低電壓逆變器驅動電機用線圈的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及利用逆變器電源在小于AC700V的低電壓下被驅動的低電壓逆變器驅 動電機中所使用的低電壓逆變器驅動電機用線圈。
【背景技術】
[0002] 例如，汽車、工業設備等中所使用的電機具備纏繞具有導線和以在導線的周圍覆 蓋樹脂的方式設置的絕緣覆蓋層（絕緣體）的絕緣電線而形成的線圈。在這樣的線圈中， 因施加電壓而主要在線間（絕緣覆蓋層與絕緣覆蓋層之間）或者對地間（絕緣覆蓋層與導 線之間）產生局部放電。局部放電因若在絕緣電線的絕緣覆蓋層中或者導線與絕緣覆蓋層 之間存在微小的空隙，則在該空隙電場集中，空隙內的電場強度變高而產生。若產生局部 放電，則帶電粒子沖撞絕緣覆蓋層，從而產生絕緣覆蓋層的分子鏈斷裂、絕緣覆蓋層的發熱 等，其結果是，因絕緣覆蓋層的侵蝕而造成的絕緣覆蓋層的薄壁化加重，從而絕緣覆蓋層劣 化。若絕緣覆蓋層的劣化加重，則存在絕緣電線最終產生絕緣破壞的情況。
[0003] 近年來，從節能化及可變速的容易性的觀點考慮，例如，作為汽車、工業設備中所 使用的電機，利用使用逆變器電源來使電機驅動的電機（也稱為逆變器驅動電機、逆變器 控制電機。）的情況正在增加。在使用逆變器電源驅動電機的情況下，電機被暴露于上升時 間短的高電壓脈沖，所以存在絕緣電線或者線圈被施加急劇的過電壓（逆變器浪涌電壓） 的情況。存在因該逆變器浪涌電壓而上述的空隙內的電場強度變高，在絕緣電線或者線圈 產生局部放電的情況。其結果是，存在絕緣電線產生絕緣破壞的情況。
[0004] 因此，對于逆變器驅動電機中所使用的線圈的絕緣電線，需求在使用逆變器電源 使電機驅動時難以引起絕緣破壞這樣的耐性（以下稱為"耐浪涌性"。）。耐浪涌性與電機 的壽命密切相關，是確保電機品質的重要特性。
[0005] 作為表示耐浪涌性的指標的國際標準，例如在非專利文獻1、非專利文獻2等中， 公開了使用了沖擊電壓的絕緣檢查診斷方法。在非專利文獻1、非專利文獻2中，對旋轉機 施加規定的沖擊電壓來檢查診斷是否沒有產生局部放電。或者，邊使對旋轉機施加的沖擊 電壓緩緩升壓邊測定局部放電產生的電壓（局部放電開始電壓），并對該電壓是否比旋轉 機的運轉電壓高進行檢查診斷。此外，目前，汽車（車輛）中所使用的電機的線圈等，也存 在非專利文獻1及非專利文獻2中公開的標準不適用的線圈。然而，即使是這樣的線圈，也 認為是基本上基于與非專利文獻1及非專利文獻2中所公開的標準相同的構思來進行電機 中所使用的線圈的絕緣性能的設計的。
[0006] 在非專利文獻1中，進行了具有到電機的保證期間經過為止，在線圈中不允許局 部放電的產生這樣的絕緣性能的線圈的設計。即，是具有如下的絕緣性能的線圈的設計：即 使在反復施加沖擊電壓的情況下、在電機的整個生涯施加所假定的復合劣化之后，也禁止 在線圈產生局部放電或者禁止形成線圈的絕緣電線的局部放電開始電壓比旋轉機的運轉 電壓低。在非專利文獻2中，進行了具有允許規定的局部放電或者局部放電開始電壓比旋 轉機的運轉電壓低規定量也可的這樣的絕緣性能的線圈的設計。即，非專利文獻2是具有 如下的絕緣性能的線圈的設計：在電機的保證期間內，也允許絕緣電線不產生絕緣破壞的 程度的微弱的局部放電。
[0007] 以往，利用小于AC700V的逆變器電源驅動的電機（以下也稱為"低電壓逆變器驅 動電機"。）中所使用的線圈具有基于非專利文獻1的絕緣性能。即，通常，低電壓逆變器驅 動電機中所使用的低電壓逆變器驅動電機用線圈被設計成具有到電機的保證期間經過為 止，局部放電不產生的絕緣性能。
[0008] 非專利文獻 I :IEC60034-18-41
[0009] 非專利文獻 2 :IEC60034-18-42
[0010] 然而，即使在低電壓逆變器驅動電機用線圈被設計成具有到電機的保證期間經過 為止局部放電不產生的絕緣性能的情況下，也會因電機的使用條件、逆變器電源，被施加至 電機的驅動電壓條件等成為預想外的條件，從而局部放電的產生狀況、產生頻率發生變化。 能夠設想由于此而導致在線圈產生局部放電的情況。
[0011] 因此，預想在今后越來越需求：在低電壓逆變器驅動電機用線圈中，具有即使在電 機的保證期間內因預想外的條件而產生了局部放電的情況下，也不產生絕緣破壞的絕緣性 能。
【發明內容】
[0012] 因此，本發明的目的在于提供一種解決上述課題，并且具有即使在電機的保證期 間內產生了局部放電的情況下，也不產生絕緣破壞的絕緣性能的低電壓逆變器驅動電機用 線圈。
[0013] 為了解決上述課題，本發明如以下那樣構成。
[0014] 根據本發明的第1方式，提供一種在通過逆變器電源在小于AC700V的低電壓下被 驅動的低電壓逆變器驅動電機中所使用的低電壓逆變器驅動電機用線圈，該低電壓逆變器 驅動電機用線圈使用絕緣電線形成，到經過保證期間為止的總放電電荷量小于l〇C/mm 2。
[0015] 根據本發明的第2方式，提供一種上述絕緣電線具備導線和按照覆蓋上述導線的 周圍的方式配置且由含有無機微粒子的樹脂構成的絕緣覆蓋層的第1方式的低電壓逆變 器驅動電機用線圈。
[0016] 根據本發明的第3方式，提供一種上述絕緣電線具備導線和按照覆蓋上述導線的 周圍的方式配置且由熔點在200°C以上的熱塑性樹脂構成的絕緣覆蓋層的第1方式的低電 壓逆變器驅動電機用線圈。
[0017] 根據本發明的第4方式，提供一種上述絕緣電線的經過上述保證期間為止的期間 的上述總放電電荷量在lmC/mm 2以上的第1~第3方式中的任意一種低電壓逆變器驅動電 機用線圈。
[0018] 根據本發明的第5方式，提供一種經過了上述保證期間時的上述絕緣覆蓋層的膜 厚在5 μπι以上的第1~第4方式中的任意一種低電壓逆變器驅動電機用線圈。
[0019] 根據本發明的一實施方式，能夠提供具有即使在電機的保證期間內產生了局部放 電的情況下，也不產生絕緣破壞的絕緣性能的低電壓逆變器驅動電機用線圈。
【附圖說明】
[0020] 圖1是表示使用了本發明的一實施方式中的低電壓逆變器驅動電機用線圈的電 機線圈的一例的電路圖。
【具體實施方式】
[0021] (發明者等已得到的知識）
[0022] 首先，在進行本發明的實施方式的說明之前，對本發明者等已得到的知識進行說 明。
[0023] 如上述那樣，電機中所使用的線圈的耐浪涌性與電機的壽命密切相關，是確保電 機品質的重要特性。如上述那樣，作為表示線圈的耐浪涌性的指標的國際標準，例如在非專 利文獻1、非專利文獻2等中，公開了使用了沖擊電壓的絕緣檢查診斷方法。以往，低電壓 逆變器驅動電機中所使用的低電壓逆變器驅動電機用線圈被設計成具有基于非專利文獻1 的絕緣性能。
[0024] 然而，下述情況較多：即使是提高了耐浪涌性的低電壓逆變器驅動電機，在到電機 具有的加壓壽命保證期間（電機的保證期間、即線圈的保證期間）經過為止的期間，形成在 線圈完全不產生局部放電的狀態以及明確在線圈完全沒有產生局部放電這一情況，極其困 難。
[0025] 因此，需求具有適合非專利文獻2的標準的絕緣性能的低電壓逆變器驅動電機用 線圈。其中，非專利文獻2的標準是假定使用利用玻璃繞組、云母繞組等無機絕緣電線的線 圈且在AC700V以上的高電壓下被驅動的電機（以下也稱為"高電壓驅動電機"。）后的標 準。
[0026] 雖然像這樣非專利文獻2是假定高電壓驅動電機后的標準，但即使是低電壓逆變 器驅動電機，只要到電機的壽命、即電機的保證期間經過為止能夠維持電機的驅動，就適合 非專利文獻2的標準的絕緣性能。即，在低電壓逆變器驅動電機用線圈中，即使在到電機的 保證期間經過為止的期間，在線圈產生了局部放電的情況下，只要線圈中所使用的絕緣電 線不產生絕緣破壞，就適合非專利文獻2的標準。然而，在低電壓逆變器驅動電機中，因電 機的使用條件（例如，電機的設置環境的溫度、濕度、氣壓、電機驅動時的溫度上升、電機的 驅動年數、劣化程度、電機的污損等）、利用