JPH09219949A - Rotating electric machine and insulation sheet for electric equipment - Google Patents

Rotating electric machine and insulation sheet for electric equipment

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JPH09219949A
JPH09219949A JP8027992A JP2799296A JPH09219949A JP H09219949 A JPH09219949 A JP H09219949A JP 8027992 A JP8027992 A JP 8027992A JP 2799296 A JP2799296 A JP 2799296A JP H09219949 A JPH09219949 A JP H09219949A
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JP
Japan
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slot
insulating
insulating sheet
electric machine
stator
Prior art date
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Pending
Application number
JP8027992A
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Japanese (ja)
Inventor
Morimichi Unno
盛道 海野
Akihiro Sekine
昭裕 関根
Keisuke Yamanaka
桂介 山中
Shuichi Ohara
周一 大原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPH09219949A publication Critical patent/JPH09219949A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotating electric machine capable of improving the heat resistance and machine inserting property of slot insulation. SOLUTION: A slot insulation 10 consisting of an insulation sheet made by adhering PET films to both surfaces of unwoven cloth of aromatic polyimide inside a slot 9 formed in an inner peripheral portion of a stator core 6a is provided; and a self-lubricating enamel wire 11 is wound to form a random coil, thereby constituting a stator winding 6b. Then, an insulation wedge 12 made of the same insulation sheet as the slot insulation 10 is driven to the opening of slot 9, an insulation varnish made of an unsaturated polyester resin or unsaturated epoxyester resin is impregnated to the inside of the slot 9 and end portions of the winding and hardened by heating.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、回転電機および電
気機器用絶縁シートに係り、特にF種(155℃)絶縁
に好適なかご形誘導電動機などの回転電機、およびこの
ような回転電機などに使用するに好適な電気機器用絶縁
シートに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotary electric machine and an insulating sheet for electric equipment, and more particularly to a rotary electric machine such as a squirrel-cage induction motor suitable for class F (155 ° C.) insulation, and such a rotary electric machine. The present invention relates to an insulating sheet suitable for use in electric equipment.

【0002】[0002]

【従来の技術】回転電機、例えば汎用かご形誘導電動機
の一例を図7に示す。
2. Description of the Related Art FIG. 7 shows an example of a rotating electric machine, for example, a general-purpose cage induction motor.

【0003】この図7において、1はハウジングで、枠
体あるいはフレームとも呼ばれるもので、鋳鉄や鋼板な
どによりほぼ筒状に作られ、電動機の外被を構成してい
る。2,3はエンドブラケットで、軸受ブラケットとも
呼ばれ、軸受4,5を収納し、ハウジング1の両端にイ
ンロー嵌合され、ボルトなどにより取付けられている。
6は固定子で、珪素鋼板の積層体で作られた固定子鉄心
6aと、この固定子鉄心6aの内周部に多数設けられて
いるスロットに巻回された固定子巻線6bとで構成され
ている。7は回転子で、珪素鋼板の積層体で作られた回
転子鉄心7aと、この回転子鉄心7aにアルミダイカス
ト成型されたかご形回転子巻線(導電バーとエンドリン
グからなっている。)7bおよび冷却用羽根7cとで構
成され、回転軸8に取付けられている。なお、この図で
は、かご回転子巻線7bのうちのエンドリング部分だけ
が現われている。そして、回転軸8は、エンドブラケッ
ト2,3の軸受4,5により回転自在に保持されてお
り、これにより回転子7は固定子6に対向した位置で回
転するように構成されている。
In FIG. 7, reference numeral 1 denotes a housing, also called a frame or a frame, which is made of cast iron, a steel plate or the like in a substantially cylindrical shape and constitutes an outer cover of an electric motor. Reference numerals 2 and 3 are end brackets, which are also called bearing brackets, which house the bearings 4 and 5, are fitted at both ends of the housing 1 by means of a spigot, and are attached by bolts or the like.
Reference numeral 6 denotes a stator, which is composed of a stator core 6a made of a laminated body of silicon steel plates, and a stator winding 6b wound around a plurality of slots provided in the inner peripheral portion of the stator core 6a. Has been done. Reference numeral 7 denotes a rotor, which is a rotor core 7a made of a laminated body of silicon steel plates, and a cage rotor winding (a conductive bar and an end ring) die-cast on the rotor core 7a. 7b and cooling vanes 7c, and is attached to the rotary shaft 8. In this figure, only the end ring portion of the car rotor winding 7b is shown. The rotary shaft 8 is rotatably held by the bearings 4 and 5 of the end brackets 2 and 3, whereby the rotor 7 is configured to rotate at a position facing the stator 6.

【0004】また図1に示すように、上記固定子巻線6
bは、固定子鉄心6aの内周部に設けられているスロッ
ト9内に、ほぼ断面U字形のスロット絶縁物10を介し
て、合成樹脂エナメル線11を例えば巻線機により乱巻
することによって構成されており、円弧状の絶縁くさび
12をスロット9の開口部に打込んで、固定子巻線6b
のスロット内での固定と固定子鉄心6aに対する絶縁処
理を行い、さらに、絶縁ワニスをスロット9の内部およ
びスロット9の外部に突出した巻線端部分に含浸し、加
熱硬化させて一体に固着している。
Further, as shown in FIG. 1, the stator winding 6 is
b is obtained by randomly winding a synthetic resin enameled wire 11 in a slot 9 provided in the inner peripheral portion of the stator iron core 6a through a slot insulator 10 having a substantially U-shaped cross section by, for example, a winding machine. The arc-shaped insulating wedge 12 is driven into the opening of the slot 9 to form the stator winding 6b.
In the slot and insulate the stator core 6a, and further, the insulating varnish is impregnated into the inside of the slot 9 and the winding end portion protruding outside the slot 9 and heat-cured to integrally fix them. ing.

【0005】上記スロット絶縁物10および絶縁くさび
12としては、例えば芳香族ポリアミド(Dupont
社製:Nomex:登録商標名)シート単体または、ポ
リエチレンテレフタレート(以下、PETと略称す
る。)シート単体が用いられ、上記合成樹脂エナメル線
11としては、例えばエステルイミド線、または、ポリ
エステルアミドイミド線が用いられ、上記絶縁ワニスと
しては、例えばスチレン、トルエン、キシレンなどの有
機溶剤を含む溶剤型絶縁ワニス、または、無溶剤型絶縁
ワニスが用いられる。
The slot insulator 10 and the insulating wedge 12 are, for example, aromatic polyamide (Dupont).
Company: Nomex: registered trademark) sheet alone or polyethylene terephthalate (hereinafter abbreviated as PET) sheet alone is used, and the synthetic resin enamel wire 11 is, for example, an ester imide wire or a polyester amide imide wire. As the insulating varnish, a solvent type insulating varnish containing an organic solvent such as styrene, toluene, xylene, or a solventless type insulating varnish is used.

【0006】一方、特開昭59−4002号公報、特開
昭59−4003号公報および特開昭59−63944
号公報には、絶縁シートと水溶性絶縁ワニスとを組合わ
せて汎用電動機用のF種絶縁の電気巻線がそれぞれ開示
されている。
On the other hand, JP-A-59-4002, JP-A-59-4003 and JP-A-59-63944.
Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2005-163242 discloses an electric winding of class F insulation for a general-purpose electric motor in which an insulating sheet and a water-soluble insulating varnish are combined.

【0007】そして、特開昭59−4002号公報で
は、上記絶縁シートとしてポリエステルシートと四弗化
エチレンシートの貼合わせたものを用い、また、特開昭
59−4003号公報では、ポリエステルシートとポリ
プロピレンシートの貼合わせたものを用い、さらに、特
開昭59−63944号公報では、ポリエステルシート
にアラミド樹脂を塗布、焼付けしたものを用いている。
In JP-A-59-4002, a laminate of a polyester sheet and an ethylene tetrafluoride sheet is used as the insulating sheet. In JP-A-59-4003, a polyester sheet is used. A laminated polypropylene sheet is used, and in JP-A-59-63944, a polyester sheet coated with an aramid resin and baked is used.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術はいずれも水溶性絶縁ワニスを用いているため、
その加熱硬化に長時間を要し、また、加熱硬化後に水分
が残存する虞れがあり、特に残存した水分が逃げにくい
密閉型電動機において特に問題となる。
However, since the above-mentioned conventional techniques all use the water-soluble insulating varnish,
The heat-curing requires a long time, and there is a risk that water remains after the heat-curing, which is a particular problem in a sealed electric motor in which residual water is difficult to escape.

【0009】また、回転電機の小型軽量化のためには、
スロット内での巻線占積率の向上や、巻線端部分におけ
る曲率半径の縮小が必要であるが、これに伴って、エナ
メル線11同志やエナメル線11のスロット絶縁物10
に対する滑りが悪いと、エナメル線はその巻線時にスロ
ット部で擦られて損傷し易く、かつ、挿入しにくくなっ
て作業性が悪くなるという問題があった。
In order to reduce the size and weight of the rotating electric machine,
It is necessary to improve the space factor of the winding in the slot and to reduce the radius of curvature at the end of the winding. Along with this, the enamel wire 11 and the slot insulator 10 of the enamel wire 11 are required.
If the slip on the enamel wire is not good, there is a problem that the enamel wire is easily scratched by being rubbed by the slot portion at the time of winding, and it is difficult to insert the enamel wire, resulting in poor workability.

【0010】さらに、スロット絶縁物10および絶縁く
さび12として上記した芳香族ポリアミドシート単体を
用いた場合、耐熱性には問題はないが、剛性が比較的低
いためにスロット内への機械挿入性が悪く、かつ、材料
コストが高くなるという問題があり、また、PETシー
ト単体を用いた場合には、スロット内への機械挿入性は
良いが、耐熱性はB種絶縁が限界であった。
Further, when the above-mentioned aromatic polyamide sheet alone is used as the slot insulator 10 and the insulating wedge 12, there is no problem in heat resistance, but since the rigidity is relatively low, the machine insertability into the slot is high. There is a problem that the cost is high and the material cost is high. Further, when the PET sheet alone is used, the mechanical insertability into the slot is good, but the heat resistance is limited to the type B insulation.

【0011】したがって、本発明の第1の目的は、スロ
ット絶縁物の耐熱性と機械挿入性を向上することのでき
る回転電機を提供することにある。
Accordingly, a first object of the present invention is to provide a rotating electric machine capable of improving the heat resistance and mechanical insertability of a slot insulator.

【0012】また、第2の目的は、スロット絶縁物の耐
熱性と機械挿入性を向上し、かつ、固定子巻線を構成す
る電線の被膜の損傷を少なくすることのできる回転電機
を提供することにある。
A second object of the present invention is to provide a rotating electric machine capable of improving heat resistance and mechanical insertability of a slot insulator and reducing damage to a coating of an electric wire constituting a stator winding. It is in.

【0013】さらに、第3の目的は、スロット絶縁物の
耐熱性と機械挿入性を向上し、かつ、絶縁ワニスの耐熱
性と耐クラック性を向上することのできる回転電機を提
供することにある。
A third object of the present invention is to provide a rotating electric machine that can improve the heat resistance and mechanical insertability of a slot insulator and the heat resistance and crack resistance of an insulating varnish. .

【0014】さらに、第4の目的は、スロット絶縁物の
耐熱性と機械挿入性を向上し、かつ、ハウジングからの
熱放散性を良好にするとともに機械を小型、軽量化する
ことのできる回転電機を提供することにある。
Further, a fourth object is to improve the heat resistance of the slot insulator and the machine insertability, improve the heat dissipation from the housing, and reduce the size and weight of the machine. To provide.

【0015】さらに、第5の目的は、耐熱性と剛性に優
れた回転電機などの電気機器に使用される絶縁シートを
提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide an insulating sheet which is excellent in heat resistance and rigidity and is used for electric equipment such as a rotary electric machine.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、スロット絶縁物として、芳香族ポリアミ
ド不織布の両面にPETフィルムを貼合わせてなる絶縁
シートを使用し、より望ましくは、上記スロット絶縁物
を、その全体の厚さが0.05〜0.35mmで、か
つ、芳香族ポリアミド不織布の厚さがシート全体の厚さ
の33〜50%になるようにしたことを特徴とし、ま
た、上記固定子巻線を、自己潤滑性のエナメル線で構成
したことを特徴とし、さらに、上記絶縁ワニスとして、
不飽和ポリエステル樹脂または不飽和エポキシエステル
樹脂を使用し、より望ましくは、上記絶縁ワニスの硬化
物を、そのガラス転移温度が120℃以下、線膨張係数
が7.0×10~5/℃以下で、かつ、室温における初期
弾性率が100〜350kg/mm2となるようにした
ことを特徴とし、さらに、上記ハウジングを、アルミ合
金ダイカストで構成したことを特徴とし、さらに、電気
機器用絶縁シートを、芳香族ポリアミド不織布の両面に
PETフィルムを貼合わせて構成したことを特徴とす
る。
In order to solve the above problems, the present invention uses, as a slot insulating material, an insulating sheet obtained by laminating a PET film on both sides of an aromatic polyamide nonwoven fabric, and more preferably, the above. The slot insulator is characterized in that the total thickness thereof is 0.05 to 0.35 mm, and the thickness of the aromatic polyamide nonwoven fabric is 33 to 50% of the total thickness of the sheet, Further, the stator winding, characterized in that it is composed of a self-lubricating enamel wire, further, as the insulating varnish,
An unsaturated polyester resin or an unsaturated epoxy ester resin is used, and more preferably, a cured product of the above insulating varnish has a glass transition temperature of 120 ° C. or less and a linear expansion coefficient of 7.0 × 10 5 / ° C. or less. In addition, the initial elastic modulus at room temperature is 100 to 350 kg / mm 2, and the housing is made of aluminum alloy die casting. A PET film is laminated on both sides of the aromatic polyamide nonwoven fabric.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図
1,図2および図7を用いて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1, 2 and 7.

【0018】本発明が適用される回転電機、例えば汎用
かご形誘導電動機の構成は、図7および図2に示した従
来の汎用かご形誘導電動機の構成とほぼ同じであるが、
以下に述べる点で相違している。
The structure of a rotary electric machine to which the present invention is applied, for example, a general-purpose squirrel-cage induction motor is almost the same as that of the conventional general-purpose squirrel-cage induction motor shown in FIGS. 7 and 2.
The following points are different.

【0019】すなわち、この実施形態においては、スロ
ット絶縁物10および絶縁くさび12に使用する絶縁シ
ート13として、図2に示すような、芳香族ポリアミド
不織布14の両面にPETフィルム15を接着剤で接着
して貼合わせたものを用いている。
That is, in this embodiment, as the insulating sheet 13 used for the slot insulator 10 and the insulating wedge 12, as shown in FIG. 2, a PET film 15 is adhered to both sides of an aromatic polyamide nonwoven fabric 14 with an adhesive. It is used by pasting together.

【0020】ここで使用する接着剤としては、無溶剤
系、溶剤系とも用い得るが、接着剤の耐熱性や接着剤を
積層する作業性から考えて硬化型の溶媒系の接着剤が好
ましい。その一例としてポリウレタン系の接着剤につい
て述べると、通常市販されているポリウレタン系の接着
剤を用いてもよいが、耐熱性の点からあらかじめイソシ
アネート(好ましくは芳香族イソシアネート)とポリプ
ロピレングリコールやポリエステルなどとを反応させた
イソシアネートのプレポリマを作成し、該プレポリマと
ポリプロピレングリコール、ポリエステル、ポリオール
などとからなるポリウレタン系の接着剤が好ましい。該
プレポリマとポリプロピレングリコール、ポリエステ
ル、ポリオールなどは、酢酸エチル、酢酸ブチルなどの
有機溶媒中に均一混合され接着剤溶液となる。また該接
着剤に難燃剤などの無機又は有機添加剤を接着性を損な
わない程度に添加することはさしつかえない。
The adhesive used here may be either solvent-free or solvent-based, but a curable solvent-based adhesive is preferable in view of heat resistance of the adhesive and workability of laminating the adhesive. As an example of the polyurethane-based adhesive, a commercially available polyurethane-based adhesive may be used. Preferred is a polyurethane-based adhesive prepared by preparing a prepolymer of an isocyanate obtained by reacting the above with the prepolymer and polypropylene glycol, polyester, polyol or the like. The prepolymer and polypropylene glycol, polyester, polyol and the like are uniformly mixed in an organic solvent such as ethyl acetate and butyl acetate to form an adhesive solution. In addition, an inorganic or organic additive such as a flame retardant may be added to the adhesive to such an extent that the adhesiveness is not impaired.

【0021】このような構成の絶縁シート13は、後述
の絶縁ワニスとの相性がよく、熱劣化による特性の低下
が少ない。これは初期的には、絶縁シート13が絶縁ワ
ニス中のスチレン等に対する耐薬品性がよく、しかも、
芳香族ポリアミド不織布14の両面のPETフィルム1
5が絶縁シート13全体の剛性を高めるため、スロット
9内への機械挿入性が向上し、さらに芳香族ポリアミド
不織布14そのものが耐熱性があり、PETフィルム1
5の芯材となって絶縁シート13全体の耐熱性を向上
し、絶縁シート13全体としてF種絶縁の耐熱性を満足
するものが得られる。
The insulating sheet 13 having such a configuration has good compatibility with an insulating varnish described later, and the characteristics are not deteriorated by heat deterioration. This is because initially, the insulating sheet 13 has good chemical resistance to styrene and the like in the insulating varnish, and
PET film 1 on both sides of aromatic polyamide nonwoven fabric 14
5 improves the rigidity of the insulating sheet 13 as a whole, the mechanical insertability into the slot 9 is improved, and the aromatic polyamide nonwoven fabric 14 itself has heat resistance.
The core material of No. 5 improves the heat resistance of the insulating sheet 13 as a whole, and the insulating sheet 13 as a whole satisfies the heat resistance of the F-type insulation.

【0022】また、エナメル線11として、例えば表面
に潤滑剤を塗布したり、被膜内に潤滑剤を含ませて潤滑
剤が表面に滲み出るようにした自己潤滑剤エナメル線を
用いている。このような自己潤滑性エナメル線を用いる
ことにより、エナメル線11同士やスロット絶縁シート
13に対する滑りがよくなって、エナメル線11の被膜
の損傷が少なくなり、巻線作業性も向上する。なお、自
己潤滑性エナメル線としては、耐熱性、耐薬品性、表面
滑性および耐摩耗性に優れ、かつスロット9内への機械
挿入性に優れたF種絶縁に適合するものが望ましい。
As the enamel wire 11, for example, a self-lubricating enamel wire in which a lubricant is applied to the surface or a lubricant is contained in the coating so that the lubricant oozes out on the surface is used. By using such a self-lubricating enameled wire, slippage between the enameled wires 11 and the slot insulating sheet 13 is improved, damage to the coating of the enameled wire 11 is reduced, and winding workability is also improved. The self-lubricating enameled wire is preferably one that is excellent in heat resistance, chemical resistance, surface lubricity and wear resistance, and is suitable for F-type insulation, which is excellent in machine insertability into the slot 9.

【0023】さらに、スロット9内およびスロット9の
外部へ突出した巻線端部分に含浸する絶縁ワニスとし
て、高接着強度、耐クラック性、耐薬品性等が優れた不
飽和エポキシエステル樹脂または不飽和ポリエステル樹
脂を用いている。固定子巻線6bに働く機械力のうち
で、特に重要な運転時の応力を考えると、起動時と停止
時のヒートサイクルによる応力(導体と絶縁層の熱膨張
差に起因する。)と電磁力、および回転子の回転による
振動力が挙げられるが、これらの応力による固定子巻線
6bの絶縁層の摩耗、剥離等に対しては、上記したよう
な絶縁ワニスを用いることにより、充分に満足するもの
が得られる。なお、このような絶縁ワニスを固定子巻線
6b等に含浸し、加熱硬化した絶縁ワニスの硬化物とし
て、そのガラス転移温度が120℃以下、線膨張係数が
7.0×10~5/℃以下で、かつ、室温における初期弾
性率が100〜350kg/mm2のものを選択するこ
とにより、絶縁ワニスで処理された固定子巻線6bのヒ
ートサイクル中に発生する熱応力をより低減して、F種
絶縁の耐熱性を達成することができる。
Further, as an insulating varnish for impregnating the winding end portion protruding into the slot 9 and to the outside of the slot 9, an unsaturated epoxy ester resin or an unsaturated resin excellent in high adhesive strength, crack resistance, chemical resistance and the like is used. Polyester resin is used. Of the mechanical forces acting on the stator winding 6b, considering the stress during operation, which is particularly important, the stress due to the heat cycle at the time of starting and stopping (due to the difference in thermal expansion between the conductor and the insulating layer) and the electromagnetic force. Force and vibration force due to the rotation of the rotor. The wear and peeling of the insulating layer of the stator winding 6b due to these stresses can be sufficiently prevented by using the above-mentioned insulating varnish. You will be satisfied. A cured product of an insulating varnish obtained by impregnating the stator winding 6b or the like with such an insulating varnish and having a glass transition temperature of 120 ° C. or less and a linear expansion coefficient of 7.0 × 10 5 / ° C. The thermal stress generated during the heat cycle of the stator winding 6b treated with the insulating varnish is further reduced by selecting the following one having an initial elastic modulus at room temperature of 100 to 350 kg / mm 2. The heat resistance of the F-type insulation can be achieved.

【0024】さらに、ハウジング1は、従来と同様に鋳
鉄製または鋼板製とするか、あるいは、アルミ合金ダイ
カスト製としている。そして、アルミ合金ダイカスト製
ハウジングとした場合には、鋳鉄製や鋼板製ハウジング
とした場合に比べて、熱放散性(熱伝導率)がよいた
め、同じF種絶縁材料を用いてもよりコンパクトな絶縁
で対応でき、小型化を図ることができる。また、ダイカ
スト製とすれば、設計値通りの薄肉および厚肉の部分を
精度よく形成できるので、機械加工等もあまり必要とせ
ず、製造工程を短縮することが可能であり、しかも、ア
ルミ合金は鋳鉄等に比べて比重が小さいため、軽量化を
図ることもできる。
Further, the housing 1 is made of cast iron or steel plate or aluminum alloy die-cast as in the prior art. When the aluminum alloy die-cast housing is used, the heat dissipation (heat conductivity) is better than when the housing is made of cast iron or steel plate. Insulation can be used and miniaturization can be achieved. Also, if it is made of die-cast, it can accurately form thin and thick parts as designed, so it does not require much machining, etc., and the manufacturing process can be shortened. Since the specific gravity is smaller than that of cast iron or the like, it is possible to reduce the weight.

【0025】さらに、図2に示した絶縁シート13は、
上記したスロット絶縁物10や絶縁くさび12に限ら
ず、その他の電気機器の絶縁にも使用することが可能で
あり、電気機器用として広く使用した場合、芳香族ポリ
アミド不織布14の両面のPETフィルム15が絶縁シ
ート全体の剛性を高め、また、芳香族ポリアミド不織布
14そのものが耐熱性を有し、PETフィルム15の芯
材となって絶縁シート全体の耐熱性を高めるため、絶縁
シート13全体として剛性と耐熱性に優れたものとな
る。
Further, the insulating sheet 13 shown in FIG.
The present invention is not limited to the slot insulator 10 and the insulating wedge 12 described above, but can be used for insulating other electric devices, and when widely used for electric devices, the PET films 15 on both sides of the aromatic polyamide nonwoven fabric 14 are used. Increases the rigidity of the insulating sheet as a whole, and the aromatic polyamide nonwoven fabric 14 itself has heat resistance and serves as the core material of the PET film 15 to increase the heat resistance of the insulating sheet as a whole. It has excellent heat resistance.

【0026】[0026]

【実施例】【Example】

〔実施例1〕膜厚125μmの芳香族ポリアミド不織布
14の両面に50μmのPETフィルム15を貼合わせ
た絶縁シート13(新興化学製:TNT252:商品
名)をほぼU字形に成形し、スロット絶縁物10として
固定子鉄心6aのスロット9内に設ける。
[Example 1] An insulating sheet 13 (manufactured by Shinko Kagaku: TNT252: trade name) in which a PET film 15 having a thickness of 50 µm is adhered to both sides of an aromatic polyamide nonwoven fabric 14 having a thickness of 125 µm is molded into a substantially U-shape to form a slot insulator. 10 is provided in the slot 9 of the stator core 6a.

【0027】上記スロット絶縁物10の内側に、自己潤
滑性アミドイミドオーバーコートエステルイミド線(日
立電線製:1AI−EIW−E:商品名)11からなる
巻線6bを挿入し、さらに、上記絶縁シート13を断面
をほぼ円弧状に成形してなる絶縁くさび12を打ち込
み、スロット9内部および巻線端部分へ不飽和エポキシ
エステルワニス(日東電工製:NV−5502:商品
名)を含浸処理した後、100〜160℃で加熱硬化さ
せて固定子鉄心6aとの間を一体に固着し、固定子6を
作製した。また、回転子鉄心7aにアルミダイカスト製
法によりかご形回転子巻線7bと冷却用羽根7cを一体
に形成して回転子7を作製する。
Inside the slot insulator 10, a winding 6b made of a self-lubricating amide imide overcoat ester imide wire (Hitachi Cable: 1AI-EIW-E: trade name) 11 is inserted, and the insulation is further provided. After the insulating wedge 12 formed by forming the sheet 13 into a substantially arcuate cross section is driven and the inside of the slot 9 and the winding end portion are impregnated with unsaturated epoxy ester varnish (Nitto Denko: NV-5502: trade name) Then, it was heat-cured at 100 to 160 ° C. and integrally fixed to the stator iron core 6a to produce the stator 6. Further, the rotor core 7a is integrally formed with the squirrel cage rotor winding 7b and the cooling vanes 7c by the aluminum die casting method to manufacture the rotor 7.

【0028】次に、加熱膨張させた外径250mmの鋳
物製ハウジングに上記固定子6を挿入し、さらに上記回
転子7をエンドブラケット2,3,および軸受4,5を
用いて組み込んで3.7kwの4極のかご形誘導電動機
を完成した。
Then, the stator 6 is inserted into a heat-expanded casting housing having an outer diameter of 250 mm, and the rotor 7 is assembled by using the end brackets 2, 3, and the bearings 4, 5. Completed a 7 kW 4-pole cage induction motor.

【0029】また、上記絶縁シート13(膜厚125μ
mの芳香族ポリアミド不織布14の両面に50μmのP
ETフィルム12を貼り合わせた構成)を上記のかご形
誘導電動機の作製条件と同じ条件で絶縁ワニス処理を施
し、引張り試験用の試験片を作製した。
The insulating sheet 13 (having a film thickness of 125 μm)
m of aromatic polyamide non-woven fabric 14 on both sides of P of 50 μm
An insulating varnish treatment was performed under the same conditions as those for producing the squirrel-cage induction motor described above to prepare a test piece for a tensile test.

【0030】上記絶縁シート13の引張り強度の熱劣化
特性の代表例として210℃における特性を図4の特性
Aとして、また、165〜210℃の各熱劣化温度にお
ける初期の引張り強度の50%になるまでの時間を寿命
とした時のアレニウスプロットを同じく特性Aとして図
6に示す。
As a typical example of the thermal deterioration characteristics of the tensile strength of the insulating sheet 13, the characteristic at 210 ° C. is shown as the characteristic A in FIG. 4, and the initial tensile strength at each thermal deterioration temperature of 165 to 210 ° C. is 50% of the initial tensile strength. FIG. 6 shows the Arrhenius plot with the life until the time until it becomes the same as the characteristic A.

【0031】図4の特性Aに示すように、後述の比較例
1と比べて強度低下が著しく改善され、図6の2万時間
に相当する耐熱温度は168℃で十分F種絶縁の耐熱性
を有することが確認された。
As shown by the characteristic A in FIG. 4, the strength reduction is remarkably improved as compared with Comparative Example 1 described later, and the heat resistance temperature corresponding to 20,000 hours in FIG. It was confirmed to have.

【0032】なお、絶縁シート13の引張試験は、幅1
5mm×長さ200mmの試験片を、島津製作所製DS
S−5000型オートグラフを用い、チヤック間距離1
00mm,引張速度200mm/分で行なった。また、
熱劣化試験は、温度210℃、180℃、165℃のそ
れぞれの熱風循環式恒温槽内に試験片を吊り下げ、所定
時間経過後取り出し、上記引張試験を行った。なお、引
張試験は25℃における5本の試験片の平均値で示し
た。
Note that the tensile test of the insulating sheet 13 was performed with a width 1
A 5 mm x 200 mm long test piece was manufactured by Shimadzu DS
Using S-5000 type autograph, distance between check 1
It was performed at 00 mm and a pulling speed of 200 mm / min. Also,
In the heat deterioration test, the test piece was suspended in a hot-air circulation type constant temperature bath at temperatures of 210 ° C., 180 ° C., and 165 ° C., taken out after a lapse of a predetermined time, and the tensile test was performed. In addition, the tensile test showed the average value of five test pieces at 25 degreeC.

【0033】〔実施例2〕膜厚100μmの芳香族ポリ
アミド不織布14の両面に75μmのPETフィルム1
5を貼合わせた絶縁シート13(新興化学製:TNT3
43:商品名)を用いた他は、上記実施例1と同様にし
て作製した絶縁シートの引張り強度の熱劣化特性の代表
例として210℃における特性を図4の特性Bに示す。
また、165〜210℃の各熱劣化温度における初期の
引張り強度の50%になるまでの時間を寿命とした時の
アレニウスプロットを図6の特性Bに示す。
Example 2 A 75 μm PET film 1 is formed on both sides of an aromatic polyamide nonwoven fabric 14 having a film thickness of 100 μm.
Insulation sheet 13 with 5 attached (Shinko Kagaku: TNT3
43: Trade name) is used, and the characteristic at 210 ° C. is shown in the characteristic B of FIG. 4 as a representative example of the thermal deterioration characteristic of the tensile strength of the insulating sheet manufactured in the same manner as in the above-mentioned Example 1.
Further, characteristic A of FIG. 6 shows an Arrhenius plot when the life is defined as the time taken to reach 50% of the initial tensile strength at each heat deterioration temperature of 165 to 210 ° C.

【0034】図4の特性Bから分かるように後述の比較
例1と比べて強度の低下が大幅に改善され、図6の2万
時間に相当する耐熱温度は163℃であり、十分F種絶
縁の耐熱性を有することが確認された。
As can be seen from the characteristic B in FIG. 4, the decrease in strength is greatly improved as compared with Comparative Example 1 described later, and the heat resistance temperature corresponding to 20,000 hours in FIG. It was confirmed to have heat resistance of.

【0035】〔実施例3〕膜厚75μmの芳香族ポリア
ミド不織布14の両面に75μmのPETフィルム15
を貼合わせた絶縁シート13(新興化学製:TNT33
3:商品名)を用いた他は、上記実施例1と同様にして
作製した試験片を用いて測定した引張り強度の熱劣化特
性の代表例として210℃における特性を図4の特性C
に示す。また、165〜210℃の各熱劣化温度におけ
る初期の引張り強度の50%になるまでの時間を寿命と
した時のアレニウスプロットを図6の特性Cに示す。
Example 3 A PET film 15 having a thickness of 75 μm is formed on both sides of an aromatic polyamide nonwoven fabric 14 having a thickness of 75 μm.
Insulation sheet 13 with affixed to it (made by Shinko Kagaku: TNT33
3: as a representative example of thermal deterioration characteristics of tensile strength measured using a test piece manufactured in the same manner as in Example 1 except that (trade name) is used.
Shown in Further, characteristic A of FIG. 6 shows an Arrhenius plot when the life is defined as the time until the initial tensile strength reaches 50% at each heat deterioration temperature of 165 to 210 ° C.

【0036】図4の特性Cから分かるように後述の比較
例1と比べて強度の低下が改善され、図6の2万時間に
相当する耐熱温度は159℃であり、十分F種絶縁の耐
熱性を有することが確認された。
As can be seen from the characteristic C of FIG. 4, the decrease in strength is improved as compared with Comparative Example 1 described later, and the heat resistance temperature corresponding to 20,000 hours in FIG. 6 is 159 ° C. It was confirmed that the product has sex.

【0037】〔実施例4〕膜厚175μmの芳香族ポリ
アミド不織布14の両面に25μmのPETフィルム1
5を貼合わせた絶縁シート13(新興化学製:TNT1
71:商品名)を用いた他は上記実施例1と同様にして
固定子6を作製した。また、不飽和エポキシエステルワ
ニス(日東電工製:NV−5502:商品名)を含浸、
加熱硬化した絶縁シートの引張り強度の熱劣化特性の代
表例として210℃における特性を図4の特性Dに示
す。
Example 4 A 25 μm PET film 1 is formed on both sides of an aromatic polyamide nonwoven fabric 14 having a film thickness of 175 μm.
Insulation sheet 13 with 5 attached (Shinko Kagaku: TNT1)
71: product name) was used, and the stator 6 was manufactured in the same manner as in Example 1 above. Further, unsaturated epoxy ester varnish (Nitto Denko: NV-5502: trade name) is impregnated,
The characteristic at 210 ° C. is shown in the characteristic D of FIG. 4 as a representative example of the thermal deterioration characteristic of the tensile strength of the heat-cured insulating sheet.

【0038】図4の特性Dに示すように、後述の比較例
1と比べて強度低下が著しく改善された。また、210
℃の熱劣化温度による55日の加熱劣化では劣化が飽和
してそれ以上進まず、絶縁シートの引張り強度は初期値
の50%まで低下しなかった。また、その他の加熱劣化
温度でも絶縁シートの引張り強度の低下が少なかった。
As shown by the characteristic D in FIG. 4, the strength reduction was remarkably improved as compared with Comparative Example 1 described later. Also, 210
In the 55-day heat deterioration due to the heat deterioration temperature of ° C, the deterioration was saturated and did not proceed further, and the tensile strength of the insulating sheet did not decrease to 50% of the initial value. Further, the tensile strength of the insulating sheet was not significantly reduced even at other heating deterioration temperatures.

【0039】〔実施例5〕膜厚50μmの芳香族ポリア
ミド不織布14の両面に100μmのPETフィルム1
5を貼合わせた絶縁シート13(新興化学製:TNT4
24:商品名)を用いた他は、上記実施例1と同様にし
て作製した絶縁シートの引張り強度の熱劣化特性の代表
例として210℃における特性を図4の特性Eに示す。
また、165〜210℃の各熱劣化温度における初期の
引張り強度の50%になるまでの時間を寿命とした時の
アレニウスプロットを図6の特性Eとして示す。
[Embodiment 5] A PET film 1 of 100 μm is formed on both sides of an aromatic polyamide nonwoven fabric 14 having a film thickness of 50 μm.
Insulation sheet 13 with 5 attached (Shinko Kagaku: TNT4
24: Trade name) is used, and the characteristic at 210 ° C. is shown in the characteristic E of FIG. 4 as a representative example of the thermal deterioration characteristic of the tensile strength of the insulating sheet manufactured in the same manner as in the above-mentioned Example 1.
In addition, an Arrhenius plot when the time taken to reach 50% of the initial tensile strength at each heat deterioration temperature of 165 to 210 ° C. is defined as the life is shown as a characteristic E in FIG.

【0040】図4の特性Eから分かるように後述の比較
例1と比べて強度の低下が改善され、図6の2万時間に
相当する耐熱温度では156℃であり、十分F種絶縁の
耐熱性を有することが確認された。
As can be seen from the characteristic E of FIG. 4, the decrease in strength is improved as compared with Comparative Example 1 described later, and the heat resistant temperature corresponding to 20,000 hours in FIG. It was confirmed that the product has sex.

【0041】〔比較例1〕図3に本比較例で用いた絶縁
シート16の断面構成図を示す。
[Comparative Example 1] FIG. 3 shows a cross-sectional structural view of the insulating sheet 16 used in this comparative example.

【0042】膜厚125μmのPETフィルム18の両
面に50μmの芳香族ポリアミド不織布17を貼合わせ
た絶縁シート16(新興化学製:NTN252:商品
名)を用いた他は、実施例1と同様にして作製した絶縁
シートの引張り強度の熱劣化特性の代表例として210
℃における特性を図5の特性Fに示す。また、165〜
210℃の各熱劣化温度における初期の引張り強度の5
0%になるまでの時間を寿命とした時のアレニウスプロ
ットを図6の特性Fに示す。
In the same manner as in Example 1 except that the insulating sheet 16 (manufactured by Shinko Kagaku: NTN252: trade name) in which the aromatic polyamide nonwoven fabric 17 having a thickness of 50 μm is bonded to both sides of the PET film 18 having a thickness of 125 μm is used. As a typical example of the thermal deterioration characteristics of tensile strength of the produced insulating sheet, 210
The characteristic at ° C is shown in the characteristic F of FIG. Also, 165-
5 of initial tensile strength at each heat deterioration temperature of 210 ℃
The characteristic A of FIG. 6 shows an Arrhenius plot when the life is defined as the time until it reaches 0%.

【0043】図5の特性Fから分かるように強度の低下
が大きく、図6の2万時間に相当する耐熱温度は139
℃となりF種絶縁の耐熱性を有していないことが確認さ
れた。
As can be seen from the characteristic F of FIG. 5, the strength is greatly reduced, and the heat resistant temperature corresponding to 20,000 hours in FIG. 6 is 139.
It was confirmed that the temperature did not reach the temperature of ℃ and the heat resistance of the F-type insulation was not provided.

【0044】〔比較例2〕膜厚250μmのPETフィ
ルム単体からなる絶縁シートをスロット絶縁物として用
いた他は、上記実施例1と同様にして作製した絶縁ワニ
ス処理絶縁シートの引張り強度の熱劣化特性の代表例と
して210℃における特性を図5の特性Gに示す。ま
た、165〜210℃の各熱劣化温度における初期の引
張り強度の50%になるまでの時間を寿命とした時のア
レニウスプロットを図6の特性Gに示す。
[Comparative Example 2] Thermal degradation of tensile strength of an insulating varnish-treated insulating sheet produced in the same manner as in Example 1 except that an insulating sheet made of a PET film alone having a thickness of 250 μm was used as a slot insulator. As a typical example of the characteristic, the characteristic at 210 ° C. is shown in characteristic G of FIG. Further, characteristic A of FIG. 6 shows an Arrhenius plot when the time taken to reach 50% of the initial tensile strength at each heat deterioration temperature of 165 to 210 ° C. is the life.

【0045】図5の特性Gから分かるように引張り強度
の低下が大きく、図6の2万時間に相当する耐熱温度は
136℃となりF種絶縁の耐熱性を有していないことが
確認された。
As can be seen from the characteristic G in FIG. 5, the tensile strength was greatly reduced, and the heat resistance temperature corresponding to 20,000 hours in FIG. 6 was 136 ° C., and it was confirmed that the heat resistance of the F-type insulation was not obtained. .

【0046】〔比較例3〕膜厚250μmの芳香族ポリ
アミド不織布単体からなる絶縁シートをスロット絶縁物
として用いた他は、上記実施例1と同様にして作製した
絶縁ワニス処理絶縁シートの引張り強度の熱劣化特性の
代表例として210℃における特性を図5の特性Hに示
す。図5の特性Hから分かるように210℃で55日加
熱劣化しても絶縁シートの引張り強度はほとんど低下し
なかった。また、その他の加熱劣化温度でも絶縁シート
の引張り強度の低下が少なかった。
[Comparative Example 3] The tensile strength of the insulating varnish-treated insulating sheet produced in the same manner as in Example 1 was changed except that an insulating sheet made of an aromatic polyamide nonwoven fabric having a film thickness of 250 μm was used as the slot insulating material. The characteristic at 210 ° C. is shown as a characteristic H in FIG. 5 as a representative example of the thermal deterioration characteristic. As can be seen from the characteristic H of FIG. 5, the tensile strength of the insulating sheet was hardly reduced even when it was deteriorated by heating at 210 ° C. for 55 days. Further, the tensile strength of the insulating sheet was not significantly reduced even at other heating deterioration temperatures.

【0047】〔実施例6〕図1の固定子鉄心6aのスロ
ット9内部および巻線端部分へ含浸、加熱硬化する絶縁
ワニスを不飽和ポリエステルワニス(日立化成工業製:
WP−435H:商品名)に変更した他は、実施例1と
同様にして作製した絶縁シートの引張り強度の熱劣化特
性を測定した。
[Embodiment 6] An unsaturated polyester varnish (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) is used as an insulating varnish that is impregnated into the inside of the slot 9 of the stator core 6a of FIG.
WP-435H: trade name), and the thermal deterioration characteristics of the tensile strength of the insulating sheet produced in the same manner as in Example 1 were measured.

【0048】本実施例の引張り強度は、各劣化温度にお
いて比較例1より低下が少なく、各熱劣化温度における
引張り強度が初期値の50%になるまでの時間を寿命と
し、アレニウスプロットにより求めた2万時間の耐熱温
度は158℃であった。
The tensile strength of this example was smaller than that of Comparative Example 1 at each deterioration temperature, and the time until the tensile strength at each heat deterioration temperature reached 50% of the initial value was the life, and was determined by an Arrhenius plot. The heat resistant temperature of 20,000 hours was 158 ° C.

【0049】〔実施例7〕絶縁ワニスで処理した固定子
巻線導体のヒートサイクル中に発生する熱応力による耐
クラック性を測定するために、自己潤滑性アミドイミド
オーバーコートエステルイミド線(日立電線製:1AI
−EIW−E:商品名)でバイファイラーコイルを作製
し、これに不飽和エポキシエステルワニス(日東電工
製:NV−5502:商品名)を含浸処理し、150℃
で2時間硬化した。
Example 7 In order to measure the crack resistance of a stator winding conductor treated with an insulating varnish due to thermal stress generated during the heat cycle, a self-lubricating amideimide overcoat esterimide wire (Hitachi Cable) Made: 1AI
-EIW-E: A bifilar coil is manufactured with a product name), and this is impregnated with an unsaturated epoxy ester varnish (Nitto Denko: NV-5502: a product name), and 150 ° C.
Cured for 2 hours.

【0050】このバイファラーコイルを155℃/2時
間⇔−40℃/2時間を1サイクルとするヒートサイク
ル試験を5サイクル行った。その結果、すべてのバイフ
ァイラーコイルにクラックの発生は認められなかった。
This bi-farer coil was subjected to a heat cycle test of 155 ° C./2 hours ⇔ -40 ° C./2 hours as one cycle for 5 cycles. As a result, no cracks were found in any of the bifilar coils.

【0051】これとは別に、上記と同一の硬化条件で上
記NV−5502により樹脂板を作製した。樹脂板は機
械加工し、8mm角で厚さ15mmの試験片Aを、また
幅4mm×厚さ1mm×長さ35mmの試験片Bを作製
した。真空理工製熱物理試験装置TMA−3000型を
用い、試験片Aのガラス転移温度(Tg)とTg以下の
線膨張係数(α)を、また、レオロジー製粘弾性測定装
置DVE−V4型を用いて試験片Bの室温の引張り弾性
率を求めた。
Separately from this, a resin plate was prepared from NV-5502 under the same curing conditions as above. The resin plate was machined to prepare a test piece A having an 8 mm square and a thickness of 15 mm, and a test piece B having a width of 4 mm, a thickness of 1 mm and a length of 35 mm. Using a thermophysical tester TMA-3000 manufactured by Vacuum Riko Co., Ltd., the glass transition temperature (Tg) and the linear expansion coefficient (α) of Tg or less of the test piece A were used, and a rheological viscoelasticity measuring device DVE-V4 was used. Then, the tensile elastic modulus of the test piece B at room temperature was obtained.

【0052】本実施例の樹脂硬化物のTgは115℃,
αは6.9×10~5/℃、室温における引張り弾性率は
345kg/mm2であった。
The Tg of the resin cured product of this example is 115 ° C.,
α was 6.9 × 10 5 / ° C., and the tensile elastic modulus at room temperature was 345 kg / mm 2 .

【0053】〔実施例8〕バイファイラーコイルに浸漬
含浸処理する絶縁ワニスとして不飽和ポリエステルワニ
ス(日立化成工業製:WP−435H)を用い、120
℃で3時間硬化した他は、実施例7と同様にしてバイフ
ァイラーコイルを作製し、ヒートサイクル試験、Tg、
αおよび室温の引張り弾性率を測定した。ヒートサイク
ル試験の結果は良好であり、Tgは66℃、αは5.8
×10~5/℃、室温の引張り弾性率は105kg/mm
2であった。
Example 8 An unsaturated polyester varnish (WP-435H manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) was used as an insulating varnish for dipping and impregnating a bifilar coil.
A bifilar coil was prepared in the same manner as in Example 7 except that the composition was cured at 3 ° C. for 3 hours, and subjected to a heat cycle test, Tg,
α and the tensile modulus at room temperature were measured. The results of the heat cycle test were good, with Tg of 66 ° C and α of 5.8.
× 10 ~ 5 / ℃, room temperature tensile elastic modulus is 105kg / mm
Was 2 .

【0054】〔比較例4〕バイファイラーコイルに浸漬
含浸処理する絶縁ワニスとして無水酸硬化エポキシワニ
ス(日立化成工業製:KE−571:商品名)を用い、
150℃/1時間硬化した他は実施例7と同様にしてバ
イファイラーコイルを作製し、ヒートサイクル試験、T
g、αおよび室温の引張り弾性率を測定した。
[Comparative Example 4] An acid-cured epoxy varnish (KE-571: trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) was used as an insulating varnish for dipping and impregnating a bifilar coil.
A bifilar coil was produced in the same manner as in Example 7 except that curing was performed at 150 ° C. for 1 hour, and the heat cycle test, T
The tensile modulus at g, α and room temperature was measured.

【0055】その結果、ヒートサイクル試験では5サイ
クル目で5本のバイファイラーコイルの内2本にクラッ
クが発生した。また、本比較例の樹脂硬化物のTgは1
25℃、αは7.2×10~5/℃、室温の引張り弾性率
は370kg/mm2であった。
As a result, in the heat cycle test, cracks occurred in two of the five bifilar coils at the fifth cycle. The Tg of the resin cured product of this comparative example is 1
At 25 ° C., α was 7.2 × 10 5 / ° C., and the tensile elastic modulus at room temperature was 370 kg / mm 2 .

【0056】〔比較例5〕スロット絶縁物を構成する絶
縁シートとしてはPETフィルム単体を、また、固定子
巻線を構成するエナメル線にはエステルイミド線を用い
た他は実施例1と同様にし、固定子を保持するハウジン
グが外径223mmの鋳鉄製である3.7kwの4極の
かご形誘導電動機を製造し、重量および容積を測定し
た。これを後述の実施例9と比較した。
[Comparative Example 5] The same as Example 1 except that a PET film alone was used as the insulating sheet constituting the slot insulator and an ester imide wire was used as the enamel wire constituting the stator winding. A 3.7 kw 4-pole squirrel-cage induction motor in which the housing holding the stator is made of cast iron having an outer diameter of 223 mm was manufactured, and its weight and volume were measured. This was compared with Example 9 described below.

【0057】〔実施例9〕固定子を保持するハウジング
が外径223mmのアルミ合金ダイカスト製である以外
は実施例1と同様の3.7kwの4極のかご形誘導電動
機を製造し、重量と容積を測定し比較例5と比較した。
[Embodiment 9] A 3.7-kW four-pole squirrel-cage induction motor similar to that of Embodiment 1 is manufactured except that the housing holding the stator is made of aluminum alloy die cast with an outer diameter of 223 mm. The volume was measured and compared with Comparative Example 5.

【0058】比較例5の重量、容積をそれぞれ100と
すると、本実施例のものは重量で70、容積で89とい
ずれも大幅に低減することができた。
When the weight and volume of Comparative Example 5 were 100, respectively, the weight and volume of this example were 70 and 89, respectively, which were significantly reduced.

【0059】ハウジングの材質であるアルミニウム合金
は鋳鉄と比較して、熱伝導率が高くしかも密度が低い。
さらにアルミ合金ダイカスト製法は溶融したアルミニウ
ム合金を高圧で型に射出するため製品中のボイドを無く
すことができ、薄肉部分でも十分な強度がある製品が得
られる。このため、アルミ合金ダイカスト製ハウジング
は、CAE(Computer Aided Engineering)により強度
を保持しながら余分な部分をなくした高効率の製品設計
が可能になり、鋳鉄製ハウジングに比較して小型、軽量
化することができた。
Aluminum alloy, which is the material of the housing, has a high thermal conductivity and a low density as compared with cast iron.
Further, in the aluminum alloy die casting method, the molten aluminum alloy is injected into the mold at high pressure, so that voids in the product can be eliminated, and a product with sufficient strength even in the thin portion can be obtained. For this reason, the aluminum alloy die-cast housing enables high-efficiency product design with CAE (Computer Aided Engineering) maintaining strength while eliminating extra parts, and is smaller and lighter than cast iron housings. I was able to.

【0060】以上の理由でアルミ合金ダイカスト製のハ
ウジングを用いた本実施例のかご形誘導電動機は比較例
5のかご形誘導電動機に比較して、前述したように小
型、軽量化ができた。
For the above reasons, the squirrel-cage induction motor of this embodiment using the aluminum alloy die-cast housing can be made smaller and lighter than the squirrel-cage induction motor of Comparative Example 5, as described above.

【0061】前記各実施例について総括すると、実施例
1,2および3は、図4の特性図で示すように比較例1
に比べ、絶縁シートの特性が大幅に著しく改善された。
また、実施例4は、芳香族ポリアミド不織布の厚みの割
合が多い絶縁シートであるため、比較例1に比べ、絶縁
シートの特性が著しく改善されているが、スロット絶縁
物のスロット内への機械挿入性が若干悪かった。
As a summary of each of the above-mentioned Examples, Examples 1, 2, and 3 are Comparative Example 1 as shown in the characteristic diagram of FIG.
Compared with, the characteristics of the insulating sheet were significantly improved.
In addition, since Example 4 is an insulating sheet in which the ratio of the thickness of the aromatic polyamide nonwoven fabric is large, the characteristics of the insulating sheet are significantly improved as compared with Comparative Example 1, but the mechanical properties of the slot insulating material inside the slot are improved. The insertability was slightly poor.

【0062】実施例1〜4の2万時間に相当の耐熱温度
では、比較例1に比べて約17℃以上の向上が見られF
種絶縁を満足するものであった。
At heat resistant temperatures equivalent to 20,000 hours in Examples 1 to 4, an improvement of about 17 ° C. or more was observed as compared with Comparative Example 1.
It satisfied the seed insulation.

【0063】実施例1〜4は、芳香族ポリアミド不織布
の両面にPETフィルムを貼合わせることにより、以下
の理由で耐熱性を向上できる。
In Examples 1 to 4, the heat resistance can be improved for the following reasons by laminating the PET films on both sides of the aromatic polyamide nonwoven fabric.

【0064】実施例1〜4の絶縁シートは、その芯材と
して芳香族ポリアミド不織布を用い、その両面にPET
フィルムを貼合わせてある。表面層にPETフィルムが
あるため、絶縁ワニス中に含まれるスチレン等の有機溶
剤または水等の影響はPETフィルムの表面層のみが受
け、芯材の芳香族ポリアミド不織布はこれらの影響を受
けにくい。また、芯材として耐熱性のある芳香族ポリア
ミド不織布を用いることにより、PETフィルムの耐熱
性を大幅に向上して絶縁シート全体としての耐熱性を向
上できる。これに反して、比較例1の絶縁シートは、芯
材としてPETフィルムを用い、その両面に芳香族ポリ
アミド不織布を貼合わせてある。表面層の芳香族ポリア
ミド不織布は絶縁ワニスや水が浸透し易いため、芯材の
PETフィルムも絶縁ワニス中に含まれるスチレン等の
有機溶剤または水等の影響を受け易く、絶縁シート全体
としては芳香族ポリアミド不織布の耐熱性を大幅に低下
させている。このように比較例1では耐熱性のある芳香
族ポリアミド不織布を構成単位に持ちながら耐熱性の低
いPETフィルムの耐熱並みに耐熱性が低下し、実用上
問題がある。比較例2はPETフィルム単体を用いたも
のであるため、図5の特性Gに示すように耐熱性不足で
ある。比較例3は図5の特性図の特性Hに示すように絶
縁シートの引張り強度が低下せずに非常に優れている
が、スロット絶縁物のスロット内への機械挿入性が悪か
った。これは芳香族ポリアミド不織布の弾性率がPET
シート等に比較して低いため、スロット絶縁物をスロッ
ト内に挿入する時の折り曲げにたいして剛性が低くなっ
たためと思われる。芳香族ポリアミド不織布の厚さを増
して剛性を高くすることも行われているが、コスト高に
なることと、絶縁耐力など電気特性に若干の不安が残る
ためあまり行われない。
The insulating sheets of Examples 1 to 4 use an aromatic polyamide non-woven fabric as the core material and have PET on both sides.
The films are stuck together. Since the surface layer has the PET film, only the surface layer of the PET film is affected by the organic solvent such as styrene or water contained in the insulating varnish, and the aromatic polyamide nonwoven fabric as the core material is not easily affected by these. Further, by using a heat-resistant aromatic polyamide nonwoven fabric as the core material, the heat resistance of the PET film can be significantly improved and the heat resistance of the insulating sheet as a whole can be improved. On the contrary, in the insulating sheet of Comparative Example 1, a PET film was used as the core material, and the aromatic polyamide nonwoven fabric was attached to both surfaces thereof. Since the aromatic polyamide non-woven fabric of the surface layer easily penetrates the insulating varnish and water, the PET film of the core material is also easily affected by the organic solvent such as styrene contained in the insulating varnish or water, and the insulating sheet as a whole is aromatic. It greatly reduces the heat resistance of group polyamide nonwoven fabrics. As described above, in Comparative Example 1, the heat resistance of the PET film having a heat resistant aromatic polyamide nonwoven fabric as a constituent unit is as low as that of a PET film having a low heat resistance, and the heat resistance is lowered, which is a problem in practical use. Since Comparative Example 2 uses the PET film alone, it has insufficient heat resistance as shown by the characteristic G in FIG. Comparative Example 3 was very excellent in that the tensile strength of the insulating sheet did not decrease as shown by the characteristic H in the characteristic diagram of FIG. 5, but the mechanical insertability of the slot insulator into the slot was poor. This is because the elastic modulus of the aromatic polyamide nonwoven fabric is PET
This is probably because the rigidity is lower than the bending when inserting the slot insulator into the slot because it is lower than that of a sheet or the like. Although it has been attempted to increase the thickness of an aromatic polyamide nonwoven fabric to increase its rigidity, this is not done so much because the cost becomes high and some anxiety about electrical characteristics such as dielectric strength remains.

【0065】巻線端部分等に発生する熱応力に関しては
実施例7,8のヒートサイクル試験結果から明らかなよ
うに、含浸された絶縁ワニスとして、その硬化物のTg
が120℃以下、線膨張係数αは7.0×10~5/℃以
下で、室温での引張り弾性率が100〜350kg/m
2となるような絶縁ワニスを用いることにより、熱応
力を低減することができる。
Regarding the thermal stress generated in the winding end portion and the like, as is clear from the results of the heat cycle tests of Examples 7 and 8, the cured product of the impregnated insulating varnish was Tg.
Is 120 ° C. or less, the linear expansion coefficient α is 7.0 × 10 5 / ° C. or less, and the tensile elastic modulus at room temperature is 100 to 350 kg / m 2.
The thermal stress can be reduced by using an insulating varnish having a m 2 value .

【0066】固定子鉄心のスロット内への機械挿入性も
本実施例の絶縁シートを用いたスロット絶縁物はいずれ
もPETフィルム単体を用いた場合と同等以上であっ
た。
The machine insertability of the stator core into the slot was equal to or higher than that of the case where the PET film alone was used in all the slot insulators using the insulating sheet of this example.

【0067】また、実施例9よりアルミ合金ダイカスト
製ハウジングと本実施例のF種絶縁材料とを組合せたか
ご形誘導電動機と、鋳物製ハウジングと本実施例のF種
絶縁材料とを組合せたかご形誘導電動機について、容積
および重量を比較してみると、アルミ合金ダイカスト製
ハウジングを用いたかご形誘導電動機は、鋳物製ハウジ
ングを用いたかご形誘導電動機に比較して容積比で約1
0%、重量比で約30%低減することが可能である。
Further, according to the ninth embodiment, a cage type induction motor in which a housing made of an aluminum alloy die casting and the F type insulating material of the present embodiment are combined, and a cage in which a cast housing and the F type insulating material of the present embodiment are combined are combined. Comparing the volume and weight of the induction motor, the cage induction motor using the aluminum alloy die-cast housing has a volume ratio of about 1 in comparison with the cage induction motor using the casting housing.
It is possible to reduce it by 0%, or about 30% by weight.

【0068】[0068]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、スロッ
ト絶縁物として、芳香族ポリアミド不織布の両面にPE
Tフィルムを貼合わせてなる絶縁シートを使用したの
で、スロット絶縁物の耐熱性を向上し、しかも、PET
フィルム単体を使用した場合とほぼ同等のスロット内へ
の機械挿入性が得られる。
As described above, according to the present invention, PE is formed on both sides of an aromatic polyamide nonwoven fabric as a slot insulator.
Since the insulating sheet made by laminating T film is used, the heat resistance of the slot insulator is improved, and moreover, PET
Mechanical insertability into the slot that is almost the same as when using a single film is obtained.

【0069】また、固定子巻線を自己潤滑性のエナメル
線で構成したので、エナメル線同士やスロット絶縁物に
対する滑りがよくなって、エナメル線の被膜の損傷を少
なくし、かつ巻線作業性を向上することができる。
Further, since the stator winding is composed of the self-lubricating enamel wire, slipping between the enamel wires and the slot insulator is improved, damage to the coating of the enamel wire is reduced, and winding workability is improved. Can be improved.

【0070】さらに、絶縁ワニスとして、不飽和ポリエ
ステル樹脂または不飽和エポキシエステル樹脂を使用し
ので、上記したスロット絶縁物やエナメル線との相性が
よく、その耐熱性および耐クラック性を向上することが
できる。
Furthermore, since an unsaturated polyester resin or an unsaturated epoxy ester resin is used as the insulating varnish, the insulating varnish has good compatibility with the above-mentioned slot insulator and enamel wire, and its heat resistance and crack resistance can be improved. it can.

【0071】さらに、ハウジングをアルミ合金ダイカス
ト製としたので、熱放散性がよく、コンパクトな絶縁で
対応できるようになって、回転電機を小型化できるとと
もに、ハウジング各部を精度よく形成することができ
て、機械加工等もあまり必要とせず、製造工程を短縮す
ることができ、しかも、鋳鉄製等に比べて回転電機を軽
量化できる。
Further, since the housing is made of aluminum alloy die-cast, the heat dissipation is good, and it is possible to handle with compact insulation, so that the rotating electric machine can be downsized and each part of the housing can be formed accurately. Therefore, the machining process can be shortened without much machining, and the rotating electric machine can be made lighter than that of cast iron or the like.

【0072】さらに、芳香族ポリアミド不織布の両面に
PETフィルムを貼合わせて構成された電気機器用絶縁
シートは、芳香族ポリアミド不織布の両面のPETフィ
ルムが絶縁シート全体の剛性を高め、また、芳香族ポリ
アミド不織布そのものが耐熱性を有し、PETフィルム
の芯材となって絶縁シート全体の耐熱性を高めるため、
絶縁シート全体として剛性と耐熱性に優れたものとな
る。
Further, in the insulating sheet for electric equipment constituted by laminating the PET films on both sides of the aromatic polyamide nonwoven fabric, the PET films on both sides of the aromatic polyamide nonwoven fabric increase the rigidity of the entire insulating sheet, and Since the polyamide nonwoven fabric itself has heat resistance and becomes the core material of the PET film to increase the heat resistance of the insulating sheet as a whole,
The insulating sheet as a whole has excellent rigidity and heat resistance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】かご形誘導電動機の固定子内周スロット部分を
示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a stator inner peripheral slot portion of a squirrel cage induction motor.

【図2】本発明で使用する絶縁シートを示す断面図であ
る。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an insulating sheet used in the present invention.

【図3】比較例1の絶縁シートを示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing an insulating sheet of Comparative Example 1.

【図4】絶縁シートの引張り強度の熱劣化特性図であ
る。
FIG. 4 is a thermal deterioration characteristic diagram of tensile strength of an insulating sheet.

【図5】絶縁シートの引張り強度の熱劣化特性図であ
る。
FIG. 5 is a thermal deterioration characteristic diagram of tensile strength of an insulating sheet.

【図6】絶縁シートの各劣化温度における寿命特性をア
レニウスプロットした特性図である。
FIG. 6 is a characteristic diagram in which the life characteristics of the insulating sheet at each deterioration temperature are Arrhenius plotted.

【図7】かご形誘導電動機の上半部を縦断して示す正面
図である。
FIG. 7 is a front view showing the upper half of the squirrel cage induction motor in a vertical section.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 フランジ 6a 固定子鉄心 6b 固定子巻線 9 スロット 10 スロット絶縁物 11 エナメル線 12 絶縁くさび 13 絶縁シート 14 芳香族ポリアミド不織布 15 PETフィルム 1 Flange 6a Stator core 6b Stator winding 9 Slot 10 Slot Insulator 11 Enamel wire 12 Insulating wedge 13 Insulating sheet 14 Aromatic polyamide nonwoven fabric 15 PET film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大原 周一 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shuichi Ohara 7-1-1, Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi Ltd. Hitachi Research Laboratory

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固定子と、この固定子を固着したハウジ
ングと、このハウジングに軸受を介して回転自在に保持
された回転子とを備え、上記固定子は、複数個のスロッ
トを有する鉄心と、この鉄心のスロット内にスロット絶
縁物を介して収納された巻線からなり、かつ、上記スロ
ット絶縁物および巻線に絶縁ワニスを含浸して加熱硬化
した回転電機において、上記スロット絶縁物として、芳
香族ポリアミド不織布の両面にポリエチレンテレフタレ
ートフィルムを貼合わせてなる絶縁シートを用いたこと
を特徴とする回転電機。
1. A stator, a housing to which the stator is fixed, and a rotor rotatably held in the housing via bearings, the stator including an iron core having a plurality of slots. , A rotary electric machine consisting of a winding wire housed in a slot of the iron core through a slot insulator, and in the rotating electric machine in which the slot insulator and the winding wire are impregnated with an insulating varnish and heat-cured, as the slot insulator, A rotating electrical machine comprising an insulating sheet obtained by laminating a polyethylene terephthalate film on both sides of an aromatic polyamide nonwoven fabric.
【請求項2】 請求項1において、上記絶縁シートは、
その全体の厚さが0.05〜0.35mmで、かつ、上
記芳香族ポリアミド不織布の厚さが上記絶縁シート全体
の厚さの33〜50%であることを特徴とする回転電
機。
2. The insulating sheet according to claim 1, wherein:
A rotary electric machine, wherein the total thickness thereof is 0.05 to 0.35 mm, and the thickness of the aromatic polyamide nonwoven fabric is 33 to 50% of the total thickness of the insulating sheet.
【請求項3】 請求項1において、上記固定子の巻線
は、自己潤滑性のエナメル線で構成されたことを特徴と
する回転電機。
3. The rotating electric machine according to claim 1, wherein the winding wire of the stator is formed of a self-lubricating enameled wire.
【請求項4】 請求項1において、上記絶縁ワニスは、
不飽和ポリエステル樹脂または不飽和エポキシエステル
樹脂であることを特徴とする回転電機。
4. The insulating varnish according to claim 1,
An electric rotating machine characterized by being an unsaturated polyester resin or an unsaturated epoxy ester resin.
【請求項5】 請求項4において、上記絶縁ワニスの硬
化物は、そのガラス転移温度が120℃以下、線膨張係
数が7.0×10~5/℃以下で、かつ、室温における初
期弾性率が100〜350kg/mm2であることを特
徴とする回転電機。
5. The cured product of the insulating varnish according to claim 4, which has a glass transition temperature of 120 ° C. or less, a linear expansion coefficient of 7.0 × 10 5 / ° C. or less, and an initial elastic modulus at room temperature. Is 100 to 350 kg / mm 2 .
【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1つの項におい
て、上記ハウジングは、アルミ合金ダイカストで構成さ
れたことを特徴とする回転電機。
6. The rotating electric machine according to claim 1, wherein the housing is made of aluminum alloy die casting.
【請求項7】 芳香族ポリアミド不織布の両面にポリエ
チレンテレフタレートフィルムを貼合わせて構成したこ
とを特徴とする電気機器用絶縁シート。
7. An insulating sheet for electrical equipment, comprising a polyethylene terephthalate film laminated on both sides of an aromatic polyamide nonwoven fabric.
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