JPS6122552B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は回転機コイルの素線絶縁あるいは対
地絶縁をマイカ粉末を混入せる水分散型ワニスを
用いて電着塗装により施す方法に関し、更に詳し
くは、電着塗装より素線またはコイルの表面に形
成された析出層に熱収縮テープをスカシ巻きした
のち加熱収縮させて作業性を改善し鉄心のスロツ
ト内に装着したのち無機絶縁塗料または熱硬化性
有機絶縁塗料を含浸させ加熱硬化させるようにし
た絶縁方法に関する。

熱的、電気的および機械的条件が厳しい回転機
コイルに、マイカ粉末を混入せる水分散型ワニス
を用いた電着塗装を適用した発明は、われわれに
よつてこれまでに提案されており、特にマイカ含
有率の比較的高い範囲（70〜90％）の電着塗装法
が有利である旨を明らかにしている。その理由は
耐熱性水分散型ワニスの開発が一般の無溶剤型ワ
ニス、溶剤型ワニスの開発と比較し至難の技術で
今だに実用化されていないためである。

しかしながらこの電着塗装法の欠点は絶縁塗料
を含浸させる前段階では機械的強度が弱く、鉄心
のスロツト内に装着する場合などの取扱い以下後
加工とうが難しいことにある。即ち、回転機コイ
ルの素線絶縁に該電着塗装法を適用した場合、素
線絶縁を施した導体を数本束ね対地絶縁を施す必
要がある。その際、対地絶縁には一般に無機また
は有機質テープまたはシートを用いて素線絶縁層
に巻きまわし緊縛する。

また対地絶縁に該電着塗装法を適甲した場合
は、絶縁層内に絶縁塗料を含浸する前に、電着塗
装を施したコイルを鉄心のスロツト内に挿入する
必要がある。いずれの場合も電着析出層の高強度
機械的特性が要求されるが、現状では満足すべき
状態に至つておらず、あまり無造作に後加工した
のでは、電着析出層の一部が剥離する恐れがあ
る。この欠点を解消するために本発明者らは研究
の結果熱収縮テープを該電着析出層にスカシ巻き
まわし、加熱収縮させることにより、後加工の際
に電着析出層が剥離脱落することを防止する方法
を発明した。しかしながらこの方法を採用すると
含浸時に電着析出層内の空隙部に空気が残存し、
含浸ワニスが入り難しいため、所謂含浸不良が生
じ絶縁特性上好しくない。この欠点を解消すべく
研究した結果絶縁塗料を含浸する直前に真空脱気
することによつて該欠点を克服しうることを見出
し、この発明の完成に至つた。

この発明で適用される電着用のマイカ粉の大き
さは35メツシユを通過することが好ましく、電着
析出層の組成比率（マイカ含有率：樹脂含有率）
は７：３〜９：１の範囲内のものが好適に用いら
れる。電着に用いられる水分散型ワニスはマイカ
粉末の接着剤的な役割りをはたすだけのものであ
り、任意の水分散型ワニスの適用が可能であり、
たとえばアクリル系樹脂ワニス、エポキシ系樹脂
ワニス、ブタジエン系樹脂ワニスなどが、この電
着絶縁方法の電着塗装液として用いられる。

また、この発明に用いる含浸用の有機の絶縁塗
料（あるいはワニス）は、使用目的によつて異な
るが、耐熱性が要求される場合は、エポキシ系樹
脂ワニス、ポリアミドイミド樹脂ワニスポリイミ
ド系樹脂ワニス、特に可撓性を要求される場合
は、シリコン系樹脂ワニスなどが用いられ、それ
ほど耐熱性が要求されない場合は不飽和ポリエス
テル系樹脂ワニスなどが用いられたり、用途によ
つてはアルキツド系樹脂ワニスも適宜使用しう
る。また無機絶縁塗料としては一般にリン酸系塗
料が適用できる。対地絶縁に使用される無機質骨
材は、フレークマイカ、集成マイカおよびガラス
クロステープまたはシートなどであり、有機質骨
材としては、ノーメツクス（Du Pont社製ポリア
ミド繊維の不織布の商品名）カプトン（Du Pont
社製ポリイミドフイルムの商品名）などのテープ
またはシートが挙げられる。耐熱性が要求されな
い場合はダクロン（ポリエステル繊維の不織布の
商品名）テトロン（ポリエステル紡織布の商品
名）などのテープまたはシートが用いられる。テ
ープまたはシートの厚さ及び巻き方は一般の絶縁
方式と何んら異るところはない。

素線絶縁に使用されるテープまたはシートは、
後工程で対地絶縁に電着塗装を施す必要があるた
め、材質、織り方が制限される。即ち導体上の素
線絶縁が電着浴に浸漬されたときに電気的に遮蔽
せず、対向電極との間で電流が導通することが必
須条件となり、無機質のものではガラスクロステ
ープまたはシートが、有機質のものではノーメツ
クスまたはテトロンテープまたはシートなどが好
適である。

電着析出層に巻きまわす熱収縮テープは縦糸が
テトロンで横糸がガラスの混織からなるテトロン
−ガラス交織布が一般的に用いられる。熱収縮テ
ープは電着析出層内に有機絶縁塗料（一般には含
浸ワニス）が入り易いようにすかし巻きにする。
すかし巻きの間隔はテープ巾によつても多少異な
るが１mm〜15mm巾が適当である。これより狭い場
合は絶縁塗料（含浸ワニス）が入り難く、広い場
合は後加工で電着析出層が剥離したりして好まし
くない。

素線絶縁および対地絶縁を施した絶縁コイルは
回転機の鉄心のスロツト内に組み込まれ、絶縁塗
料が真空含浸される。真空脱気の条件は、真空度
１トール以下、脱気時間は１時間、含浸する塗料
または含浸ワニスの粘度の上限は５ポイズ程度で
ある。

以下実施例によりこの発明にかかる絶縁方法を
詳細に説明する。

実施例 １ 電着用水分散形エポキシワニス中によく水洗し
た100メツシユ通過のマイカ粉末を該水分散形ワ
ニスの樹脂分１部（重量部、以下重量部で記す）
に対し９部の割合で混入し、イオン交換水を加え
てよく撹拌して全不揮発分15％の均一に分散した
電着塗料液を調整した。この調整された電着塗料
液中に回転機用電機子コイルを陽極として浸漬
し、極間距離15cm、20Vで25秒間通電してコイル
上にマイカ含有樹脂層を析出させる。ついでコイ
ルを230℃で15分間加熱処理し皮膜厚0.11mmの皮
膜を有するコイルを得た。このコイルに縦糸がテ
トロン、横糸がガラス繊維からなるテトロン−ガ
ラス交織布テープを約２mmの巾をあけたスカシ巻
きを施し、150℃のオーブン中で５分間加熱し収
縮させる。つぎにこのコイルを６本束ねてカプト
ンテープの重ね巻き、ノーメツクスのラツパ
（Wrapper）巻き、ガラス繊維テープの重ね巻き
を順次施した後、回転機の鉄心スロツト内に組み
込み、エポキシ樹脂を１時間真空含浸したのち、
150℃で15時間の加熱処理を行ない皮膜厚さ1.0mm
のほぼ均一な絶縁皮膜を有する回転機コイルを得
た。

このコイル絶縁皮膜の素線絶縁破壊電圧は
85KV、対地絶縁破壊電圧は50KV以上であつた。

実施例 ２ 電着用水分散形アクリル−エポキシ系ワニス中
によく水洗いした100メツシユ通過のマイカ粉末
を該水分形ワニスの樹脂分１部に対し９部の割合
で混入し、イオン交換水を加えてよく撹拌し、全
不揮発分20％の均一に分散した電着塗料液を調整
した。この調整された電着塗料液中に回転機用電
機子コイルを陽極として浸漬し、極間距離15cm、
50Vで７秒間通電してコイル上にマイカ含有樹脂
層を析出させる。ついでこのコイルを230℃で15
分間加熱処理し、厚さ0.1mmの皮膜を有するコイ
ルを得た。このコイルにナイロン−ガラス交織布
テープを約２mmの巾をあけたスカシ巻きを施し、
150℃のオーブンで５分間加熱して収縮させる。
つぎにこのコイルを６本束ねて集成マイカテープ
を重ね巻き施したのち回転機の鉄心スロツトに組
込み、つぎにポリアミドイミド系樹脂を１時間真
空含浸したのち150℃で８時間、200℃で６時間加
熱処理を行ない皮膜厚0.45mmの絶縁皮膜を有する
回転機コイルを得た。

この回転機コイルの絶縁皮膜の素線絶縁破壊電
圧は9.0KV対地絶縁破壊電圧は23KVであつた。

実施例 ３ 実施例１と同様のエポキシ水分散ワニスの樹脂
分３部に対し、７部の割合でマイカ粉末を混入し
た電着塗料液中にガラス繊維を巻いて絶縁した回
転機用電機子コイルを６本束ねたものを陽極とし
て浸漬し、極間距離15cm100Vで55秒間通電し
て、コイル上にマイカ含有樹脂層を析出させた。
ついでこのコイルを230℃15分間加熱処理した
後、テトロン−ガラス交織布テープを約１mmの巾
をあけたスカシ巻きを施し、150℃のオーブンで
５分間加熱して収縮させた後、回転機の鉄心ロツ
トに組込み、ついでエポキシ系樹脂を１時間真空
含浸したのち150℃15時間加熱処理を行い厚さ1.1
mmの絶縁皮膜を有する回転機コイルを得た。

この回転機コイルの絶縁皮膜の素線絶縁破壊電
圧は8.0KV、対地絶縁破壊電圧は50KV以上であ
つた。

実施例 ４ あらかじめガラス繊維を巻いた回転機用電機子
コイルを６本束ね、実施例２と同様の電着塗料液
中に、この束ねたコイルを陽極として浸漬し、極
間距離15cm150Vで25秒間通電して、コイル上に
マイカ含有樹脂層を析出させた。ついで、このコ
イルを230℃、15分間加熱処理した後、テトロン
−ガラス交織布テープを約１mmの巾をあけたスカ
シ巻きを施し、150℃のオーブンで５分間加熱し
て収縮させた後、回転機の鉄心スロツトに組込
み、ついでポリイミド系樹脂を１時間真空含浸し
たのち150℃８時間、200℃６時間加熱処理し、厚
さ1.2mmの絶縁皮膜を有する回転機コイルを得
た。

この回転機コイルの回転皮膜の素線絶縁破壊電
圧は8.3KV、対地絶縁破壊電圧は50KV以上であ
つた。

実施例 ５ 実施例４と同様にしてコイル上にマイカ含有樹
脂層を析出させた。ついでこのコイルを230℃、
15分間加熱処理した後テトロンガラス交織布テー
プを約15mmの巾をあけたスカシ巻きを施し、150
℃のオーブンで５分間加熱して収縮させて素線間
および対地間の絶縁層を形成させた。あらかじ
め、無機絶縁塗料として、50％第１リン酸アルミ
ニウム水溶液90重量部に50％ホウフツ化亜鉛水溶
液10重量部を混合し、室温で充分撹拌して作製し
たものを１時間真空含浸した後105℃で30分間乾
燥し、水分を除去した後、コイルを250℃のプレ
スに挿入し、50Kg/cm²の圧力で1.5時間プレスし、
室温まで冷却後取出した。コイル絶縁層の体積固
有抵抗は3500MΩ−cmであり、素線絶縁破壊電圧
は6.8KV対地絶縁破壊電圧は36KVであつた。

上記の実施例のごとくマイカ含有樹脂析出層を
熱収縮テープですかし巻きを施して加熱収縮させ
たものは、テーピングあるいはスロツトへのコイ
ル入れなどの際に剥離あるいは欠落することは全
くなくこれまで電着塗装法の欠点とされてきた機
械的強度の弱さを克服することができるもので、
実用上大きな効果を奏しうるものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転機のコイルまたはこのコイルを組成する
   導体の表面に電着塗装法により70〜90％のマイカ
   含有率を有するマイカ含有樹脂層を形成させ、加
   熱処理を施して固着させたのち熱収縮テープをす
   き間を残して巻回し、加熱処理して上記巻回せる
   熱収縮テープを収縮させて上記マイカ含有樹脂層
   を緊縛保持させ当該コイルを回転機に装着したの
   ち真空脱気を行ない無機絶縁塗料または合成樹脂
   絶縁塗料を真空含浸させるようにしたことを特徴
   とする回転機コイルの絶縁方法。 ２ 回転機のコイルに35メツシユ以下に調整せる
   マイカ粉末を混入せる水分散型ワニスを用いて電
   着塗装を施しついで加熱してマイカ含有率70〜90
   ％の絶縁皮膜を形成させる工程、この工程を経た
   コイルに熱収縮テープを１〜15mm巾のすかし巻き
   で巻回したのち加熱し収縮させる工程、この工程
   を経たコイルを複数本束ねて有機質または無機質
   のテープまたはシートを巻回したのち回転機鉄心
   のスロツト内に装着し、真空脱気を行ないついで
   無機絶縁塗料または合成樹脂絶縁塗料を真空含浸
   させたのち加熱し硬化させる工程を施すようにし
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   回転機コイルの絶縁方法。 ３ 有機質または無機質のテープ又はシートを巻
   いて絶縁した導体を複数本束ねて形成せる回転機
   コイルに35メツシユ以下に調整せるマイカ粉末を
   混入せる水分散型ワニスを用いて電着塗装を施し
   ついで加熱してマイカ含有率70〜90％の絶縁皮膜
   を形成させる工程、この工程を経たコイルに熱収
   縮テープを１〜15mm巾のすかし巻きで巻回したの
   ち加熱し収縮させる工程、この工程を経たコイル
   を回転機鉄心のスロツト内に装着し、真空脱気を
   行ないついで無機絶縁塗料または合成樹脂絶縁塗
   料を真空含浸させたのち加熱し硬化させる工程を
   施すようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の回転機コイルの絶縁方法。