绝缘电线和旋转电机制造技术

一种绝缘电线和旋转电机，该绝缘电线在导体的外周面上直接或间接地具有至少1层由具有气泡的热固化性树脂构成的发泡绝缘层，该发泡绝缘层在厚度方向上气泡密度不同。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】绝缘电线和旋转电机
本专利技术涉及绝缘电线和旋转电机。
技术介绍
变频器作为高效的可变速控制装置被安装在许多电气设备上。变频器以数kHz～数十kHz进行转换，对应这些脉冲会产生浪涌电压。这样的变频器浪涌为下述现象：在传输体系内，在阻抗的不连续点、例如所连接的布线的始端、终端等发生反射，其结果，施加最大为变频器输出电压的2倍的电压。特别是利用绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等高速转换元件产生的输出脉冲的电压陡度高，由此即使连接电缆变短，浪涌电压也高，进而由于该连接电缆所导致的电压衰减也小，其结果产生变频器输出电压近2倍的电压。在变频器相关设备、例如高速转换元件、变频器电机、变压器等的电气设备线圈中，作为磁导线主要使用为漆包线的绝缘电线。因此，如上所述，在变频器相关设备中，施加有变频器输出电压近2倍的电压，因此，对于绝缘电线要求使起因于变频器浪涌的局部放电劣化为最小限度。局部放电劣化通常为电绝缘材料复杂地产生下述劣化的现象：由电绝缘材料的局部放电(有微小的空隙状缺陷等的局部放电)而产生的带电颗粒的碰撞所引起的分子链切断劣化、溅射劣化、局部温度上升所引起的热熔融或者热分解劣化、或由放电所产生的臭氧所引起的化学劣化等。实际上，发现局部放电劣化后的电绝缘材料的厚度减小。通常用作绝缘层的材料的树脂基本上介电常数特别低，介电常数在3～4之间。而且，现实中在考虑对绝缘层所要求的其它特性(挠性、耐热性、耐溶剂性等)的情况下，未必能够时常选择介电常数低的树脂。近年来，要求导体截面积相对于定子槽截面积的比例(占空系数)特别高。若考虑该要求特性，则要求绝缘电线具有优异的挠性。除此以外，电气设备线圈的使用频率正在扩大至GHz区域。所使用的频率越高，则绝缘电线的绝缘体部分的介电损耗越大。为了降低介电特性、提高传输特性，提出了下述方案：设置多个由热塑性树脂构成的发泡绝缘层，提高中心导体侧的发泡绝缘层的发泡密度(参见专利文献1)；或者将外侧的发泡绝缘层的发泡密度调整为30％～60％(参见专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2007-35417号公报专利文献2：日本特开2007-188742号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题鉴于上述状况，本专利技术的课题在于，通过将耐热性、机械强度、耐蠕变性、耐溶剂性优异的热固化性树脂用于形成发泡绝缘层树脂，从而解决上述课题，提供一种与以往相比性能更优异的绝缘电线。特别是，在现有技术中虽然可得到高的局部放电起始电压，但难以兼顾可耐受愈发严苛的绕线加工的极其优异的挠性。即，本专利技术的课题在于提供一种局部放电起始电压和绝缘击穿电压均高、且挠性和耐磨耗性优异的绝缘电线。进而，本专利技术的课题在于提供使用了这种性能优异的绝缘电线的旋转电机。用于解决课题的方案本专利技术的课题通过下述方案得到解决。(1)一种绝缘电线，其特征在于，其在导体的外周面上直接或间接地具有至少1层由具有气泡的热固化性树脂构成的发泡绝缘层，该发泡绝缘层在厚度方向上气泡密度不同。(2)如(1)所述的绝缘电线，其特征在于，上述发泡绝缘层的厚度方向上的气泡密度差为3％以上。(3)如(1)或(2)所述的绝缘电线，其特征在于，上述发泡绝缘层中的平均气泡径为10μm以下。(4)如(1)～(3)中任一项所述的绝缘电线，其特征在于，上述发泡绝缘层的厚度为10μm～200μm。(5)如(1)～(4)中任一项所述的绝缘电线，其特征在于，上述热固化性树脂选自聚酰胺酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酯酰亚胺树脂和聚醚砜树脂。(6)一种旋转电机，其特征在于，其使用上述(1)～(5)中任一项所述的绝缘电线而成。本专利技术中，气泡是指直径为0.1μm以上的空隙或者通过发泡而生成的空隙，发泡层是指，在将1个层的厚度设为1时，是指在纵横1×1的面积中包含5个以上气泡的层。此处，本专利技术中，不同的层不仅为树脂不同的层，而且为树脂相同但具有气泡的发泡层和不具有气泡的无发泡层也是各自不同的层。另外，在使用热固化性树脂的情况下，还为如下的层：在不具有气泡的无发泡层中，反复涂布和烘烤同一树脂清漆、仅仅调节了厚度的层。另一方面，在发泡层的情况下，即使发泡密度在厚度方向不同，若由同一树脂构成则为同一层，为了调节厚度、或仅仅使发泡密度发生变化，即使反复涂布和烘烤树脂清漆，只要至少树脂相同则为同一层。例如，在利用同一树脂清漆涂布后改变了烘烤条件的情况下，使用树脂清漆中的树脂相同、为了改变发泡密度而仅使发泡剂的种类或量不同的树脂清漆反复进行涂布和烘烤时，均为同一层、即1层。需要说明的是，可以对红外吸收光谱或拉曼光谱进行分析，从而判断所使用的树脂是否不同。另外，通过利用扫描电子显微镜(SEM)以300～3000倍观测(拍摄)厚度方向的截面，从而可以判断是否有气泡。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供一种局部放电起始电压和绝缘击穿电压均高、且挠性和耐磨耗性优异的绝缘电线。由此，能够提供使用了这种性能优异的绝缘电线的旋转电机。本专利技术的上述和其它特征及优点可适当参照附图由下述记载内容进一步明确。附图说明图1的(a)是示出本专利技术的绝缘电线的一个实施方式的截面图，图1的(b)是示出本专利技术的绝缘电线的另一实施方式的截面图。图2的(a)是示出本专利技术的绝缘电线的又一实施方式的截面图，图2的(b)是示出本专利技术的绝缘电线的再一实施方式的截面图。图3的(a)是示出本专利技术的绝缘电线的再又一实施方式的截面图，图3的(b)是示出本专利技术的绝缘电线的再另一实施方式的截面图。图4是用于说明气泡密度的计算方法的绝缘电线的截面的扫描电子显微镜照片。图5是用于说明气泡密度的计算方法的绝缘电线的截面的扫描电子显微镜照片，求出了发泡绝缘层的上方和下方的气泡密度。图6是示出实施例中的各试样的气泡密度的差异的示意图。具体实施方式下面，对本专利技术的绝缘电线进行说明。<<绝缘电线>>本专利技术的绝缘电线(也称为绝缘电线)在导体的外周面上直接或间接地具有至少1层由具有气泡的热固化性树脂构成的发泡绝缘层，该发泡绝缘层在厚度方向上气泡密度不同。本专利技术中，在导体与由热固化性树脂构成的发泡绝缘层之间，也可以具有由热固化性树脂构成的内侧绝缘层，在由热固化性树脂构成的发泡绝缘层的外侧也可以设置由热塑性树脂构成的外侧绝缘层。另外，在由热固化性树脂构成的发泡绝缘层的外侧也可以隔着内部绝缘层设置外侧绝缘层。需要说明的是，内侧绝缘层是形成于导体的外周面、由形成后述发泡绝缘层的热固化性树脂以不具有气泡的状态形成的层。另外，内部绝缘层是在发泡绝缘层的内部由形成后述发泡绝缘层的热固化性树脂以不具有气泡的状态形成的层。本专利技术中，根据需要设置内侧绝缘层、内部绝缘层。与绝缘电线的长度方向垂直的截面处的电线覆膜的总厚度(全部绝缘层的厚度的合计：从导体至表面的总厚度)优选为20μm～300μm、更优选为50μm～200μm。下面，具有导体、由热固化性树脂构成的发泡绝缘层和由热塑性树脂构成的外侧绝缘层的绝缘电线为例，参照附图进行说明。但是，本专利技术不限定于附图中记载的方式。在图1的(a)中示出了截面图的本专利技术的绝缘电线的一个实施方式具有：截面为圆形的导体1；被覆导体1的外周面的由热固化性树脂构成、且在厚度方向上气泡密度不同的发泡绝缘层2；和，被覆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种绝缘电线，其特征在于，其在导体的外周面上直接或间接地具有至少1层由具有气泡的热固化性树脂构成的发泡绝缘层，该发泡绝缘层在厚度方向上气泡密度不同。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.07 JP 2014-2275851.一种绝缘电线，其特征在于，其在导体的外周面上直接或间接地具有至少1层由具有气泡的热固化性树脂构成的发泡绝缘层，该发泡绝缘层在厚度方向上气泡密度不同。2.如权利要求1所述的绝缘电线，其特征在于，所述发泡绝缘层的厚度方向上的气泡密度差为3％以上。3.如权利要求1或2所述的绝缘电线，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤森健二，大矢真，小比贺亮介，
申请(专利权)人：古河电气工业株式会社，古河电磁线株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP