专利名称：旋转电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种能够用作发电机或电动机等的旋转电机，特别是关 于对所述旋转电机槽绝缘的改进。
背景技术：
一般，旋转电机包括筒状的框架；固定在上述框架的内周面上的 定子；安装在上述框架的轴向两端面上的托架；以及转子，该转子通过 轴承自由旋转地支承在上述托架上，并通过径向空隙与上述定子的内周 面对置，上述定子具有如下部件定子铁心，其固定在上述框架的内周 面，并通过层叠具有多个齿(于 < 一》)和槽的薄钢板而形成；槽绝缘， 安装在上述槽内，并利用绝缘材料的槽绝缘衬和槽楔形成；定子线圈， 其是这样形成的使电线穿过上述槽并在上述齿上巻绕多次，并且使安 装有相间绝缘纸的线圈端部从上述定子铁心的两端部突出，而且该定子 线圈经过树脂处理。图5是表示旋转电机的定子的图，(a)是旋转电机的主视剖面图，(b) 是A部的放大图。在图5 (a)、 (b)中，31为转子铁心，32为旋转轴，34为空气隙， 41为定子铁心，42为齿，43为槽，44为电线，45为槽绝缘衬，48为槽 楔。作为定子，其制作过程为将槽绝缘衬45安装到槽43中作为对地 间绝缘，然后安装电线44，再安装槽楔48。另外，为了便于理解，放大 槽绝缘衬45的尺寸来进行描述。这里，上述槽绝缘衬45为在耐热性、绝缘性、机械强度、耐环境性、 作业效率等方面都很优良的有机绝缘片。具体地讲，其使用全芳香族聚 酰亚胺纸、绝缘用聚酯薄膜、或在绝缘用聚酯薄膜的两面用粘接剂粘合 了全芳香族聚酰亚胺纸的全芳香族聚酰亚胺纸/绝缘用聚酯薄膜粘合片 等。另外，上述槽绝缘衬45具有防止因放电劣化而导致定子线圈烧坏的 作用，但是，由于上述绝缘片为有机材料，因此局部放电将导致的绝缘 劣化发展速度非常快(耐放电劣化性差)，从而必须在不产生放电的条件 下使用。即，采用的上述槽绝缘衬45的厚度使放电电压高于对地电压， 以避免因施加在与地之间的电压(对地电压)而产生局部放电。另外， 在用逆变器(inverter)驱动旋转电机时，因逆变器元件的切换而产生 的电涌电压重叠，所以上述对地电压有时会最大达2倍左右，该情况也 要考虑。但是，要可靠地实现不放电，甚至包括不产生微小放电，则需 要相当的厚度，从而导致槽绝缘衬45的插入时间增加，以及电线槽满率 的降低。另外，在因制造时的加工性降低而导致上述槽绝缘衬45的厚度 不足时，雷等未预期的较高的电涌电压的侵入、绝缘材料的热劣化导致 的厚度减小等，将来可能产生局部放电。这样，需要进行基本不产生放电的设计，但如果是在产生放电时也 能够抑制放电劣化的结构，就可以防止定子线圈在短时间内被烧坏，可 以延长作为旋转电机的寿命。因此，在现有的旋转电机中，如图6所示，槽绝缘衬是利用无机材 料构成，该无机材料对于因局部放电而导致的绝缘劣化的抵抗能力较强 (专利文献l)。在图6中，IO为铁心，12为齿，14为槽，16为导线，18为槽绝缘 衬，20为内层(复合云母绝缘片)，22为中层(剥片云母绝缘片)，24为 外层(复合云母绝缘片)，25为槽楔。槽绝缘衬的结构为，在剥片云母绝 缘片的两面重叠复合云母绝缘片。这样，通过使用无机材料，可以将槽 绝缘衬的厚度增加控制到最低限度，并能够最大限度地防止因局部放电 而导致的绝缘劣化。另外，通过组合剥片云母和复合云母，可以形成综合了如下特性的槽绝缘衬利用剥片云母的优点，耐热性和耐压特性优 良，并且利用复合云母的优点，具有比较好的柔韧性、即使弯曲也不会 被折断。[专利文献1]日本特开2003 — 109815号公报(第3页，图2) 由于现有的旋转电机利用作为无机绝缘材料的云母片来构成槽绝缘 衬，因此在插入到槽中时，与齿的角部发生摩擦而受到损伤，引起开口、 裂开或者云母粉末大量脱落，从而不能确保槽绝缘衬所需要的绝缘厚度， 可能降低耐压特性。在槽的底部是将槽绝缘衬弯曲后插入的，但是云母 片抗弯性较弱，因而容易破裂，这也可能导致耐压特性降低。由于缺乏 柔韧性，因此难以配合槽的形状，在将电线全部插入到槽中时，总是需 要从开口部一边按压， 一边进行作业。另外，存在成本较高的问题。发明内容本发明就是鉴于该问题而提出的，其目的在于提供一种具有如下特 征的旋转电机槽绝缘衬在插入到槽中时不会受到损伤，不会因弯曲而 导致破裂，可以配合槽的形状而插入，不会导致电线的插入作业效率降 低，可以抑制成本上升，可以抑制因局部放电而导致的绝缘劣化。为了解决上述问题，本发明采用如下结构。本发明中，上述槽绝缘衬具有如下结构把材质不同的有机绝缘片重叠在剥片云母绝缘片或者复合云母绝缘片的两面。即，在剥片云母绝 缘片或者复合云母绝缘片的一面重叠有全芳香族聚酰胺纸，在另一面重 叠有聚酯薄膜。本发明中，上述槽绝缘衬具有如下结构在剥片云母绝缘片或者复 合云母绝缘片的两面分别重叠有粘合了全芳香族聚酰胺纸和聚酯薄膜的 粘合片。根据本发明，可得到如下效果。本发明，由于槽绝缘衬是在剥片云母绝缘片的两面重叠了材质相同 的有机绝缘片，因此在插入到槽中时不会受到损伤，不会因弯曲而导致 破裂，可以配合槽的形状插入，所以不会降低电线的插入作业效率，可以抑制成本上升，可以抑制因局部放电而导致的绝缘劣化。由于上述槽绝缘衬的叠层中间是复合云母绝缘片，而不是剥片云母绝缘片，因此更容易弯曲，可以构成容易配合槽形状的槽绝缘衬。由于上述槽绝缘衬中重叠在两面的有机绝缘片的材质不同，因此可以发挥各层绝缘片的长处。由于上述槽绝缘衬不是三层结构，而是两层结构的重叠片，因此可以减小厚度，在施加电压不高的情况下，可以用作较薄的槽绝缘衬。
图1是表示本发明第一实施例的旋转电机的图，(a)是定子的主视 剖面图，(b)是B部的放大图。图2是表示本发明第二实施例的旋转电机的图，(a)是定子的主视 剖面图，(b)是C部的放大图。图3是表示本发明第三实施例的旋转电机的图，(a)是定子的主视 剖面图，(b)是D部的放大图。图4是表示本发明第四实施例的旋转电机的图，(a)是定子的主视 剖面图，(b)是E部的放大图。图5是表示旋转电机的定子的图，(a)是旋转电机的主视剖面图，(b) 是A部的放大图。图6是现有例的旋转电机的定子的主视剖面图。标号说明10:铁心；12:齿；14:槽；16:导线；18:槽绝缘衬；20:内层(复合云母绝缘片)；22:中层(剥片云母绝缘片)；24:外层(复合云母绝缘片)； 25:槽楔；31:转子铁心；32:旋转轴； 34:空气隙， 41:定子铁心；42:齿；43:槽；44:电线；45:槽绝缘衬；48:槽楔；46a:剥片云母绝缘片； 46b:复合云母绝缘片；47a、 47b:全芳香族聚酰胺纸/聚酯薄膜粘合片； 47d:绝缘聚酯薄膜；48槽楔。
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。 (实施例1)图1是表示本发明第一实施例的旋转电机的槽绝缘衬的图，(a)为 定子的主视剖面图，(b)是B部的放大图。在图1 (a)、 (b)中，41为定子铁心，42为齿，43为槽，44为电 线，45为槽绝缘衬，48为槽楔。46a为剥片云母绝缘片，是将云母片(薄 片)利用粘接剂粘合到绝缘聚酯薄膜的一个面上而形成的两层或两层以 上的结构。47a、 47b为有机绝缘片，是将全芳香族聚酰胺纸利用粘接剂 粘合到绝缘聚酯薄膜的两面上形成的全芳香族聚酰胺纸/聚酯薄膜粘合 片。将剥片云母绝缘片46a和全芳香族聚酰胺纸/聚酯薄膜粘合片47a、 47b插入到槽43中，可以分别插入，也可以预先将3层重叠起来一起插 入。本发明与专利文献1的不同之处在于，在槽绝缘衬中，重叠在剥片 云母绝缘片46a两面上的不是无机复合云母绝缘片，而是有机全芳香族 聚酰胺纸/聚酯薄膜粘合片47a， 47b。这样，在插入到槽43中时，全芳 香族聚酰胺纸/聚酯薄膜粘合片47a起到保护作用，以防止剥片云母绝缘 46a因与槽43的角部摩擦而导致受损或者云母粉末大量脱落，另外，由 于可以减小缺乏柔韧性的无机材料的厚度，因此，可以提高整体的柔韧 性。即，作为槽绝缘衬，在插入到槽43中时，不会受到损伤，也不会因 弯曲而破裂，可以配合槽43的形状插入，从而不会降低电线44的插入 作业效率，可以抑制成本上升，可以抑制因局部放电而导致的绝缘劣化。另外，根据使用方法、质量、价格、供应，剥片云母绝缘片46a可 以使用硬质剥片云母，也可以使用软质剥片云母，粘合材料可以为绝缘 纸或玻璃纱布。粘接剂根据耐热性的要求，使用醇酸树脂、酚醛树脂、 环氧树脂或硅酮树脂。另外，上述全芳香族聚酰胺纸/聚酯薄膜粘合片 47a、 47b，是在绝缘聚酯薄膜的两面粘合聚萘二甲酸乙二酯薄膜的结构， 或是在绝缘聚酯薄膜的两面粘合聚苯硫醚薄膜的结构，或只使用无粘层 的全芳香族聚酰胺纸，或绝缘聚酯薄膜等。(实施例2)图2是表示本发明第二实施例的旋转电机的图，(a)为定子的主视 剖面图，(b)为C部的放大图。在图2 (a)、 (b)中，槽绝缘衬45是在复合云母绝缘片46b的两面 重叠全芳香族聚酰胺纸/聚酯薄膜粘合片47a、 47b。上述复合云母绝缘片 46b是将云母箔片利用粘接剂粘合到绝缘聚酯薄膜的一个面上而形成的， 该云母箔片是将天然云母粉碎、抄浆而制成的。这样，作为槽绝缘衬， 更容易弯曲，并且可以更好地配合槽的形状。另外，根据使用方法、质量、价格、供应，上述复合云母绝缘片46b 可以使用硬质云母，也可以使用软质云母，粘合材料也可以为绝缘纸或 玻璃纱布。粘接剂根据耐热性的要求，使用醇酸树脂、酚醛树脂、环氧 树脂或硅酮树脂。上述全芳香族聚酰胺纸/聚酯薄膜粘合片47a、 47b，是 在绝缘聚酯薄膜的两面粘合聚萘二甲酸乙二酯薄膜的结构，或是在绝缘 聚酯薄膜的两面粘合聚苯硫醚薄膜的结构，或只使用无粘层的全芳香族 聚酰胺纸，或绝缘聚酯薄膜等。 (实施例3)图3是表示本发明第三实施例的旋转电机的图。(a)为定子的主视 剖面图，(b)为D部放大图。槽绝缘衬45，是在剥片云母绝缘片46a的 一个面上重叠全芳香族聚酰胺纸47c，在另一个面上重叠绝缘聚酯薄膜 47d而形成的。这样，可以形成发挥各绝缘片特性的槽绝缘衬，在该情况 下，可以构成综合了如下特性的槽绝缘衬作为全芳香族聚酰胺纸47c 的优点，不易开裂、渗透性良好；作为绝缘聚酯薄膜47d的优点，绝缘 击穿电压高。另外，还可以使用复合云母绝缘片46b来代替上述剥片云母绝缘片 46a。重叠在两面的有机绝缘片47c、 47d的材质不同，也可以使用上述粘合片等。(实施例4)图4是表示本发明第四实施例的旋转电机的图，(a)为定子的主视 剖图，(b)为E部的放大图。槽绝缘衬45在剥片云母绝缘片46a的一个面上重叠全芳香族聚酰胺纸/聚酯薄膜粘合片47a。这样，与三层结构相 比，可以形成厚度更薄的槽绝缘衬，在施加电压不高的情况下，可以用 作较薄的槽绝缘衬。另外，可以使用复合云母绝缘片46b来代替上述剥片云母绝缘片46a。 在一个面上重叠的有机绝缘片47a也可以使用上述粘合片、全芳香族聚 酰胺纸、绝缘聚酯薄膜等。
权利要求
1.一种旋转电机，包括筒状的框架；固定在上述框架的内周面上的定子；安装在上述框架的轴向两端面上的托架；以及转子，该转子通过轴承自由旋转地支承在上述托架上，并隔着径向空隙与上述定子的内周面对置，上述定子具有定子铁心，其固定在上述框架的内周面，并通过层叠具有多个齿和槽的薄钢板来形成；槽绝缘，安装在上述槽内，并由绝缘材料所构成的槽绝缘衬和槽楔形成；以及定子线圈，其是这样形成的使电线穿过上述槽并在上述齿上卷绕多次，并且使安装有相间绝缘纸的线圈端部从上述定子铁心的两端部突出，而且该定子线圈经过树脂处理，其特征在于上述槽绝缘衬具有如下结构在剥片云母绝缘片或者复合云母绝缘片的两面分别重叠有粘合了全芳香族聚酰胺纸和聚酯薄膜的粘合片。
全文摘要
本发明提供一种可靠性高的旋转电机，即，在插入到槽中时不会受到损伤，不会因弯曲导致破裂，配合槽的形状而不会降低电线的插入作业效率，可以抑制价格上升，可以抑制因局部放电而导致的绝缘劣化。槽绝缘衬的结构如下在剥片云母绝缘片或者复合云母绝缘片的两面分别重叠有粘合了全芳香族聚酰胺纸和聚酯薄膜的粘合片。
文档编号H02K3/40GK101242120SQ20081008291
公开日2008年8月13日 申请日期2005年9月16日 优先权日2004年9月17日
发明者中村美胜 申请人:株式会社安川电机