JPS6389033A - 回転電機の絶縁コイルの製造方法 - 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】 〈発明の属する技術分野〉 本発明は並列をなす複数個の素線導体にレーベル転位を
行った後絶縁テープを巻回し、熱硬化性樹脂を真空加圧
含浸硬化させてなる回転電機の絶縁コイルに関する。

〈従来技術とその問題点〉 回転電機特に大形交流機の場合、絶縁コイルの一溝内に
配置される複数個の素線導体が並列になっている場合に
は、溝の上方と下方とにおいて漏れ磁束が一様でないた
め素線導体の漏れリアクタンスが異な夛渦電流を生ずる
から、これを防止するために第１図に例示する如く前記
素線導体の転位所謂レーベル転位を行うのが一般である
。その場合レーベル転位を行うために第２図に例示する
如くに素線導体曲げ機械によって素線導体１に曲げ加工
を施すわけであるが、その際素線導体１の絶縁被覆が約
０．２ないし０．５　ｗｇ程度で極〈薄いために損傷を
生ずる虞れがある。このため素線導体１のレーベル転位
のための曲げ加工を施した部分と隣接する他の素線導体
との間に第３図に例示する如くはがしてマイカ板あるい
はプリプレグ絶縁板などからなる絶縁片２を介在させて
素線導体１の曲げ部分の弱化した絶縁被覆を補強するこ
とが行われる。

次にレーベル転位が行われかつ前記の如くに絶縁被覆の
補強された素線導体１の束即ち素線導体４は第８図に例
示する如くに素線束４の頭部の角部に透き間を生ずるか
ら、この部分の頭部処理材としてマイカ粉入ジェポキシ
半硬化性樹脂板あるいはカーボン粉入シ半導電性エポキ
シ半硬化性樹脂板などからなるプリプレグ絶縁板３を素
線束４の頭部全長にわたって配置し、素線固め金型に収
納し−たん加圧・加熱成形を行った後未含浸のはがしマ
イカあるいは集成マイカなどからなる絶縁テープをその
外表面に巻回し熱硬化性エポキシ樹脂などを真空加圧含
浸し硬化させて素線導体束４の対地絶縁層５を形成し回
転電機の絶縁コイルを完成することになる。

しかし前記の如き構成と絶縁処理とからなる従来の回転
電機の絶縁コイルは、前記素線固め金型において行う素
線導体束４の加圧・加熱成形の際にプリプレグ絶縁片２
並びにプリプレグ絶縁板３に空げきを生じ易く、シかも
素線導体束４の成形時に生じた空げきはそれ以降の工程
で排除することは著しく困難で、素線導体束４に絶縁テ
ープを巻回した後熱硬化性樹脂の真空加圧含浸硬化を行
って対地絶縁層５を形成した後になお残存する虞れがあ
るという欠点を伴っている。

また第８図に例示する素線束４の頭部の空げきの影響を
排除しかつ電界緩和を計るために前記の如く素線束頭部
処理材として半導電性のプリプレグ絶縁板３を配置する
場合は、前記プリプレグ絶縁板そのものが高価である上
絶縁作業現場における取扱いが極めて厄介であるという
難点を有している。

更にプリプレグ絶縁片２並びにプリプレグ絶縁板３を素
線導体束４の所定の位置において一体に成形後、絶縁テ
ープを巻回して熱硬化性樹脂を真空加圧含浸硬化させて
第９図に例示する如く対地絶縁層５を形成する如くにし
て絶縁コイルを完成するため、プリプレグ絶縁片２並び
にプリプレグ絶縁板３に予めどの様な処理が施され（に
しても素線導体束４と対地絶縁層５とは二重樹脂構造と
なることは避けられないから異樹脂相互の境界面におけ
るはく離が生じ易く、シたがって当該絶縁コイルが過用
された回転電機の始動停止に伴うヒートサイクルにおい
てその性態が劣るという欠点を免れない。

〈発明の目的〉 複数個の素線導体にレーベル転位を行った後プリプレグ
絶縁片などにより素線導体の転位部分の絶縁補強を施し
てなる素線導体束の頭部空げきをプリプレグ絶縁板を配
置して処理した上、絶縁テープを巻回し熱硬化性樹脂を
真空加圧含浸硬化を行う如くにした従来の回転電機の絶
縁コイルに伴う前記の如き欠点に鑑み、本発明は簡単な
手段と取扱いが容易で廉価な絶縁材とによυ熱硬化性樹
脂の含浸特性を改善して内部空げきの発生を防止しかつ
各部絶縁層相互間の接着性の向上を計９、ヒートサイク
ルにおける性能の優れた回転電機の絶縁コイルを提供す
ることを目的とする。

〈発明の要点〉 前記の目的を達成するために本発明では首記の絶縁コイ
ル覆の損傷を補強するために第３図に例示する如くに素
線導体１のレーベル転位を行った部分が２個の素線導体
にまたがる個所に絶縁片を挿着するが、その際本発明に
かかわる絶縁コイルの場合には第４図に例示する如くポ
リエステル不織布あるいはガラスクロスなどの裏打ち材
６にはがしマイカあるいは集成マイカからなるマイカ層
７を極く少量のエポキシ樹脂などで接着してなる厚さ約
１ないし２■、その幅１０ないし１５■程度のドライタ
イプ絶縁片８に、最終工程において真空加圧含浸硬化さ
れる熱硬化性樹脂の硬化性をｊｌＫｆるためのアミン系
、イミダゾール系及び金属系などの硬化促進剤を平方メ
ートル当）約３ないし２０ｇ処理したものを使用する。

また絶縁片８を素線導体１のレーベル転位部分が２個の
素線導体にまたがる個所に挿着する際前記マイカ層７が
裏打ち材６から脱落する虞れがある場合は、第５図に例
示する如くマイカ層７を裏打ち材６によシ表裏両面から
挾持する如くに構成されたドライタイプ絶縁片９を使用
するのが良い０更に前記の如くに処理された素線導体１
からなる第７図において、前記素線導体がそのレーベル
転位部において２個の素線導体にまたがる部分にドライ
タイプ絶縁片を挿着し、かつ前記素線導体束の転位部の
全長にわたってその上にドライタイプ絶縁板を設け、前
記素線導体束の全長を収縮性絶縁テープで束縛して成形
処理を行った後、絶縁テープを巻回し熱硬化性樹脂を真
空加圧含浸硬化させることにより、素線導体束の一体化
を計りかつ内部窓げきの発生を阻止するものである。

〈発明の実施例〉 次に図面に表わされた実施例にもとづいて本発明の詳細
な説明する◇ 本発明にかかわる回転電機の絶縁コイルにおいても、鉄
心の溝に収納された際に溝の上方と下方とにおいて漏水
リアクタンスが異るために生ずる渦電流を防止する目的
で第１図に例示する如く並列素線導体のレーベル転位を
行う場合には、素線導体１に第２図に例示する如くに曲
げ加工を施した際に生ずる通常０．２〜０．５箇の厚さ
を有する絶縁板に例示する如き素線導体束１４の頭部に
生ずる透き間を処理するために１箇６図に例示する如き
素線固め成形機にセける素線導体１の成形に容易なポリ
エステル不織布１ｏの上に集成マイカ層１１が設けられ
たドライタイプ絶縁板１２を配置する。ドライタイプ絶
縁板１２の厚さは素線導体１の高さによって決まるが通
常１ないし５ｍ程度で、その長さは素線導体ｌの転位部
全長を覆い得る如く鉄心溝の長さＫよって決定される。

この場合ドライタイプ絶縁板１２においても前記ドライ
タイプ絶縁片８の場合と同様に、後に真空加圧含浸硬化
される熱硬化性樹脂の硬化特性を良好にするためにアミ
ン系、イミダゾール系並びに金属系などの硬化促進剤の
平方メートル当り約３ないし２０ｇによシ処理すること
も、また第５図に例示したドライタイプ絶縁片９と同様
に集成マイカ層１１を表裏両面からポリエステル不織布
で挾持する如くにすることも行われる。

更にその頭部部分にドライタイプ絶縁板１２が配置され
た素線導体束１４の外表面をテトロンガラステープから
なる収縮テープ１３により、前記素線束１４が崩れるこ
とを防止しかつドライタイプ絶縁片８及びドライタイプ
絶縁板１２が素線導体束１４から脱落するのを阻止し得
る程度に飛び巻きを施し、予め約１４℃〜１５０℃に加
熱した素線導体固め機に収納し、数ｉｏｋ＆、に肩の面
圧で数１０秒間加圧した後、前記面圧を零に戻しその櫨
ま数分間素線導体固め機内に放置してテトロンガラス収
縮テープ１３を収縮させる如くにして素線導体束１４の
形成処理を行う。

次に前記の如くにして形成処理が行われた素線導体束１
４上にガラスクロスあるいはポリエステル不織布などの
裏打ち材に集成マイカあるいははがしマイカをはり合わ
せてなるドライタイプ絶縁テープを巻回し、素線導体束
１４諸共エポキシ樹脂あるいは不飽和ポリエステル樹脂
などを真空加圧含浸し硬化させて対地絶縁層５を形成す
る０その際同時に前記の如くに樹脂硬化促進剤によって
処理されたドライタイマ絶縁片８並びにドライタイプ絶
縁板１２にも前記樹脂が含浸され良好に硬化される。そ
の結果素線導体１１Ｍ打ち材６とマイカ層７とからなる
ドライタイプ絶縁片８、ポリエステル不織布１（１，集
成マイカ層１１とからなるドライタイプ絶縁板１２．収
縮テープ１３並びに最も外側の対地絶縁層５が前記エポ
キシ樹脂あるいは不飽和ポリエステル樹脂の真空加圧含
浸硬化によって相互に良好に接着して一体化した絶縁部
分を構成するから、ｔａｎδ特性において優れ、しかも
回転電機の始動停止の反覆に原因するヒートサイクルに
おいてもはく離することのない良好な絶縁コイル１５が
完成する。

第１０図は前記の如くにして形成された本発明にかかわ
る回転電機の絶縁コイルの初期ｔａｎδの１１圧特性を
示すＡ曲線と従来の回転電機の絶縁コイルのそれを示す
８曲線とを比較表示するもので、本発明にかかわる絶縁
コイル１５のＡ特性曲線においては印加電圧の上昇に伴
って生ずるｔａｎδの増加の割合が従来の絶縁コイルの
Ｂ特性曲線の場合に比較して著しく小で、絶縁コイル１
５の内部に残存する空げきが極めて少いことを表示して
いる。

また第１１図は常温と１７５℃との間で温度を反国賓化
して行ったヒートサイクル試験において本発明にかかわ
る回転電機の絶縁コイル１５の定格電圧におけるｔａｎ
δと１ないし２　ｋＶにおけるｔａｎδとの差から求め
られるΔｔａｎδの変化の特性曲線Ｃと従来の回転電機
の絶縁コイルのΔｔａｎδの変化の特性曲線りとを比較
したもので、ヒートサイクル数の増加に伴う本発明にか
かわる絶縁コイル１５のΔｔａｎδの増加が従来の絶縁
コイルのそれに比較して著しく小で安定しておシ、本発
明にかかわる絶縁コイル１５においては素線導体が含浸
された樹脂の硬化に伴って各部の絶縁材と一体化されて
はく離することがないことを示しており、従来の絶縁コ
イルに比較して素線導体と絶縁材との接着性が格段に良
好であることを表示している。

以上回転電機の絶縁コイルの素線導体の転位個所におけ
る本発明にかかわるドライタイプ絶縁片並びにドライタ
イプ絶縁板の適用について説明したが、この種の絶縁片
及び絶縁板は絶縁コイルのコイル端の素線導体の絶縁補
強処理、並びに小形回転電機の口出し線の絶縁処理など
にも有利に適用することができる。

〈発明の効果〉 本発明は以上に説明した如く並列をなす複数個の素線導
体にレーベル転位を行った後絶縁テープを巻回し、熱硬
化性樹脂を真空加圧含浸硬化させてなる回転電機の絶縁
コイルにおいて、前記素線導体がそのレーベル転位部に
おいて２個の素線導体Ｋまたがる部分にドライタイプ絶
縁片を挿着し、かつ前記素線導体束の転位部の全長にわ
たってその上にドライタイプ絶縁板を設け、前記素線導
体束の全長を収縮性絶縁テープで束縛して成形処理を行
った後前記絶縁テープを巻回し熱硬化性樹脂を真空加圧
含浸硬化させることによシ、素線導体とドライタイプ絶
縁片、ドライタイプ絶縁板、対地絶縁層とを良好に一体
化してはく離し難い絶縁コイルを形成できるから、従来
のプリプレグ材絶縁片並びに絶縁板を使用したＩ！！縁
コイルの場合の如くに二重樹脂構造に基づくはく離の虞
れがなく、始動停止に伴うヒートサイクルにおいて優れ
九特性を有し、かつ素線導体束の頭部附近における空げ
きの発生を著しく抑止できるから、絶縁コイルの長寿命
化と信頼性の向上を実現し得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は素線導体一般のレーベル転位の状態を例示する
概略側４面図を第２図はレーベル転位のために曲げ加工
が施された素線導体の概略平面図を、第３図は前記素線
導体のレーベル転位部が２個の素線導体にまたがる個所
に絶縁片を挿着した場合の概略平面図を、第４図及び第
５図は本発明にかかわる絶縁フィルのドライタイプ絶縁
片を例示する概略横断面図を、第６図は本発明にかかわ
る絶縁コイルのドライタイプ絶縁板を例示する概略横断
面図を、第７図は本発明にかかわる絶縁コイルを例示す
る概略部分的横断面図を、第８図は従来の絶縁コイルの
素線導体束を例示する概略横断面図を、第９図は従来の
絶縁コイルを例示する概略横断面図を、第１０図は本発
明にかかわる絶縁コイルの初期ｔａｎδと従来の絶縁コ
イルの初期ｔａｎδし＾術工壮糾小剛詰も加１箒斗１凸
幻笥も　竺１１図は本発明にかかわる絶縁コイルのΔｔ
ａｎδと従来の絶縁コイルのΔｔａｎδとのヒートサイ
クルにおける変化を比較表示する曲線図を表わす。 １・・・・・・素線導体、５・・・・・・対地絶り層、
８．９・・・・・・ドライタイプ絶縁片、１２・・・・
・・ドライタイプ絶縁板、１３・・・・・・収縮性絶縁
テープ、１４・・・・・・素線導体束、１５・・・・・
・絶縁コイル。 ７、ヂ゛　、 ’Ｍ）ｙｎＪ？”　　山　ｕ’Ａ １素８尊休 第１図 第２図 第３図 旦ドライフイブ紀糸し序 第５図 １５、Ｍ！−縁コイル 第７図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）並列をなす複数個の素線導体にレーべル転位を行つ
   た後絶縁テープを巻回し、熱硬化性樹脂を真空加圧含浸
   硬化させてなる回転電機の絶縁コイルにおいて、前記素
   線導体がそのレーベル転位部において２個の素線導体に
   またがる部分にドライタイプ絶縁片を挿着し、かつ前記
   素線導体束の転位部の全長にわたつてその上にドライタ
   イプ絶縁板を設け、前記素線導体束の全長を収縮性絶縁
   テープで束縛して成形処理を行つた後前記絶縁テープを
   巻回し、熱硬化性樹脂を真空加圧含浸硬化させる如くに
   してなることを特徴とする回転電機の絶縁コイル。