JPS62104448A

JPS62104448A - 交流回転電機の固定子巻線

Info

Publication number: JPS62104448A
Application number: JP24299285A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Furusawa; 古沢　俊博
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-10-31
Filing date: 1985-10-31
Publication date: 1987-05-14

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、絶縁構成を改良した、定格電圧が高電圧（例
えば３．３ｋＶ以」二）の交流回転電機の固定子巻線に
関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

高電圧回転電機の固定子巻線を構成する固定子コイルは
、一般に直線部（鉄心スロット内に入る部分とスロット
外に若干量る部分）は絶縁層中のボイドに発生する内部
コイルに対して、又、コイルエンド部は鉄心部の表面電
位とエンド部の表面電位が異なる為、或いは異相コイル
エンド間の電位差の為に発生する表面コロナに対して、
最も強いマイカを主体として絶縁されている。この為に
用いられるマイカは、絶縁特性の優れた良質のマイカで
なければならない。しかしながら、良質のマイカは世界
的に埋蔵量が減りつつあり、高価になってきたので、そ
の代替として高分子化合物や人造マイカが開発されつつ
あるが、天然の良質マイカの代替になるものは得られて
いない。一方、へき開性のあるマイカをコイルの対地絶
縁として用いるには、裏打材の上に一定の厚さにマイカ
箔を並べて接着したマイカテープとし、その接着剤とし
て最近はエポキシレジンが用いられている。

そして、このマイカテープをコイル導体に巻回後、更に
エポキシレジンを真空加圧含浸するか、又はマイカテー
プに予め多口にエポキシレジンを含浸させておいて、こ
れをコイル導体に巻回後、加熱硬化する手段が採られて
いる。従って非常に多くの製造工程を必要とし、その品
質を一定に保つことは非常に困難で価格が高い。そこで
、マイカテープの使用量を減らすことが行なわれ、固定
子コイルの絶縁特性、ひいては回転電機の信頼性、寿命
が落ちることがあった。

〔発明の目的〕

本発明は以上の問題点を解決し、しかも回転電機の信頼
性や寿命を損なわない固定子巻線の提供を目的とする。

〔発明の概要〕

交流回転電機の固定子巻線は、通常、星形接続され、そ
の中性点が直接または間接に接地されるので、固定子コ
イル毎に対地電位が異なる。そこで対地電位の低い固定
子コイルの絶縁にはマイカテープの使用量を減らし、（
−１ニー＋−り寸法をスコツｌ−寸法に合せるために、
高分子化合物テープのような非マイカテープを使用する
。このようにして巻線全体の耐コロナ性に落さず、Ｒ重
な、マイカの使用量を抑え、資源を有効に活用し、信頼
性が高く、寿命の長い交流回転電機の固定子巻線を提供
するものである。

〔発明の実施例〕

実施例１以下、本発明の第１の実施例について、第１図および第
２図を参照して説明する。

第２図は２重星形巻線の結線図であり、第１図は第２図
の各グループのコイルの横断面図である。

中性点側端子（４）は通常接地されるので、対地電位が
Ｏである。線路側端子■、■間の定格電圧をＶとすると
、線路側端子■はＶ／、ｊ３の対地電位となる。一方、
固定子コイルの対地絶縁として巻かれるマイカテープの
回数をｎとし、中性点側から線路側までの直列コイル数
■をＮとする。ここでＮを（ｎ＋１）等分して、中性点
側から各グループをＣ８゜Ｃ１ＴＣ’３Ｔ・・・ｔｃｎ
とし、ｃｏグループの固定子コイルの導体（４）の対地
絶縁は加熱硬化後、マイカテープと同じ厚さになる非マ
イカ高分子化合物テープのような非マイカテープ■をｎ
回巻き、Ｃ１グループにはマイカテープ■を１回最内層
に巻き、その上に非マイカテープ０を（ｎ−１）回巻く
。そして次の０２グループにはマイカテープ０を２回、
内層から巻き、その上に非マイカテープ■を（ｎ−２）
回巻く。

以下同様にしてグループ記号のサフィックス数だけマイ
カテープ０を巻き、残りを非マイカテープ０で巻く。最
後のＣ。グループはｎ回すべてをマイカテープ０で巻き
」二げる。この実施例においては、Ｖ　＝　１１０００
ボルト、　Ｎ＝３０．　ｎ　＝！１である為、ｃｏグル
ープは各相各回数当りのコイル数が３本となり、合計１
８本となる。同様にＣ１１Ｃ２１・・・ｌｃ９各グルー
プ共１８本ずつとなる。

次に作用について説明する。

上記の実施例によると、通常運転時の中性点側の対地電
位は０で、線路側は６３５１ポル１−となっており、各
コイルの対地電位は：３０コイルが直列であるから、約
２１２ボルトであり、中性点側から直線的にその対地電
位が高くなる。従って、ＣＧＩＣ１１Ｃ２１・・・、Ｃ
９の各グループは３本面列となっているので、第３図に
示すように、ｃｏグループ最高対地電位は６３５ボルト
、Ｃ□グループの最高対地電位は１２７０ボルト、・・
・ｌｃ９Ｃ９グループ高対地電位は６３５１ボルトとな
っている。一方、コイルの対地絶縁がマイカテープ又は
非マイカテープにより９回巻となっているので、正確に
は誘電率も異なり、形状も平板でないので、均等ではな
いが、テープ１巻回当りにかかる電位差は、最も線路側
に位置するものが最高で、約７０６ボルｌ〜と考えるこ
とができる。コイルの鉄心挿入部は、その表面がＯ電位
で、導体が最高となる。しかしＣ。グループは上記の通
り、導体の最高でも６３５ボルトで、Ｃ９グループの最
高のテープ１巻回分にしか達しない。従ってコロナ放電
による絶縁層の劣化は殆ど無視できる。

Ｃ１グループは最高１２７０ボルトであるが、最もコロ
ナの発生し易い最内層（導体側）１巻回分はマイカテー
プ（０が巻かれ、以下、対地電位が高いコイルグループ
程、マイカテープ０が多く巻かれているので、コロナ劣
化については、０ｇグループより悪条件になるコイルは
存在しない。

上記のような構成と作用から、本実施例による固定子コ
イルを接続して得られた固定子巻線の耐コロナ特性はす
べてをマイカテープ０で絶縁した場合と同等で、マイカ
テープ０を全体に減じた場合より、はるかに信頼性が高
く、寿命も長い特徴があり、貴重なマイカ資源を有効に
必要最小限しか使わずに効果が得られる。

実施例２次に第２の実施例についてｎ；と明する。

マイカテープ０および非マイカテープ０を総称して絶縁
テープとする場合、第１の実施例では「絶縁テープ巻回
数＋ＩＪグループに分割しているが、絶縁テープの巻回
数が多いと、それだけコイルの種類が増え、組立」二、
複雑で管理が大変となる。そこでグループ数を「絶縁テ
ープ巻回数十ＩＪより少なくし、各グループの電位差に
応じたマイカテープ巻回数とし、残部に非マイカテープ
を巻回することにより、コイルの種類を減じることが出
来る。

この場合も第１の実施例程ではないが、従来より使用マ
イカ景を減らすことが出来、第１の実施例に準じた作用
効果が得らオシる。

実施例３次に第３の実施例について説明する。

マイカテープ■と非マイカテープ０の混用手段について
は、多種考えられるが、マイカテープ０が２回以」二巻
かれる組合せにおいては、最内層側と最外層側にマイカ
テープを巻き、中間部を非マイカテープとする。

この手段を用いると、最も耐コロナ性が高い他、第１の
実施例のような作用効果が得られる。

実施例４次に第４の実施例について説明する。

１１キロボルトを超える高電圧の場合、コイルエンドに
おいてコイル相互間のギャップが適切でないと、表面コ
ロナが出ることがあるので、第１および第２の実施例を
鉄心部およびその延長の直線部のみに適用し、コイルエ
ンド部はマイカテープ■のみで絶縁する。

この手段を用いると、コイルエンド相互間の表面コロナ
を防止できる他、第１−１第２の実施例のような作用効
果を得られる。

尚、鉄心部およびその延長の直線部においては最内層に
重点的にマイカテープ０を巻き、コイルエンド部におい
ては最外層に重点的にマイカテープ０を巻いてもよいし
、又、コイルエンド部と鉄心部とはマイカテープ０の占
める割合を替えても実施例１〜３に準じた作用効果が得
られるのでそのようにしてもよい。又、非マイカテープ
０はマイカテープ０と厚さが異なっても、仕」ニリ寸法
が同じになるように巻けばよいことは勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、マイカテープ巻
回数を全体的に減じた場合に比べると、電位的に必要な
部分にはマイカテープを十分に巻き、電位的に不必要な
部分には非マイカテープを巻いたので、絶縁強度が十分
に高く、従って信頼性が高く、寿命が長い交流回転電機
の固定子巻線が得られると共に５を重なマイカ資源を有
効に活用でき、その効果は美大なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の交流回転電機の固定子巻線の第１の実
施例の各グループのコイルを示す横断面図、第２図は第
１図のコイルグループの配置を示す結線図、第３図は第
１図のコイル毎の対地電位を示す特性図である。１・・・中性点側端子、　　２・・・線路側端子、３・
・・直列コイル数、　　４・導体、５・・・絶縁層を形
成した非マイカテープ、６・・・絶縁層を形成したマイ
カテープ、ＣＯ＋　Ｃ１ｌ　Ｃ２１〜Ｃ９・・直列コイ
ルグループ。代理人　弁理士　井　」ニ　−　男第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）交流回転電機の固定子巻線が星形接続され、その
中性点が接地されるものにおいて、その巻線を構成する
固定子コイルの絶縁層にマイカテープと非マイカテープ
を混用したコイルを含み、マイカテープ巻回数の少ない
コイル又はコイルグループを巻線の中性点側端子に近い
部分に配列し、順次マイカテープ巻回数の多いコイル又
はコイルグループを巻線の線路側端子に近い部分に配列
したことを特徴とする交流回転電機の固定子巻線。
（２）マイカテープと非マイカテープの厚さを同一にし
て絶縁テープと称し、コイルグループの種類を「絶縁テ
ープ巻回数＋１」とし、絶縁テープ巻回数に占めるマイ
カテープの巻回数を０から総巻回数まで１回巻ずつ増し
たものとすることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の交流回転電機の固定子巻線。
（３）マイカテープと非マイカテープの厚さを同一にし
て絶縁テープと称し、コイルグループの種類を「絶縁テ
ープ巻回数＋１」より少なくし、絶縁テープ巻回数に占
めるマイカテープの巻回数を複数回増した絶縁層を備え
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の交流回
転電機の固定子巻線。
（４）コイルエンド部はマイカテープのみで絶縁したこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項いず
れかに記載の交流回転電機の固定子巻線。
（５）マイカテープと非マイカテープの混用巻としたコ
イル又はコイルグループは、コイル導体に最も近い最内
層に重点的にマイカテープを巻いたことを特徴とする特
許請求の範囲第１項ないし第４項いずれかに記載の交流
回転電機の固定子巻線。
（６）マイカテープと非マイカテープの混用巻としたコ
イル又はコイルグループは、コイル導体に最も近い最内
層と、最も遠い最外層に重点的にマイカテープを巻いた
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４項い
ずれかに記載の交流回転電機の固定子巻線。
（７）コイルの鉄心部分とコイルエンド部分のマイカテ
ープ巻込回数の異なることを特徴とする特許請求の範囲
第１項ないし第６項いずれかに記載の交流回転電機の固
定子巻線。