JPH09298853A

JPH09298853A - 電機巻線

Info

Publication number: JPH09298853A
Application number: JP11140896A
Authority: JP
Inventors: Yuji Mizutani; 雄二水谷
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-05-02
Filing date: 1996-05-02
Publication date: 1997-11-18

Abstract

(57)【要約】【課題】インバータ装置等で運転した際のサージに対
する絶縁性能の向上を図る。【解決手段】複数のコイルには、電源ラインに近い側
から順に高いサージが作用する事情があり、このうち最
も高いサージが作用する第１コイル２には、全ターンの
中間部に位置して絶縁紙８〜１０が挿着されている。従
って、第１コイル２に加わるサージがＣＳＶ（コロナ開
始電圧）以下になり、第１コイル２の絶縁耐力が増加す
るので、第１コイル２の内部絶縁破壊が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インバータ装置で
制御される回転電機等に用いられる電機巻線に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】近年、インバータ装置
を用いて回転電機を制御する機会が増加している。この
インバータ装置には、半導体スイッチング素子によりパ
ルス信号の幅を換えて正弦波を模擬するパルス幅変調制
御方法（以下、ＰＷＭ制御と称する）が採用されること
が多い。

【０００３】この構成の場合、パルス信号個々の電圧変
化率（以下、ｄＶ／ｄｔと称する）が非常に大きい。こ
のため、回転電機に接続した電源ケーブルと回転電機で
反射現象や共振現象が原因で、電源電圧がパルス電圧の
約２倍になり、複数のコイルに不平等に分担することが
知られている（具体的には、電源線に近い第１コイル，
第２コイル……の順に高い電圧が加わることが知られて
おり、詳しくは、本出願人により出願された特願昭６２
−２８４２１５号公報に開示されている）。

【０００４】例えば、５７５Ｖrms の回転電機の電源ラ
インに加わる最高電圧は、下式で与えられる。

【０００５】

【数１】上式から明らかなように、低電圧電機と言えども電圧変
化率が大きいサージが作用する。従って、複数のコイル
に電圧が不平等に分担すると、電位分担が大きいコイル
（例えば、８０％の電圧を分担する第１コイル）の内部
で絶縁破壊が生じたり、電位差が大きい異相コイルの重
なり部分（例えばコイルエンド）で絶縁破壊が生じる虞
れがある。

【０００６】特に巻線に無溶剤形ワニス処理を施す場合
には、コイルエンドが硬くなり、コイルエンドにクラッ
クが生じ易い事情がある。従って、電圧変化率が大きい
サージが作用すると、クラック部分でコロナ放電が起こ
り、絶縁がコロナ劣化する虞れがある。また、無溶剤形
ワニス処理を施す場合には、コイル内にワニスを完全に
含浸させることが困難であり、未含浸部やボイドが生じ
易い。しかも、比誘電率が溶剤形のものより高いことか
ら、コロナ開始電圧が低くなってしまう。

【０００７】そこで、高圧電機で用いられているマイカ
テープをエナメル線に巻回した後、真空加圧含浸処理を
行うことに伴い、絶縁劣化の生じないレベルにまで未含
浸部やボイドを低下させることが考えられる。しかしな
がら、低圧電機の場合、経済的な問題（例えば、製造経
費や材料費の大幅な増加）や機器の大形化という問題か
ら、マイカテープによる対策ができず、エナメル線の被
膜の厚さを増加させることが行われていた。しかし、こ
れも機器の大形化を防ぎきれず、場合によっては、新し
く機器の設計をやり直す必要が生じる。

【０００８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、インバータ装置による運転時のサー
ジに対する絶縁性能の向上を図り得る電機巻線を提供す
ることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の電機巻線
は、鉄心に複数のコイルを装着してなるものにおいて、
少なくとも電位分担が大きいコイルには、コイルエンド
およびスロット内部に位置して絶縁体が挿着されている
ところに特徴を有する。上記手段によれば、電位分担が
大きいコイルに加わるサージがＣＳＶ（コロナ開始電
圧）以下になり、該コイルの絶縁耐力が増加するので、
該コイル内での絶縁破壊が防止される。

【００１０】請求項２記載の電機巻線は、鉄心に複数の
コイルを装着してなるものにおいて、少なくとも電位分
担が大きいコイルあるいは該コイルに隣接するコイルに
は、コイルエンドに位置して半導電材料あるいは導電材
料が混合されたワニスによる処理が施されているところ
に特徴を有する。請求項３記載の電機巻線は、半導電材
料あるいは導電材料が混合されたワニスの乾燥後の固有
抵抗値が１０^２〜１０^９Ωｃｍであるところに特徴を有
する。◎上記手段によれば、電位が高く放電が起こる部
分（コイルエンド）の表面抵抗値が下がり、空気の火花
電圧以下に抑えられる。このため、電位差が大きい異相
コイル相互間での絶縁破壊が防止される。

【００１１】請求項４記載の電機巻線は、鉄心に複数の
コイルを装着してなるものにおいて、少なくとも電位分
担が大きいコイルあるいは該コイルに隣接するコイルに
は、コイルエンドに位置して比誘電率が小さい樹脂が混
合されたワニスによる処理が施されているところに特徴
を有する。上記手段によれば、ワニスの誘電率が小さく
なり、ＣＳＶが高くなる。このため、電位差が大きい異
相コイル相互間での絶縁破壊が防止される。

【００１２】請求項５記載の電機巻線は、鉄心に複数の
コイルを巻装してなるものにおいて、少なくとも電位分
担が大きいコイルあるいは該コイルに隣接するコイルに
は、コイルエンドに位置して中空体が混合されたワニス
による処理が施されているところに特徴を有する。上記
手段によれば、比誘電率が低い中空体内の気体がワニス
に取込まれる。このため、ワニスの誘電率が小さくな
り、ＣＳＶが高くなるので、電位差が大きい異相コイル
相互間での絶縁破壊が防止される。

【００１３】請求項６記載の電機巻線は、中空体の内径
寸法が１５μｍ以上であるところに特徴を有する。上記
手段によれば、中空体の火花電圧が極小値よりずれた高
い値になるので、気体の絶縁破壊電圧が著しく小さい欠
点がカバーされる。

【００１４】請求項７記載の電機巻線は、中空体には、
絶縁耐力が高い気体が大気圧以上で封入されているとこ
ろに特徴を有する。上記手段によれば、内径寸法が一層
小さい中空体に至るまでコロナ放電が抑制される。この
ため、中空体の許容内径寸法が小さくなるので、製造上
の内径寸法のばらつきが吸収される。

【００１５】請求項８記載の電機巻線は、鉄心に複数の
コイルを装着してなるものにおいて、少なくとも電位分
担が大きいコイルを形成する素線あるいは該コイルに隣
接するコイルを形成する素線には、比誘電率が小さい樹
脂が混合されたワニスによる処理が施されているところ
に特徴を有する。上記手段によれば、ワニスの誘電率が
小さくなり、ＣＳＶが高くなるので、電位差が大きい異
相コイル相互間での絶縁破壊が防止される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施例を図１
および図２に基づいて説明する。尚、本実施例は、本発
明を三相６極回転電機の巻線に適用したものである。ま
ず、図２において、鉄心１の各スロット１ａ（図１参
照）内には、最外周部に位置してＵ相のコイル２が巻装
され、コイル２の内周部に位置してＶ相のコイル３が巻
装され、最内周部に位置してＷ相のコイル４が巻装され
ている。そして、各スロット１ａ内には、図１に示すよ
うに、外周部に位置して対地絶縁紙５が挿着され、内周
部に位置して楔６が挿着されている。

【００１７】尚、図２の符号７は、鉄心１にコイル２〜
４を装着してなる巻線を示すものである。また、各コイ
ル２〜４はエナメル線を巻回することにより形成された
ものであり、エナメル線は、素線に相当する銅線にワニ
ス処理を施すことにより形成されている。

【００１８】Ｕ相のコイル２のうち電源に最も近い第１
コイル２，Ｖ相のコイル３のうち電源に最も近い第１コ
イル３，Ｗ相のコイル４のうち電源に最も近い第１コイ
ル４には、図１に示すように、スロット１ａ内およびコ
イルエンドに位置して絶縁体に相当する絶縁紙８〜１０
が挿着されている。これら絶縁紙８〜１０は、第１コイ
ル２〜４の全ターンの略中間部に配置されたものであ
り、第１コイル２〜４を略２つに分割している。

【００１９】上述したように、コイル２〜４には電圧が
不平等に分担しており、第１コイル２〜４には、約７０
％の１１２０Ｖpeakの電圧が分担している。従って、第
１コイル２〜４の巻き始めと巻き終りとが直接、あるい
は、数ターンの間隔で接触していたら、１１２０Ｖpeak
の電圧の殆どがエナメル線の絶縁被膜に作用することに
なるので、絶縁被膜がサージに耐えることができない。

【００２０】これに対して上記実施例では、絶縁紙８〜
１０により、第１コイル２〜４の全ターンが約半分に分
割されているため、エナメル線が接触する最高の電圧が
約半分の５６０Ｖpeakになる。このため、第１コイル２
〜４の絶縁耐力が増加するので、第１コイル２〜４内で
の絶縁破壊が防止される。

【００２１】尚、巻線７を回転電機（４極−１５ｋＷ−
５７５Ｖrms ）に組込み、５０ｍの電源ケーブルを介し
てインバータ装置に接続し、運転試験を行った。このと
きの回転電機の端子部の電圧をオシロスコープにより測
定したところ、１６００Ｖpeakのサージが発生してい
た。この状態で巻線７の温度を２００°Ｃまで上昇さ
せ、加熱による寿命促進劣化試験を行ったところ、従来
の巻線は１０〜５０時間という短い時間で焼損したが、
本実施例の巻線７は４００時間以上経過しても焼損しな
かった。

【００２２】この試験結果を別の角度から考察した裏付
けデータとして、コロナ測定器によるエナメル線間のＣ
ＳＶ（コロナ放電開始電圧）調査結果がある。例えば、
２本に束ねた１種エナメル線間のＣＳＶは約８５０Ｖpe
akであり、これを越える電圧ではコロナが発生し、エナ
メル線が短時間でコロナ劣化する。従来の巻線は、この
コロナ劣化が発生した状態でサージによるコロナが生
じ、エナメル線が焼損したのである。これに対して本実
施例の巻線７は、上述したように、巻線に加わるサージ
がＣＳＶ（約８５０Ｖpeak）以下の約５６０Ｖpeakにな
るので、焼損が防止される。

【００２３】尚、上記第１実施例においては、巻線７に
溶剤形あるいは無溶剤形ワニスによる含浸処理を施して
も良い。また、上記第１実施例においては、第１コイル
２〜４を２分割するように絶縁紙８〜１０を挿着した
が、これに限定されるものではなく、例えば、第１コイ
ル２〜４を３分割以上するように絶縁紙８〜１０を挿着
しても良い。

【００２４】また、上記第１実施例においては、絶縁紙
８〜１０を第１コイル２，３，４に挿着したが、これに
限定されるものではなく、第１コイル２，３，４〜第２
コイル２，３，４に装着したり、第１コイル２，３，４
〜第３コイル２，３，４に装着したり、要は、サージが
ＣＳＶと同等、あるいは、同等以上のコイル（分担電圧
が高いコイル）に装着すれば良い。

【００２５】次に本発明の第２実施例を図３および図４
に基づいて説明する。尚、上記第１実施例と同一の部材
については同一の符号を付して説明を省略し、以下、異
なる部材についてのみ説明を行う。まず、図３におい
て、各コイル２〜４のコイルエンド相互間には、ポリエ
ステルフィルムからなる相間絶縁紙１１が挿着されてい
る。

【００２６】各コイル２〜４の表面および内部，鉄心１
の表面，各対地絶縁紙５および楔６の表裏面には第１の
ワニス層１２が形成されている。このワニス層１２は、
ワニスが注入されたタンク（図示せず）内に巻線７を沈
めた後、巻線７を乾燥炉（図示せず）内に収納してワニ
スを加熱硬化させることに伴い得られたものであり、ワ
ニスには、スチレン系無溶剤形エポキシエステルワニス
が用いられている。

【００２７】第１のワニス層１２の表面および内部に
は、各コイル２〜４のコイルエンドに位置して第２のワ
ニス層１３が形成されている。このワニス層１３は、半
導電材料である窒化ケイ素（ＳｉＣ）の粉末が混合され
たスチレン系無溶剤形エポキシエステルワニスを第１の
ワニス層１２の上に塗布することに伴い得られたもので
あり、固有抵抗値が１０^２〜１０^９Ωｃｍになってい
る。

【００２８】通常の商用交流電源周波数ではコロナが生
じないターン間（数）でも、ｄＶ／ｄｔが大きいサージ
では大きな電位差となり、コロナが生じる。サージによ
る絶縁劣化は、このコロナによって電位差が大きい異相
コイル相互間（例えば、Ｕ相のコイル２とＶ相のコイル
３）の空気（絶縁物の表面）、あるいは、エナメル線相
互間の空気が絶縁破壊し、エナメル線の絶縁が浸食劣化
されることに伴い、生じる。このような放電は一般的に
部分放電と言われ、一般的な電気的等価回路は、図９に
示す通りである。但し、Ｖｓは回路の電圧、Ｃａは斜線
以外の部分の容量、Ｃｂは斜線部分の容量、Ｃｇはボイ
ドの容量である。

【００２９】これに対して本実施例では、電位傾度に抵
抗値が反比例する半導体を含んだワニスをコイルエンド
に塗布することに伴い、第２のワニス層１３を形成し
た。図４は、本実施例の等価回路を示すものであり、
Ｒ，ｒは本実施例における抵抗である。同図に示すよう
に、電位が高く放電が起こる部分（コイルエンド）の表
面抵抗値が下がり、空気の火花電圧以下に抑えられる。
このため、エナメル線の表面のコロナがなくなるので、
電位差が大きい異相コイル相互間での絶縁劣化が防止さ
れる。

【００３０】しかも、第１のワニス層１２の上に第２の
ワニス層１３を形成した。このため、コイル２〜４の導
体に第２のワニス層１３が接触しないので、漏れ電流が
抑制され、その結果、抵抗損失や発熱の増加が最小限に
抑えられる。

【００３１】上記効果の確認として、巻線７を回転電機
（４極−１５ｋＷ−４６０Ｖrms ）に組込み、５０ｍの
電源ケーブルを介してインバータ装置に接続し、運転試
験を行った。このとき、回転電機の端子には１３００Ｖ
peakのサージが発生していた。この状態で、上述の寿命
試験を行ったところ、従来の巻線は約１００時間で焼損
したが、本実施例の巻線７は４０００時間以上経過して
も焼損しなかった。

【００３２】いずれの巻線にも、第１コイルには約７０
％の９１０Ｖpeakの電圧が分担していた。従来のコイル
では、第１コイルの分担電圧がエナメル線のＣＳＶの８
５０Ｖpeakを越えていたため、コロナ劣化したのであ
る。しかしながら、本実施例の巻線７は、エナメル線相
互間に第２のワニス層１３があり、ここに微小な電流が
流れるため、エナメル線の交差部分で放電し難くなる。

【００３３】この裏付けデータとして、コロナ測定器に
より、ＪＩＳＣ３００３の１１項で示される２個よ
り法により、２本のエナメル線をよじったモデルに対し
て本実施例のワニス処理を行ったところ、試料のＣＳＶ
を約９５０Ｖpeakまで上げることが可能であることが判
った。

【００３４】尚、上記第２実施例においては、各コイル
２〜４のコイルエンドに第２のワニス層１３を形成した
が、これに限定されるものではなく、例えば、同一スロ
ット内に異相コイルが収納される場合には、各コイル２
〜４のコイルエンドおよびスロット内部に上述のワニス
処理を施すと良い。

【００３５】また、上記第２実施例においては、各コイ
ル２〜４のコイルエンドに第２のワニス層１３を形成し
た。しかしながら、コロナが起こる部位は電位分担が大
きい第１コイルや第２コイル、あるいは、これに隣接す
るコイルである。従って、これらのコイル以外には上述
の処理が不要であり、同コイルに限定して上述の処理を
行っても同様の効果が得られる。

【００３６】また、上記第２実施例においては、窒化ケ
イ素（半導電材料）の粉末が混合されたワニスを用いた
が、これに限定されるものではなく、導電材料の粉末が
混合されたワニスを用いても良い。この場合にも、ワニ
ス層の表面抵抗値を１０^２〜１０^９Ωｃｍにすると良
い。また、上記第２実施例においては、窒化ケイ素の粉
末を無溶剤形ワニスに混合したが、これに限定されるも
のではなく、溶剤形ワニスに混合しても良い。

【００３７】また、上記第２実施例においては、第２の
ワニス層１３を形成するにあたって、半導体ワニスを第
１のワニス層１２の表面に塗布したが、これに限定され
るものではなく、半導体ワニスが注入されたタンク内に
コイルエンドを沈める（含浸処理）構成としても良い。
また、上記第２実施例においては、第１のワニス層１２
の上に第２のワニス層１３を形成したが、コイル２〜４
の表面に第２のワニス層１３を直接形成しても良い。

【００３８】次に本発明の第３実施例を図５に基づいて
説明する。尚、上記第２実施例と同一の部材については
同一の符号を付して説明を省略し、以下、異なる部材に
ついてのみ説明を行う。各コイル２〜４を構成するエナ
メル線の絶縁層には、エステルイミド樹脂が焼き付けら
れている。

【００３９】各コイル２〜４の表面および内部，鉄心１
の表面，各対地絶縁紙５および楔６の表裏面にはワニス
層１４が設けられている。このワニス層１４は、ワニス
が注入されたタンク（図示せず）内に巻線７を沈めた
後、巻線７を乾燥炉（図示せず）内に収納してワニスを
加熱硬化させることに伴い得られたものであり、ワニス
には、フッ素樹脂を液体窒素により凍結粉砕してなる粉
末が混合されたスチレン系無溶剤形ワニスが用いられて
いる。

【００４０】一般的なコロナ放電の等価回路は図９に示
す通りである。ここで、サージによるコロナ放電の等価
回路が図９で示されると仮定すると、ＣＳＶ（コロナ放
電開始電圧）は下式で与えられる。ＣＳＶ＝Ｖｇ×（１＋Ｄ／ε／ｄ）ここで、Ｖｇは空気の火花電圧（ｄの大きさに依存す
る）、Ｄは絶縁物の厚さ、εは絶縁物の比誘電率、ｄは
放電が起こる距離（ギャップ寸法）である。

【００４１】上式から明らかなように、絶縁物の比誘電
率が小さい程、ＣＳＶが大きくなる。これに対して上記
実施例では、フッ素樹脂の粉末が混合されたワニスを加
熱硬化させることに伴い、コイルエンドの表面にワニス
層１４を形成した。このため、ワニス層１４の誘電率が
低くなるので、ＣＳＶが高くなる。従って、電位差が大
きい異相コイル相互間での絶縁破壊が防止される。尚、
Ｕ相のコイル２およびＶ相のコイル３のＣＳＶをコロナ
試験器により測定したところ、従来の１３００Ｖpeakよ
り約３０％高い１６９０Ｖpeakであることが判った。

【００４２】尚、上記第３実施例においては、比誘電率
が小さい樹脂として粉末化されたフッ素系樹脂を用いた
が、これに限定されるものではなく、例えば、粉末化さ
れた耐熱ポリエチレン樹脂，耐熱ポリスチレン樹脂，耐
熱塩化ビニル樹脂等（いずれもワニスより低い比誘電率
を有する）を用いても良い。また、上記第３実施例にお
いては、比誘電率が小さい樹脂を無溶剤形ワニスに混合
したが、これに限定されるものではなく、例えば溶剤形
ワニスに混合しても良い。

【００４３】次に本発明の第４実施例を図６および図７
に基づいて説明する。尚、上記第３実施例と同一の部材
については同一の符号を付して説明を省略し、以下、異
なる部材についてのみ説明を行う。まず、図６におい
て、ワニス層１４の基材であるスチレン系無溶剤形ワニ
スには、中空体に相当するフッ素樹脂の中空粉末１５が
混合されている。これら各中空粉末１５の内部には空気
が封入されており、各中空粉末１５の内径寸法は約１７
μｍに設定されている。

【００４４】気体の比誘電率は種類に拘らず概ね「１．
０」であり、ワニス材料に比べて小さい。これに対して
上記実施例では、空気が封入された中空粉末１５をワニ
ス層１４に混合した。従って、ワニス層１４の比誘電率
が小さくなるので、ＣＳＶが高くなる。このため、電位
差が大きい異相コイル相互間での絶縁破壊が防止され
る。

【００４５】ところで、気体はワニスに比べて絶縁破壊
電圧が著しく小さい欠点がある。気体の火花電圧は、図
７に示すように、概ねパッシェン則、即ち、気体の圧力
ｐと直径ｄとの積（以下、ｐｄと称する）に依存し、こ
の火花電圧はｐｄの変化に対して極小値を持つことが知
られている。この極小値は、空気の場合、ｐを大気圧と
すると、ｄは約６μｍになる。

【００４６】これに対して上記実施例では、中空粉末１
５の内径寸法が１５μｍ以上（火花電圧が約４００Ｖpe
akになる）に設定されている。このため、中空粉末１５
の火花電圧が極小値よりずれた高い値になるので、気体
の絶縁破壊電圧が著しく小さい欠点がカバーされる。
尚、Ｕ相のコイル２およびＶ相のコイル３のＣＳＶをコ
ロナ試験器により測定したところ、従来の１３００Ｖpe
akより約２０％高い１５６０Ｖpeakであることが判っ
た。

【００４７】尚、上記第４実施例においては、フッ素系
樹脂の中空粉末１５を用いたが、これに限定されるもの
ではなく、例えば、耐熱ポリエチレン樹脂，耐熱ポリス
チレン樹脂，耐熱塩化ビニル樹脂（以上、ワニスより低
い比誘電率を有する材料），エポキシ樹脂，ポリカーボ
ネイト樹脂，ポリイミド樹脂，アクリル樹脂（以上、ワ
ニスと同程度の比誘電率を有する材料），シリカ，アル
ミナ，ジルコニア等のファインセラミック，ガラス等
（以上、ワニスより高い比誘電率を有する材料）の中空
粉末を用いても良い。また、上記第４実施例において
は、中空粉末の内径寸法を１７μｍとしたが、これに限
定されるものではなく、１５μｍ以上であることが好ま
しい。

【００４８】また、上記第４実施例においては、中空粉
末１５内に空気を封入したが、これに限定されるもので
はなく、例えば六沸化硫黄ガス（ＳＦ_６）等、絶縁耐力
が高い気体を大気圧以上の圧力で封入しても良い。この
構成の場合、ＳＦ_６の破壊電圧が空気より高いため、内
径寸法が一層小さい中空端末１５に至るまでコロナ放電
が抑制される。このため、中空粉末１５の許容内径寸法
が小さくなるので、製造上、防ぎ切れない寸法のばらつ
きが吸収される。

【００４９】次に本発明の第５実施例を図８に基づいて
説明する。尚、上記第１実施例と同一の部材については
同一の符号を付して説明を省略し、以下、異なる部材に
ついてのみ説明を行う。エナメル線１６の絶縁層を構成
する溶剤形エステルイミドワニスには、比誘電率が小さ
い樹脂に相当するフッ素樹脂を液体窒素で凍結粉砕した
粉末が混合されており、エナメル線は、このワニスを銅
線に処理することにより形成されている。尚、絶縁紙８
〜１０は廃止されている。

【００５０】図８は、２本のエナメル線１６を捩ってな
るモデルを示すものであり、このモデルは、ＪＩＳＣ
３００３の１１項に規定された２個より法に基づいて
いる。このモデルのＣＳＶをコロナ試験器により測定し
たところ、従来のＣＳＶの８５０Ｖpeakより約３３％高
い１１３３Ｖpeakであった。従って、電位差が大きい異
相コイル相互間での絶縁破壊が防止される。

【００５１】尚、上記第５実施例においては、比誘電率
が小さい樹脂として粉末化されたフッ素系樹脂を用いた
が、これに限定されるものではなく、例えば、粉末化さ
れた耐熱ポリエチレン樹脂，耐熱ポリスチレン樹脂，耐
熱塩化ビニル樹脂等（いずれもワニスより低い比誘電率
を有する）を用いても良い。また、上記第５実施例にお
いては、比誘電率が小さい樹脂を溶剤形ワニスに混合し
たが、これに限定されるものではなく、例えば無溶剤形
ワニスに混合しても良い。

【００５２】また、上記第１〜第５実施例においては、
絶縁紙８〜１０（第１実施例），半導電材料あるいは導
電材料が混合されたワニス層１３（第２実施例），比誘
電率が小さい樹脂が混合されたワニス層１４（第３実施
例），中空体が混合されたワニス層１４（第４実施
例），エナメル線１６（第５実施例）を単独で用いた
が、これに限定されるものではなく、複数の構成を組合
わせても良い。

【００５３】例えば、上記第５実施例に対して、フッ素
系樹脂の粉末が混合されたワニスによる含浸処理（第３
実施例）、第１コイル２〜４の全ターンの中間部に絶縁
紙８〜１０を挿着する構成（第１実施例）を組合わせて
も良い。この構成の場合、第１コイル２〜４の内部での
絶縁破壊、異相コイル相互間での絶縁破壊の双方が防止
される。尚、Ｕ相のコイル２とＶ相のコイル３のＣＳＶ
をコロナ試験器により測定したところ、従来のＣＳＶ１
３００Ｖpeakより約４０％高い１８２０Ｖpeakであっ
た。

【００５４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の電機巻線は次の効果を奏する。請求項１記載の手段に
よれば、電位分担が大きいコイルのコイルエンドおよび
スロット内部に絶縁体を挿着した。このため、該コイル
に加わるサージがＣＳＶ（コロナ開始電圧）以下になる
ので、該コイル内での絶縁破壊が防止される。

【００５５】請求項２および３記載の手段によれば、電
位分担が大きいコイルあるいは該コイルに隣接するコイ
ルのコイルエンドに、半導電材料あるいは導電材料が混
合されたワニスによる処理を施した。このため、コイル
エンドの表面抵抗値が下がり、空気の火花電圧以下に抑
えられるので、電位差が大きい異相コイル相互間での絶
縁破壊が防止される。請求項４記載の手段によれば、電
位分担が大きいコイルあるいは該コイルに隣接するコイ
ルのコイルエンドに、比誘電率が小さい樹脂が混合され
たワニスによる処理を施した。このため、ワニスの誘電
率が小さくなり、ＣＳＶが高くなるので、電位差が大き
い異相コイル相互間での絶縁破壊が防止される。

【００５６】請求項５記載の手段によれば、電位分担が
大きいコイルあるいは該コイルに隣接するコイルのコイ
ルエンドに、中空体が混合されたワニスによる処理を施
した。このため、ワニスの誘電率が小さくなり、ＣＳＶ
が高くなるので、電位差が大きい異相コイル相互間での
絶縁破壊が防止される。請求項６記載の手段によれば、
中空体の内径寸法を１５μｍ以上に設定した。このた
め、中空体の火花電圧が極小値よりずれた高い値になる
ので、気体の絶縁破壊電圧が著しく小さい欠点がカバー
される。

【００５７】請求項７記載の手段によれば、絶縁耐力が
高い気体を中空体に大気圧以上で封入した。このため、
内径寸法が一層小さい中空体に至るまでコロナ放電が抑
制されるので、中空体の許容内径寸法が小さくなる。従
って、製造上の内径寸法のばらつきが吸収される。請求
項８記載の手段によれば、電位分担が大きいコイルある
いは該コイルに隣接するコイルを形成する素線に、比誘
電率が小さい樹脂が混合されたワニスによる処理を施し
た。このため、ワニスの誘電率が小さくなり、ＣＳＶが
高くなるので、電位差が大きい異相コイル相互間での絶
縁破壊が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す図（巻線の縦断面
図）

【図２】巻線の上面図

【図３】本発明の第２実施例を示す図１相当図

【図４】等価回路を示す図

【図５】本発明の第３実施例を示す図１相当図

【図６】本発明の第４実施例を示す図（中空粉末の断面
図）

【図７】空気のｐｄ値と火花電圧との関係を示す図

【図８】本発明の第５実施例を示す図（２本のエナメル
線を捩ったモデルを示す図）

【図９】従来例を示す図４相当図

【符号の説明】

１は鉄心、１ａはスロット、２〜４はコイル、７は巻
線、８〜１０は絶縁紙（絶縁体）を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鉄心に複数のコイルを装着してなるもの
において、少なくとも電位分担が大きいコイルには、コイルエンド
およびスロット内部に位置して絶縁体が挿着されている
ことを特徴とする電機巻線。
【請求項２】鉄心に複数のコイルを装着してなるもの
において、少なくとも電位分担が大きいコイルあるいは該コイルに
隣接するコイルには、コイルエンドに位置して半導電材
料あるいは導電材料が混合されたワニスによる処理が施
されていることを特徴とする電機巻線。
【請求項３】半導電材料あるいは導電材料が混合され
たワニスの乾燥後の固有抵抗値が１０^２〜１０^９Ωｃｍ
であることを特徴とする請求項２記載の電機巻線。
【請求項４】鉄心に複数のコイルを装着してなるもの
において、少なくとも電位分担が大きいコイルあるいは該コイルに
隣接するコイルには、コイルエンドに位置して比誘電率
が小さい樹脂が混合されたワニスによる処理が施されて
いることを特徴とする電機巻線。
【請求項５】鉄心に複数のコイルを巻装してなるもの
において、少なくとも電位分担が大きいコイルあるいは該コイルに
隣接するコイルには、コイルエンドに位置して中空体が
混合されたワニスによる処理が施されていることを特徴
とする電機巻線。
【請求項６】中空体の内径寸法が１５μｍ以上である
ことを特徴とする請求項５記載の電機巻線。
【請求項７】中空体には、絶縁耐力が高い気体が大気
圧以上で封入されていることを特徴とする請求項５記載
の電機巻線。
【請求項８】鉄心に複数のコイルを装着してなるもの
において、少なくとも電位分担が大きいコイルを形成する素線ある
いは該コイルに隣接するコイルを形成する素線には、比
誘電率が小さい樹脂が混合されたワニスによる処理が施
されていることを特徴とする電機巻線。