JP2991550B2 - 回転電機巻線の絶縁方法 - Google Patents

回転電機巻線の絶縁方法

Info

Publication number
JP2991550B2
JP2991550B2 JP3286605A JP28660591A JP2991550B2 JP 2991550 B2 JP2991550 B2 JP 2991550B2 JP 3286605 A JP3286605 A JP 3286605A JP 28660591 A JP28660591 A JP 28660591A JP 2991550 B2 JP2991550 B2 JP 2991550B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyimide
rotating electric
electric machine
polyamide
varnish
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP3286605A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05130759A (ja
Inventor
久安 三井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP3286605A priority Critical patent/JP2991550B2/ja
Publication of JPH05130759A publication Critical patent/JPH05130759A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2991550B2 publication Critical patent/JP2991550B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)
  • Processes Specially Adapted For Manufacturing Cables (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は例えば自動車に使用され
るかご形多相誘導電動機等の回転電機巻線の絶縁方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】自動車用の回転電機として、電気制動用
のものが広く知られている。この装置は、制動時に回転
電機から発生する電気エネルギーを抵抗器により消費さ
せて、高い制動力を維持するものである。
【0003】この装置に使用される回転電機の巻線に
は、与えられた狭い空間で可能な限り高密度の磁束を得
るために、エナメル線を多数回巻回するいわゆる乱巻方
式が最適である。
【0004】この回転電機の巻線は、走行時の振動や回
転時の電磁振動で、巻線が変形したり、絶縁が破壊した
り、疲労により電線が断線することのないように、また
外気に含まれる湿気や雨水からエナメル線を保護するた
めに、エポキシ等の樹脂を含浸し硬化して固定すればよ
い。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、自動車用回転
電機に使用される巻線には、制動を繰り返すことによ
り、急激な温度上昇および温度下降が繰り返され、いわ
ゆるヒートサイクルが負荷される。このため、導体、エ
ナメル皮膜、含浸樹脂および鉄心間の熱膨張率の違いか
ら生ずる熱応力に基づく疲労による樹脂およびエナメル
皮膜にクラックが生じ、絶縁が劣化し、場合によっては
巻線が短絡により焼損することがあった。
【0006】一方、自動車用回転電機は、大量の需要が
あることから、これに用いる巻線は大量に製造するた
め、巻線を機械で巻き、鉄心のスロットに挿入するが、
その際、機械による擦れで絶縁が損傷し、絶縁特性が低
下する問題があった。
【0007】この様なことから、自動車用回転電機の巻
線においては、昇降温度の繰返しによる導体、エナメル
皮膜間等の熱膨張率の違いから生ずる熱応力に基づく疲
労による絶縁劣化が起きにくい絶縁が必要となり、また
回転電機内部に湿気や雨水が浸入しても所要の機能が発
揮でき、しかも走行中の振動にも耐え得ることができ、
さらに機械巻きが可能な巻線の開発が望まれている。
【0008】本発明は急激な昇降温度に耐えることので
きる耐ヒートサイクル性に優れ、かつ湿気や雨水が浸入
しても所要の機能が発揮でき、しかも振動にも耐えるこ
とができ、機械巻きによって製造可能な回転電機巻線の
絶縁方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、以下のようにしたものである。請求項1に対
応する発明は、銅線の外周面に、ピロメリティックジア
ンハイドライドタイプのポリイミドワニスを多重回塗布
・焼付けした後、その上からポリアミドイミドワニスを
少なくとも1回塗布・焼付けしてエナメル皮膜を形成し
たポリアミドイミドオーバコートポリイミド絶縁電線
を、回転電機鉄心に巻回したことを特徴とする回転電機
巻線の絶縁方法である。
【0010】請求項2に対応する発明は、銅線の外周面
に、ピロメリティックジアンハイドライドタイプのポリ
イミドワニスを多重回塗布・焼付けした後、その上から
ポリアミドイミドワニスを少なくとも1回塗布・焼付け
してエナメル皮膜を形成したポリアミドイミドオーバコ
ートポリイミド絶縁電線を、回転電機鉄心に巻回し、こ
の後さらに熱硬化性樹脂を含浸し、硬化したことを特徴
とする回転電機巻線の絶縁方法である。請求項3に対応
する発明は、請求項2記載の熱硬化性樹脂として、酸無
水物を含有したエポキシ樹脂を使用した回転電機巻線の
絶縁方法である。
【0011】
【作用】本発明によれば、ピロメリティックジアンハイ
ドライドタイプのポリイミドワニスを多重回塗布・焼付
けしたエナメル皮膜は、銅線との密着性に優れ、400
℃まで線膨張係数の温度による変化が小さいので、導体
の急激な昇降温によく追随し、エナメル皮膜が導体から
剥離しにくい。その上、皮膜が強靭なため例えエナメル
皮膜が接する含浸樹脂にクラックが発生しても、このピ
ロメリティックジアンハイドライドタイプのポリイミド
によるエナメル皮膜にはクラックが貫通しにくい特徴が
ある。
【0012】ポリアミドイミドワニスは耐摩擦性が優れ
ていることから、ポリイミド皮膜を保護し、巻線を機械
巻する際に、機械との擦れによる絶縁損傷の発生が少な
く、できあがった回転電機巻線としての絶縁特性がすぐ
れている。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明するが、ここでは巻線として、自動車用回転電機
に使用されるものを、例にあげてその絶縁方法を説明す
る。図1は、本発明の実施例の絶縁方法により得られた
ポリアミドイミドオーバコートポリイミド絶縁電線4の
断面図である。電気用軟銅線1の外周面に、次式
【0014】
【化1】
【0015】で示されるピロメリティックジアンハイド
ライドタイプ(ポリピロメリティックジアンハイドライ
ドタイプ)のポリイミドワニスを多重回塗布・焼付けし
てピロメリティックジアンハイドライドタイプのポリイ
ミド皮膜2を得た後、その上からポリアミドイミドワニ
スを少なくとも1回塗布・焼付けしてポリアミドイミド
皮膜3を形成したポリアミドイミドオーバコートポリイ
ミド絶縁電線4である。
【0016】この絶縁電線4を、図示しない磁性鋼板を
積層した鉄心に所定のスロット絶縁および相間絶縁を介
して巻回し、巻線のエンド部に振動防止用の糸縛りを施
す。この後に、該巻線に溶剤を含まない酸無水物硬化剤
含有のエポキシ樹脂組成物を含浸し加熱硬化させる。
【0017】このような絶縁方法を用いると、以下のよ
うな効果が得られる。すなわち、ピロメリティックジア
ンハイドライドタイプのポリイミドワニスを多重回塗布
・焼付けしたエナメル皮膜は銅との密着性に優れ、40
0℃まで線膨張係数の温度による変化が小さいので、自
動車の制動に伴う導体の急激な昇降温によく追随し、エ
ナメル皮膜が導体から剥離しにくい。その上、皮膜が強
靭なため、例えエナメル皮膜が接する含浸樹脂にクラッ
クが発生しても、このピロメリティックジアンハイドラ
イドタイプのポリイミドによるエナメル皮膜にはクラッ
クが貫通しにくい特徴がある。
【0018】図2は前述の絶縁方法により得たポリイミ
ド皮膜A(ピロメリティックジアンハイドライドタイ
プ)のエナメル線と、ポリアミド皮膜B(ピロメリティ
ックジアンハイドライドタイプ)のエナメル線につい
て、往復摩耗試験を行った結果を示す図である。ここで
用いたエナメル線は、銅線の直径が1mm、エナメル皮膜
の厚さが38μmのものを用い、JIS C 3003
に準じて、往復摩耗試験を、荷重を400〜1000g
まで変えて行った結果である。この図から明らかなよう
に、ポリイミド皮膜Aに比べ、ポリアミド皮膜Bは格段
に耐摩耗性が優れていることが分る。従って、前述の実
施例のポリアミドイミド皮膜が、ピロメリティックジア
ンハイドライドタイプのポリイミド皮膜を保護し、巻線
を機械巻する際に、機械との擦れによる絶縁損傷の発生
が少なく、できあがった回転電機巻線としての絶縁特性
が優れていることが分かる。
【0019】次に、本実施例の具体例について説明す
る。直径1mmの電気用軟銅線に、上述した化学構造を有
するピロメリティックジアンハイドライドタイプのポリ
イミドワニスを1回につき約5μmの厚さになるように
塗布し、400〜450℃の加熱炉(以下炉と称する)
中を通すことによって加熱硬化させる工程を6回繰り返
し、厚さ30μmのポリイミド皮膜を形成した後、更
に、ポリアミドイミドワニスをその上から1回同様に塗
布し、400〜450℃の炉中を通すことによって加熱
硬化させることにより、全体として厚さ約35μmのポ
リアミドオーバコートポリイミド絶縁電線を得る。この
ようにして得られたエナメル線の効果を調べるため、表
1に示すような比較例1,2,3,4のを耐熱性絶縁電
線を用意した。
【0020】
【表1】 即ち、比較例1は次式で表される化学構造を有するベン
ゾフェノンテトラカルボキシリックアミドアンハイドラ
イドタイプのポリイミド絶縁電線である。
【0021】
【化2】 また、比較例2はイミド結合、エステル結合により構成
される三次元網状構造を有するポリエステルイミド絶縁
電線である。比較例3は未焼成セラミック層の上にポリ
アミドイミドを、更にその上にポアイミドを塗布・焼付
けした絶縁電線である。比較例4はポリボロシロキサン
系ポリマーを、更にその上にポリエステルを塗布・焼付
けした絶縁電線である。
【0022】次に、このポリアミドオーバコートポリイ
ミド絶縁電線および比較例の絶縁電線を各々別々に、磁
性鋼板を積層した鉄心に所定の形状の厚さ125μmの
アラミド紙と厚さ125μmのポリイミドフィルムを貼
り合わせた絶縁シートからなるスロット絶縁および相間
絶縁を介して巻回し、振動防止用に巻線のエンド部にエ
ポキシプリプレグガラス糸による糸縛りを施す。
【0023】次に、この巻線に溶剤を含まない酸無水物
硬化剤含有エポキシ樹脂組成物および溶剤形フェノール
変性アルキッドワニスを表1に示す絶縁電線との組合わ
せで、含浸し、表1に示す条件、すなわち、130℃で
5時間(5h)加熱し、その後155℃で15時間(1
5h)加熱し、これによって硬化させる。
【0024】なお、ここで使用した溶剤を含まない酸無
水物硬化剤含有エポキシ樹脂組成物はエピコート828
(シェル社商品名)80重量部、DEN431(ダウケ
ミカル社商品名)20重量部、エピクロンB570(大
日本インキ株式会社商品名)75重量部、ベンジルジメ
チルアミン1重量部からなるものである。また、溶剤形
フェノール変性アルキッドワニスは東芝ケミカル社製T
VB−2319を使用した。
【0025】そして、巻線に、これらの絶縁を施した回
転電機を、自動車の電気制御用として構成し、走行テス
トを繰り返したところ、比較例の絶縁を施した回転電機
はいずれも比較的短い走行距離で巻線が焼損するこがあ
ったが、本発明品は長距離走行後も異常は起きなかっ
た。
【0026】そこで、これらの結果を確証するために、
表1に示した組み合わせでJISC 3003に従って
2本のエナメル線を撚ったもの(ツイストペア)に、樹
脂あるいはワニスを含浸し、硬化して試料を作製し、こ
の試料を240℃と40℃のオーブンの間を往復させる
ことにより、図3に示すヒートサイクルを与え、あるサ
イクル終了後100%相対湿度下で48h吸湿後のエナ
メル線間の絶縁破壊電圧(BDV)の変化を調べた。そ
の結果を図4に示すが、本発明の絶縁はヒートサイクル
による絶縁破壊電圧の低下が最も少なく、試験車による
走行試験の結果とよく対応していた。
【0027】前述したツイストペアによるヒートサイク
ル試験後の試料の断面を走査電子顕微鏡により撮影した
ところ、比較例はいずれも、樹脂に生じたクラックがそ
のままエナメル皮膜を貫通し、導体を腐食しているのに
対して、本実施例の構成では、樹脂に生じたクラックは
樹脂とエナメル皮膜との界面に沿って進み、容易にはエ
ナメル皮膜を貫通せず、従って導体の腐食も起きないこ
とが分かった。
【0028】そして、ここで前述の銅線と、前述の比較
例1,2,3,4と、本実施例の絶縁電線の絶縁皮膜お
よび含浸樹脂の温度による寸法変化を測定し、ガラス転
移温度Tg 前後で寸法の温度変化に直線性が認められる
領域から線膨張係数αを求めた。線膨張係数αとガラス
転移温度Tg の測定結果を表2に示している。
【0029】
【表2】
【0030】この表2から明らかなように、本実施例で
使用したピロメリティックジアンハイドライドタイプの
ポリイミド絶縁電線は他の絶縁電線に比較して、ガラス
転移温度Tg 領域内での寸法変化が少なく、かつ表2か
らも分るようにガラス転移温度Tg 前後の線膨張係数α
1 の変化が少なく、室温から400℃の広い温度範囲に
わたって銅に比較的近い寸法変化をし、銅の寸法変化に
追随できるという特徴があることが分る。なお、表2に
おいて、α1はガラス転移温度Tg 未満での線膨張係
数、α2はガラス転移温度Tg を超過した場合の線膨張
係数である。
【0031】同様に、溶剤を含まない酸無水物硬化剤含
有エポキシ樹脂組成物R1 は、溶剤形フェノール変性ア
ルキッドワニスR2 に比べてガラス転移温度Tg 領域内
での寸法変化が少なく、より広い温度範囲にわたって大
きな寸法変化がないという特徴があることが分った。こ
れらのことが、本実施例の絶縁方法が優れた耐ヒートサ
イクル性を示した理由と考えられる。
【0032】以上述べたように、本発明による実施例の
絶縁方法は、優れた耐ヒートサイクル性を有している。
このため、回転電機の温度上昇を高くとることができ、
急激な温度変化の繰り返しにより、焼損することなく運
転できるため、高い信頼性が得られる。以上述べた実施
例は自動車の電気制動に用いられる回転電機巻線を例に
あげたが、これに限らず他の用途の回転電機巻線であっ
てもよい。
【0033】
【発明の効果】本発明の回転電機巻線の絶縁方法によれ
ば、巻線を機械で自動巻しても、機械との擦れによる絶
縁損傷が少なく、また、できあがった巻線の絶縁の耐熱
性、耐ヒートサイクル性が優れているので、急激な温度
変化の繰り返しにより、絶縁が焼損することなく、強力
な制動力が得られ、エネルギーを有効に活用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に使用する絶縁電線の構成を説明するた
めの図。
【図2】エナメル線の耐摩耗試験結果を示すための図。
【図3】図1の絶縁電線の絶縁のヒートサイクル性を評
価するために実施したヒートサイクル試験での温度変化
の条件を示す図。
【図4】図1の絶縁電線の耐ヒートサイクル性評価試験
の結果を示す図。
【符号の説明】
1…電気用軟導線、 2…ポリピロメリティックジアンハイドライドタイプの
ポリイミド皮膜、 3…ポリアミドイミド皮膜、 4…ポリアミドイミドオーバコートポリイミド絶縁電
線。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01F 5/06 H01F 5/06 Q H02K 3/30 H02K 3/30 15/12 15/12 C (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01B 13/00 517 H01B 3/30 H01B 7/02 H01B 13/16 H02K 15/00 - 15/16

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 銅線の外周面に、ピロメリティックジア
    ンハイドライドタイプのポリイミドワニスを多重回塗布
    ・焼付けした後、その上からポリアミドイミドワニスを
    少なくとも1回塗布・焼付けしてエナメル皮膜を形成し
    たポリアミドイミドオーバコートポリイミド絶縁電線
    を、回転電機鉄心に巻回したことを特徴とする回転電機
    巻線の絶縁方法。
  2. 【請求項2】 銅線の外周面に、ピロメリティックジア
    ンハイドライドタイプのポリイミドワニスを多重回塗布
    ・焼付けした後、その上からポリアミドイミドワニスを
    少なくとも1回塗布・焼付けしてエナメル皮膜を形成し
    たポリアミドイミドオーバコートポリイミド絶縁電線
    を、回転電機鉄心に巻回し、この後さらに熱硬化性樹脂
    を含浸し、硬化したことを特徴とする回転電機巻線の絶
    縁方法。
  3. 【請求項3】 熱硬化性樹脂として、酸無水物を含有し
    たエポキシ樹脂を使用することを特徴とする請求項2記
    載の回転電機巻線の絶縁方法。
JP3286605A 1991-10-31 1991-10-31 回転電機巻線の絶縁方法 Expired - Fee Related JP2991550B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3286605A JP2991550B2 (ja) 1991-10-31 1991-10-31 回転電機巻線の絶縁方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3286605A JP2991550B2 (ja) 1991-10-31 1991-10-31 回転電機巻線の絶縁方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05130759A JPH05130759A (ja) 1993-05-25
JP2991550B2 true JP2991550B2 (ja) 1999-12-20

Family

ID=17706581

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3286605A Expired - Fee Related JP2991550B2 (ja) 1991-10-31 1991-10-31 回転電機巻線の絶縁方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2991550B2 (ja)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0673104B1 (de) * 1994-03-16 1999-07-07 Ciba SC Holding AG Ein-Komponenten-Epoxidharz-Systeme für das Träufelverfahren und Heisstauchrollierverfahren
JP4245244B2 (ja) * 1999-11-30 2009-03-25 住友電工ウインテック株式会社 絶縁電線
JP4057230B2 (ja) * 2000-10-03 2008-03-05 古河電気工業株式会社 絶縁被覆電気導体
JP3703793B2 (ja) * 2002-10-25 2005-10-05 住電エレクトロニクス株式会社 回転検出センサ
JP3789898B2 (ja) * 2003-03-17 2006-06-28 東芝キヤリア株式会社 冷媒、冷媒圧縮機および冷凍装置
JP4041471B2 (ja) * 2004-04-14 2008-01-30 日立電線株式会社 エナメル線及びそれに用いる絶縁塗料
JP2007287399A (ja) * 2006-04-13 2007-11-01 Sumitomo Electric Wintec Inc 樹脂ワニス、絶縁電線及び電気コイル
JP5306641B2 (ja) 2006-12-27 2013-10-02 古河電気工業株式会社 電気電子部品用複合材料、電気電子部品および電気電子部品用複合材料の製造方法
JP4475470B2 (ja) 2007-04-05 2010-06-09 三菱電機株式会社 回転電機のコイル部の絶縁構造
JP4191233B2 (ja) * 2007-11-19 2008-12-03 古河電気工業株式会社 絶縁被覆電気導体
JP5320639B2 (ja) 2008-02-13 2013-10-23 日立電線株式会社 絶縁電線
EP2295618A4 (en) 2008-06-24 2011-07-27 Furukawa Electric Co Ltd COMPOSITE FOR ELECTRICAL / ELECTRONIC COMPONENT AND ELECTRICAL / ELECTRONIC COMPONENT THEREFOR
WO2009157457A1 (ja) 2008-06-24 2009-12-30 古河電気工業株式会社 電気電子部品用複合材料およびそれを用いた電気電子部品
JP5243880B2 (ja) 2008-08-05 2013-07-24 日立電線株式会社 絶縁電線
JP5267595B2 (ja) * 2011-02-22 2013-08-21 トヨタ自動車株式会社 回転電機ステータ
JP5920308B2 (ja) * 2013-10-18 2016-05-18 株式会社デンソー 回転電機
JP6450597B2 (ja) * 2015-01-19 2019-01-09 株式会社東芝 回転電機のコイル絶縁構造体およびその製造方法ならびにこのコイル絶縁構造体を具備してなる回転電機
CN108370186B (zh) * 2016-04-01 2020-10-27 日立金属株式会社 绝缘电线、线圈及车用电机
CN108198668B (zh) * 2018-01-08 2020-02-28 上海裕生特种线材有限公司 一种电磁线的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05130759A (ja) 1993-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2991550B2 (ja) 回転電機巻線の絶縁方法
EP1067560B1 (en) Abrasion resistant coated wire
US4388371A (en) Self-bonding acrylic polymer overcoat for coated metal substrates
JP4057230B2 (ja) 絶縁被覆電気導体
US2694650A (en) Insulated conductor and process of making same
US4836769A (en) Water-cooled winding for electromagnetic stirrer
JP4191233B2 (ja) 絶縁被覆電気導体
JP3164949B2 (ja) 自己融着性絶縁電線およびそれを用いた回転電機
JPH03291814A (ja) 自動車用回転電機巻線の絶縁方法
CN101409118B (zh) 电导线及其生产方法
JP2616103B2 (ja) 耐熱性コイルの製造方法
JP3364007B2 (ja) 自己融着性絶縁電線およびそれを用いた回転電機
JP3287116B2 (ja) 高耐熱絶縁電線
JP2956218B2 (ja) 回転電機の絶縁構造
US20230317312A1 (en) Thermally conductive flat self-fusing enameled wire
JPS6221203B2 (ja)
JPS59185148A (ja) 電気機器線輪の絶縁方法
JP2817270B2 (ja) 電気機器用の耐熱巻線の製作方法
KR100429227B1 (ko) 모터용 코일 및 이를 이용한 유도전동기와 그 고정자제조방법
JPH08287728A (ja) 高耐熱ガラス巻線
CN116741438A (zh) 一种高pdiv自粘绝缘电线、线圈、电气或电子设备
JPH03225705A (ja) 熱硬化型自己融着性エナメル銅線
Payette et al. Investigations of polyesterimide wire designs
JPH08205447A (ja) 円筒形回転子のバインドリングの製造法
Ruffing The evaluation of new high temperature resins for motor insulation

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees