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公開番号2024101033
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-26
出願番号2024087591,2020201653
出願日2024-05-30,2020-12-04
発明の名称プリプレグマイカテープ、回転電機及び回転電機の製造方法
出願人株式会社日立インダストリアルプロダクツ
代理人ポレール弁理士法人
主分類H02K 3/34 20060101AFI20240719BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】
本発明は、導体の表面のマイカ絶縁層と鉄心スロットとの間に形成される間隙の形成を抑制するプリプレグマイカテープ、及び、課電時の放電の発生を抑制する回転電機を提供する。
【解決手段】
本発明のプリプレグマイカテープは、基材とマイカペーパとが、接着剤により、接着されるマイカテープと、マイカテープの最表面に保持される、半硬化状態のワニスと、を有することを特徴とする。そして、本発明の回転電機は、鉄心スロットが形成される固定子鉄心と、導体にマイカ絶縁層を形成したコイル単体と、を有する固定子巻線を有し、マイカ絶縁層は、基材とマイカペーパとが接着剤で接着され、半硬化状態のワニスが含浸するマイカテープと、マイカテープの最表面に保持され、半硬化状態のワニスと、を有するプリプレグマイカテープを有することを特徴とする。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
基材とマイカペーパとが、接着剤により、接着されるマイカテープと、前記マイカテープの最表面に保持される、半硬化状態のワニスと、を有することを特徴とするプリプレグマイカテープ。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
請求項１に記載するプリプレグマイカテープであって、
前記半硬化状態のワニスは、フィラーを含有することを特徴とするプリプレグマイカテープ。
【請求項３】
請求項２に記載するプリプレグマイカテープであって、
前記マイカテープの最表面は、前記マイカペーパの最表面、又は／及び、前記基材の最表面であることを特徴とするプリプレグマイカテープ。
【請求項４】
請求項２に記載するプリプレグマイカテープであって、
前記基材及び前記マイカペーパのうち、少なくとも前記マイカペーパには、半硬化状態のワニスが含浸されることを特徴とするプリプレグマイカテープ。
【請求項５】
鉄心スロットが形成される固定子鉄心と、導体にマイカ絶縁層を形成したコイル単体と、を有する固定子巻線を有する回転電機であって、
前記マイカ絶縁層は、基材とマイカペーパとが接着剤で接着される、半硬化状態のワニスが含浸するマイカテープと、前記マイカテープの最表面に保持され、半硬化状態のワニスと、を有するプリプレグマイカテープにより形成されることを特徴とする回転電機。
【請求項６】
請求項５に記載する回転電機であって、
前記半硬化状態のワニスは、フィラーを含有することを特徴とする回転電機。
【請求項７】
請求項５に記載する回転電機であって、
前記固定子巻線は、前記鉄心スロットに前記コイル単体と共に挿入される、前記コイル単体を保護するスロットライナと、前記コイル単体を絶縁するスロット内絶縁材と、を有し、
前記コイル単体と、前記スロットライナと、前記スロット内絶縁材と、により形成され、前記マイカ絶縁層と前記鉄心スロットとの間に形成される間隙に、前記マイカ絶縁層に含浸、保持され、前記マイカ絶縁層から流動したワニスを有することを特徴とする回転電機。
【請求項８】
請求項７に記載する回転電機であって、
前記スロットライナと、前記スロット内絶縁材と、前記鉄心スロットに、前記コイル単体、前記スロットライナ、前記スロット内絶縁材を固定するウェッジと、の少なくとも一つは、半硬化状態のワニスを保持し、前記マイカ絶縁層と前記鉄心スロットとの間に形成される間隙に、前記スロットライナ、前記スロット内絶縁材、前記ウェッジ、の少なくとも一つから流動したワニスを有することを特徴とする回転電機。
【請求項９】
鉄心スロットが形成される固定子鉄心と、導体にマイカ絶縁層を形成したコイル単体と、を有する固定子巻線を有する回転電機の製造方法であって、
基材とマイカペーパとを、接着剤で接着したマイカテープに、ワニスを含浸させ、前記ワニスを半硬化状態にし、
その後、前記マイカテープの最表面に、半硬化状態のワニスを保持させ、プリプレグマイカテープを作製し、
前記プリプレグマイカテープを、前記導体に巻回し、前記マイカ絶縁層を形成し、前記コイル単体を製造し、
前記コイル単体を、鉄心スロットに、前記コイル単体を保護するスロットライナ、前記コイル単体を絶縁するスロット内絶縁材と共に挿入し、
前記コイル単体、前記スロットライナ、前記スロット内絶縁材を、前記鉄心スロットに固定し、中間段階の固定子巻線を製造することを特徴とする回転電機の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載する回転電機の製造方法であって、
前記中間段階の固定子巻線を加熱し、前記マイカ絶縁層に含浸され、保持されたワニスを、流動させ、
前記コイル単体と、前記スロットライナと、前記スロット内絶縁材と、により形成され、前記マイカ絶縁層と前記鉄心スロットとの間に形成される間隙に、前記マイカ絶縁層に含浸、保持され、流動したワニスを形成し、硬化させ、前記固定子巻線を製造することを特徴とする回転電機の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリプレグマイカテープ、回転電機及び回転電機の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
発電機、電動機、変圧器などの電気機器において、これら電気機器に使用されるコイルを絶縁し、固着するため、電気絶縁性（絶縁信頼性）が高く、機械的特性にも優れる熱硬化性樹脂が広く使用される。
【０００３】
そして、発電機や電動機などの高電圧の回転電機の絶縁には、絶縁信頼性が高いマイカ絶縁システムが使用される。
【０００４】
特に、回転電機を構成する固定子巻線の製造方法には、このマイカ絶縁システムが使用され、例えば、以下のような製造方法（３つの従来の方式）がある。
【０００５】
（１）一体注入方式（全含浸方式）
先ず、絶縁被覆した導体に、ドライマイカテープを巻回してコイル単体を製造する。次に、このコイル単体を、スロットライナ及びスロット内絶縁材と共に、鉄心スロットに組み込み、ウェッジを設置し、これらを鉄心スロットに固定し、固定子巻線を製造する。次に、この固定子巻線をワニスに浸漬し、この固定子巻線にワニスを真空含浸（真空加圧注入）する。最後に、この固定子巻線を加熱し、ワニスを熱硬化し、固定子巻線を製造する。
【０００６】
（２）単独注入方式
発電所や変電所で使用される高電圧・大容量の発電機のように、非常に大きな固定子巻線が使用される場合、固定子巻線全体にワニスを真空含浸することは、設備上、実質的に困難である。このため、ワニスが硬化した後のコイル単体を鉄心スロットに組み込み、固定子巻線を製造することが多い。
【０００７】
つまり、先ず、絶縁被覆した導体に、ドライマイカテープを巻回してコイル単体を製造する。次に、このコイル単体をワニスに浸漬し、このコイル単体にワニスを真空含浸（真空加圧注入）する。次に、このコイル単体を加熱し、ワニスを熱硬化し、コイル単体を製造する。最後に、このコイル単体を、スロットライナ及びスロット内絶縁材と共に、鉄心スロットに組み込み、ウェッジを設置し、これらを鉄心スロットに固定し、固定子巻線を製造する。
【０００８】
（３）プリプレグ方式
マイカテープにあらかじめワニスを含浸させ、ワニスを半硬化状態にしたプリプレグマイカテープを使用する。
【０００９】
そして、先ず、絶縁被覆した導体に、プリプレグマイカテープを巻回してコイル単体を製造する。次に、このコイル単体を加熱・加圧し、ワニスを熱硬化し、コイル単体を製造する。最後に、このコイル単体を、スロットライナ及びスロット内絶縁材と共に、鉄心スロットに組み込み、ウェッジを設置し、これらを鉄心スロットに固定し、固定子巻線を製造する。なお、プリプレグ方式においては、ワニスを真空含侵（真空加圧注入）する必要はない。
【００１０】
一体注入方式は、例えば、車両用電動機や産業電動機などの中電圧及び中容量の電動機などに好適であり、一方、単独注入方式やプリプレグ方式は、例えば、電力用大型発電機などの高電圧及び高容量の発電機などに好適である。
（【００１１】以降は省略されています）

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