JPS63117639A - 回転電機の鉄心のスロツト絶縁処理方法 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、回転電機の製造方法に係り、特に、回転電機
の鉄心のスロットの絶縁処理方法に関するものである。

（従来の技術） 最近の回転電機においては、単機容但の増大とともに小
形軽量化とメンテナンスフリーの要求が強くなっている
。これらの要求は、材料や製造技術の進歩改良によって
満たされるようになった。

特に、Ｈ種以上の耐熱性を有しかつ耐電圧にも極めて優
れているアラミド紙、ポリイミドフィルムなどの薄葉材
料は、絶縁厚さの薄肉化に大きく役立っている。

なお、第５図は、最も一般的に用いられている従来方法
の交流電動機ステータコイルの断面を示したもので、絶
縁コイル］をフィルムのスロット絶縁２で包み、鉄心３
のスロット４に挿入して楔５で固定している。６はスロ
ットギャップを示す。

一方、含浸樹脂においても、耐熱性Ｈ種を有し、低粘度
で含浸し易い無溶剤エポキシ樹脂、ポリイミド系樹脂な
どが市販されるようになった。製造方法では従来から知
られているようにレデンリッヂテープなどを巻回して絶
縁するプリプレグ方法、非常に少量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の
貼合わせ、フィルムとマイカ紙の貼合わせなどに使用さ
れる接着剤の徂を重量比で数％〜１０数％程度に制限す
る）を巻回して樹脂を含浸する方法がある。この含浸す
る方法の中には、主絶縁を施したコイルに含浸するコイ
ル単体含浸法と、鉄心にコイルを組込んだ後樹脂を含浸
する全含浸法がある。後者の全含浸法は、コイルの接続
も含めたステータを一体含浸できるため、水分や粉塵な
どの耐環境性によく、メンテナンスフリーに寄与してい
る。このような全含浸の長所を生かすためには、コイル
の主絶縁に使用する材料も含浸性を考慮して、上記した
ドライテープを使用したり、また、含浸した樹脂の流出
を防ぐため、主絶縁の最外層に熱収縮性テープを巻回す
るかシール用ワニスを塗布するなどの工夫がなされてい
る。全含浸は、このように多くの長所を備えていること
から、この製造方法が多く用いられるようになってきて
いる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、全含浸法にも、絶縁コイルとスロットと
のギャップに樹脂を充填させることに問題が残されてい
る。なぜならばスロット絶縁の多くにフィルムが用いら
れており、このフィルムには樹脂の保持性は殆ど期待で
きないからである。

ざらに、ステータの熱容量によって、樹脂の硬化に必要
な温度まで加熱するのに、かなりの長時間を要するため
、含浸樹脂がゲル化する以前に含浸樹脂の粘度が著しく
低下する。そのため、絶縁コイルとスロットとのギャッ
プに充填された樹脂は流出してボイドを形成することが
しばしばある。

このボイドは、導体から発生する熱の伝達を妨げ、温度
上昇の原因となったり、鉄心と絶縁コイルとの接着力が
低下して、電磁力や振動などの機械的強度を損う。また
、導体に電圧が印加されればボイドに電界が集中し、コ
ロナ放電で絶縁は短時間に損傷されるなど絶縁性能上好
ましくない結果となる。このため、再度含浸処理を行う
などしてボイドの減少に努めており、この改善が望まれ
ていた。

本発明の目的は、上記した問題点をなくし、スロットギ
ャップにボイドのない絶縁組成を得ることのできる回転
電機の鉄心のスロットの絶縁処理方法を提供することに
ある。

［発明の構成コ （問題点を解決するための手段および作用）本発明は、
鉄心のスロットに組込んだ絶縁コイルに、絶縁性樹脂を
含浸した後加熱硬化する回転電機の鉄心のスロット絶縁
処理方法において、スロットに、含浸する絶縁性樹脂が
スロットギャップから流出するのを防止する植毛層を形
成し、スロットギャップにボイドが形成されるのを防止
するようにしたものでおる。

ここで、植毛用の短繊維は、直径が細くかつ繊維長が長
い程含浸する樹脂の保持性に優れるが、反面植毛性は悪
くなる。この理由は、繊維径に比べて繊維長が長くなる
と、繊維相互のからまりが強くなり、ふるいによって繊
維の塊りがほぐれずかつ繊維の分散性が悪くなるからで
ある。植毛するため短繊維は、乾いた砂のようにざらざ
らしていることが望ましく、繊維の分散性の悪いものは
植毛できない。繊維長は特に規定するものではないが、
スロットギャップの１．２〜３倍位が良好な結果を得ら
れる。

また、接着剤は、ポリエステル、アクリル、エポキシ樹
脂などを主成分とするもので、特に規定するものではな
い。スロットへの接着剤の塗布厚さは、スペースファク
ターの向上から薄い程よくｏ、ｏｉ　〜ｏ、ｉｔｎｍ程
度が望ましい。０．０１ｍ１ｌｌ以下になると繊維の接
着強度が低く抜は易い。短繊維は、アクリル、ナイロン
、ポリエステル、アラミドなどの有機質またはロックウ
ール、アスベスト、ガラスなどで代表される無機質繊維
からなるもので、特に規定するものではないが、耐熱性
のよいもの程熱劣化は少ない。この短繊維の植毛方法に
ついては、スプレガンによる吹（＝ｌ植毛法、超音波振
動植毛法１機械的振動植毛法、静電植毛法等各種の植毛
法を用いることができる。

（実施例） 以下、本発明の回転電機の鉄心のスロットの絶縁処理方
法を、交流電動機に適用した一実施例について説明する
。第１図は、鉄心３のスロット４に植毛層７を形成した
状態を示す断面図である。

第２図は、鉄心３のスロット４に植毛層７が形成され、
絶縁コイル１が組込まれ、飛び出しを防ぐために楔５で
押えられている状態を示す断面図、第３図は、鉄心３の
スロット４に形成した植毛層７の拡大図でおる。植毛層
７の構成は、可撓性エポキシ樹脂を主成分とする接着剤
（例えば東芝ケミカル株式会社の商品名　ＴＶＢ２０２
４ワニス）で厚さｏ、　０５ｍｍ程度の塗膜７ａを形成
し、短繊維７ｂには芳香族ポリアミドからなる耐熱性繊
維（例えばユニチカ株式会社の商品名　アビエール）で
太ざ２デニル、長さ１．２ｍｍを選んだ。この短繊維７
ｂを静電植毛法で植毛層７を得る。この植毛層７を形成
したスロット４に絶縁コイル１を組込み、楔５で固定し
て後、ビスフェノール型エポキシ樹脂（例えばシェル化
学株式会社の商品名　エピコート８２８）とエポキシノ
ボラック樹脂（例えばダウケミカル社の商品名　ＤＥＮ
４３８）と酸無水物系硬化剤（例えば日立化成株式会社
の商品名　ＨＮ−２２００）とイミダゾール系硬化促進
剤（例えば四国化成株式会社の商品名　キュアゾールＣ
＋＋Ｚ）からなる含浸用樹脂を真空加圧含浸し、回転装
置で回転させながら加熱炉で硬化させれば、スロットギ
ャップ６には、植毛層７の短繊維７ｂによって含浸樹脂
が保持され、ボイドが形成されることなく特性が著しく
向上する。第４図は、１２０ＫＷ交流電動機の誘電正接
−電圧特性を従来例と比較して示す。同図から明らかな
ように、本実施例の特性８は従来例の特性９に比較して
大幅に向上した。また、この１２０ＫＷ交流電動機の定
格運転１時間後のステータコイル温度は、６°Ｃ（抵抗
法）低下した。

なお、本発明は直流電動機の電機子鉄心にも適用できる
ことはいうまでもない。

［発明の効果コ 本発明は、以上のように鉄心のスロットに植毛層を形成
することによって、スロットギャップに短繊維が配置さ
れ、含浸樹脂の保持性が向上し、ボイドのない堅固な一
体構造となる。

従って、絶縁コイルから鉄心への熱伝達が良くなってコ
イルの冷却が向上すると共に、電気特性も大幅に向上し
た回転電機を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る回転電機の鉄心のスロ
ットに植毛層を形成した状態を示す断面図、第２図は第
１図に示す回転Ｎ機の鉄心のスロットに絶縁コイルを組
込んだ状態を示す断面図、第３図は本発明の一実施例に
係る植毛層の構成を示す拡大図、第４図は本発明の一実
施例に係る誘電正接−電圧特性を示す線図、第５図は従
来方法による回転電機の鉄心のスロットに絶縁コイルを
組込んだ状態を示す断面図である。 １・・・絶縁コイル、　　３・・・鉄心４・・・スロッ
ト、　　　　６・・・スロットギャップ７・・・植毛層
、　　　　　７ａ・・・塗膜７ｂ・・・短繊維 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　三俣弘文 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鉄心のスロットに組込んだ絶縁コイルに、絶縁性樹脂を
   含浸した後加熱硬化する回転電機の鉄心のスロット絶縁
   処理方法において、前記スロットに、前記絶縁性樹脂が
   スロツトギヤツプから流出するのを防止する植毛層を形
   成したことを特徴とする回転電機の鉄心のスロット絶縁
   処理方法。