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公開番号2025099779
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-03
出願番号2023216703
出願日2023-12-22
発明の名称ワニス含浸固定コイル、該コイルを用いた固定子および回転電機
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 3/30 20060101AFI20250626BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】従来よりも大きな温度変化や機械的振動に対しても、コイル内での電気絶縁性の確保と耐機械振動性の確保とを両立させたワニス含浸固定コイル、該コイルを用いた固定子および該コイルを用いた回転電機を提供する。
【解決手段】本発明に係るワニス含侵固定コイルは、コイル導体と絶縁テープとが絶縁ワニスによって含浸固定されたコイルであって、前記絶縁テープが、絶縁基材とマイカペーパとを積層したドライマイカテープまたはプリプレグマイカテープであり、硬化した前記絶縁ワニスが、ゴムまたはエラストマーである、ことを特徴とする。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
セグメント導体と電気絶縁テープとが電気絶縁ワニスによって含浸固定されたコイルであって、
前記電気絶縁テープが、絶縁基材とマイカペーパとを積層したドライマイカテープまたはプリプレグマイカテープであり、
硬化した前記電気絶縁ワニスが、ゴムまたはエラストマーである、
ことを特徴とするワニス含侵固定コイル。
続きを表示（約 580 文字）【請求項２】
請求項１に記載のワニス含侵固定コイルにおいて、
前記硬化した電気絶縁ワニスは、室温の弾性率が0.1 MPa以上100 MPa以下であることを特徴とするワニス含侵固定コイル。
【請求項３】
請求項１に記載のワニス含侵固定コイルにおいて、
前記硬化した電気絶縁ワニスは、JIS K 6253-3：2012に準拠して測定するタイプEデュロメータによる硬さが10以上100以下であることを特徴とするワニス含侵固定コイル。
【請求項４】
請求項２に記載のワニス含侵固定コイルにおいて、
前記硬化した電気絶縁ワニスは、JIS K 6253-3：2012に準拠して測定するタイプEデュロメータによる硬さが10以上100以下であることを特徴とするワニス含侵固定コイル。
【請求項５】
ワニス含侵固定コイルを有する固定子であって、
前記ワニス含侵固定コイルが、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のワニス含侵固定コイルであることを特徴とする固定子。
【請求項６】
ワニス含侵固定コイルを有する固定子を具備する回転電機であって、
前記ワニス含侵固定コイルが、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のワニス含侵固定コイルであることを特徴とする回転電機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルおよび鉄心を使用する電気機械装置の技術に関し、特に、電気絶縁ワニスによって含浸固定されたワニス含浸固定コイル、該コイルを用いた固定子および該コイルを用いた回転電機に関するものである。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境保護の観点から温室効果ガス（例えば、二酸化炭素ガス）の排出量削減が喫緊の課題とされており、コイルおよび鉄心を使用する電気機械装置（例えば、回転電機や変圧器）の適用分野が拡大傾向にある。適用分野の拡大に伴って、当該電気機械装置に対する高出力化および小型化の要求が強まっている。
【０００３】
電気機械装置として回転電機を例にとると、高出力化のためにコイルへ投入する電力の高電力化が進んでおり、小型化のために高回転化が進んでいる。そして、高電力化に対応するためにコイル導体の断面の大面積化が要求され、小型化に対応するために電気絶縁層の薄肉化が要求される。
【０００４】
また、高回転化により回転電機の機械的振動が大きくなることから、機械的振動への対策も必要である。これは、回転電機の機械的振動により、電気絶縁層にクラックが生じたり、電気絶縁層とコイル導体との間に剥離が生じたりすると、部分放電が発生し易くなって電気絶縁破壊につながるためである。さらに、高電力化は、その部分放電を助長する。すなわち、回転電機の高電力化と高回転化とを両立させるためには、コイル内での電気絶縁性の確保と耐機械振動性の確保とを両立させる電気絶縁手段が重要になる。
【０００５】
そのような課題に対して種々の技術が提案されている。例えば、特許文献１（特開2019-029475）には、電気機器用コイルであって、導体と、前記導体に巻回される絶縁テープと、前記絶縁テープの巻回された前記導体が含浸される硬化性樹脂部と、を備え、前記絶縁テープには、シリコーンゴム粒子のコアとシリコーンレジン粒子のシェルとから形成されるシリコーン複合粒子であって、その表面に複数の凹凸が形成されているシリコーン複合粒子が含まれている電気機器用コイル、が教示されている。
【０００６】
特許文献１によると、表面に複数の凹凸を有するシリコーン複合粒子が絶縁テープの耐応力性を向上でき、絶縁テープと硬化性樹脂部とからなる絶縁部分の耐クラック性を向上させた（クラックの発生が抑制される）電気機器用コイルを提供できるとされている。
【０００７】
また、電気機器用コイルにおいて、絶縁材料の熱破壊およびクラックへの耐性を向上させるため、従来、絶縁材料に高耐熱のマイカ、高熱伝導の結晶シリカ、高靭性のコアシェルゴム等の添加材を添加した絶縁材料が提案されてきた。ただし、添加量が多くなると、硬化前の樹脂中で添加材が凝集・沈殿しやすくなるという問題があった。
【０００８】
該問題に対し、特許文献２（特開2020-045417）には、樹脂と、マイカと、粒子と、コアシェルゴム粒子を含む絶縁材料を有し、前記粒子が前記マイカの周囲に配置され、前記コアシェルゴム粒子が前記マイカおよび前記粒子の周囲に配置されていることを特徴とする電気機器、が教示されている。
【０００９】
特許文献２によると、絶縁材料中の添加材の凝集・沈殿の防止、絶縁材料の耐熱性向上および電気的・機械的破壊の防止を達成する電気機器を提供できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
特開２０１９－２９４７５号公報
特開２０２０－４５４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
（【００１１】以降は省略されています）

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