KR101665910B1 - 내코로나성 평각 권선 - Google Patents

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홍영호
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최신영
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Abstract

본 발명은 내코로나성 평각 권선에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 내코로나성이 우수할 뿐만 아니라 밀착성 및 유연성이 우수한 절연 코팅층을 갖는 내코로나성 평각 권선에 관한 것이다.

Description

내코로나성 평각 권선{Flat winding wire having corona resistance}
본 발명은 내코로나성 평각 권선에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 내코로나성이 우수할 뿐만 아니라 밀착성 및 유연성이 우수한 절연 코팅층을 갖는 내코로나성 평각 권선에 관한 것이다.
일반적으로 에나멜선은 절연전선으로서 전기기기 내부에서 코일의 형태로 감겨져 자기 에너지 변환과정을 통하여 전기적 에너지와 기계적 에너지를 상호 변환시키는 역할을 한다.
이러한 에나멜선은 일반적으로 구리 등의 도체선과 이를 둘러싸는 절연 코팅층으로 구성된다. 또한, 에나멜선의 절연 코팅층은 유기용매와 고분자 수지로 이루어진 절연 바니시를 도체 표면에 코팅하여 400℃ 이상의 고온에서 건조, 경화를 진행시켜서 형성한다.
상기 에나멜선은 현재 중전기 제품, 자동차 부품, 가전제품, 의료기기, 항공우주 산업의 핵심 소재 등 다양한 분야에 사용되고 있으나, 고전압 환경의 모터에 적용되는 경우 내코로나 특성 등이 불충분한 경우 절연 코팅층을 형성하는 절연 피막들 사이 또는 절연 피막 내부에 미세한 빈틈이 생겨 그 부분에 전계가 집중되는 코로나 현상으로 부분방전이 일어나게 된다.
상기 코로나 방전에 의해 생성된 하전 입자들의 충돌은 발열 및 절연 코팅층의 분해를 유발하고, 결과적으로 절연 파괴가 일어난다. 최근 에너지 절약으로 인해 인버터 모터(inverter motor) 등을 적용한 시스템이 활용되고 있는데, 이러한 시스템에서 인버터 서지(inverter serge)에 의한 절연 파괴가 일어나는 사례들이 많아지고 있다. 이러한 인버터 서지에 의한 절연 파괴 역시 인버터 서지에 의한 과전압이 코로나 방전을 일으키기 때문이라 판명되어 지고 있다.
이러한 에나멜선에 충분한 내코로나 특성을 부여하기 위하여 절연 코팅층을 형성하는 수지에 실리카, 이산화티타늄 등의 무기 절연 입자를 첨가한 에나멜선이 공지되어 있다. 상기 무기 절연 입자는 에나멜선에 내코로나성을 부여하는 것 이외에 열전도도의 향상, 열팽창의 감소 및 강도 향상에 기여한다.
다만, 상기 무기 절연 입자의 함량이 증가할수록 내코로나 특성은 향상되나 도체와 절연 코팅층 간의 밀착성, 절연 코팅층의 유연성이 저하되는 문제가 있다. 따라서, 절연 코팅층에 다량의 무기 절연 입자를 함유하는 에나멜선을 전기기기의 코일에 적용할 경우 절연 코팅층에 다수의 균열이 발생하고 결과적으로 본래의 목적인 내코로나성의 효과를 발휘할 수 없게 된다.
한편, 상기 에나멜선은 단면의 형상에 따라 환선 에나멜선과 평각 에나멜선으로 구분되며, 상기 평각 에나멜선은 상기 환선 에나멜선에 비해 권취되었을 때 빈 공간을 줄일 수 있고 정렬 권취가 가능하여 전기 변화 효율을 증대시킬 수 있고 작동 소음을 줄일 수 있는 장점이 있다. 이러한 장점으로 최근 평각 에나멜선의 수요가 크게 증가하고 있는 추세이다.
그러나, 평각 에나멜선은 구조적으로 도체의 모서리 부분에 전계가 집중되고, 또한 상기 도체의 외주에 절연 코팅층을 형성할 때 모서리 부분의 절연 코팅층이 평면 부분의 절연 코팅층에 비해 상대적으로 두께가 얇게 형성되고 평면 부분도 길이가 길수록 코팅층의 두께가 얇게 형성되는 등 절연 코팅층의 균일한 두께 제어가 곤란하기 때문에, 이로 인해 내코로나성이 크게 저하될 수 있으므로, 목적한 내코로나성을 구현할 수 있는 상기 절연 코팅층의 두께에 대한 설계가 극히 곤란한 문제가 있고, 나아가 상기 절연 코팅층이 점도, 표면장력 등이 상이한 2종 이상의 코팅층이 적층됨으로써 형성되는 경우에는 문제가 더욱 심각하다.
따라서, 절연 코팅층의 정밀한 두께 설계를 통해 점도, 표면장력 등이 상이한 2종 이상의 코팅층이 적층됨으로써 형성되는 경우에도 내코로나성이 우수할 뿐만 아니라, 이와 상충관계에 있는 밀착성 및 유연성이 우수한 절연 코팅층을 갖는 내코로나성 평각 권선이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 내코로나성이 우수한 절연 코팅층을 갖는 평각 권선을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 내코로나성이 우수한 동시에 이와 상충관계에 있는 밀착성 및 유연성이 우수한 절연 코팅층을 갖는 평각 권선을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은,
내코로나성 평각 권선으로서, 평각부와 굴곡부를 구비한 단면 형상을 가지는 도체선 및 상기 도체선을 감싸는 절연 코팅층을 포함하고, 상기 절연 코팅층은 고분자 수지 및 나노 무기입자를 포함하는 하나 이상의 내써지 바니시층과 고분자 수지를 포함하는 하나 이상의 절연 바니시층을 포함하고, 아래 수학식 1로 정의된 상기 내써지 바니시층의 두께 증가율이 아래 수학식 1로 정의된 상기 절연 바니시층의 두께 증가율에 비해 큰 것을 특징으로 하는 내코로나성 평각 권선을 제공한다.
[수학식 1]
두께 증가율(%) = {(굴곡부에서의 층두께-평각부에서의 층두께)/평각부에서의 층두께} ×100
상기 수학식 1에서,
굴곡부에서의 층두께는 상기 도체선의 각각의 굴곡부에서 측정한 내써지 바니시층 또는 절연 바니시층의 두께의 평균값이고,
평각부에서의 층두께는 상기 도체선의 각각의 평각부에서 측정한 내써지 바니시층 또는 절연 바니시층의 두께의 평균값이다.
여기서, 상기 내써지 바니시층의 두께 증가율이 10 내지 50%인 것을 특징으로 하는, 내코로나성 평각 권선을 제공한다.
상기 절연 코팅층의 평균두께가 70 내지 120 ㎛인 것을 특징으로 하는, 내코로나성 평각 권선.
또한, 상기 절연 코팅층의 평균두께를 기준으로, 상기 내써지 바니시층의 평균두께가 30 내지 50 %를 차지하고, 상기 절연 바니시층의 평균두께가 50 내지 70 %를 차지하는 것을 특징으로 하는, 내코로나성 평각 권선을 제공한다.
여기서, 상기 절연 바니시층은 상기 도체선과 상기 내써지 바니시층 사이에 적층된 제1 절연 바니시층 및 상기 내써지 바니시층 위에 적층된 제2 절연 바니시층을 포함하고, 상기 제1 절연 바니시층 및 상기 제2 절연 바니시층은 각각 독립적으로 상기 절연 코팅층의 평균두께의 20 내지 40 %의 평균두께를 갖는 것을 특징으로 하는, 내코로나성 평각 권선을 제공한다.
또한, 상기 굴곡부에서의 절연 코팅층의 두께가 상기 평각부에서의 절연 코팅층의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는, 내코로나성 평각 권선을 제공한다.
한편, 상기 각각의 굴곡부에 형성된 라운드의 곡률반경(R1)은 상기 각각의 굴곡부에 형성된 절연 코팅층의 곡률반경(R2)에 비해 큰 것을 특징으로 하는, 내코로나성 평각 권선을 제공한다.
그리고, 상기 도체선은 무산소동으로 이루어진 것을 특징으로 하는, 내코로나성 평각 권선을 제공한다.
또한, 상기 절연 코팅층에 포함된 상기 고분자 수지는 폴리아미드 이미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리비닐포르말 수지, 폴리우레탄 수지, 내열성 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르 수지 및 폴리에스테르 이미드 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 내코로나성 평각 권선을 제공한다.
나아가, 상기 나노 무기입자는 실리카, 알루미나, 이산화티탄, 지르코니아, 이트리아, 운모, 클레이, 제올라이트, 산화크롬, 산화아연, 산화철, 산화마그네슘, 산화칼슘, 산화스칸디늄 및 산화바륨으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 내코로나성 평각 권선을 제공한다.
여기서, 상기 나노 무기입자의 함량은 상기 내써지 바니시층에 포함된 고분자 수지 100 중량부를 기준으로 5 내지 15 중량부인 것을 특징으로 하는, 내코로나성 평각 권선을 제공한다.
또한, 상기 나노 무기입자는 크기가 5 내지 100 nm이고, 표면이 소수성으로 개질된 것을 특징으로 하는, 내코로나성 평각 권선을 제공한다.
한편, 상기 내써지 바니시층이 상기 도체선 위에 형성되는 경우 상기 내써지 바니시층은 밀착력 향상제를 추가로 포함하고, 상기 절연 바니시층이 상기 도체선 위에 형성되는 제1 절연 바니시층을 포함하는 경우 상기 제1 절연 바니시층은 밀착력 향상제를 추가로 포함하고, 상기 밀착력 향상제는 멜라민계 밀착제, 아민계 밀착제, 메르캅탄계 밀착제 및 폴리카르보이미드 밀착제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 밀착제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 내코로나성 평각 권선을 제공한다.
그리고, 내코로나성 평각 권선으로서, 평각부와 굴곡부를 구비한 단면 형상을 가지는 도체선 및 상기 도체선을 감싸는 절연 코팅층을 포함하고, 상기 절연 코팅층은 고분자 수지 및 나노 무기입자를 포함하는 하나 이상의 내써지 바니시층과 고분자 수지를 포함하는 하나 이상의 절연 바니시층을 포함하고, 아래 수학식 1로 정의된 상기 내써지 바니시층의 두께 증가율이 아래 수학식 1로 정의된 상기 절연 코팅층의 두께 증가율에 비해 큰 것을 특징으로 하는 내코로나성 평각 권선을 제공한다.
[수학식 1]
두께 증가율(%) = {(굴곡부에서의 층두께-평각부에서의 층두께)/평각부에서의 층두께} ×100
상기 수학식 1에서,
굴곡부에서의 층두께는 상기 도체선의 각각의 굴곡부에서 측정한 내써지 바니시층 또는 절연 코팅층 두께의 평균값이고,
평각부에서의 층두께는 상기 도체선의 각각의 평각부에서 측정한 내써지 바니시층 또는 절연 코팅층 두께의 평균값이다.
여기서, 상기 내써지 바니시층의 두께 증가율이 10 내지 50%인 것을 특징으로 하는, 내코로나성 평각 권선을 제공한다.
또한, 상기 절연 코팅층의 평균두께가 70 내지 120 ㎛인 것을 특징으로 하는, 내코로나성 평각 권선을 제공한다.
여기서, 상기 절연 코팅층의 평균두께를 기준으로, 상기 내써지 바니시층의 평균두께가 30 내지 50 %를 차지하고, 상기 절연 바니시층의 평균두께가 50 내지 70 %를 차지하는 것을 특징으로 하는, 내코로나성 평각 권선을 제공한다.
또한, 상기 절연 바니시층은 상기 도체선과 상기 내써지 바니시층 사이에 적층된 제1 절연 바니시층 및 상기 내써지 바니시층 위에 적층된 제2 절연 바니시층을 포함하고, 상기 제1 절연 바니시층 및 상기 제2 절연 바니시층은 각각 독립적으로 상기 절연 코팅층의 평균두께의 20 내지 40 %의 평균두께를 갖는 것을 특징으로 하는, 내코로나성 평각 권선을 제공한다.
그리고, 상기 각각의 굴곡부에 형성된 라운드의 곡률반경(R1)은 상기 각각의 굴곡부에 형성된 절연 코팅층의 곡률반경(R2)에 비해 큰 것을 특징으로 하는, 내코로나성 평각 권선을 제공한다.
본 발명에 따른 내코로나성 평각 권선은 구조적으로 모서리 부분에 전계가 집중되고 코팅 부위별로 형성되는 절연 코팅층의 두께가 상이하며 점도, 표면장력 등이 상이한 2종 이상의 절연 피막이 적층되어 절연 코팅층이 형성되기 때문에 절연 코팅층의 두께 설계가 극히 곤란한 경우에도 목적한 내코로나성을 구현할 수 있는 우수한 효과를 나타낸다.
또한, 본 발명에 따른 내코로나성 평각 권선은 내코로나성이 우수함에도 불구하고 이와 상충관계에 있는 절연 코팅층의 밀착성 및 유연성이 우수한 효과를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 내코로나성 평각 권선의 하나의 실시예에 관한 단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 내코로나성 평각 권선의 또 다른 실시예에 관한 단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 도 1에 도시된 내코로나성 평각 권선의 단면에서 굴곡부 및 평각부 각각의 절연 코팅층의 두께를 측정하기 위한 방법을 도시한 것이다.
도 4는 도 2에 도시된 내코로나성 평각 권선의 단면에서 굴곡부 및 평각부 각각의 절연 코팅층의 두께를 측정하기 위한 방법을 도시한 것이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1 및 2는 본 발명에 따른 내코로나성 평각 권선의 실시예들에 관한 단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 내코로나성 평각 권선은 전류가 흐르는 통로 역할을 하는 도체선(10,10') 및 상기 도체선(10,10')을 따라 흐르는 전류가 외부로 누설되는 것을 방지하기 위해 상기 도체선(10,10')을 감싸는 절연 코팅층(20,20')을 포함한다.
상기 도체선(10,10')은 전도율이 높은 금속이 사용되며 주로 구리, 구리합금, 알루미늄, 알루미늄 합금 등으로 이루어질 수 있고, 납땜성을 고려시 바람직하게는 무산소동으로 이루어질 수 있다. 상기 도체선(10,10')은 단면 형상이 평각 모양으로서 도 1에 도시된 바와 같이 평면 부분인 상하좌우 4개의 평각부(p1,p2,p3,p4)와 모서리 부분인 4개의 굴곡부(r1,r2,r3,r4)를 갖거나, 도 2에 도시된 바와 같이 평면 부분인 상하 2개의 평각부(p1',p2')와 모서리 부분인 2개의 굴곡부(r1',r2')를 갖는다.
또한, 도 1에 도시된 도체선(10)에서, 상기 각각의 굴곡부(r1,r2,r3,r4)는 특정 곡률반경(R1)의 라운드가 형성될 수 있고, 상기 곡률반경(R1)은 상기 굴곡부(r1,r2,r3,r4)에 형성되는 절연 코팅층(20,20')의 곡률반경(R2)에 비해 클 수 있다. 상기 도체선(10)을 감싸는 절연코팅층(20,20') 내지 이하에서 서술하는 내써지 바니시층과 절연 바니시층은 상기 도체선의 평각부 및 굴곡부에 대응하는 평각부와 굴곡부를 구비하게 되며, 상기 도체선의 곡률반경(R1)에 비해 상기 절연 코팅층(20,20')의 곡률반경(R2)이 큰 경우 상기 굴곡부(r1,r2,r3,r4)에서의 절연 코팅층(20,20') 두께가 불충분해 절연에 취약할 수 있다.
상기 절연 코팅층(20,20')은 폴리아미드 이미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리비닐포르말 수지, 폴리우레탄 수지, 내열성 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에스테르 이미드 수지 등으로부터 선택되는 1종 이상의 수지를 포함할 수 있고, 특히 상기 내코로나성 평각 권선이 전기자동차 또는 하이브리드 자동차용인 경우 상기 절연 코팅층(20,20')은 내열성이 우수한 폴리아미드 이미드 수지를 포함하는 것이 바람직하다.
구체적으로, 전기자동차 또는 하이브리드 자동차 모터는 소형화 및 고출력화가 요구되고 있는 실정이다. 상기 고출력화 요구를 충족시키기 위해 전류를 증가시키는 경우 상기 모터에 적용되는 평각 권선의 체적이 증가함으로써 상기 소형화 요구를 만족시키지 못한다.
따라서, 상기 평각 권선의 체적을 증가시키지 않으면서 상기 고출력화 요구를 충족시키기 위해 인가되는 전압을 증가시키는 것을 고려해 볼 수 있는데, 이러한 경우 인버터가 모터구동에 필요한 정현파 생성시 발생하는 서지전압이 높아지고 부분방전에 의한 절연파괴가 일어날 수 있다.
그러므로, 상기 부분방전의 발생 자체를 방지하기 위해 상기 평각 권선을 구성하는 절연 코팅층의 두께를 두껍게 형성할 수 있지만, 이러한 경우 권선의 밀착성, 피막흠성 등이 저하되고, 이로써 모터 크기 증가 및 점적율의 저하로 모터 효율이 저하될 수 있다.
결과적으로, 상기 평각 권선에서 요구되는 부분방전개시전압(PDIV)을 만족하면서 상기 평각 권선이 적용되는 모터의 소형화 및 고출력화를 위해 상기 평각 권선의 절연 코팅층의 두께를 최소화하면서 높은 내써지 특성을 확보할 필요가 있다.
이러한 상황에서, 상기 절연 코팅층(20,20')의 평균두께는 70 내지 120 ㎛일 수 있다. 상기 절연 코팅층(20,20')의 평균두께가 70 ㎛ 미만인 경우 상기 평각 권선의 절연파괴전압(BDV)이 저하될 수 있는 반면, 120 ㎛ 초과인 경우 상기 평각 권선이 모터 등에 적용시 뒤틀림이나 구부림에 의해 상기 절연 코팅층(20,20')이 갈라지고 점적률이 낮아져 상기 모터 등의 기능이 저하될 수 있다.
상기 절연 코팅층(20,20')은 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 서로 동일 또는 상이한 수지를 포함하는 다층 구조로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 상기 절연 코팅층(20,20')은 내코로나성을 구현하기 위해 상기 수지에 나노 무기입자가 균일하게 분산되어 포함되는 하나 이상의 내써지 바니시층(21,21')과, 상기 내써지 바니시층(21,21') 아래에 적층되어 형성됨으로써 상기 도체선(10,10')과의 우수한 밀착성을 구현하는 제1 절연 바니시층(22a,22a') 및/또는 상기 내써지 바니시층(21,21') 위에 적층되어 형성됨으로써 외부의 충격이나 압력으로부터 상기 내써지 바니시층(21,21')을 보호하고 상기 절연 코팅층(20,20')의 매끄러운 표면 특성을 구현하는 제2 절연 바니시층(22b,22b')을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 절연 코팅층(20,20')의 평균두께를 기준으로, 상기 내써지 바니시층(21,21')의 평균두께는 30 내지 50%를 차지하고, 상기 절연 바니시층(22,22')의 평균두께는 50 내지 70%를 차지할 수 있다. 또한, 상기 절연 바니시층(22,22')이 상기 내써지 바니시층(21,21') 아래에 적층된 제1 절연 바니시층(22a,22a') 및 상기 내써지 바니시층(21,21') 위에 적층된 제2 절연 바니시층(22b,22b')을 모두 포함하는 경우, 상기 제1 절연 바니시층(22a,22a') 및 상기 제2 절연 바니시층(22b,22b')은 각각 상기 절연 코팅층(20,20')의 평균두께의 20 내지 40%의 평균두께를 가질 수 있다.
상기 내써지 바니시층(21,21')의 평균두께가 상기 절연 코팅층(20,20')의 평균두께의 30% 미만인 경우 상기 평각 권선의 부분방전개시전압(PDIV)이 저하될 수 있는 반면, 50% 초과인 경우 상기 절연 코팅층(20,20')의 피막흠성이 저하될 수 있다.
상기 나노 무기입자는 인버터 서지(inverter serge)에 의한 코로나 방전에 따른 절연파괴를 방지하고, 열전도도 향상, 열팽창 감소, 에나멜선 강도의 향상 등의 역할을 하고, 예를 들어, 실리카, 알루미나, 이산화티탄, 지르코니아, 이트리아, 운모, 클레이, 제올라이트, 산화크롬, 산화아연, 산화철, 산화마그네슘, 산화칼슘, 산화스칸디늄, 산화바륨 등으로부터 선택되는 1종 이상의 나노 무기입자를 포함할 수 있다.
상기 나노 무기입자가 분산된 수지를 제조하는 방법은 이미 공지되어 있고, 예를 들어, 미국 특허 제6,403,890호에 개시된 볼-밀(ball-milling), 미국 특허 제4,493,873호에 개시된 고전단력 혼합(high shear mixing)의 기계적 방법, 미국 특허 제6,180,888호에 개시된 단순 교반, 일본 공개특허 제2003-36731호에 개시된 솔-겔(sol-gel) 방법 등을 이용할 수 있다.
또한, 상기 나노 무기입자가 내코로나성을 효과적으로 발휘하기 위해, 우수한 분산특성, 극미세 입자 크기, 바람직하게는, 4 내지 100nm의 나노 사이즈, 높은 비표면적(BET), 바람직하게는, 100 내지 300㎡/g의 비표면적, 높은 순도, 바람직하게는, 95% 이상의 순도, 구형 입자 형상, 기공 부재 등이 요구되며, 이러한 특성들을 개선하는 다양한 방법이 이미 공지되어 있다.
예를 들어, 독일 특허 제4209964호는 수지 내에서 분산이 용이하도록 표면 개질된 나노 무기입자, 예를 들어, 표면이 실란화된 나노 무기입자를 개시하고 있다. 상기 나노 무기입자는 일반적으로 표면이 친수성이므로 소수성인 상기 수지 내에서 서로 응집하고 분산이 어려운 문제가 있으므로, 상기 수지 내에서의 상기 나노 무기입자의 분산성을 향상시키기 위해 상기 나노 무기입자의 표면에 상기 수지와 공유 결합 또는 비공유 결합을 할 수 있는 작용기를 갖는 표면개질제를 코팅하는 방식으로 상기 나노 무기입자의 표면을 소수성으로 개질할 수 있다.
구체적으로, 상기 표면이 개질된 나노 무기입자는 톨루엔, 자일렌, 에탄올, 크레졸 등의 용매에 상기 나노 무기입자를 첨가하여 혼합액을 만들고, 상기 혼합액에 아민, 에폭시, 티올, 카르복시산, 술폰산, 인산, 포스핀산, 시안산 및 실란으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 표면개질제를 첨가하여 반응시킴으로써 제조될 수 있다.
상기 나노 무기입자의 함량은 상기 수지 100 중량부를 기준으로 5 내지 15 중량부일 수 있다. 상기 나노 무기입자의 함량이 5 중량부 미만인 경우 내코로나성이 불충분할 수 있는 반면, 15 중량부 초과인 경우 상기 도체선(10,10')과 상기 절연 코팅층(20,20') 사이의 밀착성, 상기 절연 코팅층(20,20')의 유연성 등이 저하될 수 있다.
또한, 상기 나노 무기입자는 입자 1개가 단독으로 존재하거나 2개 이상의 입자가 뭉쳐진 상태로 존재할 수 있으며 약 4 내지 100 nm의 크기로 존재할 수 있다. 상기 나노 무기입자의 크기가 4 nm 미만인 경우 상기 평각 권선의 내코로나성을 증진시키는 효과가 미미할 수 있는 반면, 100 nm 초과인 경우 상기 도체선(10,10')에 대한 상기 절연 코팅층(20,20')의 밀착성, 피막흠성, 유연성 등이 저하될 수 있고, 코로나 방전으로 발생되는 하전 입자가 상기 나노 무기입자와 충돌하여 제조된 상기 절연 코팅층(20,20')이 열화될 수 있다.
상기 절연 코팅층(20,20')은 상기 도체선(10,10')과 상기 절연 코팅층(20,20') 사이의 밀착성을 추가로 향상시키기 위해 상기 내써지 바니시층(21,21') 하부에 제1 절연 바니시층(22a,22a')을 포함할 수 있다. 상기 제1 절연 바니시층(22a,22a')은 나노 무기입자를 포함하는 상기 내써지 바니시층(21,21')에 비해 상기 도체선(10,10')에 대한 밀착성이 우수할 수 있다.
상기 절연 코팅층(20,20') 중 상기 제1 절연 바니시층(22a,22a'), 상기 내써지 바니시층(21,21') 또는 이들 모두는 상기 도체선(10,10')과 상기 절연 코팅층(20,20') 사이의 밀착성을 향상시키기 위해 밀착제, 즉 밀착력 향상제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 밀착제는 부톡시 같은 알콕시 멜라민 수지 등의 멜라민계, 트리 알킬 아민 등의 아민계, 메르캅토 벤즈 이미다졸 등의 메르캅탄계, 폴리카르보디이미드 등으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 밀착제를 포함할 수 있다. 상기 밀착제의 함량은 상기 각각의 바니시층을 구성하는 수지 100 중량부를 기준으로 1 내지 3 중량부일 수 있다.
본 발명의 내코로나성 평각 권선은 구조적으로 모서리 부분인 굴곡부(r1,r2,r3,r4,r1',r2')에 전계가 집중되고, 코팅 다이스를 이용해 도체선(10,10') 표면에 절연 코팅층(20,20')을 형성할 때 상기 도체선(10,10')의 부분별로 형성되는 절연 코팅층(20,20')의 두께가 상이하며, 특히 상기 절연 코팅층(20,20')이 점도, 표면장력 등이 상이한 2종 이상의 바니시층, 즉 상기 제1 절연 바니시층, 상기 내써지 바니시층 및 상기 제2 절연 바니시층을 포함하는 경우 이들의 상이한 물성에 의해 상기 도체선(10,10')의 부분별로 각 바니시층의 두께비가 상이하게 됨으로써, 목적한 내코로나성을 구현하는 동시에 이와 상충관계에 있는 밀착성, 유연성 등을 유지하기 위한 상기 절연 코팅층(20,20')의 두께에 관한 설계가 극히 곤란하다.
이와 관련하여, 본 발명자들은 코팅 다이스의 형상을 조절하면서 과도하게 반복적인 시뮬레이션을 수행함으로써 목적한 내코로나성을 구현하는 동시에 이와 상충관계에 있는 밀착성, 유연성 등을 유지할 수 있는 상기 절연 코팅층(20,20')의 설계, 구체적으로 절연 코팅층(20,20')의 부분별 두께 및 부분별 상관관계, 상기 절연 코팅층(20,20')에 포함된 2종 이상의 상이한 절연층의 부분별 두께비 등을 도출함으로써 본 발명을 완성하였다.
구체적으로, 본 발명에 따른 내코로나성 평각 권선에 있어서, 아래 수학식 1로 정의되는 내써지 바니시층(21,21')의 두께 증가율이 아래 수학식 1로 정의되는 절연 코팅층(20,20'), 특히 절연 바니시층(22,22')의 두께 증가율에 비해 크다.
[수학식 1]
두께 증가율(%)={(굴곡부에서의 층두께-평각부에서의 층두께)/평각부에서의 층두께}×100
상기 수학식 1에서,
굴곡부에서의 층두께는 도 3 또는 4에 도시된 굴곡부(r1,r2,r3,r4,r1',r2') 각각의 기준점(a1,a3,a5,a7,a1',a3')에서 측정점(b1,b3,b5,b7,b1',b3')까지의 직선거리를 측정한 내써지 바니시층, 절연 바니시층 또는 절연 코팅층의 두께(e1,e2,e3,e4,e1',e2')의 평균값이고,
평각부에서의 층두께는 도 3 또는 4에 도시된 평각부(p1,p2,p3,p4,p1',p2') 각각의 기준점(a2,a4,a6,a8,a2',a4')에서 측정점(b2,b4,b6,b8,b2',b4')까지의 직선거리를 측정한 내써지 바니시층, 절연 바니시층 또는 절연 코팅층의 두께(t1,t2,t3,t4,t1',t2')의 평균값이다.
여기서, 도 3에 도시된 상기 굴곡부 각각의 기준점(a1,a3,a5,a7)은 층두께 측정 대상이 되는 두께 측정층(200)의 직하에 형성된 도체선, 내써지 바니시층 또는 절연 바니시층일 수 있는 기저층(100)의 단면이 파선으로 표시된 직사각형임을 가정하여, 상기 기저층(100)의 단면을 이루는 직사각형의 중심점과 각각의 모서리를 연결한 선이 상기 기저층(100) 굴곡부의 외곽선과 만나는 점으로 정의될 수 있고, 상기 측정점(b1,b3,b4,b7)은 상기 두께 측정층(200)의 단면이 직사각형임을 가정하여, 상기 두께 측정층(200)의 단면을 이루는 직사각형의 중심점과 각각의 모서리를 연결한 선이 상기 두께 측정층(200) 굴곡부의 외곽선과 만나는 점으로 정의될 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 상기 평각부 각각의 기준점(a2,a4,a6,a8)은 상기 기저층(100)의 단면을 이루는 직사각형의 중심점과 각 변의 중심을 연결한 선이 상기 기저층(100) 평각부의 외곽선과 만나는 점으로 정의될 수 있고, 상기 측정점(b2,b4,b6,b8)은 상기 두께 측정층(200)의 단면이 직사각형임을 가정하여, 상기 두께 측정층(200)의 단면을 이루는 직사각형의 중심점과 각각의 모서리를 연결한 선이 상기 두께 측정층(200) 평각부의 외곽선과 만나는 점으로 정의될 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 굴곡부 및 평각부 각각의 기준점(a1',a2',a3',a4')은 층두께 측정 대상이 되는 두께 측정층(200')의 직하에 형성된 도체선, 내써지 바니시층 또는 절연 바니시층일 수 있는 기저층(100')의 단면이 파선으로 표시된 직사각형임을 가정하여, 상기 기저층(100')의 단면을 이루는 직사각형의 중심점과 각 변의 중심을 연결한 선이 상기 기저층(100') 굴곡부 또는 평각부의 외곽선과 만나는 점으로 정의될 수 있고, 상기 굴곡부 및 평각부 각각의 측정점(b1',b2',b3',b4')은 상기 두께 측정층(200')의 단면이 직사각형임을 가정하여, 상기 두께 측정층(200')의 단면을 이루는 직사각형의 중심점과 각 변의 중심을 연결한 선이 상기 두께 측정층(200)의 굴곡부 또는 평각부의 외곽선과 만나는 점으로 정의될 수 있다.
구체적으로, 상기 내써지 바니시층(21,21')의 두께 증가율이 상기 절연 바니시층(22,22')의 두께 증가율보다 낮은 경우 상기 평각 권선의 굴곡부에 집중된 전계에 의해 상기 평각 권선의 부분방전개시전압(PDIV) 등이 저하되고 상기 내써지 바니시층(21,21')과 상기 도체선(10.10') 사이의 밀착성이 불충분할 수 있다.
특히, 상기 내써지 바니시층(21,21')의 두께 증가율은 10 내지 50%일 수 있다. 즉, 굴곡부의 내써지 바니시층(21,21')의 두께가 평각부의 내써지 바니시층(21,21')의 두께에 비해 10 내지 50% 두껍게 형성될 수 있다.
상기 평각부의 내써지 바니시층(21,21')의 두께를 기준으로, 상기 굴곡부의 내써지 바니시층(21,21')의 두께가 10 % 미만인 경우 상기 평각 권선의 부분방전개시전압(PDIV) 등이 저하될 수 있는 반면, 50 % 초과인 경우 상기 평각부의 내써지 바니시층(21,21')의 두께가 과도하게 얇게 형성되어 상기 평각 권선의 부분방전개시전압(PDIV) 등이 저하되고 상기 도체선(10,10')과 상기 절연 코팅층(20,20') 사이의 밀착성이 저하되며 상기 굴곡부에서의 절연 코팅층(20,20')의 두께가 과도하게 두껍게 형성되어 평각 권선의 유연성이 저하될 수 있으며 상기 굴곡부에서의 절연 바니시층(22,22')의 두께가 상대적으로 얇게 형성되어 피막흠성이 저하될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 내코로나성 평각 권선에 있어서, 상기 굴곡부(r1,r2,r3,r4,r1',r2')에서의 절연 코팅층(20,20')의 두께는 상기 평각부(p1,p2,p3,p4,p1',p2')에서의 절연 코팅층(20,20')의 두께보다 클 수 있다. 상기 굴곡부(r1,r2,r3,r4,r1',r2')는 전계 집중에 의한 절연파괴 내지 부분방전에 취약한 부분으로서, 절연 코팅층(20,20')을 평각부(p1,p2,p3,p4,p1',p2')에 비해 두껍게 형성하여 절연성능을 강화할 수 있다.
구체적으로, 굴곡부(r1,r2,r3,r4,r1',r2')에서의 절연 코팅층(20,20') 두께는 평각부(p1,p2,p3,p4,p1',p2')에서의 절연 코팅층(20,20') 두께 대비 100 내지 150 %일 수 있고, 100 % 미만인 경우, 절연파괴성능 및 내코로나성이 저하되며, 150 % 초과일 경우에는 절연 코팅층(20,20')과 도체선(10,10')간의 밀착성의 저하, 코팅 재료비 상승, 굴곡부 코팅 두께 증가로 인해 평각 권선의 권취시 정렬 권취가 어려워지는 등의 문제가 발생할 수 있어 바람직하지 않다.
[실시예]
1. 제조예
아래 표 1에 나타난 바와 같은 내써지 바니시층 및 절연 바니시층의 두께를 갖는 평각 권선 시편을 제조했다. 여기서, 상기 절연 바니시층은 상기 내써지 바니시층과 평각 도체 사이에 배치된 제1 절연 바니시층 및 상기 내써지 바니시층 위에 적층된 제2 절연 바니시층을 포함하고, 상기 절연 바니시층의 두께는 상기 제1 절연 바니시층의 두께와 상기 제2 절연 바니시층의 두께를 합한 두께이다.
또한, 상기 평각 권선 시편은 도체선에 코팅된 절연 피복층의 두께 편차를 나타내는 코팅 편육도(=절연 코팅층 중 가장 두꺼운 부분의 두께/절연 코팅층 중 가장 얇은 부분의 두께)가 1.5 이하이다.
아래 표 1에 기재된 두께의 단위는 ㎛이다.

 실시예 비교예
1 2 3 4 1 2 3
내써지 바니시층 평각부 29.13 31.13 30.13 28.13 30.05 29.58 31.13
굴곡부 34.65 39.66 40.68 40.8 30.27 31.64 48.70
두께증가율(%) 18.95 27.40 35.01 45.04 0.73 6.96 56.44
절연
바니시층		 평각부 51.20 46.92 49.64 49.50 48.48 49.90 47.40
굴곡부 59.92 53.80 58.42 58.02 60.33 59.40 50.12
두께증가율(%) 17.03 14.66 17.69 17.21 24.44 19.04 5.74
절연
코팅층		 평각부 80.33 78.05 79.77 77.63 78.53 79.48 78.53
굴곡부 94.57 93.46 99.1 98.82 90.60 91.04 98.82
두께증가율(%) 17.73 19.74 24.23 27.30 15.37 14.54 25.84
2. 물성 평가
1) 절연파괴전압(BDV) 평가
실시예 및 비교예 각각에 따른 평각 권선 시편 5개씩에 대해 실온에서 절연파괴전압을 측정하고 측정값의 평균값을 계산했다. 구체적으로, 상기 metal shot method는 반경 25 mm인 맨드릴로 굴곡시킨 권선 시편을 상온에서 쇠구슬이 차있는 통에 넣고 전압을 인가한 후 절연파괴전압을 측정하는 방법이다.
2) 부분방전개시전압(PDIV) 평가
실시예 및 비교예 각각에 따른 평각 권선 시편에 대해 실온에서 60 Hz 사인파를 가지는 전압을 인가하여 부분방전이 개시되는 전압을 측정했다. 여기서, 인가되는 전압을 상승시킬 때 100 pC 이상의 전하량이 검출되는 전압이 1,000 V 미만인 경우 규격 미달(fail)이다.
3) 펄스 내성 평가
실시예 및 비교예 각각에 따른 평각 권선 시편에 1,000 V 전압(10 kHz 사인파)을 인가하고 , 50 mA 이상의 누설전류가 검출될 때까지의 시간을 측정하였다.
4) 밀착성 평가
실시예 및 비교예 각각에 따른 평각 권선 시편에서 절연 코팅층을 둘레 방향으로 절개한 후 신장율 15%로 늘려 신장시킨 후 도체로부터 절연 코팅층이 박리된 길이를 측정하여 도체의 폭(W)에 대한 배수로 기재했다. 측정 결과가 1W 이상이면 규격 미달(fail)이다.
5) 피막흠성 평가
규격 JIS C 3003, 섹션 7.1.2에 따라 실시예 및 비교예 각각에 따른 평각 구너선 시편에 대해 피막흠성 평가를 수행했다. 구체적으로, 도체 폭(W)의 3배가 되는 직경(3W)의 맨드릴로 굴곡시킨 시편 3개 및 도체 높이(T)의 3배가 되는 직경(3T)의 맨드릴로 굴곡시킨 시편 3개 중 크랙이 발생하면 규격 미달(fail)이다.
상기 물성의 평가결과는 아래 표 2에 나타난 바와 같다.
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 비교예1 비교예2 비교예3
절연파괴전압(V) 9900 9200 10600 11000 9000 8600 10000
부분방전개시전압 pass pass pass pass fail fail pass
펄스 내성(hour) 10↑ 10↑ 10↑ 10↑ 3 5 10↑
밀착성 pass pass pass pass pass pass fail
피막흠성: 3T 맨드릴 pass pass pass pass pass pass fail
피막흠성: 3W 맨드릴 pass pass pass pass pass pass fail
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 4의 내코로나성 평각 권선은 절연 코팅층 중 특히 내써지 바니시층의 두께 및 굴곡부에서의 두께 증가율이 정밀하게 제어됨으로써 절연파괴전압, 부분방전개시전압, 펄스 내성 등의 특성이 우수한 동시에, 도체와 내써지 바니시층 사이의 밀착성 및 절연 코팅층의 피막흠성이 모두 우수한 것으로 확인되었다.
반면, 비교예 1 및 2의 평각 권선은 굴곡부에서의 내써지 바니시층의 두께 증가율이 기준 미달인 이유로 부분방전개시전압, 펄스 내성 등 내코로나성이 불충분한 것으로 확인된 반면, 비교예 3의 평각 권선은 굴곡부에서의 내써지 바니시층의 두께 증가율이 과도하여 굴곡부에서의 절연 바니시층의 두께가 과도하게 얇게 형성됨으로써 피막흠성이 저하되고, 도체와 내써지 바니시층 사이의 밀착성이 저하된 것으로 확인되었다.
본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.
10,10' : 도체 20,20' : 절연 코팅층

Claims (19)

  1. 내코로나성 평각 권선으로서,
    평각부와 굴곡부를 구비한 단면 형상을 가지는 도체선 및 상기 도체선을 감싸는 절연 코팅층을 포함하고,
    상기 절연 코팅층은 고분자 수지 및 나노 무기입자를 포함하는 하나 이상의 내써지 바니시층과 고분자 수지를 포함하는 하나 이상의 절연 바니시층을 포함하고,
    아래 수학식 1로 정의되는 상기 내써지 바니시층의 두께 증가율이 아래 수학식 1로 정의되는 상기 절연 바니시층의 두께 증가율에 비해 크고, 상기 내써지 바니시층의 두께 증가율이 10 내지 50%인 것을 특징으로 하는 내코로나성 평각 권선.
    [수학식 1]
    두께 증가율(%) = {(굴곡부에서의 층두께-평각부에서의 층두께)/평각부에서의 층두께} ×100
    상기 수학식 1에서,
    굴곡부에서의 층두께는 상기 도체선의 각각의 굴곡부에서 측정한 내써지 바니시층 또는 절연 바니시층의 두께의 평균값이고,
    평각부에서의 층두께는 상기 도체선의 각각의 평각부에서 측정한 내써지 바니시층 또는 절연 바니시층의 두께의 평균값이다.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 절연 코팅층의 평균두께가 70 내지 120 ㎛인 것을 특징으로 하는, 내코로나성 평각 권선.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 절연 코팅층의 평균두께를 기준으로, 상기 내써지 바니시층의 평균두께가 30 내지 50 %를 차지하고, 상기 절연 바니시층의 평균두께가 50 내지 70 %를 차지하는 것을 특징으로 하는, 내코로나성 평각 권선.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 절연 바니시층은 상기 도체선과 상기 내써지 바니시층 사이에 적층된 제1 절연 바니시층 및 상기 내써지 바니시층 위에 적층된 제2 절연 바니시층을 포함하고, 상기 제1 절연 바니시층 및 상기 제2 절연 바니시층은 각각 독립적으로 상기 절연 코팅층의 평균두께의 20 내지 40 %의 평균두께를 갖는 것을 특징으로 하는, 내코로나성 평각 권선.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 굴곡부에서의 절연 코팅층의 두께가 상기 평각부에서의 절연 코팅층의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는, 내코로나성 평각 권선.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 도체선의 각각의 굴곡부에 형성된 라운드의 곡률반경(R1)은 상기 도체선의 각각의 굴곡부에 형성된 절연 코팅층의 곡률반경(R2)에 비해 큰 것을 특징으로 하는, 내코로나성 평각 권선.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 도체선은 무산소동으로 이루어진 것을 특징으로 하는, 내코로나성 평각 권선.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 절연 코팅층에 포함된 상기 고분자 수지는 폴리아미드 이미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리비닐포르말 수지, 폴리우레탄 수지, 내열성 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르 수지 및 폴리에스테르 이미드 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 내코로나성 평각 권선.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 나노 무기입자는 실리카, 알루미나, 이산화티탄, 지르코니아, 이트리아, 운모, 클레이, 제올라이트, 산화크롬, 산화아연, 산화철, 산화마그네슘, 산화칼슘, 산화스칸디늄 및 산화바륨으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 내코로나성 평각 권선.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 나노 무기입자의 함량은 상기 내써지 바니시층에 포함된 고분자 수지 100 중량부를 기준으로 5 내지 15 중량부인 것을 특징으로 하는, 내코로나성 평각 권선.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 나노 무기입자는 크기가 5 내지 100 nm이고, 표면이 소수성으로 개질된 것을 특징으로 하는, 내코로나성 평각 권선.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 내써지 바니시층이 상기 도체선 위에 형성되는 경우 상기 내써지 바니시층은 밀착력 향상제를 추가로 포함하고,
    상기 절연 바니시층이 상기 도체선 위에 형성되는 제1 절연 바니시층을 포함하는 경우 상기 제1 절연 바니시층은 밀착력 향상제를 추가로 포함하고,
    상기 밀착력 향상제는 멜라민계 밀착제, 아민계 밀착제, 메르캅탄계 밀착제 및 폴리카르보이미드 밀착제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 밀착제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 내코로나성 평각 권선.
  14. 내코로나성 평각 권선으로서,
    평각부와 굴곡부를 구비한 단면 형상을 가지는 도체선 및 상기 도체선을 감싸는 절연 코팅층을 포함하고,
    상기 절연 코팅층은 고분자 수지 및 나노 무기입자를 포함하는 하나 이상의 내써지 바니시층과 고분자 수지를 포함하는 하나 이상의 절연 바니시층을 포함하고,
    아래 수학식 1로 정의되는 상기 내써지 바니시층의 두께 증가율이 아래 수학식 1로 정의되는 상기 절연 코팅층의 두께 증가율에 비해 크고, 상기 내써지 바니시층의 두께 증가율이 10 내지 50%인 것을 특징으로 하는 내코로나성 평각 권선.
    [수학식 1]
    두께 증가율(%) = {(굴곡부에서의 층두께-평각부에서의 층두께)/평각부에서의 층두께} ×100
    상기 수학식 1에서,
    굴곡부에서의 층두께는 상기 도체선의 각각의 굴곡부에서 측정한 내써지 바니시층 또는 절연 코팅층의 평균값이고,
    평각부에서의 층두께는 상기 도체선의 각각의 평각부에서 측정한 내써지 바니시층 또는 절연 코팅층 두께의 평균값이다.
  15. 삭제
  16. 제14항에 있어서,
    상기 절연 코팅층의 평균두께가 70 내지 120 ㎛인 것을 특징으로 하는, 내코로나성 평각 권선.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 절연 코팅층의 평균두께를 기준으로, 상기 내써지 바니시층의 평균두께가 30 내지 50 %를 차지하고, 상기 절연 바니시층의 평균두께가 50 내지 70 %를 차지하는 것을 특징으로 하는, 내코로나성 평각 권선.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 절연 바니시층은 상기 도체선과 상기 내써지 바니시층 사이에 적층된 제1 절연 바니시층 및 상기 내써지 바니시층 위에 적층된 제2 절연 바니시층을 포함하고, 상기 제1 절연 바니시층 및 상기 제2 절연 바니시층은 각각 독립적으로 상기 절연 코팅층의 평균두께의 20 내지 40 %의 평균두께를 갖는 것을 특징으로 하는, 내코로나성 평각 권선.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 도체선의 각각의 굴곡부에 형성된 라운드의 곡률반경(R1)은 상기 도체선의 각각의 굴곡부에 형성된 절연 코팅층의 곡률반경(R2)에 비해 큰 것을 특징으로 하는, 내코로나성 평각 권선.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210045781A (ko) 2019-10-17 2021-04-27 이태영 절연성 및 방열성이 우수한 각형 권선의 제조방법
CN115537116A (zh) * 2022-09-29 2022-12-30 科城铜业(英德)有限公司 一种抗拉伸耐油水的汽车用漆包线外漆层制备方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6963395B2 (ja) * 2017-02-28 2021-11-10 株式会社小松製作所 波巻きコイル用平角線
CN108039228A (zh) * 2018-01-23 2018-05-15 潘潮濒 一种漆包线
DE102018202061A1 (de) * 2018-02-09 2019-08-14 Siemens Aktiengesellschaft Isolation, elektrische Maschine und Verfahren zur Herstellung der Isolation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013033669A (ja) * 2011-08-03 2013-02-14 Sumitomo Electric Wintec Inc 多層絶縁電線及びそれを用いた電機コイル、モータ
KR20150087102A (ko) * 2013-02-07 2015-07-29 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤 에나멜 수지 절연 적층체 및 그것을 이용한 절연 와이어 및 전기ㆍ전자 기기
KR20150101023A (ko) * 2014-02-25 2015-09-03 엘에스전선 주식회사 절연 전선
KR20160004256A (ko) * 2013-04-26 2016-01-12 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤 절연 전선 및 그것을 이용한 전기ㆍ전자 기기, 모터 및 트랜스

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4493873A (en) 1982-05-05 1985-01-15 General Electric Company Corona-resistant wire enamel compositions and conductors insulated therewith
DE4209964C2 (de) 1992-03-27 2000-11-02 Ald Vacuum Techn Ag Vorrichtung für die Herstellung von Metallen und Metall-Legierungen hoher Reinheit
WO1996042089A1 (en) 1995-06-08 1996-12-27 Weijun Yin Pulsed voltage surge resistant magnet wire
US6100474A (en) 1997-06-23 2000-08-08 Essex Group, Inc. Magnet wire insulation for inverter duty motors
JP2003036731A (ja) 2001-07-23 2003-02-07 Hitachi Cable Ltd シリカ微分散ポリイミドエナメル線
JP2006134813A (ja) * 2004-11-09 2006-05-25 Sumitomo Electric Ind Ltd 絶縁被覆材料及び絶縁被覆導体
JP5196532B2 (ja) * 2007-11-13 2013-05-15 株式会社日本自動車部品総合研究所 平角電線
JP5137749B2 (ja) * 2008-08-28 2013-02-06 古河電気工業株式会社 巻線用絶縁電線およびコイルの製造方法
WO2015098637A1 (ja) * 2013-12-26 2015-07-02 古河電気工業株式会社 絶縁ワイヤ、モーターコイル、電気・電子機器および絶縁ワイヤの製造方法
US20150206624A1 (en) * 2014-01-23 2015-07-23 Ls Cable & System Ltd. Insulating winding wire having corona resistance

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013033669A (ja) * 2011-08-03 2013-02-14 Sumitomo Electric Wintec Inc 多層絶縁電線及びそれを用いた電機コイル、モータ
KR20150087102A (ko) * 2013-02-07 2015-07-29 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤 에나멜 수지 절연 적층체 및 그것을 이용한 절연 와이어 및 전기ㆍ전자 기기
KR20160004256A (ko) * 2013-04-26 2016-01-12 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤 절연 전선 및 그것을 이용한 전기ㆍ전자 기기, 모터 및 트랜스
KR20150101023A (ko) * 2014-02-25 2015-09-03 엘에스전선 주식회사 절연 전선

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210045781A (ko) 2019-10-17 2021-04-27 이태영 절연성 및 방열성이 우수한 각형 권선의 제조방법
KR102290141B1 (ko) * 2019-10-17 2021-08-13 이태영 절연성 및 방열성이 우수한 각형 권선의 제조방법
CN115537116A (zh) * 2022-09-29 2022-12-30 科城铜业(英德)有限公司 一种抗拉伸耐油水的汽车用漆包线外漆层制备方法
CN115537116B (zh) * 2022-09-29 2023-08-22 科城铜业(英德)有限公司 一种抗拉伸耐油水的汽车用漆包线外漆层制备方法

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