JPWO2020075269A1 - 固定子コイル、その製造方法及び回転電機 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施の形態1に係る回転電機の固定子の斜視断面図である。図1において、回転電機の固定子には、固定子鉄心1の内周側に形成された複数のスロット2内で上下2段に固定子コイル3が収納されている。この2段の固定子コイル3の間にはスペーサー4が挿入されている。スロット2の開口端部には、固定子コイル3を固定するためのウェッジ5が挿入されている。このウェッジ5は、回転電機の運転時に固定子コイル3から発生する電磁振動を抑制する効果がある。また、コイル導体6の断面形状は矩形である。コイル導体6は、その外周が、第一絶縁層と第二絶縁層とを有する絶縁部7で覆われることにより、固定子鉄心1との対地絶縁が確保されている。コイル導体6としては、ガラステープなどの絶縁材で被覆され、断面形状が矩形である金属素線を複数束ねたもの、絶縁被膜を有する電線などを用いることができる。金属素線としては、特に限定されず、銅、アルミニウム、銀などからなる素線を用いることができる。
実施の形態2においては、固定子コイルの製造方法について説明する。図4は、実施の形態2に係る固定子コイルの製造方法のフローチャートである。コイル導体6への絶縁部7の形成方法は、真空加圧含浸方法、レジンリッチ法などがあるが、以下では真空加圧含浸方法を採用した製造方法について説明する。
図5は、実施の形態3に係る回転電機の固定子の要部を模式的に示す図であり、回転軸に沿った断面を示す図(横断面図)である。図6は、実施の形態3に係る回転電機の固定子の要部を模式的に示す図であり、回転軸に直交する断面を図5の矢印A方向から見た図(縦断面図)である。
コイル導体(断面形状:10mm×50mmの矩形、長さ:1m)の外周に表1に示される第一のマイカテープを巻いて積層させ、積層させた第一のマイカテープの外周に表1に示す第二のマイカテープを巻いて積層させた後、減圧雰囲気下において、マイカテープが巻かれたコイル導体に、ビスフェノールF型エポキシ及びヘキサヒドロ無水フタル酸(エポキシ樹脂用硬化剤)を含む液状熱硬化性樹脂組成物を含浸させた。なお、第一のマイカテープ及び第二のマイカテープの補強材には、マイカテープ1m2当たり20g(目付量20g/m2)のガラスクロスを用いた。含浸性を向上させるため、液状熱硬化性樹脂組成物は50℃に加温して用いた。マイカテープが巻かれたコイル導体が液状熱硬化性樹脂組成物に完全に浸漬した状態で4時間保持した後、0.7MPaの加圧雰囲気にて8時間保持した。その後、マイカテープが巻かれたコイル導体を取り出し、155℃で24時間加熱して液状熱硬化性樹脂組成物を硬化させ、実施例1の固定子コイルを得た。得られた固定子コイルの中央30cmの長さに耐電圧試験のために銀ペーストを用いて電極を配置するとともに、電界緩和のために銀ペーストの端部から固定子コイルの端部にかけてSiC塗料を塗り、100℃で3時間乾燥させた。その後、固定子コイルに交流電圧を1KV/mmの昇圧速度で印加し、絶縁破壊に至った電圧を測定した。また、固定子コイルの中心部を径方向に切断し、その断面を顕微鏡で観察し、ボイドの有無を確認した。ボイドが無い場合を含浸性良好(○)、ボイドが有る場合を含浸性不良(×)と評価した。結果を表1に示す。
表1に示す第一のマイカテープ及び第二のマイカテープを用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例2〜10の固定子コイルを得た。得られた固定子コイルを実施例1と同様に評価した。なお、絶縁破壊電圧は、実施例1の固定子コイルの絶縁破壊電圧の値の100%以上120%以下のものを良好(○)、80%以下のものを不良(×)と評価した。結果を表1に示す。
表2に示す第一のマイカテープ及び第二のマイカテープを用いたこと以外は実施例1と同様にして、比較例1〜12の固定子コイルを得た。得られた固定子コイルを実施例1と同様に評価した。なお、絶縁破壊電圧は、実施例1の固定子コイルの絶縁破壊電圧の値の100%以上120%以下のものを良好(○)、80%以下のものを不良(×)と評価した。結果を表2に示す。
Claims (4)
- コイル導体と、
前記コイル導体の外周に第一のマイカテープを巻いて積層させた第一絶縁層と、
前記第一絶縁層の外周に第二のマイカテープを巻いて積層させた第二絶縁層と
を備える固定子コイルであって、
前記第一のマイカテープにおけるマイカ粒子の含有量が、マイカテープ1m2当たり30g以上100g以下であり、
前記第一のマイカテープに含まれるマイカ粒子の60質量%以上が、公称目開き250μmのJIS標準篩を通過し、
前記第一のマイカテープの積層厚みが、0.1mm以上1mm以下であり、
前記第二のマイカテープに含まれるマイカ粒子の40質量%以下が、公称目開き250μmのJIS標準篩を通過する、
固定子コイル。 - 前記コイル導体の断面形状が矩形である請求項1に記載の固定子コイル。
- コイル導体の外周に第一のマイカテープを巻いて厚みが0.1mm以上1mm以下となるように積層させる工程と、
積層させた前記第一のマイカテープの外周に第二のマイカテープを巻いて積層させる工程と、
前記第一のマイカテープ及び前記第二のマイカテープが巻かれたコイル導体に液状熱硬化性樹脂組成物を含浸させる工程と、
前記液状熱硬化性樹脂組成物を加熱硬化させる工程と
を含むコイルの製造方法であって、
前記第一のマイカテープにおけるマイカ粒子の含有量が、マイカテープ1m2当たり30g以上100g以下であり、
前記第一のマイカテープに含まれるマイカ粒子の60質量%以上が、公称目開き250μmのJIS標準篩を通過し、
前記第二のマイカテープに含まれるマイカ粒子の40質量%以下が、公称目開き250μmのJIS標準篩を通過する、
固定子コイルの製造方法。 - 固定子鉄心のスロット内に、請求項1又は2に記載の固定子コイルが収納されている回転電機。
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