JPH0217840A - 高電圧回転電機のコイル絶緑層 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、高電圧回転電機のコイル絶縁層、ことにそ
の絶縁テープの構成に関する。

〔従来の技術〕

高電圧回転電機においては、コイル絶縁層の耐熱性を高
めることによりコイル導体の許容温度上昇を高め、かつ
絶縁層を薄く形成することによりコイルの断面積を縮小
し２回転電機を小型化、軽量化することが重要な課題と
なっており、このためコイル絶ＲＲには耐電界性、耐熱
性、熱良伝導性、耐熱応力性などの諸性能が要求される
。

ところで、第４図は従来のコイル絶縁層の一例を示す要
部の拡大図である。図において１は絶縁テープであり、
結合剤４を用いて補強材２に集成マイカ箔からなる主絶
縁基材層３を貼り合わせ、使用条件に合った硬さを有す
る絶縁テープ１を整形コイル導体７の表面に密接して半
重ねで巻回し、複数層の絶縁テープ層５Ａ、５Ｂ等から
なる絶縁基材ＮＡ５を形成するとともに、例えばエポキ
シ樹脂からなる低粘度の含浸樹脂８を、例えば真空加圧
含浸した後、含浸樹脂を硬化させるために所定温度で加
熱硬化させてコイル絶縁層を形成するよう構成されてい
る。

ところが、結合剤４と含浸樹脂８では硬化時間が長くな
り特にコイル曲り部は絶縁テープの密着性が不均一とな
りやすいために、加熱硬化時の初期段階番こおいて含浸
樹脂８は温度上昇により樹脂の粘性は小さくなることに
より、流れ易くなり、その後は含浸樹脂および結合剤４
との反応が進行するにともない粘性は増大し、流れなく
なる状態となる。さらに長時間の経過の後完全に硬化す
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述のように反応が遅いために絶縁基材ｌ−５に含浸さ
れた含浸樹脂の増粘する時間が長くなり、その間に樹脂
の流れ出しによりコイル絶縁層中番こ微小ボイドや大き
な空隙などの欠陥が残存する欠点がある。コイル絶縁層
中に欠陥が残存すると、絶ＲＭ内で部分放電が発生し、
放電劣化によりコイル絶縁層の耐電界性が低下する。ま
た、ボイドや空隙により絶縁層の熱伝導性が阻害される
ので、コイル導体の温度上昇を招き、コイル絶縁層の熱
劣化が加速され、耐電圧性能や熱応力等に対する機械的
強度の低下を招くことなどの不都合を生ずるために、コ
イル絶縁層を形成する過程で、これら不都合を解消する
ような構成が重要な課題となる。

この発明の目的は、使用する絶縁テープの改良によりボ
イドや空隙等の欠陥を含まないコイル絶縁層を得ること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、この全明番こよれば、補強
材と集成マイカ箔からなる主絶縁基材層とが結合剤によ
り貼り合わされた絶縁テープを整形コイル導体に重ね巻
きした絶縁基材層に含浸樹脂が含浸固化されてなるコイ
ル絶縁層を有するものにおいて、前記絶縁テープが主絶
縁基材層にあらかじめ塗布含浸された第３級アミンと金
属錯体とからなる促進剤を含んでなるものとする。

〔作用〕

上記手段に８いて、絶縁テープの集成マイカ箔からなる
主絶縁基材層に、第三級アミンとしてのベンジルジメチ
ルアミンと金属錯体としての例えばオクチル酸金属塩と
を所定の割合で混合した促進剤を所定量あらかじめ塗布
または含浸してぢくよう構成したことにより、この絶縁
テープを整形コイル導体に重ね巻きした絶縁基材層に含
浸樹脂として熱硬化性エポキシ樹脂を含浸した際、促進
剤と含浸樹脂とが徐々に反応して含浸樹脂の粘度が増す
ので、含浸槽から取り出されたコイルの絶縁層からの含
浸樹脂の漏れ出しが阻止される。また、コイルを加熱硬
化炉に収納して所定の硬化温度にまで加熱する際、あら
かじめ含浸樹脂が増粘されているので昇温による粘度低
下が少く、かつ温度の上昇に伴なって促進剤が活性化し
て反応が促進されるために含浸樹脂の流れ、出しが抑制
され。

したがって含浸樹脂の流れ出しに起因するボイドや空隙
の発生が排除される。

〔実施例〕

以下この発明を実施例に基づいて説明する。

第１図は、この発明の詳細な説明するためのコイル絶縁
層の拡大断面図である。図において。

１１は絶縁テープであり、厚さ数１０μｍのポリイミド
フィルムからなる補強層１２、集成マイカ箔からなる主
絶縁基材層１３および両者を貼り合せるための結合剤１
４の層状体として形成される。

結合剤１４としては、多官能マレイミドと多官能シアン
酸エステルの混合樹脂およびエポキシ樹脂からなる混合
樹脂（特開昭６１−２６６０５１号公報参照）、または
エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂。

あるいはシリコーン樹脂からなる熱硬化性樹脂が用いら
れる。この場合に結合剤は可能なかぎり少なく付着させ
て、後の含浸樹脂１８の通路となるに充分な未含浸部分
を残すようにする。

また、主絶縁基材層１３に塗布または含浸される促進剤
１６としては、第三級アミンとしての例えばベンジルジ
メチルアミンと、金属錯体としてのオクチル酸金属塩と
を例えば配合比率が１対１になるよう混合した促進剤が
用いられ、例えば１平方メートル当り０．０３ないし０
．５重量部が主絶縁基材層に均−Ｉこ塗布あるいは含浸
される。

このようζこして形成された絶縁テープ１１は整形コイ
ル導体７の表面に半重ねで緊密に巻回され、半重ねテー
プ層１５Ａ、１５Ｂ等複数層からなる絶縁基材層（テー
プ層）１５が形成され、含浸樹脂１８として例えば熱硬
化性エポキシ樹脂等が真空加圧含浸され、さらに加熱硬
化処理が行われる。

絶縁基材層１５に含浸樹脂１８を含浸する際、促進剤と
含浸樹脂とが徐々に反応して含浸樹脂の粘度が増すので
、含浸槽から取り出されたコイルの絶縁層からの含浸樹
脂の漏れ出しが阻止される。

また、コイルを加熱硬化炉に収納して所定の硬化温度に
まで加熱する際、あらかじめ含浸樹脂が増粘されている
ので昇温１こよる粘度低下が少く、かつ温度の上昇ｌこ
伴なって促進剤が活性化して反応が促進されるために含
浸樹脂の流れ出しが抑制され、したがって含浸樹脂の流
れ出しに起因するボイドや空隙の発生が排除される。

つぎに、試作コイルを用いた実施例コイルの特性試験結
果について説明する。実施例試作コイルは、第三級アミ
ンとして、ベンジルジメチルアミン（ソーマル社製）１
０重量部に対してオクチル酸金属塩として、ニッカオク
チックス亜鉛（日本化学産業製；商品名）の亜鉛１８チ
含有品を１０重量部の割合で混合させた促進剤１６を１
平方メートルに対して０．０３〜０．５重量部を均一に
塗布あるいは含浸させる。この場合の付着量の調整用と
してエポキシ樹脂あるいは溶剤等を適量加えたものを用
いてもよい。この例ではエポキシ樹脂としてエピコー）
８２８（油化シェル社製；商品名）１００重景部に上述
の混合促進剤を１〜１０重嚢部と溶剤を適量加えたもの
を、促進剤量として所定量になるように付着させた後、
所定の温度に加温して溶剤を蒸発させることにより絶縁
テープ１１を形成した。上述のように形成された絶縁テ
ープ１１を、コイル導体７に捧重ね巻きで６回巻回し絶
縁基材層５を形成した。上述のように絶縁基材層５が被
着された未含浸コイルは熱硬化性エポキシ樹脂からなる
液状の含浸樹脂１８を真空加圧含浸し、その後１５０℃
で１６時間および１８０℃で４８時間の加熱硬化処理を
行い、コイルを製作した。

つぎに比較例として、実施例と同じ基材を用いて促進剤
を塗布しない絶縁テープｌを用い実施例試作コイルと同
様な比較例試作コイルを製作した。

第２図は試作コイルの断面図である。

第３図は上述の実施例試作コイルと比較例試作コイルで
得られた誘電正接の電圧特性試験結果を示す特性線図で
ある。なお、誘電正接の測定は微小なボイドや空隙が生
じ易い、コイルエンド部も含めて行なった。その結果、
実施例曲線Ａは電圧による特性変化が小さく安定した特
性を示したのに対し、比較例曲線Ｂは電圧依存性が大き
くコイル絶縁層内に微小ボイドや空隙が存在し、これら
の欠陥中で発生した部分放電により印加電圧の上昇とと
もに誘電正接が増大したことを示している。

これに対して実施例曲線Ａには電圧依存性がほとんど認
められず、促進剤処理した絶縁テープ１１を用いたこと
による欠陥の防止効果が優れていることを示している。

〔発明の効果〕

この発明は前述のように、第三級アミンと金属錯体とを
混合した硬化促進剤を集成マイカ箔からなる主絶縁基材
層にあらかじめ塗布含浸した絶縁テープを整形コイル導
体に重ね巻きして絶縁基材層を形成し、樹脂含浸および
加熱硬化処理してコイル絶縁層を形成するよう構成した
。その結果、含浸樹脂と促進剤との反応により含浸樹脂
が増粘して離形後の含浸樹脂の漏れが抑制されるととも
に加熱時には促進剤が一層活性化して含浸樹脂の流動性
が抑制されるので、従来技術で問題となった含浸樹脂の
流れ出し、ことにコイルの曲がり部等絶縁テープの密着
性が不均一になる部分において樹脂が流れ出しやすいと
いう問題点が排除され、樹脂の流れ出しに基因する微小
ボイドや空隙を含まず、したがって電気絶縁性、熱良伝
導性、および耐熱応力性の優れた高電圧回転電機のコイ
ル絶縁層を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例コイル絶縁層を示す拡大断面
図、第２図は実施例試作コイルを示す断面内、第３図−
は実施例試作コイルの誘電正接−電圧特性を比較例試作
コイルのそれと比較して示す特性線図、第４図は従来の
コイル絶縁層を示す拡大断面図である。 １．１１・・・絶縁テープ、２，１２・・・補強層、３
゜１３・・・主絶縁基材層、４．１４・・・結合剤、５
．１５・・・絶縁基材層（絶縁テープ層）、７・・・整
形コイル導体、８，１８・・・含浸樹脂、１ｏ・・・コ
イル絶縁層、１６・・促進剤、、７．−〉、 第 図 電圧（ｋＶ） 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）補強材と集成マイカ箔からなる主絶縁基材層とが結
   合剤により貼り合わされた絶縁テープを整形コイル導体
   に重ね巻きした絶縁基材層に含浸樹脂が含浸固化されて
   なるコイル絶縁層を有するものにおいて、前記絶縁テー
   プが主絶縁基材層にあらかじめ塗布含浸された第３級ア
   ミンと金属錯体とからなる促進剤を含んでなることを特
   徴とする高電圧回転電機のコイル絶縁層。