JPH10304614A - Rotating electric machine and insulation sheet for electrical apparatus - Google Patents
Rotating electric machine and insulation sheet for electrical apparatusInfo
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- JPH10304614A JPH10304614A JP10422597A JP10422597A JPH10304614A JP H10304614 A JPH10304614 A JP H10304614A JP 10422597 A JP10422597 A JP 10422597A JP 10422597 A JP10422597 A JP 10422597A JP H10304614 A JPH10304614 A JP H10304614A
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- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
Abstract
Description
【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 rotating electric machine and an insulating sheet for electric equipment, and more particularly to a rotating electric machine such as a squirrel-cage induction motor suitable for class F (155.degree. C.) insulation, and to such a rotating electric machine. The present invention relates to an insulating sheet for electric equipment suitable for use.
【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5に示す。2. Description of the Related Art FIG. 5 shows an example of a rotating electric machine, for example, a general-purpose cage induction motor.
【0003】この図5で、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. 5, reference numeral 1 denotes a housing, which is also called a frame or a frame. The housing 1 is made of a cast iron, a steel plate, or the like and has a substantially cylindrical shape, and constitutes an outer cover of the electric motor.
Reference numerals 2 and 3 denote end brackets, which are also called bearing brackets. The bearings 4 and 5 are housed in the end brackets. Reference numeral 6 denotes a stator, which is a stator core 6a made of a laminate of silicon steel plates.
And a stator winding 6b wound around a number of slots provided on the inner periphery of the stator core 6a. Reference numeral 7 denotes a rotor, and a rotor core 7a made of a laminated body of silicon steel plates, and a cage-type rotor winding (consisting of a conductive bar and an end ring) formed by aluminum die-casting on the rotor core 7a. 7b and a cooling blade 7c, and is attached to the rotating shaft 8. In this figure,
Only the end ring portion of the car rotor winding 7b appears. The rotating shaft 8 is rotatably held by bearings 4 and 5 of the end brackets 2 and 3.
Thus, 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、固定子巻線6b
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。[0004] Further, as shown in FIG.
Is formed by winding a synthetic resin enameled wire 11 in a slot 9 provided on the inner peripheral portion of the stator core 6a through a slot insulator 10 having a substantially U-shaped cross section, for example, by a winding machine. Then, an arc-shaped insulating wedge 12 is driven into the opening of the slot 9 to form the stator winding 6b.
In the slot and insulation treatment for the stator core 6a. Further, an insulating varnish is impregnated into the inside of the slot 9 and the winding end protruding outside the slot 9, and is heat-hardened to be integrally fixed. ing.
【0005】スロット絶縁物10および絶縁くさび12
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
ートシート単体が用いられ、合成樹脂エナメル線11
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、絶縁ワニスは、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。[0005] Slot insulator 10 and insulating wedge 12
For example, an aromatic polyamide (Dupont: Nomex: registered trademark) sheet alone or a polyethylene terephthalate sheet alone is used.
For example, an ester imide wire or a polyester amide imide wire is used. As the insulating varnish, for example, a solvent-type insulating varnish containing an organic solvent such as styrene, toluene, or xylene, or a non-solvent-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 and JP-A-59-4002
JP-A-4003 and JP-A-59-63944 each disclose an F-type insulated electric winding for a general-purpose motor by combining an insulating sheet and a water-soluble insulating varnish.
【0007】そして、特開昭59−4002号公報では、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 laminated polyester sheet and an ethylene tetrafluoride sheet are used as an insulating sheet. In JP-A-59-4003, a polyester sheet and a polypropylene sheet are used. A laminated 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、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
機で特に問題となる。However, since all of the prior arts use a water-soluble insulating varnish, it takes a long time to heat and cure the varnish, and there is a possibility that moisture may remain after the heat and curing. This is particularly problematic for hermetic motors in which residual moisture 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同士やエナメル線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, but with this, the enamel wires 11 and the slot insulator 10 of the enamel wire 11 are required.
If the sliding is poor, the enamel wire is liable to be damaged 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、ポリエチレンテレフ
タレート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 an aromatic polyamide sheet alone is used as the slot insulator 10 and the insulating wedge 12, there is no problem in heat resistance, but the rigidity is relatively low, so that the mechanical insertability into the slot is poor. In addition, there is a problem that the material cost is high, and when a polyethylene terephthalate sheet alone is used, the mechanical insertability into the slot is good, but the heat resistance is limited to B-class 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。A fourth object of the present invention is to provide a rotating electric machine which can improve the heat resistance and machine insertability of a slot insulator, improve heat dissipation from a housing, and reduce the size and weight of a machine. Is 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】課題を解決するため、本
発明は、スロット絶縁物として、ポリエチレンテレフタ
レートフィルムの両面にポリエチレンナフタレートフィ
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、スロット絶縁物を、その全体の厚さが0.05〜
0.50mmで、かつ、ポリエチレンテレフタレートフィ
ルムの厚さがシート全体の厚さの56〜85%になるよ
うにしたことを特徴とし、また、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、
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、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、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、ポリエチレンテレフタレ
ートフィルムの両面にポリエチレンナフタレートフィル
ムを貼合わせて構成した。In order to solve the problems, the present invention uses an insulating sheet having a polyethylene terephthalate film bonded to both sides of a polyethylene terephthalate film as a slot insulator. Insulators whose overall thickness is between 0.05 and
0.55 mm, and the thickness of the polyethylene terephthalate film is set to be 56 to 85% of the thickness of the entire sheet, and the stator winding is constituted by a self-lubricating enameled wire. It is characterized by that
As the insulating varnish, using unsaturated polyester resin or unsaturated epoxy ester resin, more preferably, the cured product of the insulating varnish, a glass transition temperature of 120 ° C. or less, the linear expansion coefficient of 7.0 × 10 ~ 5 / C. or lower and an initial elastic modulus at room temperature is 100 to 350 kg / mm 2 , furthermore, the housing is made of aluminum alloy die-cast, The sheet was constituted by laminating a polyethylene naphthalate film on both sides of a polyethylene terephthalate film.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図1,
図2および図5を用いて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will now be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIGS.
【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5および図1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 configuration of a rotating electric machine to which the present invention is applied, for example, a general-purpose squirrel-cage induction motor is almost the same as the configuration of the conventional general-purpose squirrel-cage induction motor shown in FIGS.
They differ in the following points.
【0019】すなわち、図1の実施例では、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1
3として、図2に示すような、ポリエチレンテレフタレ
ートフィルム14の両面にポリエチレンナフタレートフ
ィルム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 the embodiment shown in FIG. 1, the insulating sheet 1 used for the slot insulator 10 and the insulating wedge 12 is used.
As shown in FIG. 2, a polyethylene terephthalate film 14 is used in which a polyethylene naphthalate film is bonded to both sides of the polyethylene terephthalate film 14 with an adhesive.
【0020】ここで使用する接着剤は、ポリウレタン樹
脂,エポキシ樹脂,イミド樹脂,アミドイミド樹脂の無
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樹脂系の接着
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製し、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 a non-solvent type or a solvent type of polyurethane resin, epoxy resin, imide resin and amide imide resin. However, considering the heat resistance of the adhesive and the workability of laminating the adhesive. Curable solvent-based adhesives are preferred. As an example, a polyurethane resin-based adhesive may be used. Generally, a commercially available polyurethane-based adhesive may be used, but isocyanate (preferably aromatic isocyanate) is used in advance from the viewpoint of heat resistance.
A polyurethane-based adhesive comprising an isocyanate prepolymer prepared by reacting a prepolymer with polypropylene glycol, polyester, or the like, and the prepolymer and polypropylene glycol, polyester, polyol, or the like is preferable. 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、
ポリエチレンテレフタレートフィルム14の両面のポリ
エチレンナフタレートフィルム15が絶縁シート13全
体の剛性をほど良く高めるため、スロット9内への機械
挿入性が良く、さらにポリエチレンナフタレートフィル
ム15そのものが耐熱性があり、ポリエチレンテレフタ
レートフィルム14の両側を覆うことにより内層の酸化
劣化を防ぐため絶縁シート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
Since the polyethylene naphthalate films 15 on both sides of the polyethylene terephthalate film 14 moderately increase the rigidity of the entire insulating sheet 13, the mechanical insertability into the slot 9 is good, and the polyethylene naphthalate film 15 itself has heat resistance. By covering both sides of the terephthalate film 14, the heat resistance of the entire insulating sheet 13 is improved in order to prevent oxidative deterioration of the inner layer,
A sheet satisfying the heat resistance of class F insulation can be obtained as the insulating sheet 13 as a whole.
【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. Preferably, the self-lubricating enameled wire is excellent in heat resistance, chemical resistance, surface lubrication and abrasion resistance, and is suitable for class F insulation excellent in mechanical 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、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10
0〜350kg/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 impregnating the inside of the slot 9 and the winding end protruding to the outside of the slot 9, an unsaturated epoxy ester resin or an unsaturated epoxy resin having excellent adhesive strength, crack resistance, chemical resistance and the like is excellent. Polyester resin is used. Among the mechanical forces acting on the stator winding 6b, particularly important stress during operation is considered. Stress caused by heat cycle at start and stop (due to difference in thermal expansion between conductor and insulating layer) and electromagnetic force. Force, and vibrational force due to the rotation of the rotor. The use of an insulating varnish is sufficient for the wear and separation of the insulating layer of the stator winding 6b due to these stresses. can get. The insulating varnish is impregnated into the stator winding 6b or the like, and is cured by heating to obtain a cured insulating varnish having a glass transition temperature of 120 ° C. or less and a linear expansion coefficient of 7.0 × 10 3.
~ 5 / ℃ or less and the initial elastic modulus at room temperature is 10
0 to 350 kg / mm 2 is selected to further reduce the thermal stress generated during the heat cycle of the stator winding 6b treated with the insulating varnish, and achieve the heat resistance of the class F insulation. Can be.
【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 housing is made of an aluminum alloy die-cast, the heat dissipation (thermal conductivity) is better than when a housing made of cast iron or a steel plate is used. Insulation can be used, and downsizing can be achieved. In addition, if it is made of die-casting, thin and thick parts as designed can be formed with high precision, so there is no need for much machining or the like, and the manufacturing process can be shortened. Since the specific gravity is smaller than that of cast iron or the like, the weight can be reduced.
【0025】さらに、図2に示した絶縁シート13は、
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、ポリエチレンテレフタ
レートフィルム14の両面のポリエチレンナフタレート
フィルム15が絶縁シート全体の剛性をほど良く高め、
また、ポリエチレンナフタレートフィルム15そのもの
が耐熱性を有し、ポリエチレンテレフタレートフィルム
14の両面を覆うことにより内層の酸化劣化を防いで絶
縁シート全体の耐熱性を高めるため、絶縁シート13全
体として作業性と耐熱性に優れたものとなる。Further, the insulating sheet 13 shown in FIG.
It can be used not only for the slot insulator 10 and the insulating wedge 12 but also for the insulation of other electric devices. When widely used for electric devices, the polyethylene naphthalate film 15 on both sides of the polyethylene terephthalate film 14 can be used. Moderately increase the rigidity of the entire insulation sheet,
In addition, the polyethylene naphthalate film 15 itself has heat resistance, and covers both surfaces of the polyethylene terephthalate film 14 to prevent oxidative deterioration of the inner layer and increase the heat resistance of the entire insulating sheet. Excellent heat resistance.
【0026】〔実施例1〕膜厚125μmの耐熱ポリエ
チレンテレフタレートフィルム14の両面に50μmの
ポリエチレンナフタレートフィルム15を貼合わせた絶
縁シート13をほぼU字形に成形し、スロット絶縁物1
0として固定子鉄心6aのスロット9内に設ける。Example 1 A heat insulating polyethylene terephthalate film 14 having a thickness of 125 μm and an insulating sheet 13 having a polyethylene naphthalate film 15 having a thickness of 50 μm bonded to both sides thereof were formed into a substantially U-shape.
0 is provided in the slot 9 of the stator core 6a.
【0027】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、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。A winding 6 b made of a self-lubricating amide imide overcoat ester imide wire (manufactured by Hitachi Cable: 1AI-EIW-E: trade name) 11 is inserted inside the slot insulator 10. Is inserted into the slot 9 and the ends of the windings with an unsaturated epoxy ester varnish (Nitto Denko: NV-5502: trade name). By heating and curing at ~ 160 ° C, the stator 6 was integrally fixed to the stator core 6a to produce the stator 6. Further, the rotor 7 is manufactured by integrally forming the cage-shaped rotor winding 7b and the cooling blade 7c on the rotor core 7a by an aluminum die casting method.
【0028】次に、加熱膨張させた外径250mmの鋳物
製ハウジングに固定子6を挿入し、さらに回転子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。Next, the stator 6 is inserted into the heat-expanded cast housing having an outer diameter of 250 mm, and the rotor 7 is assembled using the end brackets 2 and 3 and the bearings 4 and 5 to build a 3.7 kW motor. Completed a 4-pole squirrel-cage induction motor.
【0029】また、絶縁シート13(膜厚125μmの
ポリエチレンテレフタレートフィルム14の両面に50
μmのポリエチレンナフタレートフィルム12を貼合わ
せた構成)を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 (50 μm on both sides of a 125 μm-thick polyethylene terephthalate film 14)
(A configuration in which a polyethylene naphthalate film 12 of μm was laminated) was subjected to an insulating varnish treatment under the same conditions as those of the squirrel-cage induction motor, thereby producing a test piece for a tensile test.
【0030】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3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4に
示す。As a typical example of the thermal deterioration characteristic of the tensile strength of the insulating sheet 13, the characteristic at 210 ° C. is shown as a characteristic A in FIG. 3, and it becomes 50% of the initial tensile strength at each thermal deterioration temperature of 165 to 210 ° C. FIG. 4 shows an Arrhenius plot as the characteristic A in the case where the life is the time until.
【0031】図3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4の2万時間
に相当する耐熱温度は163℃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. 3, the reduction in strength 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DSS−
5000型オートグラフを用い、チヤック間距離100
mm,引張速度200mm/分で行った。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、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 test piece of 5 mm x 200 mm in length was supplied to Shimadzu DSS-
Using a 5000 type autograph, the distance between chucks is 100
mm and a pulling speed of 200 mm / min. In the thermal deterioration test, the test pieces were suspended in hot-air circulating thermostats at temperatures of 210 ° C., 180 ° C., and 165 ° C., taken out after a predetermined time, and subjected to a tensile test. The tensile test was performed at 25 ° C.
And the average value of the five test specimens.
【0033】〔実施例2〕膜厚188μmの耐熱ポリエ
チレンテレフタレートフィルム14の両面に25μmの
ポリエチレンナフタレートフィルム15を貼合わせた絶
縁シート13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3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4の特性Bに示す。[Example 2] An insulating film prepared in the same manner as in Example 1 except that an insulating sheet 13 in which a 25 µm polyethylene naphthalate film 15 was bonded to both surfaces of a 188 µm thick heat-resistant polyethylene terephthalate film 14 was used. A characteristic at 210 ° C. is shown as a characteristic B in FIG. 3 as a typical example of the thermal deterioration characteristic of the tensile strength of the sheet. Also,
The characteristic A in FIG. 4 shows an Arrhenius plot when the life until the initial tensile strength at each thermal deterioration temperature of 165 to 210 ° C. becomes 50% is taken as the life.
【0034】図3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4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 B in FIG. 3, the decrease in strength is significantly 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 it had heat resistance.
【0035】〔実施例3〕膜厚188μmの耐熱ポリエ
チレンテレフタレートフィルム14の両面に16μmの
ポリエチレンナフタレートフィルム15を貼合わせた絶
縁シート13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3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4の特性Cに示す。Example 3 An insulating film produced in the same manner as in Example 1 except that an insulating sheet 13 in which a 16 μm polyethylene naphthalate film 15 was bonded to both surfaces of a 188 μm thick heat-resistant polyethylene terephthalate film 14 was used. The characteristic at 210 ° C. is shown as a characteristic C in FIG. 3 as a typical example of the thermal deterioration characteristic of the tensile strength of the sheet. Also,
The characteristic A in FIG. 4 shows an Arrhenius plot when the time until the initial tensile strength at each thermal deterioration temperature of 165 to 210 ° C. becomes 50% is taken as the life.
【0036】図3の特性Cから分かるように強度の低下
が大きく、図4の2万時間に相当する耐熱温度は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 C in FIG. 3, the strength greatly decreases, and the heat resistant temperature corresponding to 20,000 hours in FIG.
° C, and it was confirmed that it had sufficient heat resistance of class F insulation.
【0037】〔比較例1〕膜厚188μmの耐熱ポリエ
チレンテレフタレートフィルム14の両面に9μmのポ
リエチレンナフタレートフィルム15を貼合わせた絶縁
シート13を用いた他は、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3の特性D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4の特性Dに示す。[Comparative Example 1] An insulating film produced in the same manner as in Example 1 except that an insulating sheet 13 in which a 9 µm polyethylene naphthalate film 15 was bonded to both surfaces of a heat-resistant polyethylene terephthalate film 14 having a thickness of 188 µm was used. The characteristic at 210 ° C. as a typical example of the thermal deterioration characteristic of the tensile strength of the varnish-treated insulating sheet is shown as characteristic D in FIG. The characteristic A in FIG. 4 shows an Arrhenius plot in which the time until the initial tensile strength at each thermal deterioration temperature of 165 to 210 ° C. reaches 50% is defined as the life.
【0038】図3の特性Dから分かるように引張り強度
の低下が大きく、図4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 D in FIG. 3, the decrease in the tensile strength was large, and the heat resistance temperature corresponding to 20,000 hours in FIG. 4 was 136 ° C., and it was confirmed that it did not have the heat resistance of class F insulation. .
【0039】〔実施例4〕膜厚75μmの耐熱ポリエチ
レンテレフタレートフィルム14の両面に75μmのポ
リエチレンナフタレートフィルム15を貼合わせた絶縁
シート13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3の特性Eに示す。また、1
65〜210℃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4の特性Eに示す。Example 4 An insulating film produced in the same manner as in Example 1 except that an insulating sheet 13 in which a 75 μm polyethylene naphthalate film 15 was bonded to both surfaces of a heat-resistant polyethylene terephthalate film 14 having a thickness of 75 μm was used. A characteristic at 210 ° C. is shown as a characteristic E in FIG. 3 as a typical example of the thermal deterioration characteristic of the tensile strength of the sheet. Also, 1
The characteristic E in FIG. 4 shows an Arrhenius plot in which the life until the initial tensile strength reaches 50% of the initial tensile strength at each heat deterioration temperature of 65 to 210 ° C. is taken as the life.
【0040】図3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大幅に改善され、図4の2万
時間に相当する耐熱温度は168℃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 in FIG. 3, the decrease in strength is significantly improved as compared with Comparative Example 1 described later, and the heat resistance temperature corresponding to 20,000 hours in FIG. It was confirmed that it had heat resistance.
【0041】〔実施例5〕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 5 An insulating polyester varnish impregnated into the slot 9 of the stator core 6a and the winding end portion of FIG. 1 and heated and cured is an unsaturated polyester varnish (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.).
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.
【0042】本実施例の引張り強度は、各劣化温度で比
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1
60℃であった。The tensile strength of this example was less 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 defined as the life, and the tensile strength was determined by an Arrhenius plot. The heat resistance temperature of 20,000 hours is 1
60 ° C.
【0043】〔実施例6〕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 6 In order to measure the crack resistance of a stator winding conductor treated with an insulating varnish due to thermal stress generated during a heat cycle, a self-lubricating amideimide overcoat esterimide wire (Hitachi Cable) Made: 1AI
-EIW-E: trade name), a bifilar coil was produced, and an unsaturated epoxy ester varnish (Nitto Denko: NV-5502: trade name) was impregnated with the coil, and 150 ° C.
For 2 hours.
【0044】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。Five cycles of a heat cycle test were performed using the bifarer coil as one cycle of 155 ° C./2 hours ℃ −40 ° C./2 hours. As a result, no crack was observed in any of the bifilar coils.
【0045】これとは別に、同一の硬化条件でNV−5
502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1
mm×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, under the same curing conditions, NV-5
502 produced a resin plate. The resin plate is machined,
A test piece A of 8 mm square and 15 mm thick, and 4 mm wide x 1 thick
A test piece B of mm × 35 mm length was prepared. The glass transition temperature (Tg) and the coefficient of linear expansion (α) of Tg or lower of the test piece A were determined using a TMA-3000 thermophysical tester manufactured by Vacuum Riko.
Further, the tensile elastic modulus at room temperature of the test piece B was determined using a rheological viscoelasticity measuring device DVE-V4.
【0046】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 cured resin of this embodiment is 115 ° C.
α is 6.9 × 10 ~ 5 / ℃, tensile modulus at room temperature was 345 kg / mm 2.
【0047】〔実施例7〕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6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/mm2
であった。Example 7 An unsaturated polyester varnish (WP-435H, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) was used as an insulating varnish to be immersed and impregnated in a bifilar coil.
A bifilar coil was prepared in the same manner as in Example 6, except that the composition was cured at 3 ° C. for 3 hours.
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 / ° C, room temperature tensile modulus is 105kg / mm 2
Met.
【0048】〔比較例2〕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
スを用い、150℃/1時間硬化した他は実施例6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。Comparative Example 2 A bifilar coil was prepared in the same manner as in Example 6 except that an acid anhydride-cured epoxy varnish was used as an insulating varnish to be immersed and impregnated in the bifilar coil and cured at 150 ° C. for 1 hour. The heat cycle test, Tg, α and room temperature tensile modulus were measured.
【0049】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 was 1
At 25 ° C., α was 7.2 × 10 5 / ° C., and the tensile modulus at room temperature was 370 kg / mm 2 .
【0050】〔比較例3〕スロット絶縁物を構成する絶
縁シートとしてポリエチレンテレフタレートフィルム単
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8と比較した。Comparative Example 3 The same procedure as in Example 1 was carried out except that a polyethylene terephthalate film alone was used as an insulating sheet constituting a slot insulator, and an esterimide wire was used as an enamel wire constituting a stator winding. A 3.7 kw 4-pole cage induction motor having a stator holding housing 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 8 described later.
【0051】〔実施例8〕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3と比較した。[Embodiment 8] A 3.7 kw 4-pole cage induction motor was manufactured in the same manner as in Embodiment 1 except that the housing for holding the stator was made of an aluminum alloy die-cast having an outer diameter of 223 mm. The volume was measured and compared with Comparative Example 3.
【0052】比較例3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。Assuming that the weight and volume of the comparative example 3 are 100, both the weight and the volume of this example were 70 and 89, respectively.
【0053】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。The aluminum alloy, which is the material of the housing, has higher thermal conductivity and lower density than cast iron.
Furthermore, in the aluminum alloy die-casting method, a molten aluminum alloy is injected into a mold at high pressure, so that voids in the product can be eliminated, and a product having sufficient strength even in a thin portion can be obtained. For this reason, aluminum alloy die-cast housings can be designed with high efficiency by eliminating unnecessary parts while maintaining strength by CAE (Computer Aided Engineering), and are smaller and lighter than cast iron housings. I was able to.
【0054】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
3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 a housing made of an aluminum alloy die-cast is smaller and lighter than the squirrel-cage induction motor of Comparative Example 3 as described above.
【0055】各実施例について総括すると、実施例1〜
3および4は、図3の特性図で示すように比較例1に比
べ、絶縁シートの耐熱性が改善された。また、実施例4
は、ポリエチレンナフタレートフィルムの厚みの割合が
多い絶縁シートであるため、比較例1に比べ、絶縁シー
トの耐熱性が改善されているが、スロット絶縁物のスロ
ット内への機械挿入時にデラミネ−ションが生じ作業性
が悪かった。Each of the embodiments is summarized as follows.
3 and 4, the heat resistance of the insulating sheet was improved as compared with Comparative Example 1 as shown in the characteristic diagram of FIG. Example 4
Is an insulation sheet having a large percentage of the thickness of the polyethylene naphthalate film, so that the heat resistance of the insulation sheet is improved as compared with Comparative Example 1. However, delamination occurs when the slot insulator is inserted into the slot in the machine. And workability was poor.
【0056】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 a heat resistance temperature 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, and F
The seed insulation was satisfied.
【0057】実施例1〜4は、ポリエチレンテレフタレ
ートフィルムの両面にポリエチレンナフタレートフィル
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 by laminating a polyethylene naphthalate film on both sides of a polyethylene terephthalate film for the following reasons.
【0058】実施例1〜3の絶縁シートは、その芯材と
してポリエチレンテレフタレートフィルムを用い、その
両面にポリエチレンナフタレートフィルムを貼合わせて
ある。表面層にポリエチレンナフタレートフィルムがあ
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ポリエチレンナフタレートフィルム
の表面層のみが受け、芯材のポリエチレンテレフタレー
トフィルムはこれらの影響を受けにくい。また、ポリエ
チレンナフタレートフィルムそのものが耐熱性があり、
ポリエチレンテレフタレートフィルムの両側を覆うこと
により内層の酸化劣化を防ぐため絶縁シート全体の耐熱
性を向上し、絶縁シート全体としてF種絶縁の耐熱性を
満足するものが得られ、しかも、表面層のポリエチレン
ナフタレートフィルムが絶縁シート全体の剛性をほど良
く高めるため、スロット内への機械挿入性が向上でき
る。これに反して、比較例1の絶縁シートは、表面層の
ポリエチレンナフタレートフィルムの厚さが薄いため芯
材のポリエチレンテレフタレート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、また、酸化劣化を十分防ぐことができず絶縁
シート全体は耐熱性を向上できない。このように比較例
1〜3では耐熱性のあるポリエチレンテレフタレートフ
ィルムを構成単位に持ちながら耐熱性の低いポリエチレ
ンテレフタレート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。実施例3は図4の特性図の特性
Eに示すように200℃の熱劣化で絶縁シートの引張り
強度が比較的低下せずに優れているが、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。これはポリエ
チレンナフタレートフィルムの弾性率はポリエチレンテ
レフタレートフィルムに比べ約3割程高く、しかも衝撃
的な剪断に対しては弱い。また、実施例4の絶縁シ−ト
は実施例1〜3に比較して相対的にポリエチレンナフタ
レートフィルム比率が高いため、スロット絶縁物をスロ
ット内に挿入する時の衝撃的剪断力によってデラミネ−
シヨンが発生したものと思われる。The insulating sheets of Examples 1 to 3 each have a polyethylene terephthalate film as a core material, and a polyethylene naphthalate film is bonded to both surfaces thereof. Since there is a polyethylene naphthalate film in the surface layer, only the surface layer of the polyethylene naphthalate film is affected by an organic solvent such as styrene or water contained in the insulating varnish, and the polyethylene terephthalate film of the core material has these effects. Hard to receive. Also, the polyethylene naphthalate film itself has heat resistance,
By covering both sides of the polyethylene terephthalate film, the heat resistance of the entire insulating sheet is improved to prevent the inner layer from being oxidized and degraded, and the insulating sheet as a whole satisfies the heat resistance of class F insulation is obtained. Since the naphthalate film moderately increases the rigidity of the entire insulating sheet, the machine insertability into the slot can be improved. On the other hand, since the thickness of the polyethylene naphthalate film of the surface layer of the insulating sheet of Comparative Example 1 was small, the polyethylene terephthalate film of the core material was not affected by an organic solvent such as styrene or water contained in the insulating varnish. The insulating sheet cannot be sufficiently prevented from being oxidized and deteriorated, and the heat resistance of the entire insulating sheet cannot be improved. As described above, in Comparative Examples 1 to 3, the heat resistance of the polyethylene terephthalate film having low heat resistance is reduced to the same level as that of the polyethylene terephthalate film having low heat resistance while having a heat-resistant polyethylene terephthalate film as a constituent unit, and thus there is a practical problem. In Example 3, as shown by the characteristic E in the characteristic diagram of FIG. 4, the tensile strength of the insulating sheet was excellent without being relatively reduced by thermal degradation at 200 ° C., but the mechanical insertability of the slot insulator into the slot was excellent. Was bad. This is because the elastic modulus of the polyethylene naphthalate film is about 30% higher than that of the polyethylene terephthalate film, and it is weak against impact shear. Also, since the insulating sheet of Example 4 has a relatively high polyethylene naphthalate film ratio as compared with Examples 1 to 3, delaminating is performed by the impact shear force when the slot insulator is inserted into the slot.
Probably a chillon has occurred.
【0059】巻線端部分等に発生する熱応力に関しては
実施例6,7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/mm2
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 at the winding end portion and the like, as is apparent from the results of the heat cycle tests of Examples 6 and 7, the impregnated insulating varnish has a Tg of cured product.
There 120 ° C. or less, the linear expansion coefficient α at 7.0 × 10 ~ 5 / ℃ less, a tensile modulus of 100~350kg / mm 2 at room temperature
By using such an insulating varnish, thermal stress can be reduced.
【0060】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
もポリエチレンテレフタレートフィルム単体を用いた場
合と同等以上であった。The mechanical insertability of the stator core into the slot was also equal to or greater than that of the case using the polyethylene terephthalate film alone for all the slot insulators using the insulating sheet of this embodiment.
【0061】また、実施例8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わせた
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わ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10%,重量比で約30%低減することが可能であ
る。Further, according to the eighth embodiment, a squirrel-cage induction motor in which a housing made of an aluminum alloy die-casting and the class F insulating material of the present embodiment is combined, a cast housing and a F-type housing of the present embodiment are combined.
Cage-shaped induction motors combined with various insulating materials
Comparing the capacity and weight, the cage induction motor using the aluminum alloy die-cast housing has a volume ratio of about 10% and a weight ratio of about 30% as compared with the cage induction motor using the cast housing. % Can be reduced.
【0062】[0062]
【発明の効果】本発明は、スロット絶縁物として、ポリ
エチレンテレフタレートフィルムの両面にポリエチレン
ナフタレート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、ポリエチレンテレフタレート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。According to the present invention, an insulating sheet comprising a polyethylene terephthalate film laminated on both sides of a polyethylene terephthalate film is used as the slot insulator, so that the heat resistance of the slot insulator is improved and the polyethylene terephthalate is improved. It is possible to obtain almost the same mechanical insertability into the slot as when using a single film.
【0063】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 made of a self-lubricating enameled wire, slippage between the enameled wires and the slot insulator is improved, damage to the enameled wire coating is reduced, and winding workability is improved. Can be improved.
【0064】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, it has good compatibility with the above-mentioned slot insulator and enameled wire, and can improve the heat resistance and crack resistance thereof. it can.
【0065】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。Furthermore, since the housing is made of an aluminum alloy die-cast, the heat dissipation is good and the insulation can be made compact, so that the rotating electric machine can be miniaturized and each part of the housing can be formed accurately. Therefore, the manufacturing process can be shortened without requiring much machining or the like, and the rotating electric machine can be reduced in weight as compared with a cast iron or the like.
【0066】さらに、ポリエチレンテレフタレートフィ
ルムの両面にポリエチレンナフタレートフィルムを貼合
わせて構成された電気機器用絶縁シートは、表面層のポ
リエチレンナフタレートフィルムが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、芯
材のポリエチレンテレフタレートフィルムはこれらの影
響を受けにくい。また、表面層のポリエチレンナフタレ
ートフィルムそのものが耐熱性があり、ポリエチレンテ
レフタレートフィルムの両側を覆うことにより内層の酸
化劣化を防ぐため絶縁シート全体の耐熱性を向上し、絶
縁シート全体としてF種絶縁の耐熱性を満足するものが
得られた。Further, the insulating sheet for electric equipment, which is constituted by laminating a polyethylene naphthalate film on both sides of a polyethylene terephthalate film, is characterized in that the polyethylene naphthalate film of the surface layer is an organic solvent such as styrene or water contained in the insulating varnish. And the like, and the polyethylene terephthalate film as the core material is less susceptible to these effects. In addition, the polyethylene naphthalate film itself of the surface layer has heat resistance, and by covering both sides of the polyethylene terephthalate film, the heat resistance of the entire insulating sheet is improved to prevent oxidation deterioration of the inner layer. A product satisfying the heat resistance was obtained.
【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。FIG. 1 is a sectional view showing a stator inner circumferential slot portion of a cage induction motor.
【図2】本発明で使用する絶縁シートを示す断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an insulating sheet used in the present invention.
【図3】絶縁シートの引張り強度の熱劣化特性図。FIG. 3 is a graph showing thermal degradation characteristics of tensile strength of an insulating sheet.
【図4】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。FIG. 4 is a characteristic diagram obtained by Arrhenius plotting the life characteristics of the insulating sheet at each deterioration temperature.
【図5】かご形誘導電動機の上半部を縦断して示す正面
図。FIG. 5 is a front view of the squirrel-cage induction motor, which is cut along the upper half thereof.
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…ポリ
エチレンテレフタレートフィルム、15…ポリエチレン
ナフタレートフィルム。1 ... flange, 6a ... stator core, 6b ... stator winding,
9: slot, 10: slot insulator, 11: enameled wire, 12: insulating wedge, 13: insulating sheet, 14: polyethylene terephthalate film, 15: polyethylene naphthalate film.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 妹尾 正治 千葉県習志野市東習志野七丁目1番1号 株式会社日立製作所産業機器事業部内 (72)発明者 山中 桂介 千葉県習志野市東習志野七丁目1番1号 日立京葉エンジニアリング株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Shoji Senoo 7-1-1, Higashi Narashino, Narashino-shi, Chiba Industrial Equipment Division, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Keisuke Yamanaka 7-1-1, Higashi-Narashino, Narashino-shi, Chiba No. Hitachi Keiyo Engineering Co., Ltd.
Claims (7)
グと、上記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、上記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、上記スロット絶縁
物および上記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、ポリエ
チレンテレフタレートフィルムの両面にポリエチレンナ
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, comprising: a housing to which the stator is fixed; and a rotor rotatably held by the housing via bearings, wherein the stator has an iron core having a plurality of slots. In a rotating electric machine comprising a winding housed in a slot of the iron core via a slot insulator, and impregnating the slot insulator and the winding with an insulating varnish and heat-curing, polyethylene as the slot insulator A rotating electric machine using an insulating sheet in which a polyethylene naphthalate film is attached to both sides of a terephthalate film.
の全体の厚さが0.05〜0.50mmで、かつ、上記ポリ
エチレンテレフタレートフィルムの厚さが上記絶縁シー
ト全体の厚さの56〜85%である回転電機。2. The insulating sheet according to claim 1, wherein the insulating sheet has a total thickness of 0.05 to 0.50 mm, and the polyethylene terephthalate film has a thickness of 56 to 0.5 times the total thickness of the insulating sheet. A rotating electric machine that is 85%.
自己潤滑性のエナメル線で構成された回転電機。3. The stator according to claim 1, wherein the winding of the stator is
A rotating electric machine composed of self-lubricating enameled wire.
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
脂である回転電機。4. The rotating electric machine according to claim 1, wherein said insulating varnish is an unsaturated polyester resin or an unsaturated epoxy ester resin.
物は、そのガラス転温度が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である回転電機。5. The cured product of claim 4, wherein the cured product of the insulating varnish has a glass transition temperature of 120 ° C. or less, a coefficient of linear expansion of 7.0 × 10 5 / ° C. or less, and an initial elastic modulus at room temperature. Is 100 to 350 kg / mm 2 .
て、上記ハウジングは、アルミ合金ダイカストで構成さ
れた回転電機。6. A rotating electric machine according to claim 1, wherein said housing is made of an aluminum alloy die-cast.
面にポリエチレンナフタレートフィルムを貼合わせて構
成した電気機器用絶縁シート。7. An insulating sheet for electric equipment comprising a polyethylene terephthalate film and a polyethylene naphthalate film bonded to both sides.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10422597A JPH10304614A (en) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | Rotating electric machine and insulation sheet for electrical apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP10422597A JPH10304614A (en) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | Rotating electric machine and insulation sheet for electrical apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH10304614A true JPH10304614A (en) | 1998-11-13 |
Family
ID=14375030
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP10422597A Pending JPH10304614A (en) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | Rotating electric machine and insulation sheet for electrical apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10304614A (en) |
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