JPH09320832A - 電気機器コイルの絶縁 - Google Patents
電気機器コイルの絶縁Info
- Publication number
- JPH09320832A JPH09320832A JP15313696A JP15313696A JPH09320832A JP H09320832 A JPH09320832 A JP H09320832A JP 15313696 A JP15313696 A JP 15313696A JP 15313696 A JP15313696 A JP 15313696A JP H09320832 A JPH09320832 A JP H09320832A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulation
- coil
- outer side
- glass
- conductor
- 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.)
- Pending
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- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】一般的に需要の多い２２０〜３００℃程度の耐
熱性を有し、安価で小型構成の電気機器コイルの絶縁を
提供する。 【解決手段】銅芯の外周にニッケルメッキ層を持ち、主
絶縁であるポリイミド層との間にセラミック層を層設さ
れた導体コイルをセパレータを介して複数本束ねると共
に、前記各導体コイル間をワニスで充填して硬化させた
最外周をガラスマイカコンビネーション材で囲繞し、更
に前記ガラスマイカコンビネーション材の外周をポリイ
ミドフイルムで囲繞している。
熱性を有し、安価で小型構成の電気機器コイルの絶縁を
提供する。 【解決手段】銅芯の外周にニッケルメッキ層を持ち、主
絶縁であるポリイミド層との間にセラミック層を層設さ
れた導体コイルをセパレータを介して複数本束ねると共
に、前記各導体コイル間をワニスで充填して硬化させた
最外周をガラスマイカコンビネーション材で囲繞し、更
に前記ガラスマイカコンビネーション材の外周をポリイ
ミドフイルムで囲繞している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、需要の多い１７０
〜２５０℃の高温雰囲気で使用できる電気機器コイルの
絶縁に関するもので、特にキャンドモータポンプのスロ
ット内のステータコイルの絶縁に関する。
〜２５０℃の高温雰囲気で使用できる電気機器コイルの
絶縁に関するもので、特にキャンドモータポンプのスロ
ット内のステータコイルの絶縁に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来キャンドモータポンプに使用されて
いるステータコイルの絶縁階級は、キャンドモータポン
プの取扱い揚液の温度によって選定されている。しか
し、汎用性の高い機種での絶縁階級は絶縁組織の最高許
容温度が２２０℃のＣ種絶縁までであり、取扱い揚液の
選定温度は１６０〜１７０℃程度に抑えられている。従
来のＣ種絶縁では、１７０℃を越える雰囲気では電気機
器のコイルの温度は２２０℃を越えるため、ポリイミド
を主体とした絶縁物とシリコン系ワニス又はそれと同等
度の耐熱性をもつワニスとの構成では、その絶縁寿命を
著しく損う恐れがあった。従って、最高許容温度が２２
０℃を越える場合は、キャンドモータポンプの外周囲を
水冷ジャケット等の特別な手段で冷却するか、あるいは
モータ部分にある揚液を直接最高許容温度以下にするよ
うな冷却方式を使用するといった方法が採用されてい
る。
いるステータコイルの絶縁階級は、キャンドモータポン
プの取扱い揚液の温度によって選定されている。しか
し、汎用性の高い機種での絶縁階級は絶縁組織の最高許
容温度が２２０℃のＣ種絶縁までであり、取扱い揚液の
選定温度は１６０〜１７０℃程度に抑えられている。従
来のＣ種絶縁では、１７０℃を越える雰囲気では電気機
器のコイルの温度は２２０℃を越えるため、ポリイミド
を主体とした絶縁物とシリコン系ワニス又はそれと同等
度の耐熱性をもつワニスとの構成では、その絶縁寿命を
著しく損う恐れがあった。従って、最高許容温度が２２
０℃を越える場合は、キャンドモータポンプの外周囲を
水冷ジャケット等の特別な手段で冷却するか、あるいは
モータ部分にある揚液を直接最高許容温度以下にするよ
うな冷却方式を使用するといった方法が採用されてい
る。
【０００３】３００℃以上の高温雰囲気に対するコイル
の絶縁として、特公昭６０−１９１２７号公報に示され
るものが知られている。即ち、図３に示すようにモータ
等の鉄芯１のスロット２内に、両面集成マイカシートで
成る対地間絶縁紙４で囲繞したコイル束が配設され、ス
ロット２のギャップ直下にはウエッジ６が配設されてい
る。そして、コイル束は、導体コイル３を相間絶縁紙の
セパレータ５で分離して複数本が束ねられ、各導体コイ
ル３の間を含浸剤で硬化されて成っている。ここにおい
て、導体コイル３は図４に示すように、導体を構成する
銅芯３１の外周にニッケル層３２が層設され、更にその
外側にガラス繊維層３３が層設されている。
の絶縁として、特公昭６０−１９１２７号公報に示され
るものが知られている。即ち、図３に示すようにモータ
等の鉄芯１のスロット２内に、両面集成マイカシートで
成る対地間絶縁紙４で囲繞したコイル束が配設され、ス
ロット２のギャップ直下にはウエッジ６が配設されてい
る。そして、コイル束は、導体コイル３を相間絶縁紙の
セパレータ５で分離して複数本が束ねられ、各導体コイ
ル３の間を含浸剤で硬化されて成っている。ここにおい
て、導体コイル３は図４に示すように、導体を構成する
銅芯３１の外周にニッケル層３２が層設され、更にその
外側にガラス繊維層３３が層設されている。
【０００４】
【発明が解決しようとうする課題】特公昭６０−１９１
２７号公報で開示されている絶縁においては、両面集成
マイカシートの対地間絶縁紙４の強度が必らずしも満足
できるものではなく、また、導体コイル３に層設するガ
ラス繊維層３３の厚さが０．１５ｍｍ程度とかなり厚
く、コイル束が大きくなってしまい、全体に大形化して
しまう問題もあった。
２７号公報で開示されている絶縁においては、両面集成
マイカシートの対地間絶縁紙４の強度が必らずしも満足
できるものではなく、また、導体コイル３に層設するガ
ラス繊維層３３の厚さが０．１５ｍｍ程度とかなり厚
く、コイル束が大きくなってしまい、全体に大形化して
しまう問題もあった。
【０００５】又、Ｃ種絶縁を越える最高許容温度４５０
℃をカバーできる絶縁として、無機材料によって構成さ
れた超耐熱タイプのＨＸ種絶縁が開発され採用されてい
る。この超耐熱種絶縁は４５０℃程度までの耐熱特性を
有し、特殊な冷却構造をもたない標準タイプで、揚液の
選定温度は３５０℃程度まで使用できるといった卓越し
た性能を有する。しかしながら、超耐熱種絶縁は非常に
高価かつ大型であり、耐熱特性として需要の多い２２０
〜３００℃を要する場合にも、不必要な超耐熱種絶縁を
施さねばならないため、結果的に極めて高価で大きなも
のとなっていた。
℃をカバーできる絶縁として、無機材料によって構成さ
れた超耐熱タイプのＨＸ種絶縁が開発され採用されてい
る。この超耐熱種絶縁は４５０℃程度までの耐熱特性を
有し、特殊な冷却構造をもたない標準タイプで、揚液の
選定温度は３５０℃程度まで使用できるといった卓越し
た性能を有する。しかしながら、超耐熱種絶縁は非常に
高価かつ大型であり、耐熱特性として需要の多い２２０
〜３００℃を要する場合にも、不必要な超耐熱種絶縁を
施さねばならないため、結果的に極めて高価で大きなも
のとなっていた。
【０００６】本発明は上述のような事情よりなされたも
のであり、本発明の目的は、一般的に需要の多い２２０
〜３００℃程度の耐熱性を有し、安価で小型な構成の電
気機器コイルの絶縁を提供することにある。
のであり、本発明の目的は、一般的に需要の多い２２０
〜３００℃程度の耐熱性を有し、安価で小型な構成の電
気機器コイルの絶縁を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は電気機器コイル
の絶縁に関するもので、本発明の上記目的は、銅芯の外
周にニッケルメッキ層を持ち、主絶縁であるポリイミド
層との間にセラミック層を層設された導体コイルをセパ
レータを介して複数本束ねると共に、前記各導体コイル
間をワニスで充填して硬化させた最外周をガラスマイカ
コンビネーション材で囲繞し、更に前記ガラスマイカコ
ンビネーション材の外周をポリイミドフイルムで囲繞す
ることによって達成される。
の絶縁に関するもので、本発明の上記目的は、銅芯の外
周にニッケルメッキ層を持ち、主絶縁であるポリイミド
層との間にセラミック層を層設された導体コイルをセパ
レータを介して複数本束ねると共に、前記各導体コイル
間をワニスで充填して硬化させた最外周をガラスマイカ
コンビネーション材で囲繞し、更に前記ガラスマイカコ
ンビネーション材の外周をポリイミドフイルムで囲繞す
ることによって達成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明は、１７０〜２５０℃の高
温雰囲気で使用できるモータ等の電気機器のコイルの絶
縁構成に関するものである。本発明による絶縁構成の使
用温度の許容値は需要の多い約３００℃であり、Ｃ種絶
縁（許容使用温度約２２０℃）でカバーできる高温雰囲
気と、超耐熱絶縁（許容使用温度約４５０℃）でカバー
できる高温雰囲気との中間の範囲をカバーできる。
温雰囲気で使用できるモータ等の電気機器のコイルの絶
縁構成に関するものである。本発明による絶縁構成の使
用温度の許容値は需要の多い約３００℃であり、Ｃ種絶
縁（許容使用温度約２２０℃）でカバーできる高温雰囲
気と、超耐熱絶縁（許容使用温度約４５０℃）でカバー
できる高温雰囲気との中間の範囲をカバーできる。
【０００９】本発明は上記高温雰囲気の中間の需要が比
較的多い範囲を超耐熱クラスのものに比べて安価で、小
型化された電気機器の絶縁を提供するものである。図１
は本発明の絶縁をキャンドモータのステータに適用した
例を示しており、モータの鉄芯１のスロット２の内部
に、複数本の導体コイル１０を充填物で束ねたコイル束
が配設されている。コイル束は外側をガラスマイカコン
ビネーションのスロット絶縁材２１で囲繞されると共
に、更にその外側がポリイミドフイルムの絶縁材２０で
囲繞されており、導体コイル１０はガラスマイカコンビ
ネーションのセパレータ２２で相間分離されている。
又、コイル束の上部には、シリコンガラスシートで成る
ウエッジ３０が配設されている。
較的多い範囲を超耐熱クラスのものに比べて安価で、小
型化された電気機器の絶縁を提供するものである。図１
は本発明の絶縁をキャンドモータのステータに適用した
例を示しており、モータの鉄芯１のスロット２の内部
に、複数本の導体コイル１０を充填物で束ねたコイル束
が配設されている。コイル束は外側をガラスマイカコン
ビネーションのスロット絶縁材２１で囲繞されると共
に、更にその外側がポリイミドフイルムの絶縁材２０で
囲繞されており、導体コイル１０はガラスマイカコンビ
ネーションのセパレータ２２で相間分離されている。
又、コイル束の上部には、シリコンガラスシートで成る
ウエッジ３０が配設されている。
【００１０】ここにおいて、本発明に用いる導体コイル
１０は図２に示すように、銅芯１１の外側にニッケルメ
ッキ層１２が層設され、その外側にセラミック層１４と
更にその外側にポリイミド層１３が層設されている。導
体コイル１０は０種相当の絶縁厚さをもつワイヤであ
り、従来耐熱用に使用されていたニッケルメッキ及びガ
ラス皮覆のワイヤに比べ絶縁層が薄く、スロット２内の
スペースファクタを向上できる。コイル束のスロット２
内の絶縁は、ガラス／マイカ／ガラスの構造を有するガ
ラスマイカコンビネーションの薄手の２枚重ねの絶縁材
２１と、機械的強度を増すための薄手のポリイミドフイ
ルムで成る絶縁材２０とで成り、その合計厚さは一般の
Ｃ種絶縁程度である。又、ウエッジ３０はシリコン含浸
のガラス積層板であり、スロット絶縁全体としてほぼＣ
種絶縁並みのスペースファクタで提供でき、電気機器を
小形化できる。更に、導体コイル１０の充填物は、耐熱
樹脂シリコンをベースに微細な鱗片形の無機質層状構造
の人工鉱物を混合した耐熱ワニスで２００℃、３０分の
熱硬化処理後、約３００℃で１０時間のアフタキュアを
施し、セラミック化された強固な組織を形成して所定の
耐熱絶縁組織としたものである。
１０は図２に示すように、銅芯１１の外側にニッケルメ
ッキ層１２が層設され、その外側にセラミック層１４と
更にその外側にポリイミド層１３が層設されている。導
体コイル１０は０種相当の絶縁厚さをもつワイヤであ
り、従来耐熱用に使用されていたニッケルメッキ及びガ
ラス皮覆のワイヤに比べ絶縁層が薄く、スロット２内の
スペースファクタを向上できる。コイル束のスロット２
内の絶縁は、ガラス／マイカ／ガラスの構造を有するガ
ラスマイカコンビネーションの薄手の２枚重ねの絶縁材
２１と、機械的強度を増すための薄手のポリイミドフイ
ルムで成る絶縁材２０とで成り、その合計厚さは一般の
Ｃ種絶縁程度である。又、ウエッジ３０はシリコン含浸
のガラス積層板であり、スロット絶縁全体としてほぼＣ
種絶縁並みのスペースファクタで提供でき、電気機器を
小形化できる。更に、導体コイル１０の充填物は、耐熱
樹脂シリコンをベースに微細な鱗片形の無機質層状構造
の人工鉱物を混合した耐熱ワニスで２００℃、３０分の
熱硬化処理後、約３００℃で１０時間のアフタキュアを
施し、セラミック化された強固な組織を形成して所定の
耐熱絶縁組織としたものである。
【００１１】尚、導体コイル１０としては、昭和電線電
纜（株）製のニッケルメッキセラミックコートのポリイ
ミドワイヤ（商品名：ＰＩＭＫ−Ｕ）を使用することが
でき、充填物のワニスとしてはトピー工業（株）製の耐
熱ワニス（商品名：ダイモマッハＳ−２００２）を使用
することができる。
纜（株）製のニッケルメッキセラミックコートのポリイ
ミドワイヤ（商品名：ＰＩＭＫ−Ｕ）を使用することが
でき、充填物のワニスとしてはトピー工業（株）製の耐
熱ワニス（商品名：ダイモマッハＳ−２００２）を使用
することができる。
【００１２】
【発明の効果】表１は密封容器内にサンプルを納め長時
間加熱テストの結果について、本発明の絶縁とＣ種絶縁
について絶縁性能の比較を行なったものである。表１に
よれば、本発明による絶縁組織はＣ種絶縁組織と比較し
てそれぞれの許容温度において、２０００時間加熱後の
絶縁抵抗は試験温度の雰囲気ではるかに安定しているこ
とを示しており、信頼性がより高いことを示している。
又、スペースファクタが改善されるため小形化でき、絶
縁材料の低廉化と相まってコストは超耐熱クラスの５０
％程度まで下げることが可能となる。
間加熱テストの結果について、本発明の絶縁とＣ種絶縁
について絶縁性能の比較を行なったものである。表１に
よれば、本発明による絶縁組織はＣ種絶縁組織と比較し
てそれぞれの許容温度において、２０００時間加熱後の
絶縁抵抗は試験温度の雰囲気ではるかに安定しているこ
とを示しており、信頼性がより高いことを示している。
又、スペースファクタが改善されるため小形化でき、絶
縁材料の低廉化と相まってコストは超耐熱クラスの５０
％程度まで下げることが可能となる。
【表１】
【図１】本発明の一実施例を示す断面構造図である。
【図２】本発明に用いる導体コイルの一例を示す断面図
である。
である。
【図３】従来の絶縁構造を示す断面図である。
【図４】従来の導体コイルを示す断面図である。
１ 鉄芯 ２ スロット ３，１０ 導体コイル ２０，２１ 絶縁材 ３０ ウエッジ
Claims (1)
- 【請求項１】銅芯の外周にニッケルメッキ層を持ち、主
絶縁であるポリイミド層との間にセラミック層を層設さ
れた導体コイルをセパレータを介して複数本束ねると共
に、前記各導体コイル間をワニスで充填して硬化させた
最外周をガラスマイカコンビネーション材で囲繞し、更
に前記ガラスマイカコンビネーション材の外周をポリイ
ミドフイルムで囲繞したことを特徴とする電気機器コイ
ルの絶縁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15313696A JPH09320832A (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | 電気機器コイルの絶縁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15313696A JPH09320832A (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | 電気機器コイルの絶縁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09320832A true JPH09320832A (ja) | 1997-12-12 |
Family
ID=15555798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15313696A Pending JPH09320832A (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | 電気機器コイルの絶縁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09320832A (ja) |
-
1996
- 1996-05-24 JP JP15313696A patent/JPH09320832A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20040120 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040316 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040706 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |