JPS6032554A - 回転電機のコイル絶縁処理方法 - Google Patents

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】 この発明は、回転電機のコイルＰ線処理方法に関するも
のであり、とりわけ、高電圧の回転電機に装備される巻
回されたコイルの鉄心のスロット内に挿入される部分を
絶縁テープ、絶縁シート等で巻装して第１絶縁層を形成
し、次いでこわをスロット内に挿入すると共に結線した
後、コイルエンド部全部を流動浸漬塗装により熱硬化性
粉体合成樹脂を被覆し、次いで、加熱して熱硬化性粉体
合成樹脂を硬化させて第コ絶縁層を形成する回転電機の
コイル絶縁処理方法に関するものである。

従来、高電圧回転電機のコイルの絶縁処理方法としては
、次に示すようなものがあった。すなわち、 （１）亀甲形に巻回形成されたコイルの全周を絶縁テー
プで巻装し、その亀甲形コイル単体な含浸タンク中で含
浸樹脂を真空加圧含浸する方法。

（，２）亀甲形に巻回形成されたコイルを回転電機の鉄
心のスロット内に挿入してリード部を接続し。

これに絶縁処理した後、全体な含浸タンク中にて樹脂を
真空含浸し、次いで、乾燥炉中で加熱硬化させて絶縁層
を形成する。いわゆる、全含浸方法。

（、？）あらかじめ樹脂を多量に含有する絶縁テープ類
でコイルの全周を巻装し、加熱、加圧成形して絶縁コイ
ルを形成した後、鉄心のスロット内に挿入する。いわゆ
る、プリプレグ方法。

等である。

しかしながら、上記（１）　、　（，２）及び（３）の
方法による絶縁処理によるものは、絶縁性能はほぼ同等
であるが、（１）　、　（，２１の方法による場合には
真空含浸装置を必要とし、また、（３）の方法による場
合には加熱プレス装置等の設備を必要とする欠点があっ
た。

また、高電圧回転機のコイルの形状は、一般に亀甲形で
あるために、上記（１）　、　（，２１、（、？）の各
方法共。

特にコイルエンド部、コイルエンドノーズ部、結線部、
位相リング部等からなるコイルエンドの巻装作業は手作
業によらなければならない部分が多く、従って、作業工
数も多くを要し、また、複雑であってテーピング作業も
長時間を必要とするために、コイル絶縁部のチービッグ
レス化が望まれていた。

さらに、加熱硬化処理後のコイルエンド部の絶縁組成は
、十分に緻密なものとすることは困■１ｒであり、絶縁
上の弱点箇所もほとんどすべてがこの部分に集中してお
り、給線処理上の大きな難点とされていた。

この発明は、以上のような従来のコイル絶縁処理方法に
おける欠点を解消して、絶縁処理に要する作業工数を低
減し、かつ、欠陥の多かったコイルエンド部分の絶縁を
、その形状のいがんにかがわらず、良好なものにするこ
とのできる回転電機のコイル絶縁処理方法を提供するこ
とを目的とするものである。

この発明は、かかる目的を達成するために、第１絶縁層
を構成し、鉄心にこのコイルを組み込むと共に結線した
コイルのコイルエンド部に流動浸漬塗装により熱硬化性
粉体合成樹脂を被覆する工程が、コイルを予備乾燥した
後、円筒状加熱炉と流動浸漬槽、およびコイル固定子が
同一軸位置にセットした所定の位置に固定しコイルエン
ド部を加熱した後、流動浸漬塗装を複数回行いコイルエ
ンド部に被枡するように構成されていることを特徴とす
るものである。

以下、この発明を、その一実施例により形成したコイル
を示す図面を参照して説明するが、それに先立って、従
来の回転電機に装備されていたコイルを第１図により説
明する。

図において、コイルは鉄心のスロットに挿入されるスロ
ット部／、コイルエンド部ユ、ノーズ部３、リード部グ
でなり、これら各部分はすべてマイカテープやマイカシ
ート等による＃！縁層３が、１．イζされ、この絶縁層
５は必要に応じて加熱加圧により形成され、その彼、コ
イル全体にテーピングが施されると共に、必要に応じて
は全体圧樹脂の真空含浸が施されていた。

次にこの発明を第２図、第３図を参照して浦、明する。

図においてスロット部ｌ、コイル：ｒ−ンド部コ、ノー
ズ部３、リード部グは従来方法Ｃ（−よりｊ：’ｊ″成
されたコイルの各部と同様であるｈ″−、ス１１）１部
／の第１絶縁ｊＩｉｌ／　／は、コイルのヌＩＪノド内
挿入部を含んで鉄心７．２の端部１３から所定長さ１゜
だけ延長してマイカテープやマイカシート等を／ぐ回し
て構成される絶縁層であり、所定長さ■、は絶縁設計上
の沿面距離どして電圧階級に応じた長さに設定され、例
えば、Ｊｋｖ級の回転電イ良では、７０關以上を、また
、Ａ　ｋＶ級回転電機にｋ）つては？０龍以上に設定さ
れる。

次にコイルエンド部コに被覆される第、２舶Ｉ縁１テ１
／グは、コイルエンド部−のみで１．【＜、ノーズ部３
、リード部グや結線部等の一部または全部にも共に被覆
された絶縁層であり、この第コ絶Ｒ層／グを構成するた
めの原料粉体塗料樹脂としては、硬化物のガラス転移温
度が一２０〜＋２００℃を有する熱硬化性粉体合成樹脂
で構成されており、その合成樹脂としては、エポキシ樹
脂、ポリエステル樹脂、工２チルイミド樹脂、ポリイミ
ド樹脂、シリコン樹脂、アクリル樹脂あるいはポリウレ
タン樹脂等が用いられる。なお、硬化物のガラス転移温
度を一２０〜＋２００℃に限定した理由は、−２０℃よ
り低いとイ没械的に強度が弱く、また、−００℃以上で
はクラックを起こすおそれがあるためである。そして、
この第λ絶縁層ｌＩＩの厚さは、θＱり〜６Ｎの範囲を
有効であって、電圧階級により、コイル間のギャップの
大きさと適正厚さが選択される。また、第１絶縁層／／
とのつなぎ部／！；は、少なくとも−ＪｋＶ級回転電機
にあっては１０ｍ以上、６ｋＶ級回転電機にあってはｉ
ｓ目以上のオーバーラツプとする。これは、界面の弱点
をなくすためである。さらに、第７図に示す位相リング
１６間の距離は、Ｊ　ｋＶ級回転電機にあっては２間以
上に設定さね、これによってコロナ劣化を防止している
。１７はスペーサ、Ｉｇはλｆ・縁テープである。

なお５この発明におけるコイルエンド部コの支持法とし
ては、第３図に示すように、コイルエンド間に、積層板
、例えば、マイカ板、ガラスラミネートやマイカテープ
、マイカシート等の間隔片／ｑを入れることによって行
われる。

この発明の第コ絶縁層／＆およびこれに関連する部分は
２以上のように構成されるが、次に、このように構成す
るためのこの発明の絶縁処理方法について、一実施例に
基づいて説明する。

まず、銅線に二重ガラス繊維処理を施したコイル（λｒ
ｎ　Ｘ　ｌ　ｊ　ａｍ　）を１列を段に形巻して亀甲形
のコイルを形成し、その鉄心／、２の端部１３から所定
長さＬだけ延長した部分を含むスロット内押入部にマイ
カテープｑ層を巻装して第、／絶縁層／ｌを形成する。

次いで、このようにして製作した例えば７２本のコイル
を、スロット数７２．３．３　ｋＶ誘導電動Φの固定子
（内径７２關）のスロット内に挿入した後、これらのコ
イルを互いに結線すると共に位相リング／６も取付ける
。

かようにしてスロット内に挿入されたコイルは、／’１
０℃に加熱して予備乾燥した後、第Ｓ図に示す架台コＯ
：こ固定子、２／を載置した後、固定子２／と同軸上に
ＬＪ置された上下動する流動浸漬槽２コに浸漬するか、
またはコ分割の円筒状加熱炉コ３で加熱したのち流動浸
漬塗装し、この工程を複数回行う。円筒状加熱炉２３に
は遠赤外線ヒータユ弘および放熱防止用の遮へい板２左
が設けられており、コイルエンド部コに形成されている
工ぽキシ樹脂塗膜に加熱と溶融を３回くり返して行った
。

その結果、形成された塗膜は１〜２部であった。

円筒状加熱炉、２３の加熱源としては、遠赤外線ヒータ
のほか、赤外線ヒータ、ニクロム線ヒータあるいは熱風
循環式加熱もしくはこれらの組合せであってもよい。か
ようにして形成された塗膜は、コイルエンド部２の放熱
が少ないことから、きわめて均一である。

さらに、上記の予備乾燥から第２流動浸漬塗装までの過
程を詳述すると、予備乾燥後、その熱を利用してコイル
エンド部を流動浸漬槽ココ中に通すことにより塗装する
が、その際の塗膜の１！フさば２熱容情の小さい結線部
等が薄膜となる。従ってこれを再び、流動浸漬槽ノコの
近傍でコイルエンド部２にそった円筒状加熱炉２，７を
コイルエンド部ＩＰｃそって通すことにより、コイルエ
ンド部ノを加熱する。この加熱によって、熱容１の小さ
い部分は、温度上昇が速（、加熱Ｊθ秒−５分間程度で
、既に塗付されている塗膜を溶融して薄膜部分を十分に
被層する。これと共に、この加熱による熱を利用して再
度流動浸漬槽２コに通１．て第一回流動浸漬塗装を行い
、これを１回以上繰り返すことによって、所要の膜厚と
するものである。

この発明に用いる円筒状加熱炉Ｊ３および回転電機の固
定子、ｆ／およびローり穴は、放熱防ｔｌ＝−）ｔ！の
可撓性を有する遮へい板コタで遮へいされ、放熱が防止
されるようになっている。この遮へい仮は、回転電機の
形状、大きさＫｙＲ合するよ５に股計されていることは
いうまでもない。また、遮へい板ユＳの材質は、シリコ
ン、テフロン、金属、もしくはこれらを複合したものが
好適である。さらに、円筒状加熱炉コ３は二分割〜グ分
割構造とし、加熱後分割して直ちに流動浸漬槽２２を上
昇させ、コイルエンド部コに流動浸漬塗装を施すと、コ
イルエンド部コに均一な塗膜が形成される。

また、この発明において用いられる粉体塗料としては、
上記したエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、エステルイ
ミド樹脂、その他が用いられるが、特に、エポキシ樹脂
が取扱いも簡単で、性能もよいので好適である。

このようにしてエポキシ樹脂が形成され、必要ならば、
ｔ６ｏ”ｃ；のオーブン中に入れて約１時間加熱し樹脂
皮膜を硬化させて第、２絶縁層／４ｔを構成する。ただ
し、つなぎ部ｌＳは、第１絶縁層／／に第二絶縁層／４
（をオーバーラッグさせて、界面を強化していることは
、前述のとおりである。

このようにして、第１および第λ絶縁層／／。

７％は形成されるが、この第１．第２絶縁層／ｌ。

／４１の形成が終ると、この固定子をエポキシ樹脂で全
含浸し所定の硬化を行う。

なお、このようにして製作したコイルを装備した固定子
を、交流２０　ｋＶの電圧を水中で７分間印加する耐電
圧試験によって試験した結果で番ま、全く異常はなく、
さらに、水中で交流ｌθｋＶの電圧を１９９時間印加し
ても、何ら異常は認められず、良好な試験結果が得られ
た。

以上の説明は、鉄心ｌコのスロット内に挿入される部分
を、マイカを絶縁体として有するマイカテープで巻装す
る構成の例について示したが、目的によっては、マイカ
を含まないプリプレグ絶縁シートを用いてもよいことは
いうまでもない。

以上述べたように、この発明は　延長部分を含む鉄心の
スロット内に挿入する部分の一７Ａを、マイカシートや
マイカテープによって巻装して第１絶縁層を構成し、ノ
ーズ部、リード部等を含むコイルエンド部のすべて［、
＠硬化性粉体合成＃ｉ脂により少なくとも複数回流動浸
漬塗装を行うことによって被覆絶縁を施して構成するよ
うにしたために。

絶縁処理に要する所要工数を著しく低減することができ
ると共に所望の絶縁層の膜厚を得ることができ、また、
従来特に欠陥の多かったコイルエンド部分の絶縁を、そ
の形状のいかんにかかわらず、良好なものとすることが
できるもので、実用上大きな効果を奏し得るものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の回転電機の固定子巻線の一例の一部破断
正面図、第二図は本発明方法によって構成された回転電
機の固定子巻線の一実施例の一部破断正面図、第３図は
第一図のコイルエンド部付近の拡大縦断面図、第７図は
同じく位相リング部の横断面図、第Ｓ図はこの発明によ
り処理する装置の断面図である。 ／・・コイルのスロット部、コ・・コイルエンド部、３
・・ノーズ部、ダ・・リード部−／ｌ・・第１絶縁層、
ｌユ・・鉄心、１３・・端部、／弘・・第２絶縁層、ｌ
！ｒ・・つなぎ部、１６・・位相リング、１７・・スペ
ーサ、１ｇ・・絶縁テープ−／ｑ・・間隔片、λＯ・・
架台１．２）・・固定子、、２．２・・流動浸漬層、ａ
３・・円筒状加熱炉、コグ・・遠赤外線ヒータ１．２よ
・・遮へい板。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人　大　岩　増　雄 昂３図 １２ ん５図 １

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （／ｌ　亀甲形に巻回形成され回転電機に装備されるコ
   イルの鉄心スロットに挿入される部分に絶縁テープ、絶
   縁シート等で巻装して第１絶縁層を形成し、ついで上記
   コイルを上記鉄心スロットに挿入するとともに所要の結
   線をした後、コイルエンド部全体に流動浸漬塗装により
   熱硬化性粉体合成樹脂を被覆し、ついで加熱して熱硬化
   性粉体合成樹脂を硬化させて第コ絶縁層を形成する回転
   電機のコイル絶縁処理方法において、上記第ユ絶縁層を
   形成する工程が、上記コイルを加熱して予備乾燥し、つ
   いで上記コイルエンド部と同軸上に配置された円筒状加
   熱炉および流動浸漬槽により上記コイルエンド部に流動
   浸漬塗装を複数回行うことを特徴とする回転電機のコイ
   ル絶縁処理方法。 （，２）分割可能の円筒状加熱炉と上下可動の流動浸漬
   櫂な用いる特許請求の範囲第１項記載の回転電機の絶縁
   処理方法。 （３）放熱防止用の可撓性遮へい板を備えた円筒状加熱
   炉を用いる特許請求の範囲第１項記載の回転電機のコイ
   ル絶縁処理方法。 （す）流動浸漬塗装に用いる粉体塗料が、エポキシ樹脂
   である特許請求の範囲第１項記載の回転電機のコイル絶
   縁処理方法。 （＆）　コイルエンド部の加熱と流動浸漬塗装のｌサイ
   クルが２０秒〜夕分の範囲である特許請求の範囲第１項
   記載の回転電機のコイル絶縁処理方法。