樹脂は、ポリエステル樹脂２０〜２５部、エポキシ樹脂１〜２５部、ポリイミド樹脂１〜１５部を含有する組成物で、ポリエステル樹脂は、イソフタル酸とマレイン酸を主成分とし、また、ポリイミド樹脂はポリイミド分子中に架橋可能な２重結合を有するものである。
特許第３１４１０５７号公報
回転電機の絶縁構造としては、近年の機器の小形化、高信頼化に伴ってより高い耐熱性のものが要求されている。そこで、耐熱性の向上のためには、絶縁構造のメインとなる含浸樹脂との相性の合う電線を選定する必要がある。
また、電線の選定には耐熱性を向上させると加工性（可撓性）が低下する傾向にあるので、それらを十分に考慮する必要がある。
なお、ここでの耐熱性とは、初期絶縁破壊値に対し、熱劣化後もその低下の少ないことをいう。
また、電線の選定には耐熱性を向上させると加工性（可撓性）が低下する傾向にあるので、それらを十分に考慮する必要がある。
なお、ここでの耐熱性とは、初期絶縁破壊値に対し、熱劣化後もその低下の少ないことをいう。
そこで本発明が目的とするところは、樹脂に対応した良好なる電線を選定した絶縁構造のコイルを提供することにある。
本発明は、回転電機のコイル絶縁にポリエステル樹脂２０〜５０部、エポキシ樹脂１〜２５部、ポリエミド樹脂１〜１５部からなる樹脂組成を有するエポキシ変性ポリエステルイミド樹脂を含浸したコイル用絶縁において、
前記エポキシ変性ポリエステルイミド樹脂を主剤とし、この主剤２５〜７５部に対してエポキシアクルレートを２５〜７５部添加して含浸樹脂とし、この含浸樹脂と、エステルイミド変性ポリエステルーポリアミドイミドのダブルコートエナメル電線、若しくはエステルイミドーポリアミドイミドのダブルコートエナメル電線の何れかで構成したことを特徴としたものである。
前記エポキシ変性ポリエステルイミド樹脂を主剤とし、この主剤２５〜７５部に対してエポキシアクルレートを２５〜７５部添加して含浸樹脂とし、この含浸樹脂と、エステルイミド変性ポリエステルーポリアミドイミドのダブルコートエナメル電線、若しくはエステルイミドーポリアミドイミドのダブルコートエナメル電線の何れかで構成したことを特徴としたものである。
以上のとおり、本発明によれば、エポキシ変性ポリエステルイミド樹脂を含浸樹脂とするか、若しくはこのエポキシ変性ポリエステルイミド樹脂を含浸樹脂に所定量のエポキシアクルレートを添加した樹脂を含浸用に使用し、これら樹脂に相性のよい電線を選択してコイルの絶縁構造を構成したことにより、複雑な形状に加工したものに対しても耐熱性を向上させることができ、また、高電圧用の回転電機のコイルに対しても耐熱性向上が図れるものである。
本発明は、最良の絶縁構造を得るために次の試験を行った。
試験条件としては、含浸樹脂として特許文献１のエポキシ変性ポリエステルイミド樹脂を使用した。この樹脂の組成は、ポリエステル樹脂２０〜５０部、エポキシ樹脂１〜２５部、ポリエミド樹脂１〜１５部からなる樹脂である。
この樹脂に、従来使用されている電線として、THEIC変性ポリエステルーポリアミドイミドのダブルコートエナメル電線を指標とし、Ａ〜Ｅの検討電線を使用した。
Ａ；エステルイミド変性ポリエステルーポリアミドイミドのダブルコートエナメル電線。
試験条件としては、含浸樹脂として特許文献１のエポキシ変性ポリエステルイミド樹脂を使用した。この樹脂の組成は、ポリエステル樹脂２０〜５０部、エポキシ樹脂１〜２５部、ポリエミド樹脂１〜１５部からなる樹脂である。
この樹脂に、従来使用されている電線として、THEIC変性ポリエステルーポリアミドイミドのダブルコートエナメル電線を指標とし、Ａ〜Ｅの検討電線を使用した。
Ａ；エステルイミド変性ポリエステルーポリアミドイミドのダブルコートエナメル電線。
Ｂ；エステルイミドーポリアミドイミドのダブルコートエナメル電線。
Ｃ；ポリアミドイミドのエナメル電線。
Ｄ；アルキッド系ワニスを使用したＦ種一重巻きガラス巻線。
Ｅ；ポリエステル裏打ちマイカテープ。
試験条件としては、耐熱性として２００℃４０日の加速熱劣化後に、油中にて素線間の絶縁破壊試験を実施した。また、加工性については、フラットワイズ方向に厚みの１倍径、２倍径に曲げた後のクラック、絶縁剥がれの有無を行った。作製したコイルとしては、平角寸法２．４×５．５ｍｍの電線を使用し、コイル巻回数は１０列×６段とした。
図１，図２はその試験結果図である。図１は、２００℃４０日のＢＤＶ(Break Down Voltage)保持率（％）を示したもので、Ａ〜Ｅの検討電線全てにおいて従来方式よりもその耐熱性効果が高いことが解る。
図２は、電線曲げ時の皮膜クラック、剥離発生数（発生数／試験数）を示したものである。この結果、１倍径及び２倍径において検討電線Ａ，Ｂが複雑な形状に加工しても耐熱性が向上していることが解る。
図１，図２はその試験結果図である。図１は、２００℃４０日のＢＤＶ(Break Down Voltage)保持率（％）を示したもので、Ａ〜Ｅの検討電線全てにおいて従来方式よりもその耐熱性効果が高いことが解る。
図２は、電線曲げ時の皮膜クラック、剥離発生数（発生数／試験数）を示したものである。この結果、１倍径及び２倍径において検討電線Ａ，Ｂが複雑な形状に加工しても耐熱性が向上していることが解る。
次に、他の実施例として、実機の加工劣化と樹脂との長期の相性を把握するために実機タイプのコイルを作製して試験を行った。
電線としては、従来使用されているTHEIC変性ポリエステルーポリアミドイミドのダブルコートエナメル電線を指標とし、これに検討電線として、前述した実施例Ａ，Ｂ及びＥの電線とした。
この電線に対して、ポリエステル樹脂２０〜５０部、エポキシ樹脂１〜２５部、ポリエミド樹脂１〜１５部の組成からなる樹脂を従来樹脂とし、検討樹脂として、上記したポリエステル樹脂２０〜５０部、エポキシ樹脂１〜２５部、ポリエミド樹脂１〜１５部からなる樹脂（従来樹脂）を主剤とし、この主剤２５〜７５部に対し、エポキシアクルレート２５〜７５部添加して高電圧用含浸樹脂とした。試験条件としては、耐熱性として２００℃４０日の加速熱劣化後に、油中にて素線間の絶縁破壊試験を実施し、初期からの低下率を比較した。また、作製したコイルとしては、平角寸法２．４×５．５ｍｍの電線を使用し、コイル巻回数は１０列×６段とした。
電線としては、従来使用されているTHEIC変性ポリエステルーポリアミドイミドのダブルコートエナメル電線を指標とし、これに検討電線として、前述した実施例Ａ，Ｂ及びＥの電線とした。
この電線に対して、ポリエステル樹脂２０〜５０部、エポキシ樹脂１〜２５部、ポリエミド樹脂１〜１５部の組成からなる樹脂を従来樹脂とし、検討樹脂として、上記したポリエステル樹脂２０〜５０部、エポキシ樹脂１〜２５部、ポリエミド樹脂１〜１５部からなる樹脂（従来樹脂）を主剤とし、この主剤２５〜７５部に対し、エポキシアクルレート２５〜７５部添加して高電圧用含浸樹脂とした。試験条件としては、耐熱性として２００℃４０日の加速熱劣化後に、油中にて素線間の絶縁破壊試験を実施し、初期からの低下率を比較した。また、作製したコイルとしては、平角寸法２．４×５．５ｍｍの電線を使用し、コイル巻回数は１０列×６段とした。
図３は初期破壊値に対する低下率図で、高電圧用含浸樹脂とした場合において最も効果の大きい電線としては、Ｂのエステルイミドーポリアミドイミドのダブルコートエナメル電線が最も効果が大きく、次いでＡのエステルイミド変性ポリエステルーポリアミドイミドのダブルコートエナメル電線、Ｅのポリエステル裏打ちマイカテープの順に耐熱性効果が向上している。
１…コイル
２…電線
３…絶縁層
２…電線
３…絶縁層
Claims (1)
- 回転電機のコイル絶縁にポリエステル樹脂２０〜５０部、エポキシ樹脂１〜２５部、ポリエミド樹脂１〜１５部からなる樹脂組成を有するエポキシ変性ポリエステルイミド樹脂を含浸したコイル用絶縁において、
前記エポキシ変性ポリエステルイミド樹脂を主剤とし、この主剤２５〜７５部に対してエポキシアクルレートを２５〜７５部添加して含浸樹脂とし、この含浸樹脂と、エステルイミド変性ポリエステルーポリアミドイミドのダブルコートエナメル電線、若しくはエステルイミドーポリアミドイミドのダブルコートエナメル電線の何れかで構成したことを特徴とした回転電機のコイル用絶縁構造。
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| JP2004141851A JP4475004B2 (ja) | 2004-05-12 | 2004-05-12 | 回転電機用コイルの絶縁構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2004141851A JP4475004B2 (ja) | 2004-05-12 | 2004-05-12 | 回転電機用コイルの絶縁構造 |
Publications (2)
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| JP2005328584A JP2005328584A (ja) | 2005-11-24 |
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| JP2004141851A Expired - Lifetime JP4475004B2 (ja) | 2004-05-12 | 2004-05-12 | 回転電機用コイルの絶縁構造 |
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| JP4475470B2 (ja) | 2007-04-05 | 2010-06-09 | 三菱電機株式会社 | 回転電機のコイル部の絶縁構造 |
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2004
- 2004-05-12 JP JP2004141851A patent/JP4475004B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JP2005328584A (ja) | 2005-11-24 |
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