JPH05146105A - 導線及び回転電機 - Google Patents
導線及び回転電機Info
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- JPH05146105A JPH05146105A JP3306159A JP30615991A JPH05146105A JP H05146105 A JPH05146105 A JP H05146105A JP 3306159 A JP3306159 A JP 3306159A JP 30615991 A JP30615991 A JP 30615991A JP H05146105 A JPH05146105 A JP H05146105A
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- Japan
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- iron core
- magnetic sheet
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- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】サージ電圧を緩和し効率を上げる。
【構成】鉄心１のスロット２に挿入された導線３とスロ
ット２の内周面との間にアモルファス合金のアモルファ
ス被膜６が形成された磁性シート５を挿入する。
ット２の内周面との間にアモルファス合金のアモルファ
ス被膜６が形成された磁性シート５を挿入する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、とくにリアクタンスを
増やした導線及びこの導線を使った回転電機に関する。
増やした導線及びこの導線を使った回転電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、電圧形インバータをパル
ス幅変調（PulseWidth Modulation）によって出力制御
（以下、ＰＷＭ制御という）して、誘導電動機を駆動す
るときには、インバータで発生する図５の点線Ａで示す
ような振動するサージ電圧が発生し、この電圧による高
調波電流と、誘導電動機の内部で発生する高調波磁束の
影響が問題となる。図10は、従来の回転電機の電機子を
示す部分断面図で、固定子を軸方向と直交方向に切断し
た図を示す。図10において、環状にプレス抜きされた固
定子鉄心１には、内周側が開口した略凸字状のスロット
２が放射状に設けられている。このスロット２には、開
口部２ａの内側に絶縁板の楔10が挿入され、この楔10と
スロット２の内周には、上述したサージ電圧に耐える厚
さの絶縁シート25が楔10の内側で重ねられて挿入されて
いる。この絶縁シート25の内部には、表面に図示しない
絶縁被膜が形成された導線23が挿入されている。この回
転電機の電機子巻線にＰＷＭ制御されたインバータの出
力が加えられると、ＰＷＭ制御によって数kHz から数10
kHz の周波数でパワー素子をスイッチングする度に出力
電圧がマイクロsec の時間で急峻に立ち上がる上記サー
ジ電圧が発生する。したがって、高調波分の影響で、誘
導電動機のトルクの動脈や巻線内の損失が増加して温度
が上昇する。さらに、上記回転電機の内部で発生する高
調波成分の磁束による導体と鉄心の温度上昇が加わり、
インバータをコンバータとして発電機の出力を制御され
た直流に変換するときにも、同じ理由で、発電機にとっ
て上記問題がある。
ス幅変調（PulseWidth Modulation）によって出力制御
（以下、ＰＷＭ制御という）して、誘導電動機を駆動す
るときには、インバータで発生する図５の点線Ａで示す
ような振動するサージ電圧が発生し、この電圧による高
調波電流と、誘導電動機の内部で発生する高調波磁束の
影響が問題となる。図10は、従来の回転電機の電機子を
示す部分断面図で、固定子を軸方向と直交方向に切断し
た図を示す。図10において、環状にプレス抜きされた固
定子鉄心１には、内周側が開口した略凸字状のスロット
２が放射状に設けられている。このスロット２には、開
口部２ａの内側に絶縁板の楔10が挿入され、この楔10と
スロット２の内周には、上述したサージ電圧に耐える厚
さの絶縁シート25が楔10の内側で重ねられて挿入されて
いる。この絶縁シート25の内部には、表面に図示しない
絶縁被膜が形成された導線23が挿入されている。この回
転電機の電機子巻線にＰＷＭ制御されたインバータの出
力が加えられると、ＰＷＭ制御によって数kHz から数10
kHz の周波数でパワー素子をスイッチングする度に出力
電圧がマイクロsec の時間で急峻に立ち上がる上記サー
ジ電圧が発生する。したがって、高調波分の影響で、誘
導電動機のトルクの動脈や巻線内の損失が増加して温度
が上昇する。さらに、上記回転電機の内部で発生する高
調波成分の磁束による導体と鉄心の温度上昇が加わり、
インバータをコンバータとして発電機の出力を制御され
た直流に変換するときにも、同じ理由で、発電機にとっ
て上記問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】したがって、インバー
タやコンバータに接続された誘導電動機や発電機におい
ては、上述のサージ電圧と温度上昇に耐えるために、商
用周波数の電源で駆動される回転電機に比べて、絶縁部
分を強化しなければならないので、外形が大きくなり効
率が下がるだけでなく、同じ理由で、容量を上げるため
に定格電圧を上げる上で障害となる。そこで、第１の発
明の目的は、適用機器の絶縁特性と効率の低下を防ぐこ
とのできる導線を得ることであり、第２，第３の発明の
目的は、効率の低下を防ぎ、外形を増やすことなく絶縁
部分の特性の低下を防ぎ、出力と寿命の低下を防ぐこと
のできる回転電機を得ることである。
タやコンバータに接続された誘導電動機や発電機におい
ては、上述のサージ電圧と温度上昇に耐えるために、商
用周波数の電源で駆動される回転電機に比べて、絶縁部
分を強化しなければならないので、外形が大きくなり効
率が下がるだけでなく、同じ理由で、容量を上げるため
に定格電圧を上げる上で障害となる。そこで、第１の発
明の目的は、適用機器の絶縁特性と効率の低下を防ぐこ
とのできる導線を得ることであり、第２，第３の発明の
目的は、効率の低下を防ぎ、外形を増やすことなく絶縁
部分の特性の低下を防ぎ、出力と寿命の低下を防ぐこと
のできる回転電機を得ることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段及び作用】第１の発明は、
導体の外表面に絶縁層を形成し、この絶縁層の表面にア
モルファス合金層を形成することで、導体のリアクタン
スを増やし、外部から侵入するサージ電圧や高周波の磁
界の影響を緩和して、機器の絶縁特性と効率の低下を防
ぐことのできる導線である。
導体の外表面に絶縁層を形成し、この絶縁層の表面にア
モルファス合金層を形成することで、導体のリアクタン
スを増やし、外部から侵入するサージ電圧や高周波の磁
界の影響を緩和して、機器の絶縁特性と効率の低下を防
ぐことのできる導線である。
【０００５】第２の発明は、鉄心のスロットに巻線が挿
入された回転電機において、スロットと巻線の間にアモ
ルファス合金のシートを挿入することで、外部から侵入
するサージ電圧や高周波の磁界の影響を緩和して、外形
を増やすことなく、絶縁特性と効率の低下を防ぐことの
できる回転電機である。
入された回転電機において、スロットと巻線の間にアモ
ルファス合金のシートを挿入することで、外部から侵入
するサージ電圧や高周波の磁界の影響を緩和して、外形
を増やすことなく、絶縁特性と効率の低下を防ぐことの
できる回転電機である。
【０００６】第３の発明は、鉄心のスロットに導体が挿
入された回転電機において、導体の外表面をアモルファ
ス合金のシートで覆ったことで、外形を増やすことな
く、絶縁特性と効率の低下を防ぐことのできる回転電機
である。
入された回転電機において、導体の外表面をアモルファ
ス合金のシートで覆ったことで、外形を増やすことな
く、絶縁特性と効率の低下を防ぐことのできる回転電機
である。
【０００７】
【実施例】以下、第１の発明の一実施例を図面を参照し
て説明する。図４は、第１の発明の導線を示す。図４に
おいて、銅線11の外表面には、ポリミイド樹脂の絶縁被
膜12が形成され、この絶縁被膜12の外表面には約20μｍ
の厚さのアモルファス被膜13が蒸着で形成されている。
て説明する。図４は、第１の発明の導線を示す。図４に
おいて、銅線11の外表面には、ポリミイド樹脂の絶縁被
膜12が形成され、この絶縁被膜12の外表面には約20μｍ
の厚さのアモルファス被膜13が蒸着で形成されている。
【０００８】このように構成された導線においては、導
線３の外表面のアモルファス被膜13とスロット２の内周
に挿入された磁性シート５のアモルファス被膜６は、図
６の磁束密度と透磁率の特性を示すグラフに示すよう
に、固定子鉄心１を構成する珪素鋼板の透磁率に比べて
とくに高周波領域での透磁率が高く、数10から数 100倍
となるので、インダクタンスを増やすことができ、図５
の曲線Ｂで示すように、巻線４に流れるサージ電圧を抑
制することができる。さらに、この導線を交流電動機の
巻線に使用したときには、交流電動機の内部で発生した
高調波磁束の導線３の内部への影響を防ぐシールド効果
も発揮するので、導体３の損失を減らし、温度上昇を防
ぐことができる。
線３の外表面のアモルファス被膜13とスロット２の内周
に挿入された磁性シート５のアモルファス被膜６は、図
６の磁束密度と透磁率の特性を示すグラフに示すよう
に、固定子鉄心１を構成する珪素鋼板の透磁率に比べて
とくに高周波領域での透磁率が高く、数10から数 100倍
となるので、インダクタンスを増やすことができ、図５
の曲線Ｂで示すように、巻線４に流れるサージ電圧を抑
制することができる。さらに、この導線を交流電動機の
巻線に使用したときには、交流電動機の内部で発生した
高調波磁束の導線３の内部への影響を防ぐシールド効果
も発揮するので、導体３の損失を減らし、温度上昇を防
ぐことができる。
【０００９】次に、第２の発明の回転電機の一実施例を
図面を参照して説明する。図１は、第２の発明の回転電
機を示す部分断面図で、固定子の軸方向と直交する方向
の断面図である。図１において、環状にプレス抜きされ
た固定子鉄心１には、内周側が開口した略凸字形のスロ
ット２があらかじめ放射状に形成されている。このスロ
ット２の内周側の開口部２ａの内側には、絶縁板の楔10
が挿入され、この楔10の内側には、スロット２の内周に
図２で後述する磁性シート５が開口部２ａ側で重ねられ
て台形状にして挿入されている。この台形状に巻かれた
磁性シート５の内側には、図４で後述する導線３が固定
子鉄心１の片側から挿入されて巻線４を形成している。
この巻線４と磁性シート５が挿入された固定子鉄心１
は、エポキシ樹脂で真空含浸されて、各導線３の間や磁
性シート５とスロット２の内周間にエポキシ樹脂が充填
される。
図面を参照して説明する。図１は、第２の発明の回転電
機を示す部分断面図で、固定子の軸方向と直交する方向
の断面図である。図１において、環状にプレス抜きされ
た固定子鉄心１には、内周側が開口した略凸字形のスロ
ット２があらかじめ放射状に形成されている。このスロ
ット２の内周側の開口部２ａの内側には、絶縁板の楔10
が挿入され、この楔10の内側には、スロット２の内周に
図２で後述する磁性シート５が開口部２ａ側で重ねられ
て台形状にして挿入されている。この台形状に巻かれた
磁性シート５の内側には、図４で後述する導線３が固定
子鉄心１の片側から挿入されて巻線４を形成している。
この巻線４と磁性シート５が挿入された固定子鉄心１
は、エポキシ樹脂で真空含浸されて、各導線３の間や磁
性シート５とスロット２の内周間にエポキシ樹脂が充填
される。
【００１０】図２は、磁性シート５の拡大斜視図を示
す。図２において、帯状のテフロンフィルム７の片面に
は、アモルファス磁性合金の粉末が約２０μｍの厚さで
蒸着されたアモルファス被膜６が形成され、このアモル
ファス被膜６の表面にはテフロンフィルム７が気密に接
合されている。
す。図２において、帯状のテフロンフィルム７の片面に
は、アモルファス磁性合金の粉末が約２０μｍの厚さで
蒸着されたアモルファス被膜６が形成され、このアモル
ファス被膜６の表面にはテフロンフィルム７が気密に接
合されている。
【００１１】図７は、本発明の回転電機の他の実施例を
示し、磁性シート５を２回巻きとして、巻線４の内部に
も磁性シート５の環状部分を形成したもので、この場合
には、導線３の相互間の高調波磁束の遮蔽効果が更に上
る利点がある。
示し、磁性シート５を２回巻きとして、巻線４の内部に
も磁性シート５の環状部分を形成したもので、この場合
には、導線３の相互間の高調波磁束の遮蔽効果が更に上
る利点がある。
【００１２】図８は、本発明の回転電機の異なる他の実
施例を示し、溝２の内口部２ａの内側に幅の狭い磁性シ
ート14を挿入したもので、その内部に、磁性シート10の
内側が開口した磁性シート５を挿入したものである。こ
の場合には、図１，図７で示した楔10が要らなくなる利
点がある。なお、上記実施例において、磁性シート５
は、アモルファス被膜６の両面にテフロンフィルム７を
設けた例で説明したが、図３に示すように、アモルファ
ス被膜６の片側だけにテフロンフィルム７を設け、この
テフロンフィルム７を内側にして導線３に巻き付けても
よい。
施例を示し、溝２の内口部２ａの内側に幅の狭い磁性シ
ート14を挿入したもので、その内部に、磁性シート10の
内側が開口した磁性シート５を挿入したものである。こ
の場合には、図１，図７で示した楔10が要らなくなる利
点がある。なお、上記実施例において、磁性シート５
は、アモルファス被膜６の両面にテフロンフィルム７を
設けた例で説明したが、図３に示すように、アモルファ
ス被膜６の片側だけにテフロンフィルム７を設け、この
テフロンフィルム７を内側にして導線３に巻き付けても
よい。
【００１３】図９は、第３の発明の回転電機の一実施例
を示し、誘導電動機の回転子に適用した例を示す。図９
において、回転子鉄心16の外周に形成された溝22には、
外周に磁性シート５が巻きつけられた導体バー15が挿入
されている。この場合にも回転電機の回転子例の損失を
減らすことができ、効率を上げることができる。なお、
固定子側には、スロット２の内周に図１と同様に磁性シ
ート５が挿入されており、導線３の間には、外周側と内
周側を二等分するように磁性シート５が挿入され図７と
同様に損失の低減が図られているが、これは、図１及び
図８に示す回転電機にも同様に適用することができる。
なお、上記実施例では、回転電機の例で説明したが、回
転電機でなくて、例えばリニア誘導電機やリニア同期電
動機などのリニアモータにも適用することができる。
を示し、誘導電動機の回転子に適用した例を示す。図９
において、回転子鉄心16の外周に形成された溝22には、
外周に磁性シート５が巻きつけられた導体バー15が挿入
されている。この場合にも回転電機の回転子例の損失を
減らすことができ、効率を上げることができる。なお、
固定子側には、スロット２の内周に図１と同様に磁性シ
ート５が挿入されており、導線３の間には、外周側と内
周側を二等分するように磁性シート５が挿入され図７と
同様に損失の低減が図られているが、これは、図１及び
図８に示す回転電機にも同様に適用することができる。
なお、上記実施例では、回転電機の例で説明したが、回
転電機でなくて、例えばリニア誘導電機やリニア同期電
動機などのリニアモータにも適用することができる。
【００１４】
【発明の効果】以上、第１の発明によれば、導体の外表
面に絶縁層を形成し、この絶縁層の表面にアモルファス
合金層を形成することで、リアクタンスを増やしたの
で、機器の絶縁特性と効率の低下を防ぐことのできる導
線を得ることができる。
面に絶縁層を形成し、この絶縁層の表面にアモルファス
合金層を形成することで、リアクタンスを増やしたの
で、機器の絶縁特性と効率の低下を防ぐことのできる導
線を得ることができる。
【００１５】また、第２の発明によれば、鉄心のスロッ
トに巻線が挿入された回転電機において、スロットと巻
線の間にアモルファス合金のシートを挿入することで、
巻線のリアクタンスを増やして外部から侵入するサージ
電圧や高周波の磁界の影響を緩和したので、外形を増や
すことなく、絶縁特性と効率の低下を防ぐことのできる
回転電機を得ることができる。
トに巻線が挿入された回転電機において、スロットと巻
線の間にアモルファス合金のシートを挿入することで、
巻線のリアクタンスを増やして外部から侵入するサージ
電圧や高周波の磁界の影響を緩和したので、外形を増や
すことなく、絶縁特性と効率の低下を防ぐことのできる
回転電機を得ることができる。
【００１６】さらに、第３の発明によれば、鉄心のスロ
ットに導体が挿入された回転電機において、導体の外表
面をアモルファス合金のシートで覆うことで、導体のリ
アクタンスを増やして、外部から侵入するサージ電圧や
高調波の磁界の影響を緩和したので、外形を増やすこと
なく、絶縁特性と効率の低下を防ぐことのできる回転電
機を得ることができる。
ットに導体が挿入された回転電機において、導体の外表
面をアモルファス合金のシートで覆うことで、導体のリ
アクタンスを増やして、外部から侵入するサージ電圧や
高調波の磁界の影響を緩和したので、外形を増やすこと
なく、絶縁特性と効率の低下を防ぐことのできる回転電
機を得ることができる。
【図１】第２の発明の回転電機の一実施例を示す部分断
面図。
面図。
【図２】第２の発明の回転電機の要部を示す斜視図。
【図３】第２の発明の回転電機の他の実施例を示す要部
斜視図。
斜視図。
【図４】第１の発明の導線のー実施例を示す断面図。
【図５】第１，第２，第３の発明の作用を示すオシログ
ラフ。
ラフ。
【図６】第１，第２，第３の発明の作用を示すグラフ。
【図７】第２の発明の回転電機の異なる他の実施例を示
す部分断面図。
す部分断面図。
【図８】第２の発明の回転電機の更に異なる他の実施例
を示す部分断面図。
を示す部分断面図。
【図９】第３の発明の回転電機の一実施例を示す部分断
面図。
面図。
【図１０】従来の回転電機の一例を示す部分断面図。
１…鉄心、２…スロット、３…導線、４…巻線、５…磁
性シート、６…アモルファス被膜、７…テフロンフィル
ム。
性シート、６…アモルファス被膜、７…テフロンフィル
ム。
Claims (3)
- 【請求項１】 導体の外表面に絶縁層を形成し、この絶
縁層の表面にアモルファス合金層を形成してなる導線。 - 【請求項２】 鉄心のスロットに巻線が挿入された回転
電機において、前記スロットと前記巻線の間にアモルフ
ァス合金のシートを挿入したことを特徴とする回転電
機。 - 【請求項３】 鉄心のスロットに導体が挿入された回転
電機において、前記導体の外表面をアモルファス合金の
シートで覆ったことを特徴とする回転電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30615991A JP3199795B2 (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | 巻線用導線及び誘導電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30615991A JP3199795B2 (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | 巻線用導線及び誘導電機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05146105A true JPH05146105A (ja) | 1993-06-11 |
| JP3199795B2 JP3199795B2 (ja) | 2001-08-20 |
Family
ID=17953760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30615991A Expired - Fee Related JP3199795B2 (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | 巻線用導線及び誘導電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3199795B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0669605A1 (de) * | 1994-02-24 | 1995-08-30 | HAAS & CO. MAGNETTECHNIK GMBH | Gummi- oder kunstharzgebundene, flexible Dauermagnetfolie und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| JP2006101689A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Robert Bosch Gmbh | 電気機械のための巻線支持体 |
| JP2014099975A (ja) * | 2012-11-14 | 2014-05-29 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | インバータ駆動回転電機、およびその製造方法 |
| EP3042438A1 (en) * | 2013-09-03 | 2016-07-13 | Windfin B.V. | Rotary electric machine and method of assembling such a rotary electric machine |
| EP3402051A1 (en) * | 2017-05-12 | 2018-11-14 | ABB Schweiz AG | Electric machine with semi-conducting layer on winding for grounding |
-
1991
- 1991-11-21 JP JP30615991A patent/JP3199795B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0669605A1 (de) * | 1994-02-24 | 1995-08-30 | HAAS & CO. MAGNETTECHNIK GMBH | Gummi- oder kunstharzgebundene, flexible Dauermagnetfolie und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| JP2006101689A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Robert Bosch Gmbh | 電気機械のための巻線支持体 |
| JP2014099975A (ja) * | 2012-11-14 | 2014-05-29 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | インバータ駆動回転電機、およびその製造方法 |
| EP3042438A1 (en) * | 2013-09-03 | 2016-07-13 | Windfin B.V. | Rotary electric machine and method of assembling such a rotary electric machine |
| EP3042438B1 (en) * | 2013-09-03 | 2022-04-06 | Windfin B.V. | Rotary electric machine and method of assembling such a rotary electric machine |
| EP3402051A1 (en) * | 2017-05-12 | 2018-11-14 | ABB Schweiz AG | Electric machine with semi-conducting layer on winding for grounding |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3199795B2 (ja) | 2001-08-20 |
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Legal Events
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