JPS6118334A - 回転電機のコイル絶縁方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は回転電機のコイル絶縁方法、特にコイルエン
ド部を熱硬化性樹脂で絶縁するものにおいて、この絶縁
層のコイル導体に対する接着力を向上させることに関す
る。

〔従来技術〕

一般に、回転電機の固定子や回転子のコイル絶縁方法と
しては、コイルの全周をマイカテープの如き絶縁テープ
またはシートで巻回し、鉄心のスロットに挿入したのち
、リード部等を接続後１接続部に絶縁テープを巻回し、
その後、全体を含浸タンク中で絶縁ワニスを真空加圧含
浸し１乾燥炉中で加熱硬化させて絶縁層を形成する方法
が広く採用されている。

この全含浸コイル絶縁方法を固定子コイルにつき第２図
および第３図で説明する。第２図ｔｔｃ示す如く固定子
鉄心のスロットに挿入されるスロット部（１）と、コイ
ルエンド部（２）　（ノーズ部（２１）・リード部（２
２）を含む）から構成されたコイル（３）単体時におい
て１コイル工ンド部（２）全部に絶縁テープまたはシー
トを巻装し、絶縁層（４）を形成する。

その後、第３図に示す如くコイル（３）を鉄心（５）の
スロットに挿入し、リード部（２２）および位相リング
（６）を接続し、その後この接続部に絶縁テープで絶縁
層（４）を施し、コイルエンド部（２の支持としてコイ
ルエンド部（２）の相互間にスペーサ（７）を打込み、
かつコイルエンド部（２）の先端１部外周にプレースリ
ング（８）の取付けを行なう。

次に全体を含浸タンク中に装填し、絶縁ワニスを真空加
圧含浸した後、乾燥炉中で加熱硬化させるものである。

しかしながらこの方法では、コイル単体時においては、
スロット部（１）やコイルエンド部（２）のノーズ部（
２１）の一部には、例えばテーピングマシンのような機
械による作業か可能で絶縁性能が安定しているが、ノー
ズ部（２１）の先端部やリード部（２２）、および鉄心
（■へのコイル挿入後のリード部（２２）並びに位相リ
ング（６）の接続部の絶縁は１その形状の複雑さから手
作業に頼らざるを得す、作業に長時間を要する上、絶縁
テープの巻装作業性か悪いため、絶縁ワニス含浸硬化処
理後におい゛ても十分に緻密な絶縁を得ることか困難で
あり、絶縁上の弱点箇所も殆ど全てかこの部分に集中し
ており、絶縁処理上の大きな難点とされていた。

かかる問題を解決するために、第４図および第５図に示
す方法が従来提案されている（例えば特願昭５８−３６
１１６ｆｌｌ。即ち、コイル（３）単体時においては、
第４図に示すようにスロット（１）およびノーズ部（２
１）の一部までマイカテープまたはマイカシートの如き
適当な絶縁テープまたは絶縁シートによる絶縁層（４）
を施し、ノーズ部（２１）の残りの部分やリード部（２
２）には何ら絶縁を施すことなく、第５図のようにコイ
ル（３）を鉄心（５）のスロットに挿入する。次いで、
リード部（２２）の結線接続並びにリード部（２２）と
位相リング（６）との接続を行なう。

その後、固定子全体が十分加熱された状態で固定子を立
置にして、コイルエンド部（２）を絶縁層（小と適当に
ラックする範囲まで流動浸漬槽に浸漬シ、コイルエンド
部（２）および位相リング部（６）の全てにエポキシ樹
脂、ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂（他にエステル
イミド樹脂、ポリイミド樹脂、シリコン樹脂、アクリル
樹脂、ポリウレタン樹脂等を使用することもできる）の
粉体塗装絶縁を一括して行ない、絶縁Ｎ（９）を形成す
る。最後に、固定子全体を含浸タンク中にて絶縁ワニス
を真空加圧含浸し、乾燥炉中で加熱硬化させて絶縁層を
形成する。なお、（１ｏ）は位相リング（６）間のスペ
ーサ、（１１）はこの部分の緊縛材料である。更に特願
昭５８−３６１１５号では第４図の状態でノーズ部（２
１）に熱硬化性樹脂を粉体塗装し、しかる後、コイル（
３）を鉄心（５）のスロットに挿入し、適宜結線接続を
行なった後かかる結線部に熱硬化性樹脂を粉体塗装し１
その後固定子全体を絶縁ワニスで真空加圧含浸するコイ
ル絶縁方法が提案されている。

このようにコイルエンド部に樹脂の絶縁層を形成する（
粉体塗装に限らず、電気泳動塗装法・チクソトロビツク
性樹脂による浸漬法等の手段で行なっても良い）ことに
より、かかる絶縁層の形成を鉄心スロットにコイルを挿
入する前に行なうか後に行なうかに係らす、この部分に
絶縁テープやシートを巻回する手作業が不要になり、従
って作業が簡単になりかつ緻密な絶縁層を得ることかで
きる。

しかるにかかる絶縁層の形成には十分な膜厚を得るため
に溶融粘度の高い熱硬化性樹脂か使用されている。従っ
てコイル導体表面とのなじみが悪く、コイル導体から剥
離を起こすことか多々あった。特にノーズ部分は機械的
に成型されていて導体絶縁（素線絶縁）が多孔質になり
やすく、導体絶縁の熱劣化に伴って発生するガスがこの
多孔質部分に蓄積されて熱硬化性樹脂絶縁層にふくれ現
象をきたし・この絶縁層の膜厚の薄い部分やコーナ一部
等の強度の弱い部分が破壊する等の欠点があった。

〔発明の概要〕

この発明は従来のもののかかる欠点を除去するため妃な
されたもので、熱硬化性樹脂の絶縁層を形成するに先立
って・この絶縁層を形成すべき部分に前記熱硬化性樹脂
よりコイル導体に対してなじみの良い低粘度の液状熱硬
化性合成樹脂の層を施すことにより、熱硬化性樹脂の絶
縁層が剥離したり、破壊したりすることのないようにす
る回転電機のコイル絶縁方法を提供することを目的とす
るものである。

〔発明の実施例〕

以下１この発明の一実施例を第１図について説明する。

第１、図において（９１）は液状熱硬化性樹脂を施して
形成した絶縁層で・コイル（３）を鉄心（５）のスロッ
トに挿入し、位相リング（６）を取付け、必要な結線を
行なったもののコイルエンド部（２）および位相リング
（６）を液状熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂）に浸漬し、
加熱して硬化させることにより形成したものである。（
９２）はその後従来と同様の粘度の高い熱硬化性樹脂で
形成した絶縁層で・これら絶縁層（９１）。

（９２）＝によって絶縁層（９）を形成している。この
実施例ではコイル（３）を鉄心（５）のスロットに挿入
し、位相リング（６）を取付け、必要な結線を行なうも
のに一括して絶縁層（９１）、（９２）を形成している
が、これらの作業手順は適宜変更することができ、例え
は特願昭５８−３６１１５号の手順に従ってまずノーズ
部（２１）に絶縁Ｎ（９１）、（９２）を形成した後、
コイルを鉄心（５）のスロットに挿入し、位相リング（
６）の取付け、必要な結線を行なった後これらの部分に
絶縁層（９１，）、（９２）を形成しても良い。

要するに絶縁層（９２）を形成する前に絶縁層（９１）
を形成すれば良い。このように熱硬化性樹脂の層（９１
）、（９２）を形成した後この固定子をエポキシ樹脂の
如き含浸ワニスで全含浸（真空加圧含浸が一般的である
が真空含浸等信の含浸方法でも良い）し１所定の硬化を
行なう。なお、第１図（ロ）は位相リング（６）のスペ
ーサ（１０）のない部分の断面図である。

以下、この発明の一興体例とその試験結果を示す。

まず、銅線に２重ガラス繊維処理（銅線にガラス繊維を
巻きつけて絶縁ワｌスを塗布し、更にその上に再びガラ
ス繊維を巻きつけて絶縁ワニスを塗布する）を施したコ
イル素線を２列８段に寝巻して亀甲形のコイルを形成し
、コイル（３）のスロット部（１）およびこれと連なる
ノーズ部（２１）の一部までマイカテープを４層巻回し
て絶縁層（４）を形成した。このように形成した７２本
のコイル（３）をスロット数７２．３．３ｘｖ誘導電動
機の固定子（内径７２ｍ）のスロットに挿入した後、位
相リング（６）を取付け、所定の結線を行なった。この
ようにスロット内に挿入されかつ位相リング（６）を取
付けたもののコイルエンド部および位相リング等の樹脂
絶縁層（９２）を形成すべき部分を液状エポキシ樹脂に
浸漬し、１４０°Ｃに加熱して硬化させ、絶縁層（９１
）を形成した。次いで同じ部分をエポキシ粉体合成樹脂
の流動浸漬槽中に浸漬し、絶縁層（９２）を流動浸漬塗
装した０この際、絶絽層（９１）を硬化させるための加
熱を絶縁層（９２）の流動浸漬塗装の予備加熱として利
用すれば効率的である。しかる後、固定子全体をエポキ
シ樹脂含浸ワニスで真空加圧含浸によ−り全含浸した０
このようにして絶縁したコイルを有する固定子を、交流
２０ＫＶの電圧を水中で１分間印加する耐電圧試験によ
って試験した結果では全く異常はなく、水中で交流ＩＱ
ＫＶの電圧を１００時間印加しても何部異常は詔められ
す、良好な試験結果が得られた。

また、この固定子を２００″′Ｃで１０００時間熱劣化
を行なった後、交流２０Ｋｖの電圧を水中で１分間印加
する耐電圧試験でも異常は認められなかった。

なお、絶縁層（９２）の形成は、すでに絶縁層（９１）
が形成されているため静電粉体塗装、電気泳動塗装は適
さないが、流動浸漬塗装の他に溶射法の如き他の粉体塗
装法、チクソトロピツク性樹脂による浸漬法等で形成し
ても良い０また、液状熱硬化性樹脂としてはエポキシ樹
脂、ポリニスデル樹脂・エステルイミド樹脂・その他の
熱硬化性樹脂を用いることができるが、特にエポキシ樹
脂か性能が良く〜取扱いも簡単であるので有効である。

絶縁層（９２）の熱硬化性樹脂および全含浸ワニスも同
様にエポキシ樹脂を使用するのが良い。また、液状熱硬
化性樹脂は好ましくは全含浸樹脂となされ、更に無溶剤
型とするのが好ましい。というのは溶剤型のものでは後
に溶剤が揮発して発泡してふくらみを生じたり剥離の原
因となったりするのに対し、無溶剤型ではかかるガスの
発生がないからである。更に、液状熱硬化性樹脂の粘度
は１０００ボイズ以下とするのが好ましい。このような
粘度のものは素線絶縁にも入ってなじみが非常に良いか
らである。その意味で、この発明はコイル導体が多孔質
の絶縁被覆を有するもの、例えはガラス巻導体、マイカ
巻導体、ノーメックス巻導体等である場合に特に有効で
ある。

前記実施例は位相リングを有する固定子を示したが、こ
の発明は位相リングを有しないものにも１回転子にも同
様に適用しうるものである０〔発明の効果〕 以上のようにこの発明は、コイルエンド部に粘度の高い
熱硬化性樹脂の絶縁層を形成するのに先立って、コイル
導体に対してなじみの良い低粘度の液状熱硬化性樹脂の
層を施すので、絶縁層のコイル導体に対するなじみか良
く、従ってコイル導体から剥離したり、絶縁層にふくれ
が生じて破壊されることがなくなる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明により絶縁した回転電機固定子コイル
の断面図、第２図および第３図は従来のコイル絶縁方法
を説明するためのコイルの部分断面図、第４図および第
５図は第２図および第３図の絶縁方法を改良した従来の
絶縁方法を説明するためのコイルの断面図であり、図中
同一符号は同一部または相当部を示す。なお、１ｆｆｌ
　中（１）はスロット部、（２）はコイルエンドＭ、（
３）はコイル、（４）は絶縁テープまたはシートを巻回
して形成した絶縁層、（９）は熱硬化性樹脂の絶縁層、
（９１）は液状熱硬化性樹脂の絶縁層、（９２）は高粘
度の熱硬化性樹脂絶縁層である。 代理人　弁理士　　大　　岩　　増　　雄手続補正書（
自発）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転電機の固定子または回転子のスロットに挿入
   されるスロット部およびコイルエンド部を有するコイル
   の絶縁方法であつて、前記スロット部およびコイルエン
   ド部のノーズ部の一部まで絶縁テープや絶縁シートなど
   の絶縁を施し、しかる後コイルエンド部の前記絶縁を施
   してない部分に熱硬化性樹脂の絶縁層を形成する回転電
   機のコイル絶縁方法において、前記の熱硬化性樹脂の絶
   縁層の形成に先立つて、この絶縁層を形成すべき部分に
   前記熱硬化性樹脂より粘度の低い液状熱硬化性樹脂の層
   を形成することを特徴とする回転電機のコイル絶縁方法
   。
2. （２）コイルを形成する導体が多孔質の絶縁被覆を有す
   る特許請求の範囲第１項記載の回転電機のコイル絶縁方
   法。
3. （３）液状熱硬化性樹脂が無溶剤型熱硬化性樹脂である
   特許請求の範囲第１項記載の回転電機のコイル絶縁方法
   。
4. （４）無溶剤型熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂である特許
   請求の範囲第３項記載の回転電機のコイル絶縁方法。