JPH0568184B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜発明の属する技術分野＞ 本発明は並列をなす複数個の素線導体にレーベ
ル転位を行つた後絶縁テープを巻回し、熱硬化性
樹脂を真空加圧含浸硬化させてなる回転電機の絶
縁コイルの製造方法に関する。

＜従来技術とその問題点＞ 回転電機特に大形交流機の場合、絶縁コイルの
一溝内に配置される複数個の素線導体が並列にな
つている場合には、溝の上方と下方とにおいて漏
れ磁束が一様でないため素線導体の漏れリアクタ
ンスが異なり渦電流を生ずるから、これを防止す
るために第１図に例示する如く前記素線導体の転
位所謂レーベル転位を行うのが一般である。その
場合レーベル転位を行うために第２図に例示する
如くに素線導体曲げ機械によつて素線導体１に曲
げ加工を施すわけであるが、その際素線導体１の
絶縁被覆が約0.2ないし0.5mm程度で極く薄いため
に損傷を生ずる虞れがある。このため素線導体１
のレーベル転位のための曲げ加工を施した部分と
隣接する他の素線導体との間に第３図に例示する
如くはがしてマイカ板あるいはプリプレグ絶縁板
などからなる絶縁片２を介在させて素線導体１の
曲げ部分の弱化した絶縁被覆を補強することが行
われる。

次にレーベル転位が行われかつ前記の如くに絶
縁被覆の補強された素線導体１の束即ち素線導体
４は第８図に例示する如くに素線束４の頭部の角
部に透き間を生ずるから、この部分の頭部処理材
としてマイカ粉入りエポキシ半硬化性樹脂板ある
いはカーボン粉入り半導電性エポキシ半硬化性樹
脂板などからなるプリプレグ絶縁板３を素線束４
の頭部全長にわたつて配置し、素線固め金型に収
納し一たん加圧・加熱成形を行つた後未含浸のは
がしマイカあるいは集成マイカなどからなる絶縁
テープをその外表面に巻回し熱硬化性エポキシ樹
脂などを真空加圧含浸し硬化させて素線導体束４
の対地絶縁層５を形成し回転電機の絶縁コイルを
完成することになる。

しかし前記の如き構成と絶縁処理とからなる従
来の回転電機の絶縁コイルは、前記素線固め金型
におい行う素線導体束４の加圧・加熱成形の際に
プリプレグ絶縁片２並びにリプレグ絶縁板３に空
げきを生じ易く、しかも素線導体束４の成形時に
生じた空げきはそれ以降の工程で排除することは
著しく困難で、素線導体束４に絶縁テープを巻回
した後熱硬化性樹脂の真空加圧含浸硬化を行つて
対地絶縁層５を形成した後になお残存する虞れが
あるという欠点を伴つている。

また第８図に例示する素線束４の頭部の空げき
の影響を排除しかつ電界緩和を計るために前記の
如く素線束頭部処理材として半導電性のプリプレ
グ絶縁板３を配置する場合は、前記プリプレグ絶
縁板そのものが高価である上絶縁作業現場におけ
る取扱いが極めて厄介であるという難点を有して
いる。

更にプリプレグ絶縁片２並びにプリプレグ絶縁
板３を素線導体束４の所定の位置において一体に
成形後、絶縁テープを巻回して熱硬化性樹脂を真
空加圧含浸硬化させて第９図に例示する如く対地
絶縁層５を形成する如くにして絶縁コイルを完成
するため、プリプレグ絶縁片２並びにプリプレグ
絶縁板３に予めどの様な処理が施されたにしても
素線導体束４と対地絶縁層５とは二重樹脂構造と
なることは避けられないから異樹脂相互の境界面
におけるはく離が生じ易く、したがつて当該絶縁
コイルが適用された回転電機の始動停止に伴うヒ
ートサイクルにおいてその性態が劣るという欠点
を免れない。

＜発明の目的＞ 複数個の素線導体にレーベル転位を行つた後プ
リプレグ絶縁片などにより素線導体の転位部分の
絶縁補強を施してなる素線導体束の頭部空げきを
プリプレグ絶縁板を配置して処理した上、絶縁テ
ープを巻回し熱硬化性樹脂を真空加圧含浸硬化を
行う如くにした従来の回転電機の絶縁コイルに伴
う前記の如き欠点を鑑み、本発明は簡単な手段と
取扱いが容易で廉価な絶縁材とにより熱硬化性樹
脂の含浸特性を改善して内部空げきの発生を防止
しかつ各部絶縁層相互間の接着性の向上を計り、
ヒートサイクルにおける性能の優れた回転電機の
絶縁コイルの製造方法を提供することを目的とす
る。

＜発明の要点＞ 前記の目的を達成するために本発明では首記の
絶縁コイル覆の損傷を補強するために第３図に例
示する如くに素線導体１のレーベル転位を行つた
部分が２個の素線導体にまたがる個所に絶縁片を
挿着するが、その際本発明にかかわる絶縁コイル
の場合には第４図に例示する如くポリエステル不
織布あるいはガラスクロスなどの裏打ち材６には
がしマイカあるいは集成マイカからなるマイカ層
７を極く少量のエポキシ樹脂などで接着してなる
厚さ約１ないし２mm、その幅10ないし15mm程度の
ドライタイプ絶縁片８に、最終工程において真空
加圧含浸硬化される熱硬化性樹脂の硬化性を良好
にするためのアミン系、イミダゾール系及び金属
系などの硬化促進剤を平方メートル当り約３ない
し20g処理したものを使用する。また絶縁片８を
素線導体１のレーベル転位部分が２個の素線導体
にまたがる個所に挿着する際前記マイカ層７が裏
打ち材６から脱落する虞れがある場合は、第５図
に例示する如くマイカ層７を裏打ち材６により表
裏両面から挾持する如くに構成されたドライタイ
プ絶縁片９を使用するのが良い。

更に前記の如くに処理された素線導体１からな
る第７図において、前記素線導体がそのレーベル
転位部において２個の素線導体にまたがる部分に
ドライタイプ絶縁片を挿着し、かつ前記素線導体
束の転位部の全長にわたつてその上にドライタイ
プ絶縁板を設け、前記素線導体束の全長を収縮性
絶縁テープで束縛して成形処理を行つた後、絶縁
テープを巻回し熱硬化性樹脂を真空加圧含浸硬化
させることにより、素線導体束の一体化を計りか
つ内部空げきの発生を阻止するものである。

＜発明の実施例＞ 次に図面に表わされた実施例にもとづいて本発
明の詳細を説明する。

本発明にかかわる回転電機の絶縁コイルにおい
ても、鉄心の溝に収納された際に溝の上方と下方
とにおいて漏水リアクタンスが異るために生ずる
渦電流を防止する目的で第１図に例示する如く並
列素線導体のレーベル転位を行う場合には、素線
導体１に第２図に例示する如くに曲げ加工を施し
た際に生ずる通常0.2〜0.5mmの厚さを有する絶縁
板に例示する如き素線導体束１４の頭部に生ずる
透き間を処理するために、第６図に例示する如き
素線固め成形機における素線導体１の成形に容易
なポリエステル不織布１０の上に集成マイカ層１
１が設けられたドライタイプ絶縁板１２を配置す
る。ドライタイプ絶縁板１２の厚さは素線導体１
の高さによつて決まるが通常１ないし５mm程度
で、その長さは素線導体１の転位部全長を覆い得
る如く鉄心溝の長さによつて決定される。この場
合ドライタイプ絶縁板１２においても前記ドライ
タイプ絶縁片８の場合と同様に、後に真空加圧含
浸硬化される熱硬化性樹脂の硬化特性を良好にす
るためにアミン系、イミダゾール系並びに金属系
などの硬化促進剤の平方メートル当り約３ないし
20gにより処理することも、また第５図に例示し
たドライタイプ絶縁片９と同様に集成マイカ層１
１を表裏両面からポリエステル不織布で挾持する
如くにすることも行われる。

更にその頭部部分にドライタイプ絶縁板１２が
配置された素線導体束１４の外表面テトロンガラ
ステープからなる収縮テープ１３により、前記素
線束１４が崩れることを防止しかつドライタイプ
絶縁片８及びドライタイプ絶縁板１２が素線導体
束１４から脱落するのを阻止し得る程度に飛び巻
きを施し、予め約14℃〜150℃に加熱した素線導
体固め機に収納し、数10Kg/cmの面圧で数10秒間
加圧した後、前記面圧を零に戻しそのまま数分間
素線導体固め機内に放置してテトロンガラス収縮
テープ１３を収縮させる如くにして素線導体束１
４の形成処理を行う。

次に前記の如くにして形成処理が行われた素線
導体束１４上にガラスクロスあるいはポリエステ
ル不織布などの裏打ち材に集成マイカあるいはは
がしマイカをはり合わせてなるドライタイプ絶縁
テープを巻回し、素線導体束１４諸共エポキシ樹
脂あるいは不飽和ポリエステル樹脂などを真空加
圧含浸し硬化させて対地絶縁層５を形成する。そ
の際同時に前記の如くに樹脂硬化促進剤によつて
処理されたドライタイマ絶縁片８並びにドライタ
イプ絶縁板１２にも前記樹脂が含浸され良好に硬
化される。その結果素線導体１、裏打ち材６とマ
イカ層７とからなるドライタイプ絶縁片８、ポリ
エステル不織布１０と集成マイカ層１１とからな
るドライタイプ絶縁板１２、収縮テープ１３並び
に最も外側の対地絶縁層５が前記エポキシ樹脂あ
るいは不飽和ポリエステル樹脂の真空加圧含浸硬
化によつて相互に良好に接着して一体化した絶縁
部分を構成するから、〓δ特性において優れ、し
かも回転電機の始動停止の反覆に原因するヒート
サイクルにおいてもはく離することのない良好な
絶縁コイル１５が完成する。

第１０図は前記の如くにして形成された本発明
にかかわる回転電機の絶縁コイルの初期tanδの電
圧特性を示すＡ曲線と従来の回転電機の絶縁コイ
ルのそれを示すＢ曲線とを比較表示するもので、
本発明にかかわる絶縁コイル１５のＡ特性曲線に
おいては印加電圧の上昇に伴つて生ずるtanδの増
加の割合が従来の絶縁コイルのＢ特性曲線の場合
に比較して著しく小で、絶縁コイル１５の内部に
残存する空げきが極めて少いことを表示してい
る。

また第１１図は常温と175℃との間で温度を反
覆変化して行つたヒートサイクル試験において本
発明にかかわる回転電機の絶縁コイル１５の定格
電圧におけるtanδと１ないし2kVにおけるtanδと
の差から求められるΔtanδの変化の特性曲線Ｃと
従来の回転電機の絶縁コイルのΔtanδの変化の特
性曲線Ｄとを比較したもので、ヒートサイクル数
の増加に伴う本発明にかかわる絶縁コイル１５の
Δtanδの増加が従来の絶縁コイルのそれに比較し
て著しく小で安定しており、本発明にかかわる絶
縁コイル１５においては素線導体が含浸された樹
脂の硬化に伴つて各部の絶縁材と一体化されては
く離することがないことを示しており、従来の絶
縁コイルに比較して素線導体と絶縁材との接着性
が格段に良好であることを表示している。

以上回転電機の絶縁コイルの素線導体の転位個
所における本発明にかかわるドライタイプ絶縁片
並びにドライタイプ絶縁板の適用について説明し
たが、この種の絶縁片及び絶縁板は絶縁コイルの
コイル端の素線導体の絶縁補強処理、並びに小形
回転電機の口出し線の絶縁処理などにも有利に適
用することができる。

＜発明の効果＞ 本発明は以上に説明した如く平列をなす複数個
の素線導体にレーベル転位を行つた後絶縁テープ
を巻回し、熱硬化性樹脂を真空加圧含浸硬化させ
てなる回転電機の絶縁コイルにおいて、前記素線
導体がそのレーベル転位部において２個の素線導
体にまたがる部分にドライタイプ絶縁片を挿着
し、かつ前記素線導体束の転位部の全長にわたつ
てその上にドライタイプ絶縁板を設け、前記素線
導体束の全長を収縮性絶縁テープで束縛して成形
処理を行つた後前記絶縁テープを巻回し熱硬化性
樹脂を真空加圧含浸硬化させることにより、素線
導体とドライタイプ絶縁片、ドライタイプ絶縁
板、対地絶縁層とを良好に一体化してはく離し難
い絶縁コイルを形成できるから、従来のプリプレ
グ材絶縁片並びに絶縁板を使用した絶縁コイルの
場合の如くに二重樹脂構造に基づくはく離の虞れ
がなく、始動停止に伴うヒートサイクルにおいて
優れた特性を有し、かつ素線導体束の頭部附近に
おける空げきの発生を著しく抑止できるから、絶
縁コイルの長寿命化と信頼性の向上を実現し得る
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は素線導体一般のレーベル転位の状態を
例示する概僚側面図を第２図はレーベル転位のた
めに曲げ加工が施された素線導体の概略平面図
を、第３図は前記素線導体のレーベル転位部が２
個の素線導体にまたがる個所に絶縁片を挿着した
場合の概略平面図を、第４図及び第５図は本発明
にかかわる絶縁コイルのドライタイプ絶縁片を例
示する概略横断面図、第６図は本発明にかかわる
絶縁コイルのドライタイプ絶縁板を例示する概略
横断面図を、第７図は本発明にかかわる絶縁コイ
ルを例示する概略部分的横断面図を、第８図は従
来の絶縁コイルの素線導体束を例示する概略横断
面図を、第９図は従来の絶縁コイルを例示する概
略横断面図を、第１０図は本発明にかかわる絶縁
コイルの初期tanδと従来の絶縁コイルの初期tanδ
との電圧特性の比較を例示する曲線図を、第１１
図は本発明にかかわる絶縁コイルのΔtanδと従来
の絶縁コイルのΔtanδとのヒートサイクルにおけ
る変化を比較表示する曲線図を表わす。 １……素線導体、５……対地絶縁層、８，９…
…ドライタイプ絶縁片、１２……ドライタイプ絶
縁板、１３……収縮性絶縁テープ、１４……素線
導体束、１５……絶縁コイル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 並列をなす複数個の素線導体にレーベル転位
   を行つた後絶縁テープを巻回し、熱硬化性樹脂を
   真空加圧含浸硬化させてなる回転電機の絶縁コイ
   ルの製造方法において、前記素線導体がそのレー
   ベル転位部において２個の素線導体にまたがる部
   分にドライタイプ絶縁片を挿着し、かつ前記素線
   導体束の転位部の全長にわたつてその上にドライ
   タイプ絶縁板を設け、前記素線導体束の全長を収
   縮性絶縁テープで束縛して成形処理を行つた後前
   記絶縁テープを巻回し、熱硬化性樹脂を真空加圧
   含浸硬化してなることを特徴とする回転電機の絶
   縁コイルの製造方法。