專利名稱：旋轉電機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種能夠用作發電機或電動機等的旋轉電機，特別是關 于對所述旋轉電機槽絕緣的改進。
背景技術：
一般，旋轉電機包括筒狀的框架；固定在上述框架的內周面上的 定子；安裝在上述框架的軸向兩端面上的托架；以及轉子，該轉子通過 軸承自由旋轉地支承在上述托架上，并通過徑向空隙與上述定子的內周 面對置，上述定子具有如下部件定子鐵心，其固定在上述框架的內周 面，并通過層疊具有多個齒(于 < 一》)和槽的薄鋼板而形成；槽絕緣， 安裝在上述槽內，并利用絕緣材料的槽絕緣襯和槽楔形成；定子線圈， 其是這樣形成的使電線穿過上述槽并在上述齒上巻繞多次，并且使安 裝有相間絕緣紙的線圈端部從上述定子鐵心的兩端部突出，而且該定子 線圈經過樹脂處理。圖5是表示旋轉電機的定子的圖，(a)是旋轉電機的主視剖面圖，(b) 是A部的放大圖。在圖5 (a)、 (b)中，31為轉子鐵心，32為旋轉軸，34為空氣隙， 41為定子鐵心，42為齒，43為槽，44為電線，45為槽絕緣襯，48為槽 楔。作為定子，其制作過程為將槽絕緣襯45安裝到槽43中作為對地 間絕緣，然后安裝電線44，再安裝槽楔48。另外，為了便于理解，放大 槽絕緣襯45的尺寸來進行描述。這里，上述槽絕緣襯45為在耐熱性、絕緣性、機械強度、耐環境性、 作業效率等方面都很優良的有機絕緣片。具體地講，其使用全芳香族聚 酰亞胺紙、絕緣用聚酯薄膜、或在絕緣用聚酯薄膜的兩面用粘接劑粘合 了全芳香族聚酰亞胺紙的全芳香族聚酰亞胺紙/絕緣用聚酯薄膜粘合片 等。另外，上述槽絕緣襯45具有防止因放電劣化而導致定子線圈燒壞的 作用，但是，由于上述絕緣片為有機材料，因此局部放電將導致的絕緣 劣化發展速度非常快(耐放電劣化性差)，從而必須在不產生放電的條件 下使用。即，采用的上述槽絕緣襯45的厚度使放電電壓高于對地電壓， 以避免因施加在與地之間的電壓(對地電壓)而產生局部放電。另外， 在用逆變器(inverter)驅動旋轉電機時，因逆變器元件的切換而產生 的電涌電壓重疊，所以上述對地電壓有時會最大達2倍左右，該情況也 要考慮。但是，要可靠地實現不放電，甚至包括不產生微小放電，則需 要相當的厚度，從而導致槽絕緣襯45的插入時間增加，以及電線槽滿率 的降低。另外，在因制造時的加工性降低而導致上述槽絕緣襯45的厚度 不足時，雷等未預期的較高的電涌電壓的侵入、絕緣材料的熱劣化導致 的厚度減小等，將來可能產生局部放電。這樣，需要進行基本不產生放電的設計，但如果是在產生放電時也 能夠抑制放電劣化的結構，就可以防止定子線圈在短時間內被燒壞，可 以延長作為旋轉電機的壽命。因此，在現有的旋轉電機中，如圖6所示，槽絕緣襯是利用無機材 料構成，該無機材料對于因局部放電而導致的絕緣劣化的抵抗能力較強 (專利文獻l)。在圖6中，IO為鐵心，12為齒，14為槽，16為導線，18為槽絕緣 襯，20為內層(復合云母絕緣片)，22為中層(剝片云母絕緣片)，24為 外層(復合云母絕緣片)，25為槽楔。槽絕緣襯的結構為，在剝片云母絕 緣片的兩面重疊復合云母絕緣片。這樣，通過使用無機材料，可以將槽 絕緣襯的厚度增加控制到最低限度，并能夠最大限度地防止因局部放電 而導致的絕緣劣化。另外，通過組合剝片云母和復合云母，可以形成綜合了如下特性的槽絕緣襯利用剝片云母的優點，耐熱性和耐壓特性優 良，并且利用復合云母的優點，具有比較好的柔韌性、即使彎曲也不會 被折斷。[專利文獻1]日本特開2003 — 109815號公報(第3頁，圖2) 由于現有的旋轉電機利用作為無機絕緣材料的云母片來構成槽絕緣 襯，因此在插入到槽中時，與齒的角部發生摩擦而受到損傷，引起開口、 裂開或者云母粉末大量脫落，從而不能確保槽絕緣襯所需要的絕緣厚度， 可能降低耐壓特性。在槽的底部是將槽絕緣襯彎曲后插入的，但是云母 片抗彎性較弱，因而容易破裂，這也可能導致耐壓特性降低。由于缺乏 柔韌性，因此難以配合槽的形狀，在將電線全部插入到槽中時，總是需 要從開口部一邊按壓， 一邊進行作業。另外，存在成本較高的問題。發明內容本發明就是鑒于該問題而提出的，其目的在于提供一種具有如下特 征的旋轉電機槽絕緣襯在插入到槽中時不會受到損傷，不會因彎曲而 導致破裂，可以配合槽的形狀而插入，不會導致電線的插入作業效率降 低，可以抑制成本上升，可以抑制因局部放電而導致的絕緣劣化。為了解決上述問題，本發明采用如下結構。本發明中，上述槽絕緣襯具有如下結構把材質不同的有機絕緣片重疊在剝片云母絕緣片或者復合云母絕緣片的兩面。即，在剝片云母絕 緣片或者復合云母絕緣片的一面重疊有全芳香族聚酰胺紙，在另一面重 疊有聚酯薄膜。本發明中，上述槽絕緣襯具有如下結構在剝片云母絕緣片或者復 合云母絕緣片的兩面分別重疊有粘合了全芳香族聚酰胺紙和聚酯薄膜的 粘合片。根據本發明，可得到如下效果。本發明，由于槽絕緣襯是在剝片云母絕緣片的兩面重疊了材質相同 的有機絕緣片，因此在插入到槽中時不會受到損傷，不會因彎曲而導致 破裂，可以配合槽的形狀插入，所以不會降低電線的插入作業效率，可以抑制成本上升，可以抑制因局部放電而導致的絕緣劣化。由于上述槽絕緣襯的疊層中間是復合云母絕緣片，而不是剝片云母絕緣片，因此更容易彎曲，可以構成容易配合槽形狀的槽絕緣襯。由于上述槽絕緣襯中重疊在兩面的有機絕緣片的材質不同，因此可以發揮各層絕緣片的長處。由于上述槽絕緣襯不是三層結構，而是兩層結構的重疊片，因此可以減小厚度，在施加電壓不高的情況下，可以用作較薄的槽絕緣襯。
圖1是表示本發明第一實施例的旋轉電機的圖，(a)是定子的主視 剖面圖，(b)是B部的放大圖。圖2是表示本發明第二實施例的旋轉電機的圖，(a)是定子的主視 剖面圖，(b)是C部的放大圖。圖3是表示本發明第三實施例的旋轉電機的圖，(a)是定子的主視 剖面圖，(b)是D部的放大圖。圖4是表示本發明第四實施例的旋轉電機的圖，(a)是定子的主視 剖面圖，(b)是E部的放大圖。圖5是表示旋轉電機的定子的圖，(a)是旋轉電機的主視剖面圖，(b) 是A部的放大圖。圖6是現有例的旋轉電機的定子的主視剖面圖。標號說明10:鐵心；12:齒；14:槽；16:導線；18:槽絕緣襯；20:內層(復合云母絕緣片)；22:中層(剝片云母絕緣片)；24:外層(復合云母絕緣片)； 25:槽楔；31:轉子鐵心；32:旋轉軸； 34:空氣隙， 41:定子鐵心；42:齒；43:槽；44:電線；45:槽絕緣襯；48:槽楔；46a:剝片云母絕緣片； 46b:復合云母絕緣片；47a、 47b:全芳香族聚酰胺紙/聚酯薄膜粘合片； 47d:絕緣聚酯薄膜；48槽楔。
具體實施方式
下面，參照附圖，對本發明的實施方式進行說明。 (實施例1)圖1是表示本發明第一實施例的旋轉電機的槽絕緣襯的圖，(a)為 定子的主視剖面圖，(b)是B部的放大圖。在圖1 (a)、 (b)中，41為定子鐵心，42為齒，43為槽，44為電 線，45為槽絕緣襯，48為槽楔。46a為剝片云母絕緣片，是將云母片(薄 片)利用粘接劑粘合到絕緣聚酯薄膜的一個面上而形成的兩層或兩層以 上的結構。47a、 47b為有機絕緣片，是將全芳香族聚酰胺紙利用粘接劑 粘合到絕緣聚酯薄膜的兩面上形成的全芳香族聚酰胺紙/聚酯薄膜粘合 片。將剝片云母絕緣片46a和全芳香族聚酰胺紙/聚酯薄膜粘合片47a、 47b插入到槽43中，可以分別插入，也可以預先將3層重疊起來一起插 入。本發明與專利文獻1的不同之處在于，在槽絕緣襯中，重疊在剝片 云母絕緣片46a兩面上的不是無機復合云母絕緣片，而是有機全芳香族 聚酰胺紙/聚酯薄膜粘合片47a， 47b。這樣，在插入到槽43中時，全芳 香族聚酰胺紙/聚酯薄膜粘合片47a起到保護作用，以防止剝片云母絕緣 46a因與槽43的角部摩擦而導致受損或者云母粉末大量脫落，另外，由 于可以減小缺乏柔韌性的無機材料的厚度，因此，可以提高整體的柔韌 性。即，作為槽絕緣襯，在插入到槽43中時，不會受到損傷，也不會因 彎曲而破裂，可以配合槽43的形狀插入，從而不會降低電線44的插入 作業效率，可以抑制成本上升，可以抑制因局部放電而導致的絕緣劣化。另外，根據使用方法、質量、價格、供應，剝片云母絕緣片46a可 以使用硬質剝片云母，也可以使用軟質剝片云母，粘合材料可以為絕緣 紙或玻璃紗布。粘接劑根據耐熱性的要求，使用醇酸樹脂、酚醛樹脂、 環氧樹脂或硅酮樹脂。另外，上述全芳香族聚酰胺紙/聚酯薄膜粘合片 47a、 47b，是在絕緣聚酯薄膜的兩面粘合聚萘二甲酸乙二酯薄膜的結構， 或是在絕緣聚酯薄膜的兩面粘合聚苯硫醚薄膜的結構，或只使用無粘層 的全芳香族聚酰胺紙，或絕緣聚酯薄膜等。(實施例2)圖2是表示本發明第二實施例的旋轉電機的圖，(a)為定子的主視 剖面圖，(b)為C部的放大圖。在圖2 (a)、 (b)中，槽絕緣襯45是在復合云母絕緣片46b的兩面 重疊全芳香族聚酰胺紙/聚酯薄膜粘合片47a、 47b。上述復合云母絕緣片 46b是將云母箔片利用粘接劑粘合到絕緣聚酯薄膜的一個面上而形成的， 該云母箔片是將天然云母粉碎、抄漿而制成的。這樣，作為槽絕緣襯， 更容易彎曲，并且可以更好地配合槽的形狀。另外，根據使用方法、質量、價格、供應，上述復合云母絕緣片46b 可以使用硬質云母，也可以使用軟質云母，粘合材料也可以為絕緣紙或 玻璃紗布。粘接劑根據耐熱性的要求，使用醇酸樹脂、酚醛樹脂、環氧 樹脂或硅酮樹脂。上述全芳香族聚酰胺紙/聚酯薄膜粘合片47a、 47b，是 在絕緣聚酯薄膜的兩面粘合聚萘二甲酸乙二酯薄膜的結構，或是在絕緣 聚酯薄膜的兩面粘合聚苯硫醚薄膜的結構，或只使用無粘層的全芳香族 聚酰胺紙，或絕緣聚酯薄膜等。 (實施例3)圖3是表示本發明第三實施例的旋轉電機的圖。(a)為定子的主視 剖面圖，(b)為D部放大圖。槽絕緣襯45，是在剝片云母絕緣片46a的 一個面上重疊全芳香族聚酰胺紙47c，在另一個面上重疊絕緣聚酯薄膜 47d而形成的。這樣，可以形成發揮各絕緣片特性的槽絕緣襯，在該情況 下，可以構成綜合了如下特性的槽絕緣襯作為全芳香族聚酰胺紙47c 的優點，不易開裂、滲透性良好；作為絕緣聚酯薄膜47d的優點，絕緣 擊穿電壓高。另外，還可以使用復合云母絕緣片46b來代替上述剝片云母絕緣片 46a。重疊在兩面的有機絕緣片47c、 47d的材質不同，也可以使用上述粘合片等。(實施例4)圖4是表示本發明第四實施例的旋轉電機的圖，(a)為定子的主視 剖圖，(b)為E部的放大圖。槽絕緣襯45在剝片云母絕緣片46a的一個面上重疊全芳香族聚酰胺紙/聚酯薄膜粘合片47a。這樣，與三層結構相 比，可以形成厚度更薄的槽絕緣襯，在施加電壓不高的情況下，可以用 作較薄的槽絕緣襯。另外，可以使用復合云母絕緣片46b來代替上述剝片云母絕緣片46a。 在一個面上重疊的有機絕緣片47a也可以使用上述粘合片、全芳香族聚 酰胺紙、絕緣聚酯薄膜等。
權利要求
1.一種旋轉電機，包括筒狀的框架；固定在上述框架的內周面上的定子；安裝在上述框架的軸向兩端面上的托架；以及轉子，該轉子通過軸承自由旋轉地支承在上述托架上，并隔著徑向空隙與上述定子的內周面對置，上述定子具有定子鐵心，其固定在上述框架的內周面，并通過層疊具有多個齒和槽的薄鋼板來形成；槽絕緣，安裝在上述槽內，并由絕緣材料所構成的槽絕緣襯和槽楔形成；以及定子線圈，其是這樣形成的使電線穿過上述槽并在上述齒上卷繞多次，并且使安裝有相間絕緣紙的線圈端部從上述定子鐵心的兩端部突出，而且該定子線圈經過樹脂處理，其特征在于上述槽絕緣襯具有如下結構在剝片云母絕緣片或者復合云母絕緣片的兩面分別重疊有粘合了全芳香族聚酰胺紙和聚酯薄膜的粘合片。
全文摘要
本發明提供一種可靠性高的旋轉電機，即，在插入到槽中時不會受到損傷，不會因彎曲導致破裂，配合槽的形狀而不會降低電線的插入作業效率，可以抑制價格上升，可以抑制因局部放電而導致的絕緣劣化。槽絕緣襯的結構如下在剝片云母絕緣片或者復合云母絕緣片的兩面分別重疊有粘合了全芳香族聚酰胺紙和聚酯薄膜的粘合片。
文檔編號H02K3/40GK101242120SQ20081008291
公開日2008年8月13日 申請日期2005年9月16日 優先權日2004年9月17日
發明者中村美勝 申請人:株式會社安川電機