JPS62178145A - ステ−タコイルの絶縁処理方法 - 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】 ｒ発明の技術分野〕 本発明は、回転電機のステータコイルの絶縁処理方法に
係り、特に熱放散性、耐水性の向上とコロナ放電による
劣化を抑制するようにしたステータコイルの絶縁処理方
法に関する。

〔発明の技術的背東とその問題点〕

最近、回転′電機においてもｌｉ義容荀の増大、小形軽
量化およびメンテナンスフリーの要求が高まっているが
、これは薄葉材料や製造技術の進歩で対応できるように
なってきている。特に、アラミド紙、ポリイミドフィル
ム等の薄葉材料は、ト１種以上の耐熱性を有し、しかも
耐電圧も極めて優れているため、絶縁厚さの薄肉化に大
きく役立っている。また、含浸樹脂においても、１へ１
秒以上の耐熱性を有し低粘度で含浸させ易い無溶剤エポ
キシ樹脂、ポリイミド系樹脂等が市販されるようになっ
てきている。

一方製造方法では、従来から知られているようにレジン
リッチテープ等を巻回して絶縁するプリプレグ方式、非
常に少（６の接着剤で貼合わせてなるドライテープ（例
えばガラスクロスとマイカ紙との貼合わせ、フィルムと
マイカ紙との貼合わせ等で、その接着剤慣を重量化で数
％〜１０％程度に制限したしの）を巻回して樹脂を含浸
させる方式がある。

この含浸方式には、主絶縁を施したコイルに樹脂を含浸
させる単体含浸法と、鉄心にコイルを組込んだ後に樹脂
を含浸させる全含浸法とのニガ式第５図は従来の全含浸
法を施すもので、絶縁コイル１の外面に例えばフィルム
状のスロット絶縁２を巻回し、これをステータコイル３
に設けたスロット４に挿入して楔５で固定し、その後樹
脂を含浸させる方法が採られる。

この全含浸法は、コイルの接続も含めたステータを一体
で含浸できるため、水分や粉ｇ！！笠の耐環境性に優れ
メンテナンスフリーに寄与している。

そして、この全含浸の長所を生かすために、コイルの主
絶縁に使用する材料も含浸性を考慮して前記ドライテー
プを使用する伯に、主絶縁の最外層に熱収縮テープを巻
回したり、あるいはシールワニスを塗布する等により、
主絶縁層からの樹脂漏れを防ぐ方法が採られる。

このように、全含浸法は多くの長所を有することから、
ステータコイルの絶縁処理方法の主流になっているが、
スロット絶縁２の多くはフィルムが用いられ、このフィ
ルムは樹脂の保持性に欠は樹脂が流出し易いため、絶縁
コイル１とスロット４との間の空隙部４ａにｍ脂を充填
させる点について問題が残る。

すなわち、ステータの熱容量のために樹脂の硬化反応に
必要な温度まで加熱するにはかなりの長時間を要する等
の理由から、含浸樹脂はポットライフの長いものが要求
されており、多くの場合、ＩＳ温で触媒作用を発揮する
ような潜在性の硬化剤が含まれている等に関係し、硬化
反応が起こる以前の段階で含浸１ａ４脂の粘度が著しく
低下してしまう。このため、絶縁コイル２とスロット４
との間の空隙部４ａに充填された樹脂はより流出し易く
なりボイドができてしまう。このボイドは、導体の熱の
放散を妨げ、またスロット４内における鉄心と絶縁コイ
ル１との接着力を弱めるとともに、水分やダストを侵入
し易（し、またコロナ放電を生じ易くして電気絶縁性能
を低下させるため好ましくないので、再度含浸処理を行
なうなどしてボイドの減少を図る必要がある。

〔発明の目的〕

本発明はかかる現況に鑑みなされたもので、絶縁コイル
とスロットとの間の空ｇＡ部に樹脂を完全に充填してボ
イドをなりシ、放熱効果およびコロナ劣化特性等を大幅
に改善することができるステータコイルの絶縁処理方法
を提供することを目的とする。

〔発明のＩｌｌ！要〕

本発明は、ｉｔｌ莱シートの両面に植毛加工を施した植
毛シートに、樹脂組成物を促進させる触媒を処理し、次
いで触媒処理済の植毛シートを絶縁コイルの外周面に巻
回するとともに、これをステータコイルに設けられたス
ロットに挿入し、次いで前記樹脂組成物を用いて真空加
圧含浸を行なった後加熱硬化さ往ることにより、絶縁コ
イルとスロットとの空隙部でのボイドの発生を防いだこ
とを特徴とするステータコイルの絶縁処理方法である。

【発明の実施例〕

以下本発明実施例の一例を図面を参照して説明する。

なお第１図において第５図と同一部材については同一符
号を付す。第１図に示ず絶縁コイル１は、その外周面に
植毛シート１２が巻回された状態でステータコイル３の
スロット４内に挿入され、楔５で固定されるようになっ
ている。そしてステータコイル３はその後、所定の樹脂
組成物を用いて真空加圧含浸を行なった後、加熱硬化さ
れるようになっている。

前記植毛シート１０は、第２図に示すように、１葉材料
１０ａと、この薄葉材料１０ａの両面に接着剤１０ｂを
介して植毛加工された短繊維１０Ｃとから構成されてお
り、この植毛シート１０は、知識Ｉｆｆ　１０　ｃが当
接するようにして絶縁コイル１に巻回されるようになっ
ている。

前記薄葉材料１０ａとしては、ポリイミド、ポリエステ
ル等のフィルム類あるいはアラミツド紙。

ガラスクロス等の厚さ０．０７５ｍｍのシー１〜材料が
用いられ、また前記接着剤１０ｂとしては、ポリエステ
ル系の例えばＴ　Ｖ　Ｂ　２０２ワニス（商品名二東芝
ケミカル（株）〕の厚さ０．０５ＩＩ！１１の層が用い
られ、ざらに前記短繊維１０Ｃとして−は、全芳香族ポ
リアミド系の例えばコーネツクス〔商品名：密入（株）
〕が用いられ、その［１長は０．１＃に設定されている
。この繊維長は、絶縁コイル１とスロット４との間の空
隙部４ａの大ぎさおよび植毛密度に関係するが、通常は
、空隙部４ａの寸法と同等か１．５倍程度に設定される
。

なお、短ｉ！Ｉ［ｔｌｏｃとしては、レーヨン、ナイロ
ンが代表的なものであるが、耐熱性が要求される場合に
はポリエステルが、またさらに高耐熱性が要求される場
合には、例えば耐熱区分１−１種以上では前記コーネッ
クスの他にアスベスト、ガラス。

ロックウール等が用いられる。

この短繊維１０ｃの植毛方法については、スプレィ・ガ
ンによる吹付植毛法、音波撮動植毛法。

機械振動植毛法等各種の植毛法が用いられる。

このように構成された植毛シート１０は、絶縁コイル１
への巻回に先立って、含浸用樹脂組成物の触媒処理、す
なわち樹脂組成物を促進させる触媒の処理が施される。

この場合の触媒は、含浸用樹脂の種類１作業性１反応性
等の面から適当な種類が選択される。例えば、含浸樹脂
がエポキシ樹脂の場合、ジエチレントリアミン、ペンジ
ルジメヂルアミン等のアミン類オクタン酸亜鉛やコバル
ト（ＩＩ）−アセチルアセトネート等のカルボン酸の金
属塩や金属−アセチルアセトネート類、イミダゾール類
が適している。

次に、ステータコイルの絶縁処理方法について説明する
。

絶縁処理に際しては、まず絶縁コイル１の外周面に触媒
処理済の植毛シート１ｏを巻回し、これをス［■ブト４
内に挿入する。そして楔５で固定する。

次いで、このステータコイル３に、エポキシ樹脂を用い
て真空加圧含浸させるとともに、このステータコイル３
を図示しない回転装置で回転させながら加熱炉で加熱硬
化させる。

しかして、植毛シート１０とスロット４の空隙部４ａお
よび横５下の隙間にも短１８Ｍ１０Ｇにより含浸樹脂は
保持され、かつ樹脂触媒によって外側から硬化が開始さ
れる。このため、主絶縁内部の含浸樹脂は勿論のこと、
空隙部４ａ内に充填した樹脂もその流出が阻止され、良
好な特性を備えたステータコイル３が得られる。

第３図は、１４０に−の交流電動機の誘電正接−電圧特
性を従来例と比較して示したもので、図中符号Ａは本発
明による特性曲線、Ｂは従来例の特性曲線を示す。

また第４図は、モデルで通電加熱による１６０℃（抵抗
法による巻線の平均温度）の８潟と室温とによる冷熱り
゛イクル試験を行ない、１００サイクルごとのコロナ開
始電圧をヂエツクし、その結果を従来例と比較して示し
たもので、図中符＠Ｃは本発明による結果、Ｄは従来例
の結果を示す。

第４図からし明らかなように、空隙部４ａに樹脂充填が
不十分な従来のステータコイル３では、初期でのコロプ
聞始゛市圧が低く、ヒートサイクルが１５００サイクル
後での低下率は約２５％となり、７５％に低下している
。

これに対して本発明の絶縁処理を施したステータコイル
３でもよ、２４００サイクル後でも不具合や異常は認め
られず、第３図に示す特性を含めて本発明の方が優れて
いることが判る。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、絶縁コイルが植毛シ
ー１〜のスロット絶縁を介して鉄心のスロット内で充填
された含浸樹脂と一体構造となるので、絶縁コイルとス
ロットとの間の空隙部でボイドが発生せず、絶縁コイル
から鉄心への熱伝導率がよくなって放熱効果を向上させ
ることができるとともに、機械的にも堅牢になり電気的
特性も大幅に向上させた回転電機を得ることができる。

・

【図面の簡単な説明】

′１ＸＳ１図は木ブと明実施例の一例を示リスチータコ
イルの断面図、第２図は植毛シー１−の構成を示す断面
図、第３図は誘電正接−電圧特性を従来例と比較して示
ずグラフ、第４図はコロナ開始電圧の低下率を従来例と
比較して示すグラフ、第５図は従来例を示す第１図相当
図である。 １・・・絶縁コイル、３・・・ステータコイル、４・・
・スロワ］・、４ａ・・・空隙部、１０・・・植毛シー
ト、１０ａ・・・薄寒材料、１０ｂ・・・接着剤、１０
ｃ・・・短ｍ雑。 出願人代理人　　佐　　藤　　−離 島２　口 ＥＴ）　Ｉ）Ｄ　ｔ、／Ｅ　ＴＫＶＩ ヒ−Ｌ７４７ｔｋ（Ｄ９Ｘｘ１００） ８４　図 ６５　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、薄葉シートの両面に植毛加工を施した植毛シートに
   、樹脂組成物を促進させる触媒を処理し、次いで触媒処
   理済の植毛シートを絶縁コイルの外周面に巻回するとと
   もに、これをステータコイルに設けられたスロットに挿
   入し、次いで前記樹脂組成物を用いて真空加圧含浸を行
   なった後加熱硬化させることを特徴とするステータコイ
   ルの絶縁処理方法。 ２、ステータコイルを回転させながら加熱硬化を行なう
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のステータ
   コイルの絶縁処理方法。 ３、植毛シートが接着剤を塗布したポリエステル、ポリ
   イミドなどのフイルム類あるいはアラミッド紙、ガラス
   クロスなどの材料からなる薄葉シートと、ポリエステル
   、アラミッドなどで代表される各種合成繊維等からなる
   短繊維で構成されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項または第２項記載のステータコイルの絶縁処理
   方法。 ４、薄葉シートの厚さが０．０５〜０．２５ｍｍである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項の
   いずれか１項記載のステータコイルの絶縁処理方法。 ５、薄葉シートに塗布される接着剤の塗膜厚さは０．０
   ０５〜０．１ｍｍであることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項ないし第４項のいずれか１項記載のステータコ
   イルの絶縁処理方法。 ６、植毛シートの短繊維が繊維の直径 ０．００６〜０．１ｍｍ、長さ０．０５〜１．５ｍｍで
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５
   項のいずれか１項記載のステータコイルの絶縁処理方法
   。