JPS58116035A - 回転電機の固定子 - Google Patents

回転電機の固定子

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JPS58116035A
JPS58116035A JP21096781A JP21096781A JPS58116035A JP S58116035 A JPS58116035 A JP S58116035A JP 21096781 A JP21096781 A JP 21096781A JP 21096781 A JP21096781 A JP 21096781A JP S58116035 A JPS58116035 A JP S58116035A
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JP
Japan
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stator
layer
electric field
coil
resistance
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Pending
Application number
JP21096781A
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English (en)
Inventor
Noritada Nishijima
西島 令宰
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS58116035A publication Critical patent/JPS58116035A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/32Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
    • H02K3/40Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation for high voltage, e.g. affording protection against corona discharges

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は高電圧回転電機の固定子に係り、特にコイルエ
ンド部の電界緩和を良好にしたものに関する。
発明の技術的背景 近年高性能絶縁材料の開発により、回転電機の高電圧化
が可能となり、これに伴ない固定子コイルエンド部の沿
面放電を抑制する半導電性の電界緩和層が重要視されて
きた。
一般に高電圧固定子コイルにおいては、固定子鉄心のス
ロット内に収納される部分には低抵抗のコロナ防止塗膜
を設け、鉄心端から外部に出るコイルエンド部にはこれ
と連接させて高抵抗の電界緩和塗膜を設けて沿面方向の
電位傾度を緩和している。
ところで、実際に製作された固定子コイルには。
絶縁耐力試験の実施が義務付けられており、普通単品の
固定子コイルと、固定子鉄心に組込まれた状態との2闇
について実施される。この試験電圧は大容量高電圧機で
は(定格電圧X2)+3にVであり、従って実運転時の
電界の約3.5倍の電界にさらされても問題ないことを
確認し、初めて合格となるものであって、高い品質を要
求されている。
ところが高電圧化に伴ない、単品の固定子コイルの絶縁
耐力試験(耐圧試験とも云う)では合格しても、固定子
鉄心に組込まれた状態で行なう絶縁耐力試験では、沿面
放電(フラッシュオーバとも云う)を起し、耐圧試験そ
のものが行なえない場合も起きている。これは、はとん
どが近傍に存在する構造物の影響を受けてコイルエンド
部で発生するもので、中には外側間隔片の角が発端とな
って沿面放電に至る場合もあるが、補修や手直しを行な
うにしても、構造が複雑で高品質部品であるため1手作
業が主体となり、かなりの時間と労力とを必要としてい
た。
@1図は従来の回転電機の固定子のコイルエンド部周辺
を示す断面図であり、第2図はその固定子鉄心の内周面
から見た平面展開図である。(1)は薄鉄板を円筒状に
積層した固定子鉄心で、その固定子鉄心(1)の内周面
に複数個の軸方向スロッ)rlm)を設けて、これに固
定子コイル(2)を組込む。(3)は固定子コイルの絶
縁L(4)はコイル導体、(5)は低抵抗コaす防止塗
膜、16)は高抵抗電界緩和塗膜、(7)は固定子鉄心
(1)を軸方向に締め付ける金属性の外側間隔片であっ
てスaツ) (la)、(1m)間に取付けられる。(
g)はアース線である。今まで製作実検のある比較的低
い電位傾度(電界とも云う)の機械についてはほとんど
問題視されなかったが、固定子鉄心(1)の端部に外側
間隔片(7)が存在すると。
この外側間隔片(7)が局方向から見たコイル(21、
(21間に固定子鉄心(1)端より軸方向に突出した0
電位の構造物となるため、この付近での空間電界が複雑
化し、極部的に高められ、従って固定子コイル(2)と
外側間隔片(7)との空間を介しての電位傾度に対する
何らかの緩和策が高電圧機にとって重要な要素の一つと
なってきた。
第3図の曲線1は従来の固定子鉄心(1)端を基点とし
たコイル表面上の長さ宰と、固定子コイルエンド部の沿
面方向の表面電位■の関係を示す特性曲線図である。長
さ町は低抵抗コロナ防止塗膜の固定子鉄心(1)端から
コイルエンド側への塗布長。
X、は高抵抗電界緩和塗膜の終端位置に相当する。
固定子コイル(2)は一般にリボン状のマイカテープを
重ね巻きにより絶縁層(3)を形成されているが。
固定子鉄心端より外部へ突出し、周方向に曲げられる内
側湾曲部(8)は、特にマイカテープ巻きの作業性が悪
い部分であり、マイカテープにしわが寄り易く、従来の
樹脂含浸処理による絶縁技術では平滑な絶縁層(3)表
面が得られにくかった。このために、低抵抗コσす防止
塗膜(5)の塗布長を内側湾曲部(8)付近まで延長す
ることは、構造的に電界集中となり易い連接する内側湾
曲部(8)に高い電位傾度をもたらす結果となる。従っ
て、塗布長X、にも自ずと制約があり%@1図に示すよ
うP二外側間隔片(7)の軸方向高さふ未満に従来は設
定していた。
背景技術のuii点 しかし、@1図示の通り低抵抗端よりの長さルーx1に
相当するコイル沿面は高抵抗電界緩和塗膜16)の塗I
Fi領域内であるため、外側間隔片(7)は急激に電位
が高くなるその位置に全間距離lで固定子コイル(2)
が対向する結果となる。従って、固定子コイル(2)全
体から見ても、電位傾度の状況によっては、コロナ放電
や火花放電の最初に発生する位置となり易く、専ら、外
側間隔片(7)の表面形状な1度の電界集中とならない
ように、角のない滑らかな仕上げとして対処していたが
、更に強い電界に対応するには、消極的な対策であり、
十分とは言えず、コロナ開始電圧の低下、耐圧試験時の
フラッシュオーバ等の問題があった。
発明の目的 本発明は固定子コイルと外側間隔片(7)との間の空間
における電位傾度の緩和を強化した回転電機の固定子を
提供することを目的とする。
発明の概要 本発明においては、固定子コイルは非含浸タイプの液圧
加熱硬化絶縁処理によって製造したものとすることによ
り表面を滑らかにし、スロット内低抵抗コロナ防止層を
外側間隔片高さ以上に延長し、これに連接して高抵抗電
界緩和層を設け、固定子コイルと外側間隔片との空間に
おける電位傾度の緩和を強化する。
発明の実施例 以下、本発明の一実施例について、@4図および@5図
を参照して説明する。尚これらの図において、81図お
よび第2図と同一部分には同一符号を付して説明を省略
する。
この実施例においては、固定子コイル(2)の絶縁層(
3)は非含浸タイプの液圧加熱硬化絶縁処理によって装
造したものとし、スロット内低抵抗コaすI止塗膜(5
)を外側間隔片(7)の軸方向高さ五以上の2、に延長
し、これに連接して高抵抗電界緩和塗膜(6)を設ける
。他は81図および@2図に示した従来例と同様である
次に作用について説明する。
近年固定子コイル(2)絶縁において、樹脂そのものを
含浸したマイカテープを使用するいわゆる非含浸タイプ
の液圧加熱硬化処理による絶縁技術及び製造技術に格段
の進歩が見られた。これはマイカテープ巻と後のコイル
に対し、要部に当て具を当て、その上から熱収縮性のテ
ープを巻付けた状態で、加熱硬化用の液体槽に収め、コ
イル外周面全体に液圧を加え、加熱処理するものである
。この手段の特徴は、樹脂含浸のために腰の柔かくなっ
たマイカテープを使用するので、コイル形状に対する追
随性が比較的良いこと、また、樹脂が加熱硬化する過程
で、同時に外圧(液圧のこと)をコイル絶縁層表面に均
一に加えたり、場合によっては熱収縮性テープの強化巻
きにより、局部的な外圧強化が可能となり、内側湾曲部
(8)はコイル直線部と変らない程の寸法精度と滑らか
な絶縁層表面を有することであり、その結果、耐コaす
性の優れ、絶縁破壊電圧が内側湾曲部(8)でも直線部
と大差ない固定子コイル(2)が得られるようになった
この固定子コイル(2)の低抵抗コロナ防止塗膜(5)
及び高抵抗電界緩和塗膜(6)を設ける作業は従来と同
様であるが、上述の絶縁処理を施した固定子コイル(2
)に対し、低抵抗コロナ防止塗膜(5)の固定子鉄心(
!)端からの塗布長X、を外側間隔片(7)の軸方向高
さ五より長くしている。しかし前記したように。
絶縁−(31表面が内側湾曲部(8)もコイル直線部と
変らない程の寸法精度と滑らかさを有しているから固定
子コイル(2)と外側間隔片(7)との間の空間におけ
る電位傾度の緩和が強化され、かつ、高抵抗電界緩和塗
膜16)が外側間隔片(7)の領域内にないから。
絶縁破壊電圧が内側湾曲部(8)でも直線部と大差ない
回転電機と固定子が得られる。
尚、低抵抗コaす防止塗膜(5)の固定子鉄心(1)端
からの塗布長1.は長ければ長い程良いということでは
なく、過Iに長くすれば、当然低抵抗コaす防止塗膜(
5)の表面を流れる充電電流の増加によるジュール損の
増加や、連接する高抵抗電界緩和層9膜(6)部の沿面
電位傾度の増加をもたらすことになりかねない。そこで
、実際にはコイルエンド部の長さや形吠、コイル間隔、
並びに固定子コイル(2)と外側間隔片(7)との空間
的な距離jの大きさ等により判断すべきである。尚、x
、をAPi上にするということはX、−^の場合を含む
ものであるが、このs、 −Aとした場合、普通外側間
隔片(7)の軸方向高さhは25〜50箇程闇のものが
使用されているが、この程度の延長では、低抵抗コaす
防止塗膜r5)表面の充電電流にはほとんど影響を与え
ない。
またこれに連接する高抵抗電界緩和塗膜(6)の塗膜領
域において、最大の電位傾度が空気の沿面破壊電界的4
〜5にV/Qlを越えないようであれば特に問題ないし
、もし鏡えることが予想される場合には、事前に高抵抗
電界緩和塗膜16)の塗布長を延長することにより容易
に対応することができるので。
本実施例を実施する上で実用面の支障は全くない。
この実施例の固定子コイル(2)のエンド部沿面方向の
表面電位分布は、嘱3図の曲線りに示す通りである。こ
の場合、固定子鉄心端からの長さ、外側間隔片の軸方向
高さ五に相当するコイル沿面の表面電位は、電位傾度の
比較的小さい低抵抗コaす防止塗膜(5)の塗布領域内
であるため、電位の上昇率が低く、従来の場合の同図曲
線−の電位■1と比較して低い電位■、となっている。
従って、011位となる外側間隔片(7)の先端から最
短距離lに位置する固定子コイル12)間の空間電位傾
度がより緩和され、その部分で発生し椋いコロナ放電や
火花放電を抑制することが可能となり、コロナ開始電圧
は高くなり、耐圧試験時のフラッシュオーバ等の問題が
なくなる。
尚1本発明は上記し、かつ図面に示した実施例のみに限
定されるものではなく1例えば低抵抗プaす防止塗膜(
5)や高抵抗電界緩和塗膜(6)をそれぞれの特性を持
つ巻付テープとした低抵抗コaす防止層や高抵抗電界緩
和層としてよいし、又は、低抵抗コaす防止層の延長に
制約がある場合には、機械構造的に許される範囲内で、
外側間隔片(7)の軸方向高さルを固定子コイル(2)
に接近している部分についてのみ低く加工してもよい等
、その要旨を変更しない範囲で種々変形して実施でとる
ことは勿論である。
発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、コイルエンド部の
電界緩和が一段と□向上し、コイルの品質と信頼性を高
めた回転電機の固定子が得られる。
その上、従来から行なっていた電界の集中緩和なげが一
切不要となるため、外側間隔片の単価が安価となり、ま
た外側間隔片を取付固定する作業における固定子鉄心馬
方向の振れに対する精度管理も緩和することが可能とな
り、経済的にも有利であり1作業性も改善される。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の回転電機の固定子のコイルエンド部周辺
を示す断面図、112図は第1図の固定子鉄心の内周面
から見た平面展開図、@3図は固定子鉄心端を基点とし
コイル表面上の長さXと固定子コイルエンド部の沿面方
向の表面電位■との関係を示す特性曲線図、纂4図は本
発明の回転電機°の固定子のフィルエンド部周辺を示す
断面図、115図は第4図の固定子鉄心の内周面から晃
だ平面層M図である。 1・・・固定子鉄心    1a・・・スaット::: 2・・・固定子コイル   3・・・絶縁層4・・・コ
イル導体 5・・・低抵抗コロナ防止層である低抵抗コロナ防止塗
膜 6・・・高抵抗電界緩和層である高抵抗電界緩和塗膜 7・・・外側間隔片 8・・・固定子コイルの湾曲部 代理人 弁理士 井 上 −男

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  薄鉄板を円筒状に積層し内周側に複数個の軸
    方向スロットを有し軸方向外側をスロット間に配置した
    外側間隔片で締付けた固定子鉄心の前記スσットに、外
    周に低抵抗コaす防止層とこれに連接した高抵抗電界緩
    和層とを設けた固定子コイルを組込んだ回転電機の固定
    子において、固定子コイルは非含浸タイプの液圧加熱硬
    化絶縁処理によって製造したものとし、スロット内低抵
    抗コaす藺止層を外側間隔片高さ以上に延長し、これに
    連接して高抵抗電界緩和層を設けたことを特徴とする回
    転電機の固定子。
  2. (2) コロナ防止層および電界緩和層は塗膜としたこ
    とを特徴とする特許請求の範囲111項記載の一転電機
    の固定子。
  3. (3)  コaす防止層および電界緩和層は巻付テープ
    としたことを特徴とする特許請求の範囲@1項記載の回
    転電機の固定子っ
JP21096781A 1981-12-28 1981-12-28 回転電機の固定子 Pending JPS58116035A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014128954A1 (ja) * 2013-02-25 2014-08-28 株式会社 日立製作所 回転機

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH049303U (ja) * 1990-05-15 1992-01-28

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JPH049303U (ja) * 1990-05-15 1992-01-28

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014128954A1 (ja) * 2013-02-25 2014-08-28 株式会社 日立製作所 回転機
JPWO2014128954A1 (ja) * 2013-02-25 2017-02-02 株式会社日立製作所 回転機

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