JPH05328649A - 回転電機及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡便な材料及び簡便な方法により耐湿性，耐
水性の良好な電気絶縁線輪を得、それによりポンプ用電
動機及び車両用電動機等屋外で使用するのに好適に回転
電機を得る。 【構成】 絶縁線輪３の少なくとも鉄心４の側方に露出
した部分ａにフッ素系塗料を塗布する。 【効果】 絶縁線輪の表面にフッ素原子の撥水作用を活
用した疎水性層を均一に設けることができるため、耐湿
性，耐水性が良好な電気絶縁線輪及び回転電機を得るこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば誘導電動機、車
両用電動機等のような回転電機及びその製造方法に係
り、特に耐湿性，耐水性が要求される条件下において好
適に運転することのできる回転電機及びその製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】回転電機の電気絶縁線輪の絶縁は新材料
の開発により年々改良され信頼性向上が図られてきた。
しかし、ポンプ用の誘導電動機や車両用の主電動機等は
屋外で使用されることが多く、高湿度の雰囲気で使用さ
れるものもあり、屋内に設置されている一般の誘導電動
機等に比較すると使用環境が苛酷である。このため、こ
のような条件の下で使用される回転電機は、耐湿性及び
耐水性に関し高い信頼性が要求される。特に、そこに用
いられる電気絶縁線輪の絶縁は重要な技術課題である。

【０００３】従来、これらに適用するための回転電機の
電気絶縁線輪の製造法として、特開昭５８−７２３４８
公報に示されているように、マイカ絶縁層の外側に熱融
着形疎水性絶縁層を形成し、その上に熱収縮性絶縁層を
形成した後、鉄心に組み込み、一体含浸する方法、特願
昭６２−２７７４２５の従来技術に記載されているよう
に、導体に絶縁層を設けた巻線と、前記巻線を挿入する
スロットをもつ鉄心と、前記巻線を固定するために前記
スロットの外周側に設けた溝と、前記溝に挿入する楔と
から成り、これらを組み合わせた後、一体でワニス含浸
する回転電機の製造方法において、ワニス含浸前に楔の
少なくとも鉄心溝と接する面全体に含浸ワニスの硬化触
媒を塗布することにより、ワニスの流出を確実に防止す
る方法、あるいは、一体含浸方式で製造する電気絶縁線
輪においては、ワニス処理を２回実施する方法や回転硬
化させる方法等を採用し含浸ワニスの層を厚くすること
により疎水絶縁層を兼ねること等か知られている。

【０００４】さらには、特開昭５８−１８２４４３号公
報に示されるように、タービン発電機のような回転電機
の長大な回転子の鉄心のスロット内のコイルの熱収縮の
際の応力を軽減しコイルの塑性変形の発生を防止する目
的から、回転子鉄心のスロットに納められかつ半径方向
側を絶縁ブロックを介して楔で支持されるコイルを有す
る回転電機の回転子において、コイル表面にフッ素樹脂
コーティング層を設けるようにしたものも知られてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、疎水性
絶縁層を形成するために疎水性絶縁テープを巻付る作業
はマイカテープ絶縁に加えてさらに巻き付けの作業を要
するために、多大な材料費と工程数を必要としている。
また、ワニスに２回含浸する方法や回転乾燥を行う方式
は作業効率が不十分であることに加え、設備が大掛りと
なる等の欠点を有していた。

【０００６】また、タービン発電機の長大な回転子の鉄
心のスロット内のコイル表面にフッ素樹脂コーティング
層を設けたものは、もともとが主絶縁である絶縁ブロッ
ク及びスロットアーマ内に位置する複数個のコイル間の
滑り性を向上させ、それによりコイルの熱収縮の際に発
生する応力を軽減あるいは遠心力によるコイルの塑性変
形の発生を防止する目的でなされているものであり、そ
の技術をそのまま誘導電動機や車両用電動機のような回
転電機の固定子のように、その鉄心の側方に絶縁線輪が
露出するような機器に対して適用することは困難であっ
た。

【０００７】本発明の目的は、鉄心の側方に絶縁線輪が
露出する形態の回転電機の電気絶縁線輪の全体あるいは
少なくとも前記露出部分に疎水性層を簡便な材料及び簡
便な方法で形成することにより、耐湿性、耐水性に優れ
た回転電機を提供すること及びその製造方法を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決しかつ
目的を達成するために、本発明は、絶縁線輪を挿入する
ためのスロットを有する鉄心、前記の鉄心の側方に一部
が露出する形態で前記スロットに挿入される絶縁線輪と
を有する回転電機であって、前記絶縁線輪は絶縁フィル
ムまたはマイカテープを巻回することにより絶縁層が形
成されており、かつ、絶縁線輪の少なくとも前記露出部
の最外層にフッ素系塗料が塗布されていることを特徴と
する回転電機を開示する。

【０００９】また、本発明は、絶縁線輪を挿入するため
のスロットを有する鉄心と、前記の鉄心の側方に一部が
露出する形態で前記スロットに挿入されるに絶縁線輪と
を用意し、前記絶縁線輪に絶縁フィルムまたはマイカテ
ープを巻回することにより絶縁層を形成した後、前記鉄
心に前記絶縁された絶縁線輪を挿入し、必要に応じてワ
ニス処理を施し、少なくとも前記絶縁線輪の露出部分に
フッ素系塗料を塗布する工程を有することを特徴とする
回転電機の製造方法をも開示する。

【００１０】上記の製造方法の変形例として、絶縁線輪
に絶縁フィルムまたはマイカテープを巻回した後に、撥
水性を有するフッ素系塗料を塗布し、その後に該絶縁層
を形成した絶縁線輪を鉄心に組み込むようにするように
してもよい。また、フッ素系塗料を塗布する工程以前に
必要に応じてワニス処理を施すようにしてもよい。

【００１１】

【作用】フッ素系塗料は適当な溶剤で希釈し塗布するこ
とが可能なため、絶縁線輪のような複雑な形状のもので
あってもその表面に均一に塗布することができ、さら
に、このフッ素系塗料が乾燥することにより、そこに含
有されているフッ素原子に特有の外部物質（例えば水）
との相互作用が極めて小さな特性を絶縁線輪の表面に与
えることができる。言いかえれば撥水性のある表面層が
絶縁線輪の表面に形成されるため耐湿性，耐水性の良好
な電気絶縁線輪を得ることができ、結果として、耐湿
性、耐水性が要求される条件下においても好適に運転す
ることのできる回転電機を得ることができる。

【００１２】

【実施例】以下本発明の一実施例を添付の図面を参照し
つつ説明する。図５は本発明による電気絶縁線輪３の製
造フローチャートを示している。この実施例において
は、ガラス被覆銅線を２本持ちにして複数回（５回）巻
付した線輪導体１を図１に示す形状に成形した。次に図
２に示すように前記形状にした線輪導体１の外側に絶縁
層２として絶縁テープとしてのポリエステルフィルム裏
打マイカテープを１／２重ね３回巻付し、さらに、その
外側にガラステープを１／２重ね１回巻回して絶縁層を
形成し、絶縁線輪３を形成した。

【００１３】次いで、鉄心４、ポリアミド紙製のストロ
ーライナ６、エポキシガラス積層板にて製作した楔７、
を用意し、図３及び図４に示すように、前記絶縁線輪３
の両側方部分ａ（図３においてはその一側方のみを示し
ている）を鉄心４の側方に露出する形態で、前記絶縁線
輪３鉄心４に形成した複数のスロット５に挿入した。そ
の際に、スロット５の周壁と絶縁線輪３との間にはスロ
ットライナ６を介装し、各スロット５の外周側溝に楔７
を挿入した。次に、各スロット５に挿入した絶縁線輪３
同志を鉄心外端部にて接続し、緊締物８として、ＳＵＳ
製のリングに絶縁線輪３の絶縁層２と同一のマイカテー
プを１／２重ね１回巻付し、さらにその外側にガラステ
ープを１／２重ね１回巻付し絶縁したものを取付し、静
止乾燥にて１回ワニス処理を行いワニスを硬化させた。

【００１４】しかるのち、フッ素系塗料（例えば旭硝子
コートアンドレジン株式会社製ボンフロン＃１０００）
を鉄心４及び絶縁線輪３等の全体にわたってスプレーに
て塗布することで塗装し、電機絶縁線輪９を製造した。
上記の鉄心４及び電機絶縁線輪９を用い、以下通常の方
法により回転電機を製造した。

【００１５】一方、本発明の効果を確認するために、前
記の実施例と同様の構成のものに対して、フッ素樹脂塗
料の代りに、エポキシ含浸ワニスの層を厚くする目的で
ワニス処理を２回実施して疎水絶縁層とした従来方式に
よる耐湿性対応電気絶縁線輪を持つ回転電機を製造し
た。次に、両者の回転電機の電気絶縁線輪の湿熱劣化後
の絶縁特性を評価した。劣化条件は、２００℃／４日熱
劣化＋４０℃９５±５％ＲＨ／２０ｈ吸湿劣化、を１サ
イクルとして１０サイクル実施し、１０サイクル後に両
電気絶縁線輪を２４時間浸水状態とした後に、浸水中絶
縁抵抗を測定した。この結果では、両者とも浸水後２４
時間後の絶縁抵抗は２０００ＭΩ以上を有していること
を確認した。

【００１６】以上の結果より、本発明においては、フッ
素系塗料を塗布するという簡便な方法により、十分な耐
湿性、耐水性を有する電気絶縁線輪を持つ回転電機を提
供できることを確認した。なお、本発明は上記した一実
施例に限定されるものではなく、例えば、絶縁線輪を単
独でワニス処理し、その後鉄心に組み込む単独注入方式
のものについても、絶縁線輪を単独にワニス処理した
後、フッ素系塗料を塗布して、その後鉄心に組み込む方
法あるいは、一体含浸方式と同様に絶縁線輪を単独にワ
ニス処理した後鉄心に組み込み後、フッ素系塗料を鉄
心，絶縁線輪全体に塗布し、電気絶縁線輪を製造する方
式でも、本発明の目的を達成できることは容易に理解さ
れよう。

【００１７】また、スロットライナー、楔等の素材につ
いても、上記のものに限らず、従来用いられている素材
はすべてそのまま利用できるものであり、要は、本発明
の要旨を変更しない範囲で種々実施することができるも
のである。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、フッ素系塗料を塗布す
るという簡便な材料及び簡便な方法で絶縁線輪の表面
に、フッ素原子の撥水作用を活用した疎水性層を均一に
設けることができるため、耐湿性，耐水性が良好な電気
絶縁線輪を容易に得ることができ、それにより、ポンプ
用の誘導電動機や車両用の主電動機のように屋外でまた
高湿度の雰囲気で使用するのに好適な回転電機を得るこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来技術及び本発明の一実施例に共通な絶縁
線輪の平面図。

【図２】 図１のＡＡ線による断面図。

【図３】 本発明による回転電機の部分平面図。

【図４】 図３のＢＢ線による断面図。

【図５】 電気絶縁線輪の製造フローチャート。

【符号の説明】

１…線輪導体、２…絶縁層、３…絶縁線輪、４…鉄心、
５…スロット、６…スロットライナ、７…楔、５…緊締
物、９…電気絶縁線輪

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山城 信一 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁線輪を挿入するためのスロットを有
   する鉄心、前記の鉄心の側方に一部が露出する形態で前
   記スロットに挿入される絶縁線輪とを有する回転電機で
   あって、前記絶縁線輪は絶縁フィルムまたはマイカテー
   プを巻回することにより絶縁層が形成されており、か
   つ、絶縁線輪の少なくとも前記露出部の最外層にフッ素
   系塗料が塗布されていることを特徴とする回転電機。
2. 【請求項２】 絶縁線輪を挿入するためのスロットを有
   する鉄心と、前記の鉄心の側方に一部が露出する形態で
   前記スロットに挿入されるに絶縁線輪とを用意し、前記
   絶縁線輪に絶縁フィルムまたはマイカテープを巻回する
   ことにより絶縁層を形成した後、前記鉄心に前記絶縁さ
   れた絶縁線輪を挿入し、必要に応じてワニス処理を施
   し、少なくとも前記絶縁線輪の露出部分にフッ素系塗料
   を塗布する工程を有することを特徴とする回転電機の製
   造方法。
3. 【請求項３】 絶縁線輪を挿入するためのスロットを有
   する鉄心と、前記の鉄心の側方に一部が露出する形態で
   前記スロットに挿入されるに絶縁線輪とを用意し、前記
   絶縁線輪に絶縁フィルムまたはマイカテープを巻回する
   ことにより絶縁層を形成し、必要に応じてワニス処理を
   施し、次いで、前記絶縁線輪にフッ素系塗料を塗布た後
   に、前記鉄心に前記絶縁された絶縁線輪を挿入する工程
   を有することを特徴とする回転電機の製造方法。