JPS5937660B2 - 電気的機械のコイル巻線の巻線絶縁体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、両面が合成樹脂によって被覆されかつ接着剤
で接着される少なくとも一層のマイカフィルムから成る
帯状絶縁体を使用することによって電気機械用絶縁巻線
を製造する方法に関する。

大電力モータならびに中電力同期発電機は製造技術と構
成上の理由から、いわゆる完全成形コイルによってはゾ
独占的に形成される。

これらのコイルでは多数の巻線を直列に接続し、しかも
その場合一方では巻線同志（巻線絶縁）また磁心（主絶
縁）に対しても同様に絶縁する必要がある。

そこで実際は次のように行なう方法が用いられる。

■１通常の裸線間に条片状中間層をおき、２、完全成形
コイルはワニス塗り単線から作り、３、ワニス塗り単線
は付加的被覆（主にグラスファイバ等）をそなえ、 ４、裸線はコイルに手で成形後適当な絶縁テープを着け
る。

単一コイルは主絶縁体をもつ。

これはたとえばブラウンボバリ株式会社、バーデン（ス
イス）の出版物３８８９Ｄ「中容量高圧電気機械用のミ
カドウル・コンパクト合成樹脂絶縁：ＭｉｃａｄｕｒＣ
ｏｍｐａｃｔ Ｋｕｎｓ ｔｈａｒｚ −Ｉ ｓｏ ｌ
ｉｅｒｕｎｇＦｕｒ ｍｉ ｔｔ １ｅｒｅ Ｈｏｃ
ｈｓｐａｎｎｕｎｇｓｍａｓｃｈｉｎｅｎｊに述べであ
るような一つの方法で行なう。

完全含浸法により製造した絶縁体の電気的、熱的および
機械的の全てに優れた諸性質のために、今日では中容量
出力機も高信頼性の高圧用大型電動機および同期発電機
と同様に製作可能である。

この方法で今日では高価な変圧器を中間に接続する必要
なく、中圧電源線にこのような機械を接続できる。

しかしこれにはいっそう高い絶縁費用がかメリ、とくに
高い公称電圧（２０ｋＶまで）では、これらの機械はお
そらく中圧電源線で生じる可能性のある電圧変動および
過電圧のために使用上困難が伴う。

この場合、主絶縁体の強化に伴ない、巻線絶縁も高める
必要がある。

現在公知の絶縁材料によると、これはマイカ含有性絶縁
テープを単線に巻くだけで実際は実現できる。

しかしこの絶縁テープはコイルに成形するとき、強い機
械的応力をもたない。

この理由でまず裸線を完全成形コイルに成形した後、巻
線絶縁を施こすことができるが、この作業は非常に時間
がかトリ又むずかしい。

それは個別巻線間に絶縁テープを通さなければならない
からである。

したがってその機械化も不可能である。

大型高圧機械の導体スタブ（レーベルスタブ）で互いに
より合せた多数の部分導体を持つスタブの巻線絶縁を形
成する場合にも同じ問題が生じる・その場合もまた、た
とえばさらに高い電圧に切換える場合、これまで使って
いた導体素線のワニス絶縁の代りに、さらに高い絶縁耐
力が要求される。

本発明の課題は、電気機械用絶縁巻線を製造する方法を
提供するにあり、これは公知のものの欠点をもたず、大
きな機械的、電気的、熱的耐力を示しまた同時に簡単に
作れるものである。

この課題は初めに述べた種類の巻線絶縁において本発明
に従って次のことにより解決される。

すなわち絶縁材料はテープ状にし、少なくとも１枚のマ
イカフィルムをもち、テープ両面にプラスチックフィル
ムを付け、これを溶剤不要な接着剤で固着させる。

この方法では、まず連続的方法で巻線絶縁としてテープ
を（裸で未成形の）線に巻きつけてまず完全成形コイル
又は他の形状、たとえばレーベルスタブの部分導体の形
に仕上げることができる。

本発明による絶縁テープはこの場合敏感な絶縁材料、と
りわけ非常に敏感な上質マイカ膜を保護し、またこうし
て導体を曲げるとき、滑らかな膜で両側を覆っているた
め、重なり合って隣接した絶縁テープ層のうろこ状の相
互滑動が可能となる。

動作上の観点から、プラスチック膜は一般に滑らかでな
いから、この材料は以前は不利なものと思われた。

しかし執＜薄い５〜１５μｍ厚の膜で接着剤又は含浸材
料、とくに合成樹脂により溶解するものを使うならば、
これらは全体の巻線絶縁体の放電耐力に悪影響を全く与
えない。

明らかに機械的又は化学的方法で加工したものでない高
分子フィルムは、たとえばレーベルクーゼン、バイエル
社製「マクロフォル：Ｍａｃｒｏｆｏｌ−１の名称で入
手できるが、この８ないし１０μｍ厚のものを使うこと
はとくに有利であることがわかった。

マイカを含んだ絶縁材料はたとえばポリエステルブリー
ス又はグラスファイバと１枚又は多数の上質マイカフィ
ルムから成る。

２０ｋＶまでの公称電圧に対し、５０ないし１５０μｍ
の上質マイカフィルムと２０ないし４０μｍ厚のポリエ
ステルブリース又はグラスファイバが必要であった。

さらに以下で詳述するようにプラスチック膜は、溶剤不
要な接着剤により、たとえばＢ段階すなわち半硬化状態
のエポキシ樹脂のような絶縁材料に固着される。

この接着剤は同時に含浸に対して、とくに全体の絶縁テ
ープをいっしょに保持することに役立つ。

この場合樹脂含有量は全体のテープ重量の２５ないし３
５％の間にあることが必要である。

本発明によると絶縁巻線は次の方法で作られる。

適当な裸線から出発し、少なくとも部分的に重ね合わせ
た、マイカ含有の含浸可能な絶縁材料をこの線に巻きつ
ける。

この材料は溶剤不要な接着剤により接着したプラスチッ
ク膜をその両側にもつ。

これに関連して、このように絶縁した導体を、電気的機
械中に存在するアセンブリに適した形に形成し、さらに
鉄心部分に入る領域にはこれを圧力と熱により接着する
。

この方法により完全成形コイル又はレーベルスタブを経
済的で問題なく製造できるが、これは今、手作りの巻線
絶縁体からさらに機械化が可能になっているからである
。

全体の重量の２５ないし３５％の前述の樹脂含有量にし
た場合、絶縁テープの各成分の確実な含浸、接着処理が
達成される。

フィルムの溶解によりその下にあるフィルムにこのフィ
ルムも確実に保持される。

あふれた樹脂により、加熱、加圧処理中に重なった部分
を埋めることができ、またこれはそのとき互いに重なっ
たり隣接した個々の導体の接着に役立つ。

導体絶縁体の重ね合せを４０から６０％の間、とくに約
５０％に選ぶことがとくに適当である点がわかった。

この重ね合せにより、狭い曲った領域、たとえば巻線頭
部において十分な絶縁が保障される。

多層の絶縁テープもまたこれが必要な限り引き続き形成
できることは自明である。

またそのとき前述の重ね合せ量は制限することになる。

第１図では、銅線１に絶縁テープ２を巻き付ける。

その重なる部分は約５０％である。この絶縁テープはポ
リエステルフィルムあるいはグラスファイバ３、上質マ
イカ層４から成り、これらにそれぞれプラスチックフィ
ルム５あるいは６が内側あるいは外側から接着しである
。

オーバラップにより形成された中間の空間７には合成樹
脂をつめ、巻線絶縁体の製造過程で絶縁テープの内部か
らこの樹脂を取除く。

図ではその構造をはつきりさせるために単一層の絶縁テ
ープが誇張され、したがって寸法上正確でなく表示され
ている。

実際には次の膜厚のものまたは材料が使用される。

プラスチックフィルム： ８．７μｍ厚のポリカーボネートフィルム（たとえばマ
クロフォル） グラスファイバ： 約２５μｍ厚で約２５ｇ／ｒｒｉ”の平方メートル当り
の重さの１０３型グラステツクス（メーカーはケギ社：
Ｆａ、Ｋａｇｉ） 上質マイカ： 約１００μｍ厚のサマイカ（メーカー、スイス、ブライ
テンバッハのイソラ社： Ｉ Ｓ ＯＬ Ａ−Ｗｅ ｒ
ｋ ｅ ”：人口樹脂： ＢＦ３型触媒式硬化方式のアラルダイｔ−Ｆ（メーカー
はバーゼル、チバ社：ＣＩＢＡ） 第１図で示した絶縁済み単線に対して、それぞれ機械の
型式に従ってさらに同様な絶縁単線が接続される（図示
せず）。

これは、加圧と加熱処理の間に重なり部位に生ずる合成
樹脂を介して互いに重ね合せてはり付けられ、その際と
くにプラスチックフィルム５，６の性質としてこれが溶
解するので、この点は有利である。

本発明による絶縁巻線の製造法は次の実施段階をふむ。

１、絶縁テープ２の製造 ２、絶縁テープを導体に巻付けること ３、絶縁済み導体の成形 ４、加熱、加圧処理 この方法の実施は第２図に略図的に示す。

２個の供給リール８，９から上質マイカ４又はグラスフ
ァイバ３が送りリール１０を経て含浸槽１１に入り、こ
５ではＡ段階の合成樹脂すなわち液状合成樹脂となって
いる。

含浸槽１１の後方にある２個の別の供給リール１２，１
３にプラスチックフィルムが付けである。

上質マイカ条片とグラスファイバから成り、また合成樹
脂を含浸したテープの両側を走っているフィルム５，６
を加圧ロール１４によりテープに押し付ける。

ロール１４の押圧により樹脂の割合が調整できる。

その後に接続した樹脂装置１５で絶縁テープを予め乾か
し、そこで合成樹脂をＢ段階におき、適当な方法で貯え
る。

第２の実施段階で行なう裸線１の巻線作業はそれ自体公
知の巻線機１６により行なう。

このような機械はその技術レベルによって容易に想到し
得るものであるからさらにこれを改めて図示しない。

この巻線機１６には切断機１７が接続するが、これはと
きには単に機能ブロックとしての意味をもつにすぎない
。

そこで絶縁済み導体を所望の長さに切る。

次の段階では、絶縁済み導体は電気的機械において後の
取付けに適した形に切断し、たとえば完全成形コイル又
はレーベルスタブの部分導体に成形する。

この作業は成形装置１８において行なう。完全成形コイ
ル又はレーベルスタブの加熱、加圧処理は、それぞれの
導体形状の一つに整合したプレス・硬化装置１９で行な
い、その際巻線ヘッド内のその後の作業過程のために、
その後心構部分に属する導体の領域のみを処理する。

この加熱、加圧処理の間、その重なった部分に合成樹脂
があふれ出るが、これは互いに重なった単線の接着と、
巻線が重なったときに生ずるすき間と空間の充てんに役
立つ。

合成樹脂は硬化後Ｃ段階となりまたその最終目的に合っ
た機械的、電気的性質を十分にもつが、この硬化後、導
体は主要絶縁体をそなえ（第２図では機能ブロック２０
で示す）、またその使用目的に合致し、電気的機械のア
センブリに導入し、これを機能ブロック２１で示す。

主要絶縁体は手作り又は機械によっても製造できるが、
これは今後比較的簡単化した導体形状（完全成形コイル
等）を加工すべきであるからである。

「圧縮と加熱」の実施段階に適合した作業はもはや前述
の発明の対象にはならず、また通常、たとえば初めに述
べた印刷物「ミカドウル・コンパクト・・・・・」にお
いて詳しく述べられている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に依る巻線絶縁を施こしたコイル素線の
縦断面図、第２図は本発明による絶縁巻線の製造装置の
実施例で一部ブロック図としたもの。 図中主な構成要素と参照番号の関係は次の通りである。 １：導体、２：絶縁テープ、４：マイカフィルム、５，
６：プラスチック膜。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 両面が合成樹脂膜によって被覆されかつこれら合成
   樹脂膜が接着剤で接着される少なくとも一層のマイカフ
   ィルムから成る帯状絶縁体を使用することによって電気
   機械用絶縁巻線を製造する方法において、 裸導体素線１の表面へ少なくとも部分的に重畳させなが
   ら前記帯状絶縁体２を巻きつけ、ついでこの子しめ絶縁
   処理された導体素線１を電気機械の構造に適合する形状
   に成形し、さらに鉄心溝内に入る部分の個々の導体素線
   を加圧および加熱によって一体的に接着し、当該接着部
   分に鉄心との間の主絶縁を施し、最後に電気機械に組込
   んだ後含浸ならびに最終硬化を行なうこと、を特徴とす
   る電気機械用絶縁巻線を製造する方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の電気機械用絶縁巻線を
   製造する方法において、 接着剤と合成樹脂膜との材料の組合せが前もって選定さ
   れ、その後所要の加熱および加圧によって前記合成樹脂
   膜が少なくとも部分的に溶着される方法。