JP2000224792A - Rotating electric machine - Google Patents

Rotating electric machine

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JP2000224792A
JP2000224792A JP11239158A JP23915899A JP2000224792A JP 2000224792 A JP2000224792 A JP 2000224792A JP 11239158 A JP11239158 A JP 11239158A JP 23915899 A JP23915899 A JP 23915899A JP 2000224792 A JP2000224792 A JP 2000224792A
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thermal conductivity
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正 園部
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英明 森
Saburo Usami
三郎 宇佐美
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滋夫 天城
Yasuomi Yagi
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Tomoya Tsunoda
智也 角田
Mitsuru Onoda
満 小野田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make a rotary electric machine compact and reduce the cost by providing a stacked layer of an insulating layer made by attaching inorganic insulations with thermosetting resin and an insulating layer made by diffusing a high temperature conducting filler in the cross insulation and then hardening and setting a product of the initial insulation breakdown voltage and a thermal conductivity within a specified range. SOLUTION: A stator coil 3 consists of a coil conductor 29 constituted of an arrangement of insulated element wires and a main insulation 30 applied to the coil conductor 29. The main insulation 30 is an insulation wound around the coil conductor 29 and is impregnated with resin and is heat-cured. The insulation is a stacked body of a mica layer, a base layer, and a resin layer. The mica layer has a mica foil. The base layer is interwoven with glass fiber. The resin layer is made of such resin as to be impregnated into the mica layer and the base layer and then be hardened, and is filled or mixed with a filler. An amount of the insulator to be filled or mixed in is so controlled that a product of the main insulation breakdown voltage and a thermal conductivity of the stator coil may be between 7 and 20 (MVW/m2.K). Thereby, the machine size and cost can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は回転電機に係り、特
に絶縁物の熱伝導率に向上による機器のコンパクト化に
好適な回転電機に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotating electric machine, and more particularly to a rotating electric machine suitable for downsizing a device by improving the thermal conductivity of an insulator.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、回転電機に用いられる絶縁物、例
えば固定子巻線の主絶縁の熱伝導率の向上を図ったもの
としては、CIGTE,1994 Session,28-Aug-3 Sep.,11,101,
「AnImproved Insulation System for the Newest Gene
ration of Stator Windingsof Rotating Machines」に
記載のものがある。上述のものは、酸化アルミニウムな
どの高い熱伝導率を有する微少粒子状の絶縁物を主絶縁
に充填し、固定子巻線全体の熱抵抗を低減させている。
また、特開昭63−110929号公報及び特許第12
7364号公報(1987)にはマイカ接着層に高熱伝
導性粒子又は粒子とガラス繊維を複合して添加した主絶
縁材が記載されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, insulators used for rotating electric machines, for example, those for improving the thermal conductivity of the main insulation of a stator winding are disclosed in CIGTE, 1994 Session, 28-Aug-3 Sep., 11, 101. ,
`` AnImproved Insulation System for the Newest Gene
ration of Stator Windings of Rotating Machines ". In the above, the main insulation is filled with fine-particle insulator having high thermal conductivity such as aluminum oxide to reduce the thermal resistance of the entire stator winding.
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-110929 and Japanese Patent No.
No. 7364 (1987) describes a main insulating material obtained by adding high thermal conductive particles or composite particles and glass fibers to a mica adhesive layer.

【0003】更に、マイカ製テープとガラス繊維とを張
り合わせた絶縁材が特許第411834号公報に記載されてい
る。
Further, an insulating material in which a mica tape and a glass fiber are laminated is described in Japanese Patent No. 411834.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ように固定子巻線の熱抵抗を低減させても、発電容量の
増加に伴って熱負荷が増加した場合、固定子巻線の熱抵
抗を低減させることができなかった。発電容量が増加す
ると一般的には固定子巻線に発生する電圧が高くなり、
所望の電気絶縁特性が得られるように主絶縁の厚みを大
きくする必要がある。特に主絶縁の単位厚み当たりの絶
縁破壊電圧が低い場合には、主絶縁の厚みを大きくす
る。従って、同一のマシンサイズで発電容量を増加させ
ようとしても、上述のように主絶縁の厚みを大きくしな
ければならず、必然的に機器の大型化が避けられなかっ
た。
However, even if the thermal resistance of the stator winding is reduced as described above, if the thermal load increases with an increase in the power generation capacity, the thermal resistance of the stator winding is reduced. It could not be reduced. When the power generation capacity increases, the voltage generated in the stator winding generally increases,
It is necessary to increase the thickness of the main insulation so as to obtain desired electric insulation characteristics. In particular, when the dielectric breakdown voltage per unit thickness of the main insulation is low, the thickness of the main insulation is increased. Therefore, even if an attempt is made to increase the power generation capacity with the same machine size, the thickness of the main insulation must be increased as described above, and inevitably an increase in the size of the equipment is inevitable.

【0005】本発明は上記の事情に鑑みなされたもので
あり、主絶縁及び他の絶縁材を構成する絶縁材の絶縁破
壊電圧と熱伝導率とを調整して、必要な絶縁材の厚さあ
るいは容積を小さくして、回転電機のコンパクト化及び
低コスト化を図ることを目的とするものである。また、
導体に絶縁物が施された状態で絶縁物の熱伝導率の測定
が行える熱伝導率測定方法の提供を目的とするものであ
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and adjusts the dielectric breakdown voltage and thermal conductivity of the insulating material constituting the main insulating material and other insulating materials to obtain the required thickness of the insulating material. Alternatively, it is an object of the present invention to reduce the volume and reduce the size and cost of the rotating electric machine. Also,
It is an object of the present invention to provide a thermal conductivity measuring method capable of measuring the thermal conductivity of an insulator while the insulator is applied to the conductor.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の基本的な特徴
は、固定子巻線を構成する主絶縁が実質的に粒状の充填
材を含まない薄片状の無期絶縁材を熱硬化性樹脂で接着
した第1の絶縁層と、繊維状のクロス絶縁材と粒状の高
熱伝導性充填材を樹脂に分散,硬化した第2絶縁層との
積層体を有し、その初期絶縁破壊電圧Vが20kV/mm
以上で、積層体の厚さ方向の熱伝導率λが0.35−1
W/m・K、好ましくは0.5−1W/m・Kとの積V
λが7≦Vλ≦20(MVW/m2・K)となるように設
定したものである。上記の熱伝導率λを得るため、5W
/m・K以上の熱伝導率を有する高熱伝導性の微粒子を
繊維クロスとともに、樹脂に充填又は混合し、上記Vλ
の値を満足する絶縁材を得る。第1の絶縁層は、マイカ
などの絶縁耐力を確保する高絶縁の薄片状絶縁物例え
ば、マイカ片を熱硬化性樹脂で接着したものである。こ
の第1絶縁層には、薄片状絶縁物が層状に整列して接着
されるように、また薄片状絶縁物の破壊を防ぐため、粒
状の硬い絶縁物を実質的に添加しない。この点は前記公
知例と全く異なった思想に基づいている。
SUMMARY OF THE INVENTION The basic feature of the present invention is that a flake-shaped non-permanent insulating material in which a main insulation constituting a stator winding does not substantially contain a particulate filler is made of a thermosetting resin. It has a laminated body of a bonded first insulating layer, a fibrous cloth insulating material, and a second insulating layer obtained by dispersing and hardening a particulate high thermal conductive filler in a resin, and having an initial dielectric breakdown voltage V of 20 kV. / Mm
As described above, the thermal conductivity λ in the thickness direction of the laminate is 0.35-1.
W / m · K, preferably the product V with 0.5-1 W / m · K
λ is set so that 7 ≦ Vλ ≦ 20 (MVW / m 2 · K). 5 W to obtain the above thermal conductivity λ
/ M · K or higher and high thermal conductivity fine particles are filled or mixed with the fiber cloth together with the resin.
Is obtained. The first insulating layer is formed by bonding a high-insulating flaky insulator such as mica, for example, a mica piece, with a thermosetting resin. Substantially no granular hard insulator is added to the first insulating layer so that the flaky insulators are aligned and adhered in layers and prevent the flaky insulators from being broken. This point is based on a completely different idea from the above-mentioned known example.

【0007】第2の絶縁層は、ガラス繊維等の繊維クロ
スを含む。繊維クロスは絶縁動に機械強度を与え、かつ
主絶縁を構成する複合積層体をテープにするために必要
である。クロスは織布でも不織布でも良い。粒状の高熱
伝導性絶縁材は主絶縁テープに高熱伝導性を与えるため
に不可欠で、5W/m/K以上、特に30W・m・K以
上の材料が選ばれる。このクロスと粒状填材を熱硬化性
樹脂に分散,硬化する。第1と第2の絶縁層は必要に応
じ、それぞれ1層以上積層する。この積層体の厚さ方向
の熱伝導率を0.3W/m/K以上、特に0.35−1W
/m・K、より好ましくは0.5−1W/m/K となる
ように、樹脂の量を選択する。樹脂の量は、積層体の初
期絶縁破壊電圧を左右する。樹脂量を少なくし過ぎる
と、選られたテープの初期絶縁破壊電圧が不十分とな
り、樹脂が多すぎると絶縁テープの熱伝導率が不十分と
なる。絶縁テープ中の樹脂量はおおよそ20ないし50
重量%がよい。
[0007] The second insulating layer includes a fiber cloth such as a glass fiber. The fiber cloth is necessary for imparting mechanical strength to the insulation motion and for tapering the composite laminate constituting the main insulation. The cloth may be a woven or non-woven cloth. The granular high thermal conductivity insulating material is indispensable for providing high thermal conductivity to the main insulating tape, and a material having 5 W / m / K or more, particularly 30 W · m · K or more is selected. The cloth and the particulate filler are dispersed and cured in a thermosetting resin. The first and second insulating layers are each laminated one or more layers as necessary. The thermal conductivity of this laminate in the thickness direction is 0.3 W / m / K or more, particularly 0.35-1 W.
/ M · K, more preferably 0.5-1 W / m / K. The amount of resin determines the initial breakdown voltage of the laminate. If the amount of the resin is too small, the initial dielectric breakdown voltage of the selected tape becomes insufficient, and if the amount of the resin is too large, the thermal conductivity of the insulating tape becomes insufficient. The amount of resin in the insulation tape is approximately 20 to 50
% By weight is good.

【0008】第2の絶縁層を構成する絶縁材はスペーサ
絶縁としても用いることができる。第2の絶縁層の熱伝
導率が0.35−1W/m・Kで、初期絶縁破壊電圧が
20kV以上となるように樹脂量と充填材の量を調整す
る。
[0008] The insulating material constituting the second insulating layer can also be used as spacer insulation. The amount of the resin and the amount of the filler are adjusted so that the thermal conductivity of the second insulating layer is 0.35-1 W / m · K and the initial breakdown voltage is 20 kV or more.

【0009】上記のVλを満足するように、樹脂中に添
加する絶縁材の量を調節し、必要な熱伝導率を確保し、
絶縁破壊電圧が低下しないようにする。このように、V
λを上述の範囲に設定した主絶縁により構成した固定子
巻線を回転電機に用いると、水素により機内を冷却する
回転電機の場合、回転数当たりの発電容量に対する回転
子の直径の二乗と固定子の軸長との積の比は40m3・r
pm/MVA以下となり、回転数当たりの発電容量に対す
る回転子の直径の二乗と回転軸の支持間の長さとの積の
比は50m3・rpm/MVA以下となる。空気により機内
を冷却する回転電機の場合、回転数当たりの発電容量に
対する回転子の直径の二乗と固定子の軸長との積の比は
70m3・rpm/MVA以下となり、回転数当たりの発電
容量に対する回転子の直径の二乗と回転軸の支持間の長
さとの積の比は85m3・rpm/MVA以下となる。
In order to satisfy the above-mentioned Vλ, the amount of the insulating material added to the resin is adjusted to secure the necessary thermal conductivity.
Make sure that the dielectric breakdown voltage does not decrease. Thus, V
When a stator winding composed of main insulation with λ set in the above range is used for a rotating electric machine, in the case of a rotating electric machine that cools the inside of the machine with hydrogen, the square of the diameter of the rotor with respect to the power generation capacity per number of rotations is fixed. The ratio of the product to the axial length of the child is 40 m 3 · r
pm / MVA or less, and the ratio of the product of the square of the rotor diameter to the length between the supports of the rotating shaft to the power generation capacity per rotation speed is 50 m 3 · rpm / MVA or less. In the case of a rotating electric machine that cools the inside of the machine with air, the ratio of the product of the square of the diameter of the rotor to the shaft length of the stator to the power generation capacity per number of rotations is 70 m 3 · rpm / MVA or less. The ratio of the product of the square of the rotor diameter to the capacity and the length between the supports of the rotating shaft is less than 85 m 3 · rpm / MVA.

【0010】また、本発明は、5W/m・K以上の熱伝
導率を有する絶縁物を固定子巻線のエンド部の巻線間に
挟めるスペーサ,回転子を構成する絶縁物、例えばスロ
ット絶縁や絶縁ブロック或いはリテニングリング絶縁に
充填又は混合し、回転電機の熱伝導率の向上を図る。
Further, the present invention provides a spacer for interposing an insulator having a thermal conductivity of 5 W / m · K or more between the windings at the end portion of the stator winding, and an insulator constituting the rotor, for example, a slot insulation. Or the insulating block or the retaining ring insulation is filled or mixed to improve the thermal conductivity of the rotating electric machine.

【0011】また、本発明は、無機材料又は有機材料繊
維を織り込んだテープを基材とする絶縁被覆電線にも適
用でき、5W/m・K以上の熱伝導率を有する絶縁物を
絶縁樹脂中に充填又は混入することにより、絶縁被覆電
線の熱伝導率の向上を図る。主絶縁は5W/m・K以上
の熱伝導率を有する微粒子状,繊維状及び薄片状の絶縁
物を単独でまたは組み合わせて熱硬化性樹脂または熱可
塑性樹脂中に充填又は混入し、絶縁材としての初期絶縁
破壊電圧が20kV/mm以上で、熱伝導率が0.35−
1W/m・K となるように形成したものである。5W
/m・K以上の熱伝導率を有する微粒子状又は繊維状の
絶縁物を熱硬化性樹脂,熱可塑性樹脂又はゴムに充填又
は混入し、熱伝導率が0.35−1W/m・K の絶縁材
を形成し、これをスペーサとして固定子巻線のエンド部
の巻線間に挟んでもよい。
Further, the present invention can be applied to an insulated wire having a tape woven with fibers of an inorganic or organic material as a base material, and an insulator having a thermal conductivity of 5 W / m · K or more can be used in an insulating resin. To improve or improve the thermal conductivity of the insulated wire. The main insulation is a fine, fibrous, or flaky insulating material having a thermal conductivity of 5 W / m · K or more, alone or in combination, filled or mixed into a thermosetting resin or a thermoplastic resin, and used as an insulating material. Has an initial breakdown voltage of 20 kV / mm or more and a thermal conductivity of 0.35
It is formed so as to be 1 W / m · K. 5W
/ M · K or more is filled or mixed with a thermosetting resin, a thermoplastic resin, or a rubber in the form of fine or fibrous insulator having a heat conductivity of not less than 0.35 W / m · K. An insulating material may be formed and used as a spacer between the windings at the end of the stator winding.

【0012】本発明では、回転電機等に形成された被測
定物に断熱ブロック部材を当接し、断熱ブロック部材の
一つの平面又は局面に熱線又は箔ヒータあるいはそれら
を組み合わせた加熱部材を当接し、加熱部材によりブロ
ック部材を加熱し、ブロック部材の温度変化を測定する
ことにより被測定物の熱伝導率を測定する。
According to the present invention, the heat insulating block member is brought into contact with an object to be measured formed on a rotating electric machine or the like, and a heating wire or a foil heater or a heating member combining them is brought into contact with one plane or one surface of the heat insulating block member. The block member is heated by the heating member, and the thermal conductivity of the measured object is measured by measuring the temperature change of the block member.

【0013】本発明において用いられる熱伝導率が5W
/m・K以上の高熱伝導性の絶縁材料としては、窒化ホ
ウ素,窒化アルミニウム,窒化ケイ素,酸化アルミニウ
ム,酸化マグネシウム,酸化ベリリウム,炭化ケイ素な
どがある。特に熱伝導率が30W/m/K以上で、体積
抵抗が1013Ωcm以上の酸化アルミニウム,窒化ホウ
素,酸化マグネシウムなどが良い。これらは、平均粒径
が20μm以下の粒子の形状で用いる。ガラス繊維ある
いは他の有機,無機繊維を基材とする絶縁材が知られて
いるが、これらの繊維を上記粒状絶縁材と共に樹脂中に
混在させる。
The thermal conductivity used in the present invention is 5 W
Examples of the insulating material having a high thermal conductivity of not less than / m · K include boron nitride, aluminum nitride, silicon nitride, aluminum oxide, magnesium oxide, beryllium oxide, and silicon carbide. In particular, aluminum oxide, boron nitride, magnesium oxide, or the like having a thermal conductivity of 30 W / m / K or more and a volume resistance of 10 13 Ωcm or more is preferable. These are used in the form of particles having an average particle diameter of 20 μm or less. Insulating materials based on glass fibers or other organic or inorganic fibers are known, and these fibers are mixed in the resin together with the granular insulating material.

【0014】主絶縁には、高い絶縁破壊電圧が要求され
るから、薄片状無機材料を接着樹脂で張り合わせた絶縁
材(これは特に耐圧を分担する)と、上記繊維又は粒子
の一方あるいは両者を樹脂中に分散した絶縁材とを積層
した複合絶縁材が使用される。マイカのようにやや脆い
無機絶縁材を薄片状絶縁物として使用する場合、この絶
縁層中に上記粒子や繊維をなるべく混入しないようにす
る。混入すると、薄片状マイカを層状に配列できなくな
り、絶縁耐力が低下し、またマイカを破壊して、絶縁耐
力を低下する恐れがある。
Since a high dielectric breakdown voltage is required for the main insulation, an insulating material in which a flaky inorganic material is bonded with an adhesive resin (this particularly shares the withstand voltage) and one or both of the fibers or particles are used. A composite insulating material obtained by laminating an insulating material dispersed in a resin is used. When a slightly brittle inorganic insulating material such as mica is used as a flaky insulator, the particles and fibers should not be mixed into the insulating layer as much as possible. When mixed, the flaky mica cannot be arranged in a layered form, and the dielectric strength decreases, and the mica may be destroyed to lower the dielectric strength.

【0015】主絶縁に比べ、耐圧があまり要求されない
スペーサなどの絶縁材としては、短繊維又は粒子を樹脂
に分散して形成した絶縁材を使用する。繊維状の充填材
は、ガラスクロスなどの織布,不織布あるいは短繊維の
形で充填することができる。繊維クロスはスペーサの機
械的強度を維持するために、必要な材料である。このよ
うな絶縁材は複数層積層しても用いることができる。特
にガラスクロスなどの織布を用いた場合は、積層して必
要な厚さの絶縁材にする。
An insulating material formed by dispersing short fibers or particles in a resin is used as an insulating material such as a spacer which does not require much withstand voltage as compared with the main insulating material. The fibrous filler can be filled in the form of woven fabric, nonwoven fabric or short fiber such as glass cloth. The fiber cloth is a necessary material to maintain the mechanical strength of the spacer. Such an insulating material can be used even if a plurality of layers are laminated. In particular, when a woven fabric such as a glass cloth is used, the insulating material is laminated to a required thickness.

【0016】第1絶縁層及び第2絶縁層中の樹脂の量
は、樹脂+充填材の合計量の10ないし25重量%が良
い。樹脂の量が10重量%未満であると、絶縁材の熱伝
導性は高くなるが、絶縁耐圧が不十分となる。大容量の
回転電機の主絶縁としては、20kV/mm以上の耐圧が
必要とされるから、絶縁耐力を十分確保するため、樹脂
量を10重量%以上とする。
The amount of the resin in the first insulating layer and the second insulating layer is preferably 10 to 25% by weight of the total amount of the resin and the filler. When the amount of the resin is less than 10% by weight, the thermal conductivity of the insulating material increases, but the withstand voltage becomes insufficient. Since the main insulation of a large-capacity rotating electric machine requires a withstand voltage of 20 kV / mm or more, the amount of resin is set to 10% by weight or more in order to ensure a sufficient dielectric strength.

【0017】一方、樹脂量が25重量%を超えると、高
熱伝導充填材の量が不足して、絶縁材の熱伝導性が不十
分となり、主絶縁層を厚くする必要があり、機器が大型
化する。第1,第2の絶縁層を有する積層型の絶縁材に
おいて、充填材+樹脂に対する樹脂の量は20ないし5
0重量%が好ましい。
On the other hand, if the amount of the resin exceeds 25% by weight, the amount of the high thermal conductive filler is insufficient, the thermal conductivity of the insulating material becomes insufficient, the main insulating layer needs to be thickened, and the equipment becomes large. Become In the laminated insulating material having the first and second insulating layers, the amount of the resin to the filler + the resin is 20 to 5%.
0% by weight is preferred.

【0018】本発明において用いられる樹脂としては、
主絶縁は主としてエポキシ樹脂,不飽和ポリエステル樹
脂,アルキッド樹脂,ポリアミド樹脂などの熱硬化性樹
脂を用いる。スペーサとして本発明が提案する絶縁材を
使用する時は、熱可塑性樹脂たとえば飽和ポリエステル
樹脂、あるいはゴム性のアクリルブタジエン共重合体な
どを用いることができる。
The resin used in the present invention includes:
The main insulation mainly uses a thermosetting resin such as an epoxy resin, an unsaturated polyester resin, an alkyd resin, and a polyamide resin. When the insulating material proposed by the present invention is used as the spacer, a thermoplastic resin such as a saturated polyester resin or a rubbery acrylic butadiene copolymer can be used.

【0019】主絶縁を回転電機の導体に形成する方法
は、従来公知の方法が利用できるが、詳細が実施例の中
で説明する。
As a method for forming the main insulation on the conductor of the rotating electric machine, a conventionally known method can be used, and details will be described in the embodiments.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0021】図1乃至図3は本実施の形態のタービン発
電機の構造を示す。図において1は固定子枠である。固
定子枠1の内周側には固定子鉄心2を設けている。図2
のように固定子鉄心2は、薄いリング状の珪素鋼板を複
数枚積層し形成した鉄心ブロック14と、周方向に一定
ピッチでスペーサ16を複数配置したものとを複数積層
してなる円筒形状のものである。このようにスペーサ1
6を介して珪素鋼板を複数積層することにより、固定子
鉄心2には半径方向に連通した通風ダクト17を周方向
及び軸方向に複数形成することができる。
1 to 3 show the structure of the turbine generator according to the present embodiment. In the figure, reference numeral 1 denotes a stator frame. A stator core 2 is provided on the inner peripheral side of the stator frame 1. FIG.
As described above, the stator core 2 has a cylindrical shape formed by laminating a plurality of core blocks 14 formed by laminating a plurality of thin ring-shaped silicon steel plates and a plurality of spacers 16 arranged at a constant pitch in the circumferential direction. Things. Thus, spacer 1
By laminating a plurality of silicon steel plates through the steel plate 6, a plurality of ventilation ducts 17 communicating with the stator core 2 in the radial direction can be formed in the circumferential direction and the axial direction.

【0022】固定子鉄心2の内周面側には軸方向に連続
したスロット18を周方向に複数設けている。スロット
18の各々には固定子巻線3を収納している。図2のよ
うにスロット18の各々は径方向に縦長の長方形断面形
状を有するものであり、固定子巻線3は絶縁物19を介
して径方向に2段積層された状態でそこに収納されてい
る。また、スロット18の各々は固定子鉄心2の内周面
側が開放している。このため、スロット18の各々の固
定子巻線3よりも固定子鉄心2の内周面側には収納した
固定子巻線3がスロット18の各々から飛び出さないよ
うに、固定子巻線3の収納後、絶縁物19を介してウェ
ッジ20を挿入している。固定子巻線3自体の構成につ
いては後述する。
A plurality of axially continuous slots 18 are provided on the inner peripheral surface side of the stator core 2 in the circumferential direction. Each of the slots 18 houses the stator winding 3. As shown in FIG. 2, each of the slots 18 has a rectangular cross section which is vertically elongated in the radial direction, and the stator windings 3 are accommodated therein in a state of being stacked in two stages in the radial direction via an insulator 19. ing. Each of the slots 18 is open on the inner peripheral surface side of the stator core 2. Therefore, the stator windings 3 housed on the inner peripheral surface side of the stator core 2 with respect to the stator windings 3 of the slots 18 are prevented from protruding from the respective slots 18 so that the stator windings 3 are not protruded from the respective slots 18. After the storage, the wedge 20 is inserted through the insulator 19. The configuration of the stator winding 3 itself will be described later.

【0023】固定子鉄心2の内周側には空隙、いわゆる
エアギャップを介して回転子鉄心4を回転可能なように
設けている。回転子鉄心4は回転軸7を一体形成したも
のである。回転軸7は回転子鉄心4の両側端面の中心部
から軸方向に延び、固定子枠1の両端を塞ぐエンドブラ
ケット10の内周側に設けた軸受装置8によって回転自
在に支承されている。回転軸7の回転子鉄心4の両端側
にはファン9を設けている。ファン9は回転軸7と共に
回転し、機内に封入した冷却媒体を機内循環するように
なっている。
A rotor core 4 is rotatably provided on the inner peripheral side of the stator core 2 through a gap, a so-called air gap. The rotor core 4 is formed by integrally forming a rotation shaft 7. The rotating shaft 7 extends in the axial direction from the center of both end surfaces of the rotor core 4, and is rotatably supported by a bearing device 8 provided on the inner peripheral side of an end bracket 10 that covers both ends of the stator frame 1. Fans 9 are provided at both ends of the rotor core 4 of the rotating shaft 7. The fan 9 rotates together with the rotating shaft 7 and circulates the cooling medium sealed in the machine.

【0024】回転子鉄心4の外周面側には軸方向に連続
したスロット21を周方向に複数設けている。スロット
21の各々の底部側には軸方向に連通したサブスロット
27を設けている。スロット21の各間にはサブスロッ
ト27と回転子鉄心4の外周面とを連通する通風スロッ
ト28を複数設けている。スロット21の各々には回転
子巻線5を収納している。図3のようにスロット21の
各々は径方向に縦長の長方形断面形状を有するものであ
る。回転子巻線5は長方形状の巻線導体22とターン絶
縁23とを交互に径方向に複数積層したものである。
A plurality of axially continuous slots 21 are provided on the outer peripheral surface side of the rotor core 4 in the circumferential direction. A subslot 27 communicating with the axial direction is provided on the bottom side of each of the slots 21. A plurality of ventilation slots 28 are provided between the slots 21 to communicate the sub-slots 27 and the outer peripheral surface of the rotor core 4. Each of the slots 21 accommodates the rotor winding 5. As shown in FIG. 3, each of the slots 21 has a rectangular cross section that is vertically elongated in the radial direction. The rotor winding 5 is formed by alternately laminating a plurality of rectangular winding conductors 22 and turn insulations 23 in the radial direction.

【0025】回転子巻線5とスロット21の間にはスロ
ット絶縁24を配置している。スロット21の各々は回
転子鉄心4の外周面側が開放している。このため、収納
した回転子巻線5がスロット21の各々から飛び出さな
いようにスロット21の各々の回転子巻線5よりも回転
子鉄心4の外周面側には収納した回転子巻線5がスロッ
ト21の各々から飛び出さないように、回転子巻線5の
収納後、絶縁ブロック25を介してウェッジ26を挿入
している。回転子巻線5の両端は回転子鉄心4の両端に
おいてリテニングリング絶縁を介してリテニングリング
6によって強固に固定されている。
A slot insulation 24 is arranged between the rotor winding 5 and the slot 21. Each of the slots 21 is open on the outer peripheral surface side of the rotor core 4. For this reason, the stored rotor windings 5 are located closer to the outer peripheral surface of the rotor core 4 than the respective rotor windings 5 of the slots 21 so that the stored rotor windings 5 do not jump out of the respective slots 21. After the rotor winding 5 is housed, the wedge 26 is inserted through the insulating block 25 so that the wedge 26 does not protrude from each of the slots 21. Both ends of the rotor winding 5 are firmly fixed at both ends of the rotor core 4 by a retaining ring 6 via a retaining ring insulation.

【0026】固定子枠1と固定子鉄心2との間の空間に
は冷却器11を複数設けている。冷却器11は機内に封
入されている冷却媒体、例えば空気や水素を冷却するた
めに設けられている。回転軸7の一方端には回転子巻線
5に電力を供給するための集電装置12を接続してい
る。集電装置12は回転子巻線5に接続され回転軸7と
共に回転するスリップリングの外周面上にカーボンブラ
シを押圧接触させて回転する回転子巻線5に電力を供給
するものである。発電によって得られた電力は固定子枠
1の外側に設けられたターミナル13から取り出され
る。
In the space between the stator frame 1 and the stator core 2, a plurality of coolers 11 are provided. The cooler 11 is provided for cooling a cooling medium, for example, air or hydrogen enclosed in the machine. A current collector 12 for supplying electric power to the rotor winding 5 is connected to one end of the rotating shaft 7. The current collector 12 supplies electric power to the rotating rotor winding 5 by pressing a carbon brush on the outer peripheral surface of a slip ring that is connected to the rotor winding 5 and rotates together with the rotating shaft 7. Electric power obtained by the power generation is taken out from a terminal 13 provided outside the stator frame 1.

【0027】次に、本実施の形態の冷却方法について説
明する。本実施の形態では固定子巻線3の内部に冷却水
を流通させたり、機内に封入された空気や水素などの冷
却媒体をファン9によって機内循環させたりして機内を
冷却している。具体的に前者のものは固定子巻線3の巻
線導体を中空とし、固定子巻線3の両端にクリップと呼
ばれる箱体を取り付け、一方側のクリップから冷却水を
供給し、冷却水を固定子巻線3内部を流通させて冷却
し、他方側のクリップから冷却し終えた冷却水を排出す
るというものである。
Next, a cooling method according to the present embodiment will be described. In the present embodiment, the inside of the machine is cooled by circulating cooling water inside the stator winding 3 or circulating a cooling medium such as air or hydrogen sealed inside the machine by the fan 9. Specifically, in the former, the winding conductor of the stator winding 3 is hollow, a box called a clip is attached to both ends of the stator winding 3, cooling water is supplied from one clip, and the cooling water is supplied. The cooling is performed by flowing through the inside of the stator winding 3 and the cooling water that has been cooled is discharged from the clip on the other side.

【0028】後者のものは機内に封入されている空気や
水素などの冷却媒体を冷却器11によって冷却し、冷却
された冷却媒体をファン9によって機内流通し、各部分
を冷却するというものである。さらに詳細に説明する
と、冷却器11によって冷却された冷却媒体はファン9
の排気側から回転子鉄心4端部の回転子巻線5と回転軸
7との間、固定子鉄心2と回転子鉄心4との間のエアギ
ャップ、固定子巻線3のコイルエンド部の空間に導かれ
て各部分を冷却する。尚、図2,図3の矢印は冷却媒体
の流れを示す。
In the latter, a cooling medium such as air or hydrogen sealed in the machine is cooled by a cooler 11, and the cooled cooling medium is circulated inside the machine by a fan 9 to cool each part. . In more detail, the cooling medium cooled by the cooler 11 is
The air gap between the stator core 2 and the rotor core 4, the air gap between the stator core 2 and the rotor core 4, It is led to space and cools each part. The arrows in FIGS. 2 and 3 indicate the flow of the cooling medium.

【0029】回転子鉄心4端部の回転子巻線5と回転軸
7との間に導かれた冷却媒体は回転子巻線5の端部を冷
却する。回転子巻線5の端部を冷却した冷却媒体はサブ
スロット27,通風スロット28を流通し回転子鉄心4
を内部から冷却する。回転子鉄心4を冷却した冷却媒体
は固定子鉄心2と回転子鉄心4との間のエアギャップに
導かれる。
The cooling medium introduced between the rotor winding 5 at the end of the rotor core 4 and the rotating shaft 7 cools the end of the rotor winding 5. The cooling medium that has cooled the end of the rotor winding 5 flows through the sub-slot 27 and the ventilation slot 28, and
Is cooled from the inside. The cooling medium that has cooled the rotor core 4 is guided to an air gap between the stator core 2 and the rotor core 4.

【0030】エアギャップに導かれた冷却媒体は固定子
鉄心2の内周側及び回転子鉄心4の外周側を冷却する。
これらを冷却した冷却媒体は上述の回転子鉄心4内部か
らエアギャップに導かれた冷却媒体と合流し、通風ダク
ト17を流通して固定子鉄心2を内部から冷却する。固
定子鉄心2の内部を冷却した冷却媒体は固定子枠1と固
定子鉄心2との間の空間を流通し、冷却器11によって
冷却される。
The cooling medium guided to the air gap cools the inner peripheral side of the stator core 2 and the outer peripheral side of the rotor core 4.
The cooling medium that has cooled them merges with the cooling medium guided from the inside of the rotor core 4 to the air gap, and flows through the ventilation duct 17 to cool the stator core 2 from the inside. The cooling medium that has cooled the inside of the stator core 2 flows through the space between the stator frame 1 and the stator core 2 and is cooled by the cooler 11.

【0031】固定子巻線3のコイルエンド部の空間に導
かれた冷却媒体は固定子巻線3のコイルエンド部を冷却
し、固定子鉄心2の外周側に至る通風路を流通して固定
子鉄心2の外周側に導かれる。固定子鉄心2の外周側に
導かれた冷却媒体は通風ダクト17を流通して固定子鉄
心2を内部から冷却する。固定子鉄心2を内部から冷却
した冷却媒体はエアギャップに導かれ、上述のエアギャ
ップに導かれた冷却媒体と合流し、通風ダクト17,固
定子枠1と固定子鉄心2との間の空間を流通し、冷却器
11によって冷却される。
The cooling medium guided to the space of the coil end portion of the stator winding 3 cools the coil end portion of the stator winding 3 and circulates through the ventilation path extending to the outer peripheral side of the stator core 2 to be fixed. It is guided to the outer peripheral side of the core 2. The cooling medium guided to the outer peripheral side of the stator core 2 flows through the ventilation duct 17 to cool the stator core 2 from the inside. The cooling medium that has cooled the stator core 2 from the inside is guided to the air gap, merges with the cooling medium guided to the above-described air gap, and has a ventilation duct 17, a space between the stator frame 1 and the stator core 2. And cooled by the cooler 11.

【0032】尚、本実施の形態では機内に封入された冷
却媒体を機内に設けた冷却器によって冷却する例につい
て説明したが、機外に設けた冷却器によって冷却した冷
却媒体を機内に送り込み、冷却後、その冷却媒体を回収
し、冷却器によって冷却して再び機内に送り込む方式を
用いても構わない。
In this embodiment, an example has been described in which the cooling medium enclosed in the machine is cooled by a cooler provided inside the machine. However, the cooling medium cooled by a cooler provided outside the machine is sent into the machine, After cooling, a method may be used in which the cooling medium is collected, cooled by a cooler, and sent back into the machine.

【0033】次に、固定子巻線3の構造をさらに詳細に
説明する。図4は本実施の形態の固定子巻線3の構造を
示す。固定子巻線3は素線絶縁を施した長方形断面形状
の素線をm行n列(m,nは任意の整数)並べて形成し
た巻線導体29と、巻線導体29の外周側に施された主
絶縁30から構成したものである。主絶縁30はテープ
状又はシート状の絶縁材を巻線導体29の外周部に複数
回巻き、樹脂を含浸させて加熱硬化させて形成したもの
である。テープ状又はシート状の絶縁材の巻く回数は主
絶縁30の厚み、すなわち得られる耐電気絶縁特性をど
の程度にするかによって決まる。主絶縁15の最外周に
はコロナ放電を防ぐコロナシールドを巻いている。
Next, the structure of the stator winding 3 will be described in more detail. FIG. 4 shows the structure of the stator winding 3 of the present embodiment. The stator winding 3 is provided on a winding conductor 29 formed by arranging m-rows and n-columns (m and n are arbitrary integers) by arranging strands of a rectangular cross-sectional shape subjected to strand insulation. The main insulation 30 is formed. The main insulation 30 is formed by winding a tape-shaped or sheet-shaped insulating material around the outer periphery of the winding conductor 29 a plurality of times, impregnating with resin, and heating and curing the resin. The number of windings of the tape-shaped or sheet-shaped insulating material is determined by the thickness of the main insulation 30, that is, the degree of the obtained electric insulation resistance. A corona shield for preventing corona discharge is wound on the outermost periphery of the main insulation 15.

【0034】次に、主絶縁15を形成する絶縁材の構造
について説明する。図5は本実施の形態の絶縁材の構造
を示す。絶縁材はマイカ層31,基材層32及び樹脂層
33の積層体である。マイカ層31は電気絶縁強度を確
保するものであり、マイカ箔を有している。基材層32
は機械的強度を確保するものであり、ガラス繊維を織り
込んだものである。樹脂層33はマイカ層31と基材層
32に含浸され硬化される樹脂からなるものであり、そ
の中には充填材を充填又は混入している。
Next, the structure of the insulating material forming the main insulation 15 will be described. FIG. 5 shows the structure of the insulating material of the present embodiment. The insulating material is a laminate of the mica layer 31, the base material layer 32, and the resin layer 33. The mica layer 31 secures the electrical insulation strength and has a mica foil. Base material layer 32
Is to ensure mechanical strength and is woven with glass fiber. The resin layer 33 is made of a resin which is impregnated and cured in the mica layer 31 and the base material layer 32, and has a filler filled or mixed therein.

【0035】充填材は5W/m・K以上の熱伝導率を有
する酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどの電気絶
縁物であって、高熱伝導微粒子状又は短繊維状又は薄片
状のものである。尚、基材層32としては酸化アルミニ
ウムや窒化アルミニウムなどの繊維をクロスに織り込ん
だ状態のものであってもよい。また、樹脂層33は基材
層32側に積層されていても、マイカ層31側に積層さ
れていてもよく、両側であってもよい。
The filler is an electrical insulator such as aluminum oxide or aluminum nitride having a thermal conductivity of 5 W / m · K or more, and is in the form of fine particles having high thermal conductivity, short fibers or flakes. The base layer 32 may be a state in which fibers such as aluminum oxide or aluminum nitride are woven into a cloth. Further, the resin layer 33 may be laminated on the base layer 32 side, may be laminated on the mica layer 31 side, or may be on both sides.

【0036】上述の絶縁材は次のように製造したもので
ある。以下、その一実施例を説明する。まず、水中分散
したマイカ粒子を抄紙機により抄造し製作した集成マイ
カ箔(重さ165g/m2),ガラスクロス(重さ35
g/m2)を用意し、これらにノボラック型エポキシ樹
脂100重量部に対しBF3 モノエチルアミン3重量部
を加えてなる樹脂(含浸量85g/m2 )を含浸し、接
着して集成マイカシート(マイカ層31と基材層32か
らなる積層体)を得る。
The above-mentioned insulating material is manufactured as follows. Hereinafter, one embodiment will be described. First, a laminated mica foil (having a weight of 165 g / m 2 ) and a glass cloth (having a weight of 35) were produced by forming a mica particle dispersed in water by paper machine.
g / m 2 ), and impregnated with a resin (impregnation amount 85 g / m 2 ) obtained by adding 3 parts by weight of BF 3 monoethylamine to 100 parts by weight of a novolak-type epoxy resin, and bonding and bonding. (A laminate comprising the mica layer 31 and the base material layer 32) is obtained.

【0037】この後、酸化アルミニウムの粒子体とノボ
ラック型エポキシ樹脂100重量部に対しBF3 モノエ
チルアミン3重量部を加えてなる樹脂とを、酸化アルミ
ニウムの粒子体と樹脂との重量比が2:1となるように
混合し、これにメチルエチルケトン10重量%を加え、
集成マイカシートの基材層32側面にロールコータで塗
工量が256g/m2 となるように塗工する。
Thereafter, a resin obtained by adding 3 parts by weight of BF 3 monoethylamine to 100 parts by weight of the novolak-type epoxy resin was mixed with the aluminum oxide particles at a weight ratio of the aluminum oxide particles to the resin of 2: 1 and then 10% by weight of methyl ethyl ketone was added thereto.
The coated mica sheet is coated on the side surface of the base material layer 32 by a roll coater so that the coating amount is 256 g / m 2 .

【0038】この後、乾燥炉内でメチルエチルケトンを
揮発,除去してシート状の絶縁材を得る。テープ状の絶
縁材を得るためにはシート状の絶縁材を30mm幅にスリ
ットすることにより得られる。上述のように得られたテ
ープ状の絶縁材はプリプレグテープとも呼ばれ、その中
に含まれている樹脂量は絶縁材全体の31.4 重量%、
マイカ層31に含まれている樹脂量は絶縁材全体の1
2.9 重量%、基材層32に含まれている樹脂量は絶縁
材全体の15.0 重量%であり、次のように巻線導体2
9に施される。
Thereafter, the methyl ethyl ketone is volatilized and removed in a drying furnace to obtain a sheet-like insulating material. In order to obtain a tape-shaped insulating material, it is obtained by slitting a sheet-shaped insulating material to a width of 30 mm. The tape-shaped insulating material obtained as described above is also called a prepreg tape, and the amount of resin contained therein is 31.4% by weight of the whole insulating material,
The amount of resin contained in the mica layer 31 is 1% of the entire insulating material.
2.9% by weight, the amount of resin contained in the base material layer 32 was 15.0% by weight of the whole insulating material.
9

【0039】まず、巻線導体29の外周側に上述のよう
に得られたテープ状の絶縁材を一部重ねて巻く。この
後、絶縁材の外周側に離型テープを巻く。この後、周囲
に成形治具を取り付け、成形治具を介して外表面より外
力を与え、絶縁材中に含まれている樹脂の一部を排出し
つつ所定の温度で加熱し、絶縁材中に含まれている樹脂
を硬化する。これにより、巻線導体29の外周側には主
絶縁30が形成され、固定子巻線3が得られる。
First, the tape-shaped insulating material obtained as described above is partially overlapped and wound around the outer periphery of the winding conductor 29. Thereafter, a release tape is wound around the outer peripheral side of the insulating material. Thereafter, a molding jig is attached to the periphery, an external force is applied from the outer surface through the molding jig, and a part of the resin contained in the insulating material is heated at a predetermined temperature while discharging the resin. The resin contained in the is cured. Thereby, the main insulation 30 is formed on the outer peripheral side of the winding conductor 29, and the stator winding 3 is obtained.

【0040】次に、固定子巻線の主絶縁の絶縁破壊電圧
Vと熱伝導率λとの積Vλに対するとマシンサイズの関
係を説明する。図6は固定子巻線の主絶縁の絶縁破壊電
圧Vと熱伝導率λとの積Vλ=5(MVA/m2・K)を
100%(基準)としたときの固定子巻線の主絶縁の絶
縁破壊電圧Vと熱伝導率λとの積Vλに対するマシンサ
イズの関係を示す。図6において実線34は機内の冷却
に水素を用いた場合、実線35は機内の冷却に空気を用
いた場合である。ここで、絶縁破壊電圧Vと熱伝導率λ
との積VλはV/(1/λ)=(絶縁抵抗)/(熱抵
抗)を意味し、図6から明らかなように絶縁破壊電圧V
と熱伝導率λとの積Vλを大きくするとマシンサイズが
小さくなる関係にある。
Next, the relationship between the machine size and the product Vλ of the dielectric breakdown voltage V of the main insulation of the stator winding and the thermal conductivity λ will be described. FIG. 6 shows the main stator winding when the product Vλ = 5 (MVA / m 2 · K) of the breakdown voltage V of the main insulation of the stator winding and the thermal conductivity λ is 100% (reference). The relation between the machine size and the product Vλ of the insulation breakdown voltage V and the thermal conductivity λ is shown. In FIG. 6, a solid line 34 indicates a case where hydrogen is used for cooling the inside of the device, and a solid line 35 indicates a case where air is used for cooling the inside of the device. Here, the breakdown voltage V and the thermal conductivity λ
The product Vλ of this expression means V / (1 / λ) = (insulation resistance) / (thermal resistance), and as apparent from FIG.
When the product Vλ of the heat conductivity and the thermal conductivity λ is increased, the machine size is reduced.

【0041】ところで、固定子巻線の主絶縁の厚みは発
生電圧に対して絶縁破壊を起こさないように十分な厚み
をもたせる必要があるが、上述のように得られた固定子
巻線の主絶縁は初期絶縁破壊電圧Vを20kV/mm以上
とすることができるので、例えば発生電圧20kVに対
する最低限必要な主絶縁の厚みδは20kV/(20k
V/mm)=1mmとなる。尚、主絶縁の絶縁破壊電圧は運
転年月に応じて低くなるので、主絶縁の厚みは安全余裕
度を考えて決める必要がある。
The main insulation of the stator winding needs to have a sufficient thickness so as not to cause insulation breakdown with respect to the generated voltage. However, the main insulation of the stator winding obtained as described above is required. Since the insulation can have an initial breakdown voltage V of 20 kV / mm or more, for example, the minimum required main insulation thickness δ for a generated voltage of 20 kV is 20 kV / (20 kV / mm).
V / mm) = 1 mm. It should be noted that the breakdown voltage of the main insulation decreases according to the operating years, so the thickness of the main insulation must be determined in consideration of the safety margin.

【0042】また、上述のように得られた固定子巻線の
主絶縁は5W/m・K以上の熱伝導率を有する酸化アル
ミニウムや窒化アルミニウムなどの高熱伝導微粒子状又
は短繊維状又は薄片状の絶縁物が充填又は混入されてお
り、その熱伝導率を0.3W/m・K以上とすることが
できる。尚、主絶縁の熱伝導率は冷却の面から大きい方
がよいが、熱伝導率を高くするために酸化アルミニウム
や窒化アルミニウムなどの絶縁物の充填量又は混入量を
多くし過ぎるとマイカ層及び基材層を保護し強度を確保
する樹脂層の割合が少なくなり、機械的強度が低下す
る。また、冷却媒体の熱伝達による熱抵抗が相対的に大
きくなり、熱伝導率λを大きくしても固定子巻線の温度
上昇の低減率は小さくなる。
The main insulation of the stator winding obtained as described above is in the form of high heat conductive fine particles, such as aluminum oxide or aluminum nitride, having a heat conductivity of 5 W / m · K or more, short fibers or flakes. Is filled or mixed, and its thermal conductivity can be 0.3 W / m · K or more. Note that the thermal conductivity of the main insulation is preferably large in terms of cooling.However, if the filling amount or mixing amount of an insulator such as aluminum oxide or aluminum nitride is excessively increased in order to increase the thermal conductivity, the mica layer and the The ratio of the resin layer that protects the base material layer and secures the strength is reduced, and the mechanical strength is reduced. Further, the thermal resistance due to the heat transfer of the cooling medium becomes relatively large, and even if the thermal conductivity λ is increased, the reduction rate of the temperature rise of the stator winding becomes small.

【0043】以上のことから本実施の形態においては、
固定子巻線の主絶縁の絶縁破壊電圧Vと熱伝導率λとの
積Vλが7≦Vλ≦20(MVW/m2・K),熱伝導率
λが0.3W/m・K 以上となるように、5W/m・K
以上の熱伝導率を有する酸化アルミニウムや窒化アルミ
ニウムなどの高熱伝導微粒子状又は短繊維状又は薄片状
の絶縁物の充填量又は混入量を調節する。
From the above, in the present embodiment,
The product Vλ of the dielectric breakdown voltage V of the main insulation of the stator winding and the thermal conductivity λ is 7 ≦ Vλ ≦ 20 (MVW / m 2 · K), and the thermal conductivity λ is 0.3 W / m · K or more. 5W / m · K
The filling amount or mixing amount of the high thermal conductive fine particle, short fiber, or flaky insulator such as aluminum oxide or aluminum nitride having the above thermal conductivity is adjusted.

【0044】また、上述のように得られた固定子巻線の
主絶縁の初期絶縁破壊電圧Vが20kV/mm以上であ
り、その最低値の20kV/mmを考慮すると、固定子巻
線の主絶縁の厚さ方向の熱伝導率λは0.35≦λ≦1
(W/m・K)とすることが好ましい。さらに温度分布
のバラツキによる安全余裕度を考えると、固定子巻線の
主絶縁の熱伝導率λは0.5≦λ≦1(W/m・K)とす
ることが好ましい。
In addition, the initial insulation breakdown voltage V of the main insulation of the stator winding obtained as described above is 20 kV / mm or more, and considering the minimum value of 20 kV / mm, the main winding of the stator winding is The thermal conductivity λ in the thickness direction of the insulation is 0.35 ≦ λ ≦ 1
(W / m · K). Further, considering the safety margin due to the variation of the temperature distribution, the thermal conductivity λ of the main insulation of the stator winding is preferably set to 0.5 ≦ λ ≦ 1 (W / m · K).

【0045】次に、本実施例の電機巻線と比較例の電機
巻線との交流絶縁破壊電圧試験結果を表1に基づいて説
明する。比較例の電機巻線には、次のように製作した高
熱伝導絶縁テープで形成した高熱伝導絶縁を有する電機
巻線を用いた。その高熱伝導絶縁テープの製作は、次の
通りである。
Next, the AC breakdown voltage test results of the electric winding of this embodiment and the electric winding of the comparative example will be described with reference to Table 1. As the electric winding of the comparative example, an electric winding having high heat conduction insulation formed of a high heat conduction insulating tape manufactured as follows was used. The production of the high heat conductive insulating tape is as follows.

【0046】まず、水中分散したマイカ粒子を抄紙機に
より抄造して製作した集成マイカ箔2(重さ165g/
2),ガラスクロス4(重さ35g/m2)を用意し、
これらにノボラック型エポキシ樹脂100重量部に対し
BF3 モノエチルアミン3重量部を加えてなる樹脂(含
浸量40g/m2 )を含浸し、接着して集成マイカシー
ト(マイカ層3と補強材層5との積層体)を得た。
First, a laminated mica foil 2 (having a weight of 165 g /
m 2 ) and glass cloth 4 (weight 35 g / m 2 )
These are impregnated with a resin (impregnation amount 40 g / m 2 ) obtained by adding 3 parts by weight of BF 3 monoethylamine to 100 parts by weight of a novolak type epoxy resin, and adhered to each other to form a mica sheet (mica layer 3 and reinforcing material layer 5). To obtain a laminate).

【0047】この後、アルミナ粒子,ノボラック型エポ
キシ樹脂100重量部に対しBF3モノエチルアミン3
重量部を加えてなる樹脂を、アルミナ粒子と樹脂との重
量比が3.5:1 となるように混合し、これにメチルエ
チルケトン10重量%を加え、集成マイカシートの補強
材層側面にロールコータで塗工量が230g/m2 とな
るよう塗工した。この後、乾燥炉内でメチルエチルケト
ンを揮発,除去して高熱伝導絶縁シートを得た。この
後、高熱伝導絶縁シートをスリッタにて30mm幅にスリ
ットし、高熱伝導絶縁テープ1を得た。
Thereafter, BF 3 monoethylamine 3 was added to 100 parts by weight of the alumina particles and the novolak type epoxy resin.
The resin added by weight is mixed so that the weight ratio of the alumina particles to the resin is 3.5: 1, 10% by weight of methyl ethyl ketone is added thereto, and a roll coater is applied to the side of the reinforcing material layer of the mica sheet. Was applied so that the coating amount was 230 g / m 2 . Thereafter, methyl ethyl ketone was volatilized and removed in a drying furnace to obtain a high heat conductive insulating sheet. Thereafter, the high heat conductive insulating sheet 1 was slit into a 30 mm wide slit with a slitter.

【0048】このように製作した比較例の高熱伝導絶縁
テープにおいては、その中の全樹脂量は、高熱伝導絶縁
テープ全体の19.3 重量%であった。また、マイカ層
中の樹脂量は、高熱伝導絶縁テープ全体の7.1 重量
%、高熱伝導充填材層中の樹脂量は、高熱伝導絶縁テー
プ全体の10.4重量%であった。
In the high heat conductive insulating tape of the comparative example thus manufactured, the total amount of resin therein was 19.3% by weight of the whole high heat conductive insulating tape. The amount of resin in the mica layer was 7.1% by weight of the entire high thermal conductive insulating tape, and the amount of resin in the high thermal conductive filler layer was 10.4% by weight of the entire high thermal conductive insulating tape.

【0049】この後、上記のようにして製作した高熱伝
導絶縁テープを用いて電機巻線を製作した。製作方法
は、本実施例と同様であり、その説明は省略する。
Thereafter, an electric winding was manufactured using the high thermal conductive insulating tape manufactured as described above. The manufacturing method is the same as that of the present embodiment, and the description is omitted.

【0050】交流絶縁破壊電圧試験にあたっては、本実
施例の電機巻線,比較例の電機巻線それぞれの外周にア
ルミニウム箔を巻き付けて電極とし、それぞれの電機巻
線のアルミニウム電極と巻線導体の間に交流電圧を加え
交流絶縁破壊電圧を測定した。この結果は、表1に示す
通りになった。
In the AC breakdown voltage test, aluminum foil was wound around the outer periphery of each of the electric winding of the present embodiment and the electric winding of the comparative example to form electrodes. An AC voltage was applied in between, and the AC breakdown voltage was measured. The result was as shown in Table 1.

【0051】[0051]

【表1】 [Table 1]

【0052】表1から明らかなように、本実施例の電機
巻線は、比較例の電機巻線よりも交流絶縁破壊電圧が高
かった。これは、マイカが層状に欠陥なく成層され,高
熱伝導充填材層中の樹脂量が材料全体の10〜25重量
%の範囲内にある高熱伝導絶縁テープを用いて電機巻線
の高熱伝導絶縁被覆を形成したためである。電機巻線の
高熱伝導絶縁被覆の形成の際、その加圧過程において、
高熱伝導絶縁テープ中に含まれている微小な気泡を、高
熱伝導絶縁テープ中の樹脂の一部と共に充分に排出でき
たためであった。
As is evident from Table 1, the electric machine winding of the present example had a higher AC breakdown voltage than the electric motor winding of the comparative example. This is because the mica is layered without any defect and the amount of resin in the high thermal conductive filler layer is within the range of 10 to 25% by weight of the entire material. Is formed. When forming the high thermal conductive insulating coating of the electric winding, in the pressing process,
This is because minute bubbles contained in the high heat conductive insulating tape could be sufficiently discharged together with a part of the resin in the high heat conductive insulating tape.

【0053】従って、本実施例の電機巻線は、電気的特
性に優れた緻密な高熱伝導絶縁被覆を有しているので、
高電圧で運転される回転電機に対して高い信頼性を提供
できる。
Therefore, the electric motor winding of the present embodiment has a dense and high heat conductive insulating coating having excellent electric characteristics.
High reliability can be provided for a rotating electric machine operated at a high voltage.

【0054】次に、上述のように主絶縁の絶縁破壊電圧
Vと熱伝導率λとの積Vλを設定した本実施の形態の固
定子巻線を用いた場合の温度上昇低減効果を説明する。
図7はその温度上昇低減効果を示すグラフであり、従来
技術と比較できるようになっている。図7において棒3
7は機内の冷却に水素を用いた場合であり、従来技術と
比べて温度上昇が30%以上低減している。ここで、固
定子巻線の発熱量は電流の二乗に比例するので、30%
以上低減は固定子巻線の電機子電流を√1.3=1.15
倍にできることを意味し、通風冷却構造を変更するこ
と無しに出力の増加を達成できる。従って、新設の設備
はもちろん、従来の発電設備でも固定子巻線を本実施の
形態の固定子巻線に巻き替えすことにより出力の増大を
図ることができる。
Next, the effect of reducing the temperature rise when using the stator winding of the present embodiment in which the product Vλ of the dielectric breakdown voltage V of the main insulation and the thermal conductivity λ is set as described above will be described. .
FIG. 7 is a graph showing the effect of reducing the temperature rise, which can be compared with the prior art. In FIG. 7, rod 3
Reference numeral 7 denotes a case in which hydrogen is used for cooling the inside of the device, and the temperature rise is reduced by 30% or more compared to the conventional technology. Here, the heat value of the stator winding is 30% since it is proportional to the square of the current.
The above reduction reduces the armature current of the stator winding by √1.3 = 1.15.
This means that the output can be increased without changing the ventilation cooling structure. Therefore, the output can be increased by replacing the stator windings with the stator windings of the present embodiment not only in newly installed facilities but also in conventional power generation facilities.

【0055】棒38は機内の冷却に空気を用いた場合で
あり、従来技術と比べて15%以上低減している。この
場合も上述と同様に考えることができる。従って、15
%以上低減は固定子巻線の電機子電流を√1.15=1.
07倍にできることを意味し、上述と同様に通風冷却構
造を変更すること無しに出力の増加を達成できる。
The rod 38 is a case where air is used for cooling the inside of the machine, and is reduced by 15% or more as compared with the prior art. This case can be considered in the same manner as described above. Therefore, 15
% Or more reduces the armature current of the stator winding by √1.15 = 1.
This means that the output can be increased by a factor of 07, and the output can be increased without changing the ventilation cooling structure as described above.

【0056】次に、タービン発電機の発電容量に対する
マシンサイズの関係を説明する。図8は回転数当たりの
発電容量(横軸)に対する回転子の直径の二乗と固定子
の軸長との積、すなわち発電に関わる部分の体積(縦
軸)を示している。尚、機内の冷却に空気を用いた場合
と水素を用いた場合では、水素を用いた方が熱伝導率及
び比熱が大きいため冷却能力が高く、同一マシンサイズ
でも大きな発電容量を達成できる。また、マシンサイズ
は回転数当たりの発電容量に対して比例関係にある。
Next, the relationship between the power generation capacity of the turbine generator and the machine size will be described. FIG. 8 shows the product of the square of the rotor diameter and the axial length of the stator with respect to the power generation capacity per rotation speed (horizontal axis), that is, the volume of the portion related to power generation (vertical axis). In addition, in the case where air is used for cooling the inside of the machine and the case where hydrogen is used, the use of hydrogen has higher thermal conductivity and specific heat, so that the cooling capacity is higher, and a large power generation capacity can be achieved even with the same machine size. The machine size is proportional to the power generation capacity per rotation.

【0057】機内の冷却に水素を用いた場合は実線40
のようになり、回転数当たりの発電容量に対する回転子
の直径の二乗と固定子の軸長との積の比を40m3・rpm
/MVA以下とすることができる。機内の冷却に空気を
用いた場合は実線41のようになり、回転数当たりの発
電容量に対する回転子の直径の二乗と固定子の軸長との
積の比を70m3・rpm/MVA以下とすることができ
る。
When hydrogen is used for cooling the inside of the apparatus, the solid line 40
And the ratio of the product of the square of the rotor diameter to the shaft length of the stator to the power generation capacity per number of rotations is 40 m 3 · rpm
/ MVA or less. When air is used for cooling the inside of the machine, the solid line 41 shows the ratio of the product of the square of the rotor diameter and the shaft length of the stator to the power generation capacity per rotation speed of 70 m 3 · rpm / MVA or less. can do.

【0058】以上のことから本実施の形態では、回転子
表面における流体との摩擦損失を含む機械損失の増大を
抑えながら150MVAを超え300MVAクラスの空
気冷却発電機及び200MVAを超え500MVAクラ
スの水素冷却発電機が実現できる。尚、7m3 以上のマ
シンサイズは機械損失による冷却流体の温度上昇が大き
くなるので、現実的なマシンサイズにおけるタービン発
電機の実現が困難である。すなわち破線39が限界とな
る。
As described above, in the present embodiment, the air-cooled generator of more than 150 MVA and 300 MVA class and the hydrogen cooling of more than 200 MVA and 500 MVA class while suppressing the increase of mechanical loss including friction loss with the fluid on the rotor surface. A generator can be realized. Note that a machine size of 7 m 3 or more causes a large increase in the temperature of the cooling fluid due to mechanical loss, so that it is difficult to realize a turbine generator with a practical machine size. That is, the broken line 39 is the limit.

【0059】また、図8に示す関係は回転数当たりの発
電容量に対する回転子の直径の二乗と回転軸の支持間の
長さ(軸受支持間の距離)との積の比の関係で示し、機
内の冷却に水素を用いた場合は50m3・rpm/MVA以
下、機内の冷却に空気を用いた場合は85m3・rpm/M
VA以下となる。
The relationship shown in FIG. 8 is represented by the ratio of the product of the square of the diameter of the rotor and the length between the supports of the rotating shaft (the distance between the bearing supports) to the power generation capacity per number of rotations. 50 m 3 · rpm / MVA or less when hydrogen is used for cooling the inside of the machine, and 85 m 3 · rpm / M when air is used for cooling the inside of the machine.
VA or less.

【0060】次に、上述の絶縁材の構成をタービン発電
機内の他の絶縁物に適用した場合におけるその絶縁物の
構成を説明する。図9はタービン発電機内の他の絶縁物
の構成を示す。ここで、他の絶縁物とはスロット絶縁2
4,絶縁ブロック25,リテイニングリング絶縁,固定
子巻線3のコイルエンド部の巻線間に挟まれるスペーサ
などである。これらの絶縁物はガラス繊維を織り込んだ
基材層32と、樹脂層33を複数積層してなる積層体で
あり、樹脂層33には5W/m・K以上の熱伝導率を有
する酸化アルミニウム又は窒化アルミニウムなどの高熱
伝導微粒子状又は短繊維状又は薄片状の絶縁物を充填又
は混入している。
Next, the configuration of the insulator when the above-described configuration of the insulator is applied to another insulator in the turbine generator will be described. FIG. 9 shows the configuration of another insulator in the turbine generator. Here, the other insulator is a slot insulator 2
4, insulating blocks 25, retaining ring insulation, spacers sandwiched between the windings of the coil ends of the stator windings 3, and the like. These insulators are a laminate formed by laminating a plurality of resin layers 33 and a base layer 32 in which glass fibers are woven, and the resin layers 33 are made of aluminum oxide or aluminum oxide having a thermal conductivity of 5 W / m · K or more. Highly heat-conductive fine particles or short fiber-like or flake-like insulators such as aluminum nitride are filled or mixed.

【0061】本実施の形態では上述のように5W/m・
K以上の熱伝導率を有する酸化アルミニウム又は窒化ア
ルミニウムなどの高熱伝導微粒子状又は短繊維状又は薄
片状の絶縁物を樹脂層33に充填又は混入しているの
で、スロット絶縁24,絶縁ブロック25,リテイニン
グリング絶縁,固定子巻線3のコイルエンド部の巻線間
に挟まれるスペーサなどの熱伝導率を向上することがで
きる。このように各絶縁物の熱伝導率を向上すると、例
えばスロット絶縁24及び絶縁ブロック25の熱伝導率
を向上すると回転子巻線5の温度を低減することができ
る。熱伝導率が従来の2倍程度になれば、温度上昇値を
30%程度低減でき、タービン発電機の出力を√1.3
=1.15倍増加することができる。
In this embodiment, as described above, 5 W / m ·
Since the resin layer 33 is filled with or mixed with a highly thermally conductive fine particle, short fiber, or flaky insulator such as aluminum oxide or aluminum nitride having a thermal conductivity of K or more, the slot insulation 24, the insulation block 25, It is possible to improve the retaining ring insulation and the thermal conductivity of a spacer or the like sandwiched between the windings of the coil end portion of the stator winding 3. As described above, when the thermal conductivity of each insulator is improved, for example, when the thermal conductivity of the slot insulation 24 and the insulating block 25 is improved, the temperature of the rotor winding 5 can be reduced. If the thermal conductivity is about twice that of the conventional model, the temperature rise can be reduced by about 30%, and the output of the turbine generator can be reduced by about 1.3%.
= 1.15 times increase.

【0062】また、固定子の温度上昇に余裕があるとき
は、タービン発電機の予防保全において回転子巻線を更
新する際、上述のスロット絶縁を用いることにより、1
5%程度の出力増加を達成することができる。また、直
接冷却の回転子に対して用いることもできるが、直接冷
却の回転子ではスロット絶縁を介して冷却する割合が低
いので、界磁巻線の温度低減効果は10%程度になる。
尚、機内の冷却に空気を用いた場合は、スロット絶縁と
スロット又はスロット絶縁と回転子巻線との間の隙間の
空気の熱抵抗によりこの効果はさらに小さくなる。
Further, when there is room for the stator temperature rise, when the rotor winding is renewed in the preventive maintenance of the turbine generator, the above-mentioned slot insulation is used to renew the rotor winding.
An output increase of about 5% can be achieved. Although it can be used for a direct cooling rotor, the cooling rate of the direct cooling rotor via slot insulation is low, so that the temperature reduction effect of the field winding is about 10%.
In the case where air is used for cooling the inside of the machine, this effect is further reduced due to the thermal resistance of air in the gap between the slot insulation and the slot or between the slot insulation and the rotor winding.

【0063】次に、本発明に係る絶縁被覆電線の実施の
形態を説明する。図10〜図14は本実施の形態の絶縁
被覆電線の構造を示す。絶縁被覆電線はタービン発電機
の主要構成要素の一つである回転子の励磁機や電動機の
固定子巻線などに用いられるものであり、図12〜図1
4に示す絶縁材により形成した絶縁被覆を有する、図1
0のような丸形断面形状又は図11のような矩形断面形
状のものである。
Next, an embodiment of the insulated wire according to the present invention will be described. 10 to 14 show the structure of the insulated wire of the present embodiment. The insulated wire is used for an exciter for a rotor, a stator winding for a motor, and the like, which are one of the main components of a turbine generator.
1 having an insulating coating formed by the insulating material shown in FIG.
It has a round cross-sectional shape such as 0 or a rectangular cross-sectional shape as shown in FIG.

【0064】図において42は単線又は撚り線からなる
導体である。撚り線は使用目的に応じて素線単位に絶縁
被覆が施されている。導体42の外周には絶縁被覆43
を施している。絶縁被覆43は樹脂44,樹脂44に充
填又は混入した基材45及び基材45の繊維同士の隙間
に充填又は混入した充填剤からなるものである。基材4
5は絶縁材の機械強度を確保するものであり、無機材料
又は有機材料の繊維を織り込んだテープ状のものであ
る。充填剤は5W/m・K以上の熱伝導率を有する酸化
アルミニウムなどの高熱伝導微粒子状又は薄片状の絶縁
物である。尚、基材45は図13のようにロービング材
(長繊維状のもの)、図14のように短繊維状のもので
あってもよい。
In the figure, reference numeral 42 denotes a conductor made of a single wire or a stranded wire. The stranded wire is provided with an insulating coating for each strand according to the purpose of use. An insulating coating 43 is provided on the outer periphery of the conductor 42.
Has been given. The insulating coating 43 is made of a resin 44, a base material 45 filled or mixed in the resin 44, and a filler filled or mixed in a gap between fibers of the base material 45. Base material 4
Numeral 5 is for securing the mechanical strength of the insulating material, and is a tape-like material in which fibers of an inorganic material or an organic material are woven. The filler is a highly thermally conductive fine particle or flake-like insulator such as aluminum oxide having a thermal conductivity of 5 W / m · K or more. Note that the base material 45 may be a roving material (a long fiber shape) as shown in FIG. 13 or a short fiber shape as shown in FIG.

【0065】本実施の形態によれば上述のように基材4
5の繊維同士の隙間に熱伝導率の高い絶縁物を充填又は
混入しているので、絶縁被覆の熱伝導率を向上すること
ができる。尚、基材45にはガラス繊維布が多く用いて
いるが、初めから酸化アルミニウムなどの繊維布を用い
れば、基材45にわざわざ高熱伝導の絶縁物を充填又は
混入しなくとも簡単に絶縁被覆の熱伝導率を向上するこ
とができる。
According to the present embodiment, as described above,
Since the insulator having a high thermal conductivity is filled or mixed in the gap between the fibers of No. 5, the thermal conductivity of the insulating coating can be improved. Although a glass fiber cloth is often used for the base material 45, if a fiber cloth such as aluminum oxide is used from the beginning, the insulating coating can be easily performed without filling or mixing the insulating material having high thermal conductivity into the base material 45. Can be improved in thermal conductivity.

【0066】次に本発明に係る熱伝導率測定方法の実施
の形態を説明する。図15は本実施の形態の熱伝導率測
定方法を実施するための装置構成を示すものであり、具
体的にはタービン発電機に用いられる固定子巻線の主絶
縁の熱伝導率の測定様子を示している。本実施の形態の
熱伝導率測定方法は非定常熱線法を応用したものであ
り、主絶縁30が巻線導体29に施された状態で測定で
きる。以下、本実施の形態の熱伝導率測定方法について
詳細に説明する。
Next, an embodiment of the thermal conductivity measuring method according to the present invention will be described. FIG. 15 shows an apparatus configuration for carrying out the thermal conductivity measuring method of the present embodiment. Specifically, a measurement state of the thermal conductivity of the main insulation of the stator winding used in the turbine generator Is shown. The thermal conductivity measuring method of the present embodiment is an application of the unsteady hot wire method, and can be measured in a state where the main insulation 30 is applied to the winding conductor 29. Hereinafter, the thermal conductivity measuring method of the present embodiment will be described in detail.

【0067】まず、断熱ブロック46の片面に熱線又は
箔ヒータなどの加熱部材47を2つ平行して貼り付け
る。ここで、断熱ブロック46は等方性の熱伝導率を有
する材料により形成したものである。また、断熱ブロッ
ク46の熱伝導率は予め定常熱流法により測定してお
く。この後、加熱部材47の中央部に熱電対などの温度
センサ48を配置する。本実施の形態では断熱ブロック
46,加熱部材47,温度センサ48をまとめたものを
熱伝導測定ヘッドと呼ぶことにする。
First, two heating members 47 such as a hot wire or a foil heater are stuck on one side of the heat insulating block 46 in parallel. Here, the heat insulating block 46 is formed of a material having isotropic thermal conductivity. The thermal conductivity of the heat insulating block 46 is measured in advance by the steady heat flow method. After that, a temperature sensor 48 such as a thermocouple is arranged at the center of the heating member 47. In the present embodiment, a combination of the heat insulating block 46, the heating member 47, and the temperature sensor 48 will be referred to as a heat conduction measuring head.

【0068】熱伝導測定ヘッドの準備ができたならば、
この熱伝導測定ヘッドを被測定物である固定子巻線3の
側断面に押し当て当接させる。この後、パルス発生器4
9から発生し増幅器50によって増幅したパルス信号を
一方の加熱部材47に加えて加熱部材47を過渡的に加
熱する。そして、この時の温度変化を温度センサ48に
より検出し測定器51により測定する。測定器51は日
本機会学会論文集(B編),第48巻,433号(昭5
7−9),pp.1743−1749記載されている方
法により、熱伝導測定ヘッドを押し付けた平面と、絶縁
物の厚み方向の合成された熱伝導率が測定される。
When the heat transfer measuring head is ready,
The heat conduction measuring head is pressed against the side section of the stator winding 3 which is the object to be measured, and is brought into contact therewith. After this, the pulse generator 4
The pulse signal generated from 9 and amplified by the amplifier 50 is applied to one heating member 47 to heat the heating member 47 transiently. Then, the temperature change at this time is detected by the temperature sensor 48 and measured by the measuring device 51. The measuring instrument 51 is described in Transactions of the Opportunity Society of Japan (B), Vol. 48, No. 433 (Showa 5).
7-9), pp. 1743-1749, the combined thermal conductivity in the thickness direction of the insulator and the plane on which the thermal conductivity measuring head is pressed is measured.

【0069】上述の測定が終了したならば今度は、両方
の加熱部材47を加熱し、この時の温度変化を温度セン
サ48により検出し測定器51により測定する。この方
法によれば2つ加熱部材47で挟まれた絶縁物の面方向
の熱流は小さくなり、絶縁物の厚み方向の熱流が大きく
なるので、絶縁物の厚み方向の支配的な熱伝導率が測定
される。従って、主絶縁30が巻線導体29に施された
状態で主絶縁30の熱伝導率の測定を行うことができ
る。
After the above measurement is completed, both heating members 47 are heated, and the temperature change at this time is detected by the temperature sensor 48 and measured by the measuring device 51. According to this method, the heat flow in the plane direction of the insulator sandwiched between the two heating members 47 decreases, and the heat flow in the thickness direction of the insulator increases, so that the dominant thermal conductivity in the thickness direction of the insulator increases. Measured. Therefore, the thermal conductivity of the main insulation 30 can be measured in a state where the main insulation 30 is applied to the winding conductor 29.

【0070】また、測定前にさまざまな物質に対して加
熱部材を発熱させた場合の過渡温度解析を行い、上述の
両測定の温度分布を最もよく表す熱伝導率をパラメータ
サーベイにより求めてこの値を真値とするようにすれ
ば、主絶縁の熱伝導率の測定の際、マシンサイズの低減
を図ることができるかどうかの検証も合せて行うことが
できる。
Further, before the measurement, a transient temperature analysis is performed in the case where the heating member generates heat for various substances, and the thermal conductivity that best represents the temperature distribution in both the above-described measurements is obtained from a parameter survey. When the thermal conductivity of the main insulation is measured, whether the machine size can be reduced can also be verified at the same time.

【0071】[0071]

【発明の効果】本発明に係る回転電機によれば、固定子
巻線の主絶縁の高い初期絶縁破壊電圧を十分に維持しつ
つ熱伝導率が向上するので、主絶縁等の厚さを減らすこ
とができ、かつ機器の温度上昇を押えることができる。
従って、マシンサイズの低減及びコストの低減を図るこ
とができる。
According to the rotating electric machine according to the present invention, the thermal conductivity is improved while sufficiently maintaining a high initial insulation breakdown voltage of the main insulation of the stator winding, thereby reducing the thickness of the main insulation and the like. And the temperature rise of the equipment can be suppressed.
Therefore, it is possible to reduce the machine size and the cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態であるタービン発電機の構
成を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a turbine generator according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の固定子側の構成を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a stator side of FIG. 1;

【図3】図1の回転子側の構成を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a configuration of a rotor side of FIG. 1;

【図4】図2の固定子巻線の構造を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a structure of a stator winding of FIG. 2;

【図5】図4の主絶縁を形成するために用いられる絶縁
材の構成を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of an insulating material used for forming main insulation of FIG.

【図6】固定子巻線の主絶縁の絶縁破壊電圧Vと熱伝導
率λとの積Vλに対するマシンサイズの関係を示す図で
ある。
FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a machine size and a product Vλ of a dielectric breakdown voltage V of a main insulation of a stator winding and a thermal conductivity λ.

【図7】図5の絶縁材を用いて図4の固定子巻線の主絶
縁を形成した場合における温度上昇低減効果を示す図で
ある。
7 is a diagram showing a temperature rise reduction effect when main insulation of the stator winding of FIG. 4 is formed by using the insulating material of FIG. 5;

【図8】図5の絶縁材を用いて図4の固定子巻線の主絶
縁を形成した場合におけるタービン発電機の発電容量と
マシンサイズの関係を説明する図である。
8 is a diagram illustrating the relationship between the power generation capacity of the turbine generator and the machine size when main insulation of the stator winding of FIG. 4 is formed using the insulating material of FIG. 5;

【図9】図5の絶縁材に用いられる構成をタービン発電
機内の他の絶縁物に適用した場合における絶縁物(例え
ば絶縁ブロック)の構成を示す図である。
9 is a diagram showing a configuration of an insulator (for example, an insulating block) when the configuration used for the insulating material in FIG. 5 is applied to another insulator in the turbine generator.

【図10】本発明の実施の形態である丸形断面形状の絶
縁被覆電線の構成を示す斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view showing a configuration of an insulated wire having a round cross-sectional shape according to an embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施の形態である矩形断面形状の絶
縁被覆電線の構成を示す斜視図である。
FIG. 11 is a perspective view showing a configuration of an insulated wire having a rectangular cross-sectional shape according to an embodiment of the present invention.

【図12】図10又は図11の絶縁被覆の一構成を示す
断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing one configuration of the insulating coating of FIG. 10 or FIG.

【図13】図10又は図11の絶縁被覆の一構成を示す
断面図である。
FIG. 13 is a sectional view showing one configuration of the insulating coating of FIG. 10 or FIG. 11;

【図14】図10又は図11の絶縁被覆の一構成を示す
断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view showing one configuration of the insulating coating of FIG. 10 or FIG.

【図15】本発明の実施の形態である熱伝導率測定方法
を説明するためのものであり、熱伝導率測定方法を実施
するための装置構成を示す状態図である。
FIG. 15 is a state diagram illustrating a device configuration for performing the thermal conductivity measuring method, which is for describing the thermal conductivity measuring method according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…固定子枠、2…固定子鉄心、3…固定子巻線、4…
回転子鉄心、5…回転子巻線、6…リテニングリング、
7…回転軸、8…軸受装置、9…ファン、10…エンド
ブラケット、11…冷却器、12…集電装置、13…タ
ーミナル、29…巻線導体、30…主絶縁、31…マイ
カ層、32…基材層、33…樹脂層、42…導体、43
…絶縁被覆、44…樹脂、45…基材、46…断熱ブロ
ック、47…加熱部材。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Stator frame, 2 ... Stator core, 3 ... Stator winding, 4 ...
Rotor core, 5 ... rotor winding, 6 ... retaining ring,
7 ... rotating shaft, 8 ... bearing device, 9 ... fan, 10 ... end bracket, 11 ... cooler, 12 ... current collector, 13 ... terminal, 29 ... winding conductor, 30 ... main insulation, 31 ... mica layer, 32: base material layer, 33: resin layer, 42: conductor, 43
... insulating coating, 44 ... resin, 45 ... base material, 46 ... heat insulating block, 47 ... heating member.

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成11年10月8日(1999.10.
8)
[Submission date] October 8, 1999 (1999.10.
8)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】請求項12[Correction target item name] Claim 12

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0001[Correction target item name] 0001

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は回転電機に係り、特
に絶縁物の熱伝導率向上による機器のコンパクト化に好
適な回転電機に関するものである。
The present invention relates to relates to a rotary electric machine, and more particularly suitable for rotary electric machine in compact equipment by the upper heat conduction RitsuMuko insulator.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0007[Correction target item name] 0007

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0007】第2の絶縁層は、ガラス繊維等の繊維クロ
スを含む。繊維クロスは絶縁に機械強度を与え、かつ
主絶縁を構成する複合積層体をテープにするために必要
である。クロスは織布でも不織布でも良い。粒状の高熱
伝導性絶縁材は主絶縁テープに高熱伝導性を与えるため
に不可欠で、5W/mK以上、特に30Wm・K以
上の材料が選ばれる。このクロスと粒状填材を熱硬化性
樹脂に分散,硬化する。第1と第2の絶縁層は必要に応
じ、それぞれ1層以上積層する。この積層体の厚さ方向
の熱伝導率を0.3W/mK以上、特に0.35−1W
/m・K、より好ましくは0.5 −1W/mKとなる
ように、樹脂の量を選択する。樹脂の量は、積層体の初
期絶縁破壊電圧を左右する。樹脂量を少なくし過ぎる
と、選られたテープの初期絶縁破壊電圧が不十分とな
り、樹脂が多すぎると絶縁テープの熱伝導率が不十分と
なる。絶縁テープ中の樹脂量はおおよそ20ないし50
重量%がよい。
[0007] The second insulating layer includes a fiber cloth such as a glass fiber. The fiber cloth is necessary to provide mechanical strength to the insulating layer and to tape the composite laminate constituting the main insulation. The cloth may be a woven or non-woven cloth. The granular high heat conductive insulating material is indispensable for giving high heat conductivity to the main insulating tape, and a material having a power of 5 W / m · K or more, particularly 30 W / m · K or more is selected. The cloth and the particulate filler are dispersed and cured in a thermosetting resin. The first and second insulating layers are each laminated one or more layers as necessary. The thermal conductivity in the thickness direction of this laminate is 0.3 W / m · K or more, particularly 0.35-1 W
/ M · K, more preferably 0.5-1 W / m · K, the amount of the resin is selected. The amount of resin determines the initial breakdown voltage of the laminate. If the amount of the resin is too small, the initial dielectric breakdown voltage of the selected tape becomes insufficient, and if the amount of the resin is too large, the thermal conductivity of the insulating tape becomes insufficient. The amount of resin in the insulation tape is approximately 20 to 50
% By weight is good.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0013[Correction target item name] 0013

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0013】本発明において用いられる熱伝導率が5W
/m・K以上の高熱伝導性の絶縁材料としては、窒化ホ
ウ素,窒化アルミニウム,窒化ケイ素,酸化アルミニウ
ム,酸化マグネシウム,酸化ベリリウム,炭化ケイ素な
どがある。特に熱伝導率が30W/mK以上で、体積
抵抗が1013Ωcm以上の酸化アルミニウム,窒化ホウ
素,酸化マグネシウムなどが良い。これらは、平均粒径
が20μm以下の粒子の形状で用いる。ガラス繊維ある
いは他の有機,無機繊維を基材とする絶縁材が知られて
いるが、これらの繊維を上記粒状絶縁材と共に樹脂中に
混在させる。
The thermal conductivity used in the present invention is 5 W
Examples of the insulating material having a high thermal conductivity of not less than / m · K include boron nitride, aluminum nitride, silicon nitride, aluminum oxide, magnesium oxide, beryllium oxide, and silicon carbide. In particular, aluminum oxide, boron nitride, magnesium oxide, or the like having a thermal conductivity of 30 W / m · K or more and a volume resistance of 10 13 Ωcm or more is preferable. These are used in the form of particles having an average particle diameter of 20 μm or less. Insulating materials based on glass fibers or other organic or inorganic fibers are known, and these fibers are mixed in the resin together with the granular insulating material.

【手続補正5】[Procedure amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0019[Correction target item name] 0019

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0019】主絶縁を回転電機の導体に形成する方法
は、従来公知の方法が利用できるが、詳細実施例の中
で説明する。
As a method of forming the main insulation on the conductor of the rotating electric machine, a conventionally known method can be used, and the details will be described in Examples.

【手続補正6】[Procedure amendment 6]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0040[Correction target item name] 0040

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0040】次に、固定子巻線の主絶縁の絶縁破壊電圧
Vと熱伝導率λとの積Vλに対するとマシンサイズの関
係を説明する。図6は固定子巻線の主絶縁の絶縁破壊電
圧Vと熱伝導率λとの積Vλ=5(MV/m2・K)を
100%(基準)としたときの固定子巻線の主絶縁の絶
縁破壊電圧Vと熱伝導率λとの積Vλに対するマシンサ
イズの関係を示す。図6において実線34は機内の冷却
に水素を用いた場合、実線35は機内の冷却に空気を用
いた場合である。ここで、絶縁破壊電圧Vと熱伝導率λ
との積VλはV/(1/λ)=(絶縁抵抗)/(熱抵
抗)を意味し、図6から明らかなように絶縁破壊電圧V
と熱伝導率λとの積Vλを大きくするとマシンサイズが
小さくなる関係にある。
Next, the relationship between the machine size and the product Vλ of the dielectric breakdown voltage V of the main insulation of the stator winding and the thermal conductivity λ will be described. FIG. 6 shows the stator winding when the product Vλ = 5 (MV W / m 2 · K) of the dielectric breakdown voltage V of the main insulation of the stator winding and the thermal conductivity λ is 100% (reference). The relationship between the machine size and the product Vλ of the breakdown voltage V of the main insulation and the thermal conductivity λ is shown. In FIG. 6, a solid line 34 indicates a case where hydrogen is used for cooling the inside of the machine, and a solid line 35 indicates a case where air is used for cooling the inside of the machine. Here, the breakdown voltage V and the thermal conductivity λ
The product Vλ of this expression means V / (1 / λ) = (insulation resistance) / (thermal resistance), and as apparent from FIG.
When the product Vλ of the thermal conductivity λ and the thermal conductivity λ is increased, the machine size is reduced.

【手続補正7】[Procedure amendment 7]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0057[Correction target item name] 0057

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0057】機内の冷却に水素を用いた場合は実線41
のようになり、回転数当たりの発電容量に対する回転子
の直径の二乗と固定子の軸長との積の比を40m3・rpm
/MVA以下とすることができる。機内の冷却に空気を
用いた場合は実線40のようになり、回転数当たりの発
電容量に対する回転子の直径の二乗と固定子の軸長との
積の比を70m3・rpm/MVA以下とすることができ
る。
When hydrogen is used for cooling the inside of the apparatus, a solid line 41
And the ratio of the product of the square of the rotor diameter to the shaft length of the stator to the power generation capacity per number of rotations is 40 m 3 · rpm
/ MVA or less. When air is used for cooling the inside of the machine, the solid line 40 shows, and the ratio of the product of the square of the rotor diameter to the shaft length of the stator with respect to the power generation capacity per rotation speed is 70 m 3 · rpm / MVA or less. can do.

【手続補正8】[Procedure amendment 8]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0068[Correction target item name]

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0068】熱伝導測定ヘッドの準備ができたならば、
この熱伝導測定ヘッドを被測定物である固定子巻線3の
側断面に押し当て当接させる。この後、パルス発生器4
9から発生し増幅器50によって増幅したパルス信号を
一方の加熱部材47に加えて加熱部材47を過渡的に加
熱する。そして、この時の温度変化を温度センサ48に
より検出し測定器51により測定する。測定器51は日
本機学会論文集(B編),第48巻,433号(昭5
7−9),pp.1743−1749記載されている方
法により、熱伝導測定ヘッドを押し付けた平面と、絶縁
物の厚み方向の合成された熱伝導率が測定される。
When the heat transfer measuring head is ready,
The heat conduction measuring head is pressed against the side section of the stator winding 3 which is the object to be measured, and is brought into contact therewith. After this, the pulse generator 4
The pulse signal generated from 9 and amplified by the amplifier 50 is applied to one heating member 47 to heat the heating member 47 transiently. Then, the temperature change at this time is detected by the temperature sensor 48 and measured by the measuring device 51. Instrument 51 Japan Machinery Society Papers (B eds), Vol. 48, No. 433 (Sho 5
7-9), pp. 1743-1749, the combined thermal conductivity in the thickness direction of the insulator and the plane on which the thermal conductivity measuring head is pressed is measured.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇佐美 三郎 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 天城 滋夫 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 八木 恭臣 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立事業所内 (72)発明者 角田 智也 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立事業所内 (72)発明者 小野田 満 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立事業所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Saburo Usami 502 Kandate-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Pref. Machinery Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Shigeo Amagi 7-1-1, Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Inside Hitachi, Ltd.Hitachi Research Laboratories (72) Inventor Yasuomi Yagi 3-1-1, Sachimachi, Hitachi, Ibaraki Prefecture Inside Hitachi, Ltd.Hitachi Works (72) Inventor Tomoya Kakuda 3-chome, Sachimachi, Hitachi, Ibaraki No. 1-1 Inside the Hitachi Works, Hitachi, Ltd.

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】固定子と、該固定子の内周側に空隙を介し
て回転可能に設けられた回転子とを備え、前記固定子
に、外側が主絶縁によって覆われた固定子巻線を装着し
てなる回転電機において、前記主絶縁は実質的に粒状の
充填材を含まない薄片状の伝導絶縁材を熱硬化性樹脂で
接着した第1の絶縁層と、繊維状絶縁材と粒状の高熱伝
導性充填材とを樹脂に分散,硬化した第2絶縁層との積
層体を有し、その主絶縁の厚さ方向の初期絶縁破壊電圧
Vが20kV/mm以上,上記積層体の厚さ方向の熱伝導
率λが0.35−1W/m・K であって、初期絶縁破壊
電圧と熱伝導率との積V・λが7≦Vλ≦20(MVW
/m2・K)であることを特徴とする回転電機。
1. A stator winding comprising a stator and a rotor rotatably provided on the inner peripheral side of the stator via a gap, wherein the stator has an outer side covered by main insulation. Wherein the main insulation is a first insulating layer in which a flaky conductive insulating material substantially free of a granular filler is bonded with a thermosetting resin, a fibrous insulating material and a granular insulating material. And a second insulating layer obtained by dispersing and curing a high thermal conductive filler in a resin, and having an initial dielectric breakdown voltage V of 20 kV / mm or more in the thickness direction of the main insulation. The thermal conductivity λ in the vertical direction is 0.35-1 W / m · K, and the product V · λ of the initial dielectric breakdown voltage and the thermal conductivity is 7 ≦ Vλ ≦ 20 (MVW
/ M 2 · K).
【請求項2】前記熱伝導率λが0.5−1W/m・K で
あることを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
2. The rotating electric machine according to claim 1, wherein said thermal conductivity λ is 0.5-1 W / m · K.
【請求項3】前記第2絶縁層は、20W/m・K以上の
熱伝導率を有する粒状の絶縁物を繊維クロスと共に樹脂
に分散,硬化した絶縁材であることを特徴とする請求項
1に記載の回転電機。
3. The insulating material according to claim 1, wherein said second insulating layer is a material obtained by dispersing and curing a granular insulating material having a thermal conductivity of 20 W / m · K or more together with a fiber cloth in a resin. The rotating electric machine according to item 1.
【請求項4】5W/m・K以上の熱伝導率を有する粒子
状及び短繊維状の絶縁物を単独でまたは組み合わせて熱
硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂に充填又は混入して形成し
た絶縁材をスペーサとして前記固定子巻線のエンド部の
巻線間に挟んだことを特徴とする請求項1に記載の回転
電機。
4. An insulating material formed by filling or mixing a thermosetting resin or a thermoplastic resin alone or in combination with a particulate or short-fiber insulating material having a thermal conductivity of 5 W / m · K or more. The rotating electric machine according to claim 1, wherein a spacer is interposed between end windings of the stator winding.
【請求項5】熱伝導センサによって測定した前記主絶縁
の熱伝導率が0.35W/m・K 以上であることを特徴
とする請求項1に記載の回転電機。
5. The rotating electric machine according to claim 1, wherein the thermal conductivity of the main insulation measured by a heat conduction sensor is 0.35 W / m · K or more.
【請求項6】水素により機内を冷却してなる回転電機に
おいて、回転数当たりの発電容量に対する前記回転子の
直径の二乗と前記固定子の軸長との積の比が40m3・r
pm/MVA以下であることを特徴とする請求項1記載の
回転電機。
6. A rotating electric machine wherein the inside of the machine is cooled by hydrogen, wherein the ratio of the product of the square of the diameter of the rotor and the axial length of the stator to the power generation capacity per number of rotations is 40 m 3 · r.
The rotating electric machine according to claim 1, wherein the rotation speed is not more than pm / MVA.
【請求項7】空気により機内を冷却してなる回転電機に
おいて、回転数当たりの発電容量に対する前記回転子の
直径の二乗と前記固定子の軸長との積の比が70m3・r
pm/MVA以下であることを特徴とする請求項1記載の
回転電機。
7. A rotating electric machine in which the inside of the machine is cooled by air, wherein a ratio of a product of a square of a diameter of the rotor and a shaft length of the stator to a power generation capacity per number of rotations is 70 m 3 · r.
The rotating electric machine according to claim 1, wherein the rotation speed is not more than pm / MVA.
【請求項8】水素により機内を冷却してなる回転電機に
おいて、回転数当たりの発電容量に対する前記回転子の
直径の二乗と前記回転軸の支持間の長さとの積の比が5
0m3・rpm/MVA以下であることを特徴とする請求項
1記載の回転電機。
8. A rotating electric machine in which the inside of the machine is cooled by hydrogen, wherein the ratio of the product of the square of the diameter of the rotor and the length between the supports of the rotating shaft to the power generation capacity per revolution is 5%.
2. The rotating electric machine according to claim 1, wherein the rotation speed is 0 m 3 · rpm / MVA or less.
【請求項9】空気により機内を冷却してなる回転電機に
おいて、回転数当たりの発電容量に対する前記回転子の
直径の二乗と前記回転軸の支持間の長さとの積の比が8
5m3・rpm/MVA以下であることを特徴とする請求項
1記載の回転電機。
9. A rotating electric machine in which the inside of the machine is cooled by air, wherein the ratio of the product of the square of the diameter of the rotor and the length between the supports of the rotating shaft to the power generation capacity per revolution is 8%.
2. The rotating electric machine according to claim 1, wherein the rotation speed is 5 m 3 · rpm / MVA or less.
【請求項10】固定子の内周側に空隙を介して回転可能
に設けられた回転子を備え、該回転子は、回転子鉄心に
複数形成されたスロットに収納された回転子巻線と、該
回転子巻線と前記スロットとの間に配置されたスロット
絶縁と、前記スロットの前記回転子巻線よりも前記回転
子鉄心の外周側に配置されたウェッジと前記回転子巻線
との間に配置された絶縁ブロックと、前記回転子鉄心の
軸方向両側において前記回転子巻線を固定するリテニン
グリングと前記回転子巻線との間に配置されたリテニン
グリング絶縁とを有する回転電機において、前記スロッ
ト絶縁、前記絶縁ブロック及び前記リテニングリング絶
縁の少なくとも1つは、5W/m・K以上の熱伝導率を
有する微粒子状及び/又は短繊維状の絶縁物を樹脂に充
填又は混入して形成され、厚さ方向の熱伝導率が0.3
5W/m/K 以上の絶縁材であることを特徴とする回
転電機。
10. A rotor provided on the inner peripheral side of the stator so as to be rotatable via a gap, the rotor comprising: a rotor winding housed in a plurality of slots formed in a rotor core. A slot insulation disposed between the rotor winding and the slot, and a wedge and the rotor winding disposed on an outer peripheral side of the rotor core with respect to the rotor winding of the slot. A rotation having an insulating block disposed therebetween, a retaining ring for fixing the rotor winding on both axial sides of the rotor core, and a retaining ring insulation disposed between the rotor windings; In the electric machine, at least one of the slot insulation, the insulation block, and the retaining ring insulation is formed by filling a resin with a particulate and / or short fiber insulator having a thermal conductivity of 5 W / m · K or more. Mix and form Is, the thickness direction of the thermal conductivity 0.3
A rotating electric machine characterized by being an insulating material of 5 W / m / K or more.
【請求項11】鉄心の外周側に設けられた複数のスロッ
トに収納され導体と絶縁物が交互に前記鉄心の半径方向
に積層された回転子巻線と、該回転子巻線と前記スロッ
トとの間に介在するスロット絶縁と、前記回転子巻線を
前記スロット内に固定するウェッジと、該ウェッジと前
記回転子巻線との間に介在する絶縁ブロックと、前記鉄
心の軸方向端部側において前記回転子巻線を固定するリ
テニングリングと、該リテニングリングと前記回転子巻
線との間に介在するリテニングリング絶縁とを有する回
転電機の回転子において、前記スロット絶縁又は前記絶
縁ブロック及び前記リテニングリング絶縁の少なくとも
1つは、5W/m・K以上の熱伝導率を有する高熱伝導
粒子状絶縁物及び繊維クロスを樹脂中に分散,硬化して
形成され、厚さ方向の熱伝導率が0.35W/m・K 以
上である絶縁材であることを特徴とする回転電機の回転
子。
11. A rotor winding housed in a plurality of slots provided on the outer peripheral side of the iron core and having conductors and insulators alternately stacked in the radial direction of the iron core, and the rotor winding and the slot. A slot insulation interposed therebetween, a wedge for fixing the rotor winding in the slot, an insulation block interposed between the wedge and the rotor winding, and an axial end side of the iron core. In the rotor of a rotating electrical machine having a retaining ring for fixing the rotor winding and a retaining ring insulation interposed between the retaining ring and the rotor winding, the slot insulation or the insulation At least one of the block and the retaining ring insulation is formed by dispersing and curing a high thermal conductive particulate insulator having a thermal conductivity of 5 W / m · K or more and a fiber cloth in a resin, and The rotor of the rotary electric machine, wherein the thermal conductivity of an insulating material is 0.35 W / m · K or more.
【請求項12】前記スロット絶縁、前記絶縁ブロック及
び前記リテニングリング絶縁の少なくとも1つは、5W
/m・K以上の熱伝導率を有する粒子状絶縁物及び繊維
クロスを樹脂中に分散,硬化して形成され、厚さ方向の
熱伝導率が0.35W/m/K以上の絶縁材であること
を特徴とする請求項1記載の回転電機。
12. At least one of said slot insulation, said insulation block and said retaining ring insulation is 5W
/ M · K is formed by dispersing and curing a particulate insulator and a fiber cloth having a thermal conductivity of at least 0.35 W / m / K in the thickness direction. The rotating electric machine according to claim 1, wherein:
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