JPH0749687Y2 - 電気機器の絶縁構造 - Google Patents
電気機器の絶縁構造Info
- Publication number
- JPH0749687Y2 JPH0749687Y2 JP3300291U JP3300291U JPH0749687Y2 JP H0749687 Y2 JPH0749687 Y2 JP H0749687Y2 JP 3300291 U JP3300291 U JP 3300291U JP 3300291 U JP3300291 U JP 3300291U JP H0749687 Y2 JPH0749687 Y2 JP H0749687Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic coating
- coating layer
- conductor
- undercoat layer
- particle size
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Insulated Conductors (AREA)
- Insulating Bodies (AREA)
- Induction Machinery (AREA)
- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、導体と鉄心との間の絶
縁を必要とする電気機器に適用される絶縁構造に関す
る。
縁を必要とする電気機器に適用される絶縁構造に関す
る。
【０００２】近年のセラミックス薄膜作成技術の進歩に
より、セラミックコーティングによる絶縁電線が開発さ
れており、従来の有機系材料被覆では成し得なかった３
００℃以上の高耐熱性や高電圧性が実現されるようにな
った。そして、このセラミックコーティング絶縁電線を
高耐熱性の要求される回転電機，変圧器，リアクトルな
どの電気機器へ応用することが検討されている。
より、セラミックコーティングによる絶縁電線が開発さ
れており、従来の有機系材料被覆では成し得なかった３
００℃以上の高耐熱性や高電圧性が実現されるようにな
った。そして、このセラミックコーティング絶縁電線を
高耐熱性の要求される回転電機，変圧器，リアクトルな
どの電気機器へ応用することが検討されている。
【０００３】すなわち、例えば回転電機の回転子におい
て、従来、導体に有機系材料の絶縁を施したコイルを鉄
心の溝内に嵌め込んでいたが、図３に示すように導体０
１にセラミックコーティング層０２を施したコイル０３
を、鉄心０４の溝０５内に嵌め込んで収納することによ
り耐熱性を向上させている。
て、従来、導体に有機系材料の絶縁を施したコイルを鉄
心の溝内に嵌め込んでいたが、図３に示すように導体０
１にセラミックコーティング層０２を施したコイル０３
を、鉄心０４の溝０５内に嵌め込んで収納することによ
り耐熱性を向上させている。
【０００４】
【考案が解決しようとする課題】ところで、導体０１の
表面に結合されているセラミックコーティング層０２
は、数μｍ〜数百μｍの厚さであり、導体０１と比較し
て線膨張率が著しく小さい。特に、導体０１としては通
常、銅を用いるが、銅の線膨張率はα＝１．６×１０-5
／℃と非常に大きいので、これと比べるとセラミックコ
ーティング層０２の線膨張率は約１ケタ小さくなる。
表面に結合されているセラミックコーティング層０２
は、数μｍ〜数百μｍの厚さであり、導体０１と比較し
て線膨張率が著しく小さい。特に、導体０１としては通
常、銅を用いるが、銅の線膨張率はα＝１．６×１０-5
／℃と非常に大きいので、これと比べるとセラミックコ
ーティング層０２の線膨張率は約１ケタ小さくなる。
【０００５】したがって、かかるコイル０３に熱がかか
ると、セラミックコーティング層０２は導体０１と一緒
に伸びることができず、大きな熱応力がセラミックコー
ティング層０２に加わることになる。そして、このよう
な温度上昇及び下降の繰り返し、いわゆるヒートサイク
ルなどによりセラミックコーティング層０２にクラック
が発生し、導体０１の表面から剥離してしまい、電気機
器の故障・事故に至るという問題がある。この為、従来
においては上記問題を解決するために種々の提案がなさ
れている。 導体０１の外周に二層の絶縁部を設け、上記導体に
近い内方部分の成分が外方部分の成分に比べてセラミッ
クスの割合を高くしている（特開平３−１４０７号公報
参照）。 導体０１の外周に二層以上のセラミックス層を設
け、上記導体に近い内方部分の成分が外方部分の成分に
比べてセラミックスコーティング層の線膨張率を大きく
している（実願平１−７４８５６号；実開平３−１５４
１８号公報）。 導体０１の外周に気孔量の異なる二層以上のセラミ
ックス層を設け、導体に近い内方部分の成分が外方部分
の気孔量に比べて相対的に多くしている（実願平１−１
１３５４４号；実開平３−５３８２２号公報）。 導体０１の外周に粒度分布の異なる二層以上のコー
ティング層を設けると共 に更にその外周にセラミックス
層を設け、且つ導体に近い上記コーティング層内方部分
の粒度分布が外方部分の粒度分布に比べて相対的に小さ
くしている（実願平２−１０１９６号；実開平３−１０
１５０３号公報）。しかしながら、上記いずれの場合に
も、導体０１の外周に各々種類の相違する二層以上の層
を設けることにより、絶縁性を向上させているものの、
その種類の相違する層の調整に手間及び費用が嵩み、よ
り簡易な方法によって更に絶縁性を向上させることが望
まれている。
ると、セラミックコーティング層０２は導体０１と一緒
に伸びることができず、大きな熱応力がセラミックコー
ティング層０２に加わることになる。そして、このよう
な温度上昇及び下降の繰り返し、いわゆるヒートサイク
ルなどによりセラミックコーティング層０２にクラック
が発生し、導体０１の表面から剥離してしまい、電気機
器の故障・事故に至るという問題がある。この為、従来
においては上記問題を解決するために種々の提案がなさ
れている。 導体０１の外周に二層の絶縁部を設け、上記導体に
近い内方部分の成分が外方部分の成分に比べてセラミッ
クスの割合を高くしている（特開平３−１４０７号公報
参照）。 導体０１の外周に二層以上のセラミックス層を設
け、上記導体に近い内方部分の成分が外方部分の成分に
比べてセラミックスコーティング層の線膨張率を大きく
している（実願平１−７４８５６号；実開平３−１５４
１８号公報）。 導体０１の外周に気孔量の異なる二層以上のセラミ
ックス層を設け、導体に近い内方部分の成分が外方部分
の気孔量に比べて相対的に多くしている（実願平１−１
１３５４４号；実開平３−５３８２２号公報）。 導体０１の外周に粒度分布の異なる二層以上のコー
ティング層を設けると共 に更にその外周にセラミックス
層を設け、且つ導体に近い上記コーティング層内方部分
の粒度分布が外方部分の粒度分布に比べて相対的に小さ
くしている（実願平２−１０１９６号；実開平３−１０
１５０３号公報）。しかしながら、上記いずれの場合に
も、導体０１の外周に各々種類の相違する二層以上の層
を設けることにより、絶縁性を向上させているものの、
その種類の相違する層の調整に手間及び費用が嵩み、よ
り簡易な方法によって更に絶縁性を向上させることが望
まれている。
【０００６】本考案はこのような事情に鑑み、セラミッ
クコーティング層の結合強度を大きくして剥離を防止し
た絶縁構造を提供することを目的とする。
クコーティング層の結合強度を大きくして剥離を防止し
た絶縁構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本考
案の電気機器の絶縁構造は、粒度分布として４４〜１０
μｍを主体とするＮｉ−Ｃｒからなる金属材料によるア
ンダーコート層と、このアンダーコート層上に形成され
たアルミナからなるセラミックコーティング層とを有す
る導体を、鉄心の溝内に配してなることを特徴とする。
案の電気機器の絶縁構造は、粒度分布として４４〜１０
μｍを主体とするＮｉ−Ｃｒからなる金属材料によるア
ンダーコート層と、このアンダーコート層上に形成され
たアルミナからなるセラミックコーティング層とを有す
る導体を、鉄心の溝内に配してなることを特徴とする。
【０００８】
【作用】特定の粒度分布、すなわち４４〜１０μｍを主
体とする金属材料によるアンダーコート層の上にセラミ
ックコーティング層を設けた構造とすると、アンダーコ
ート層の表面に適度な凹凸が形成されてセラミックコー
ティング層が強固に結合され、しかも絶縁用皮膜として
要求される耐電圧特性も良好となる。
体とする金属材料によるアンダーコート層の上にセラミ
ックコーティング層を設けた構造とすると、アンダーコ
ート層の表面に適度な凹凸が形成されてセラミックコー
ティング層が強固に結合され、しかも絶縁用皮膜として
要求される耐電圧特性も良好となる。
【０００９】
【実施例】以下、本考案を実施例に基づいて説明する。
【００１０】図１には一実施例に係る回転機の回転子の
断面を示す。同図に示すように鉄心１の溝２内には、導
体である銅線３が納められており、この銅線３の表面に
はアンダーコート層４及びセラミックコーティング層５
が施されている。
断面を示す。同図に示すように鉄心１の溝２内には、導
体である銅線３が納められており、この銅線３の表面に
はアンダーコート層４及びセラミックコーティング層５
が施されている。
【００１１】ここで、外側のセラミックコーティング層
５には、耐熱性の他、耐電圧特性，耐機械強度特性など
が優れた素材、例えばアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）は、線膨
張率が一般に（６〜９）×１０9 ／℃と小さく、銅線３
の線膨張率との差が著しいので、直接、銅線３上にコー
トした場合には剥離し易い。よって、本実施例ではセラ
ミックコーティング層５の剥離を防止するためにアンダ
ーコート層４を設けている。
５には、耐熱性の他、耐電圧特性，耐機械強度特性など
が優れた素材、例えばアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）は、線膨
張率が一般に（６〜９）×１０9 ／℃と小さく、銅線３
の線膨張率との差が著しいので、直接、銅線３上にコー
トした場合には剥離し易い。よって、本実施例ではセラ
ミックコーティング層５の剥離を防止するためにアンダ
ーコート層４を設けている。
【００１２】アンダーコート層４は特定の粒度分布を有
する金属材料、例えばＮｉ−Ｃｒなどの一般のアンダー
コート用材料で形成すればよく、好ましくは線膨張率が
なるべく小さいものを用いるのがよい、アンダーコート
層４の形成に先立って、銅線３の表面の洗浄・脱脂処
理、並びにサンドブラストによる銅線３の表面の粗面化
を行い、当該アンダーコート層４が強固に銅線３に結合
するようにするのが望ましい。また、アンダーコート層
４は特定の粒度分布を有する金属粉体を銅線３の表面に
溶射などすることにより、表面が金属の粒に応じて凹凸
面になるように形成するのがよい。
する金属材料、例えばＮｉ−Ｃｒなどの一般のアンダー
コート用材料で形成すればよく、好ましくは線膨張率が
なるべく小さいものを用いるのがよい、アンダーコート
層４の形成に先立って、銅線３の表面の洗浄・脱脂処
理、並びにサンドブラストによる銅線３の表面の粗面化
を行い、当該アンダーコート層４が強固に銅線３に結合
するようにするのが望ましい。また、アンダーコート層
４は特定の粒度分布を有する金属粉体を銅線３の表面に
溶射などすることにより、表面が金属の粒に応じて凹凸
面になるように形成するのがよい。
【００１３】一方、セラミックコーティング層５は、例
えばプラズマジェットによる熱でセラミックパウダを溶
融しつつ噴射する溶射法などにより形成すればよい。こ
のプラズマプロセスではＮ2 ，Ｈ2 などを電離させて作
った１万℃以上の高温・高速のプラズマジェット中にア
ルミナなどの溶射材を送って溶融・噴射するが、溶射材
は被溶射材に到達するときには２００℃前後となるので
特に問題はない。なお、セラミックコーティング層５を
溶射等した後は、その表面を研摩し、超音波洗浄等する
のが望ましい。
えばプラズマジェットによる熱でセラミックパウダを溶
融しつつ噴射する溶射法などにより形成すればよい。こ
のプラズマプロセスではＮ2 ，Ｈ2 などを電離させて作
った１万℃以上の高温・高速のプラズマジェット中にア
ルミナなどの溶射材を送って溶融・噴射するが、溶射材
は被溶射材に到達するときには２００℃前後となるので
特に問題はない。なお、セラミックコーティング層５を
溶射等した後は、その表面を研摩し、超音波洗浄等する
のが望ましい。
【００１４】上述したように、特定粒度の、すなわち後
述するように粒度分布として４４〜１０μｍを主体とす
る金属材料を用いてアンダーコート層４を形成すること
によりアンダーコート層４の表面は適度な凹凸面とな
り、セラミックコーティング層５はアンダーコート層の
粗面にくい込むように形成され、そのアンカー効果の向
上により結合力が極めて大きくなる。しかも、絶縁用被
膜として要求される耐電圧特性が良好なセラミックコー
ティング層５が形成される。
述するように粒度分布として４４〜１０μｍを主体とす
る金属材料を用いてアンダーコート層４を形成すること
によりアンダーコート層４の表面は適度な凹凸面とな
り、セラミックコーティング層５はアンダーコート層の
粗面にくい込むように形成され、そのアンカー効果の向
上により結合力が極めて大きくなる。しかも、絶縁用被
膜として要求される耐電圧特性が良好なセラミックコー
ティング層５が形成される。
【００１５】以下、試験例を示す。銅線３として９mmφ
の銅線を用い、これに５０μｍ厚のＮｉ−Ｃｒからなる
アンダーコート層４と、５０μｍ厚のアルミナからなる
セラミックコーティング層５を形成し、アンダーコート
層に用いたＮｉ−Ｃｒの粒度分布を次のように変化させ
た。 試験例１ １０５〜４４μｍ 試験例２ ４４〜１０μｍ 試験例３ １０μｍ以下 試験例４ アンダーコート層なし これらについて、アンダーコート層４とアルミナコーテ
ィング層５との間の接着強度及び各試験例の絶縁破壊電
圧を測定した。これらの結果は図２に示す。
の銅線を用い、これに５０μｍ厚のＮｉ−Ｃｒからなる
アンダーコート層４と、５０μｍ厚のアルミナからなる
セラミックコーティング層５を形成し、アンダーコート
層に用いたＮｉ−Ｃｒの粒度分布を次のように変化させ
た。 試験例１ １０５〜４４μｍ 試験例２ ４４〜１０μｍ 試験例３ １０μｍ以下 試験例４ アンダーコート層なし これらについて、アンダーコート層４とアルミナコーテ
ィング層５との間の接着強度及び各試験例の絶縁破壊電
圧を測定した。これらの結果は図２に示す。
【００１６】図２に示す結果より、アンダーコート層４
に用いた金属材料の粒度分布が大きい方が接着強度が大
きいが、粒度分布が大きくなると絶縁耐力が小さくなる
ことが判る。したがって、粒度分布として４４〜１０μ
ｍが主体の金属材料を用いてアンダーコート層４を形成
することにより、接着強度及び絶縁破壊耐力が共に良好
な絶縁皮膜が実現できる。
に用いた金属材料の粒度分布が大きい方が接着強度が大
きいが、粒度分布が大きくなると絶縁耐力が小さくなる
ことが判る。したがって、粒度分布として４４〜１０μ
ｍが主体の金属材料を用いてアンダーコート層４を形成
することにより、接着強度及び絶縁破壊耐力が共に良好
な絶縁皮膜が実現できる。
【００１７】
【考案の効果】以上説明したように、本考案に係る電気
機器の絶縁構造は、導体に施すセラミックコーティング
層の下に、粒度分布として４４〜１０μｍを主体とする
Ｎｉ−Ｃｒからなる金属材料によるアンダーコート層
と、このアンダーコート層上に形成されたアルミナから
なるセラミックコーティング層とを有する導体を、鉄心
の溝内に配してなるを設けているので、セラミックコー
ティング層の結合力が大きくなって剥離しにくくなると
共に、絶縁破壊耐力が大きなものとなり、然もその製造
も従来提案されているものに較べ簡易なものとなる、と
いう効果を奏する。
機器の絶縁構造は、導体に施すセラミックコーティング
層の下に、粒度分布として４４〜１０μｍを主体とする
Ｎｉ−Ｃｒからなる金属材料によるアンダーコート層
と、このアンダーコート層上に形成されたアルミナから
なるセラミックコーティング層とを有する導体を、鉄心
の溝内に配してなるを設けているので、セラミックコー
ティング層の結合力が大きくなって剥離しにくくなると
共に、絶縁破壊耐力が大きなものとなり、然もその製造
も従来提案されているものに較べ簡易なものとなる、と
いう効果を奏する。
【図１】本考案の一実施例に係る電機機器の絶縁構造を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図２】その試験結果を示すグラフである。
【図３】従来技術に係る絶縁構造を示す断面図である。
１ 鉄心 ２ 溝 ３ 銅線（導体） ４ アンダーコート層 ５ セラミックコーティング層
Claims (1)
- 【請求項１】 粒度分布として４４〜１０μｍを主体と
するＮｉ−Ｃｒからなる金属材料によるアンダーコート
層と、このアンダーコート層上に形成されたアルミナか
らなるセラミックコーティング層とを有する導体を、鉄
心の溝内に配してなることを特徴とする電気機器の絶縁
構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3300291U JPH0749687Y2 (ja) | 1991-05-13 | 1991-05-13 | 電気機器の絶縁構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3300291U JPH0749687Y2 (ja) | 1991-05-13 | 1991-05-13 | 電気機器の絶縁構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0656928U JPH0656928U (ja) | 1994-08-05 |
| JPH0749687Y2 true JPH0749687Y2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=12374640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3300291U Expired - Lifetime JPH0749687Y2 (ja) | 1991-05-13 | 1991-05-13 | 電気機器の絶縁構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0749687Y2 (ja) |
-
1991
- 1991-05-13 JP JP3300291U patent/JPH0749687Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0656928U (ja) | 1994-08-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960430 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |