一种制造电绝缘线圈的方法技术

用一种组合物制造电绝缘线圈，该组合物包括作为用于增强绝缘基片强度的粘合树脂和作为浸渍树脂的具有至少三个Ｐ－（２，３－环氧丙氧基）苯基团的多官能环氧树脂和双官能环氧树脂。该电绝缘线圈的绝缘层没有剥离并且能够被连续地用于２００℃或更高的温度中。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高压耐热电绝缘线圈，其绝缘层为在分子中至少有三个P-（2，3-环氧丙氧基）苯基团的多官能环氧树脂，以及制造该电绝缘线圈的方法。近来，绝缘处理工艺的改进是显著的。特别是，用无溶剂型热固树脂浸渍的方法制造应用于象电动汽车中及一般产业中直流电动机那样苛刻条件下的高压旋转电机的领域中已经迅速得到发展。这种改进是因为用此法得到的树脂（1）电气上可靠性高，（2）散热好，（3）高耐潮性。最近，鉴于电机（如旋转电机）容量增大，尺寸和重量要减小，要求开发一种能使旋转电机在H级（180℃）或更高等级条件下长期连续运行的绝缘系统。对浸渍旋转电机线圈用的无溶剂型热固树脂组合物要求的性能是：（1）粘度低（在浸渍时少于10泊）以使浸渍容易，（2）不产生挥发性物质，从而防止在树脂组合物加热及硬化过程中造成气孔，（3）电气和机械特性优良，（4）和绝缘基片相容性高，和（5）耐热性高，即固化的树脂的热稳定性在短和长时间内是180℃或以上。通常，由于树脂的分子结构在降低其粘度和改进其耐热性上是矛盾的，所以确定树脂的分子结构是困难的。对于浸渍旋转电机线圈用的无溶剂型热固树脂组合物，通常采用含有传统双官能环氧树脂和酸酐的环氧树脂组合物，如日本特开昭60-5210（1985）所-->述。然而，被浸渍以环氧树脂组合物并将树脂热固化来制成的旋转电机线圈不能被用在H级或更高等级条件下，因为在F级条件（温度155℃或以上）下运行一段长时间后其机械和电绝缘性能开始丧失。一般说，作为改进无溶剂型热固树脂组合物的耐热性能的方法，导入异环，如顺丁烯二酰亚胺，到分子结构中去的方法习惯上被广泛使用。然而通过将异环导入树脂的分子结构中去使粘度增高，没有一种树脂可以同时满足低粘度和高耐热性的要求。就这点而论，则企图将环氧树脂和顺丁烯二酰亚胺组合起来，但是，产生其它问题，如降低了耐热性，在储存时出现脱溶，从树脂组合物中产生刺激性气味。最近，在分子中具有至少三官能团的多官能环氧树脂和酸酐的组合物，如日本特公昭57-13571（1982），昭57-14763（1982），昭62-1648（1987）和昭62-44767（1987），以及日本特开昭61-252224（1986），昭64-4615（1989）和平1-4615（1989）中所述。因为它们的相对低的价格，在硬化以前较低的粘度和硬化以后较高的耐热性，一直很引起人们的兴趣。日本特开昭59-120621（1984）公开了一种用四官能环氧树脂预浸处理的云母片。云母片通常缠绕导体，并使树脂硬化而形成绝缘层。云母在制造运行于象电动车辆和通用产业中使用的直流电动机那样苛刻条件下的高压旋转电机的高压线圈时是不可缺少的，但云母本身在缠绕导体时缺乏足够的机械强度。因此，云母必须用衬膜来加强，如玻璃布，kapton等，用粘合树脂将该膜粘到云母上去。迄今为止，用作粘合树脂的是：对一般用途是双官能环氧树脂，酚醛清漆-->环氧树脂的混合物，或者用进而包含硬化剂的组合物作粘合树脂粘合起来做成云母带，可以片状、带状及其他选定的形状来使用。所有这些均称之为“绝缘基片”或“云母片”，如果不专门引证，就是按此说明。在本专利技术中，术语“分子中具有至少三个P-（2，3-环氧丙氧基）苯基团”的意思是指任何化合物，只要该化合物在分子中有至少三个P（2，3-环氧丙氧基）苯基团，并无别的专门限制。这种化合物的专门例子是双酚A的酚醛清漆型环氧树脂，双酚AD的酚醛清漆型环氧树脂，及有下例任何一个分子式的多官能环氧树脂：1，1，3-三〔P-（2，3-环氧丙氧基）苯基〕丁烷，-->型环氧树脂和聚硅氧烷树脂，然而，一个电绝缘线圈是用由粘合树脂增强的绝缘基片缠绕到导体上来得到，再将此缠绕的基片浸渍以热固性树脂组合物，特别是浸渍以多官能环氧树脂组合物，并将树脂硬化，它存在下列问题：诸如由于绝缘层的剥离而降低了绝缘层的导热性，和电绝缘线圈温度急剧上升导致绝缘层击穿。本专利技术目的之一是提供一种高压电绝缘线圈和一种连续运行在200℃或以上温度条件下的旋转电机。从调查绝缘层剥离原因的结果，显示出剥离是起因于粘合树脂的粘合强度下降和在绝缘层中产生气体。这就是为什么在硬化用来浸渍绝缘层的热固性树脂时，象一般用途用的双官能环氧树脂或酚醛清漆型环氧树脂这些粘合树脂的耐热性不是令人满意的。在绝缘基片包含用硅氧烷树脂作为粘合树脂的场合，发现因绝缘层的机械强度降低，产生低分子量的硅氧烷气体。本专利技术的另一目的是提供一种高压电绝缘线圈以及一种可在200℃或以上高温条件下连续运行的，并且在浸渍和将浸渍用热固性树脂组合物（特别是多官能环氧树脂混合物）热硬化过程中绝缘层的基片不会剥离的旋转电机。包括下列各项的一种绝缘线圈达到了本专利技术的上述目的：多根导体叠成多层，导体互相之间用层绝缘电气绝缘起来;由粘合树脂增强的，并绕上述叠成多层的导体缠绕的多层绝缘基片;及硬化了的浸渍用热固性树脂，该树脂用于浸渍上述各绝缘基片层;上述粘合树脂是一种组合物，包有重量为100～50份的在分-->图2表示应用本专利技术的电绝缘线圈介电损失角正切（tanδ）对温度关系的特性曲线。图3表示应用本专利技术的电绝缘线圈耐热寿命特性曲线。图4表示应用本专利技术的电绝缘线圈其热寿命对温度关系的曲线。缠绕导体的绝缘片包含有在分子中有至少三个P-（2，3-环氧丙氧基）苯基团的多官能环氧树脂作为粘合树脂，用一种热固性树脂组合物，特别是用多官能环氧树脂组合物或者热固性聚酰亚胺树脂或它们的混合物，来浸渍绝缘基片并加热，使树脂硬化而使高压电绝缘线圈不会在绝缘层之间引起剥离，这是因为粘合树脂没有衰变，也不降低粘合强度，这样的线圈是可以在200℃或以上的高温条件下连续运行的。再者，在多官能环氧树脂被用作浸渍热固性树脂的场合所获得的绝缘层，包含了比单独由多官能环氧树脂组合物做成的硬化体多得多的多官能环氧树脂成分，这是因为在粘合树脂中多官能环氧树脂分子中有至少3个P-（2，3-环氧丙氧基）苯基团和多官能环氧树脂组合物结合，这表明增加耐热性。在本专利技术实施例中使用的绝缘基片的专门例子是云母片，聚酰亚胺片。云母的专门例子是未经焙烧的软云母，焙烧过的软云母，未经焙烧的硬云母，焙烧过的硬云母，复合云母，及叔酰胺（alamide）混合云母。作增强云母用的绝缘物质是不用挑剔的，只要该物质可以增强云母即可。这种物质的专门例子是玻璃纤维，叔酰胺，叔酰胺混合纸，聚酰胺-亚胺，聚酯，聚酰亚胺醚，聚醚酮，聚醚砜，聚苯撑膜，聚仲班酸，及聚酰亚胺薄膜。这些物质中。玻璃纤维和聚酰亚胺薄膜从耐热观点看是最可取的。由云母和增强物质用在分子中具有至少三个P-（2，3-环氧丙氧基）苯基团的多官能环氧树脂，或用多官能环氧树脂和双官能-->子中具有至少三个P-（2，3-环氧丙氧基）苯基团的多官能环氧树脂和最多为50份（重量）的双官能环氧树脂;和上述浸渍用树脂是一种混合物，含有100～50份（重量）的双官能环氧树脂及至多50份（重量）的所述多官能环氧树脂。本专利技术使得有可能将酚树脂，特别是酚醛清漆树脂，加入到粘合树脂中，作为硬化剂以及把酸酐加入浸渍用树脂中作为硬化剂。可以把各种通常知道的添加物，诸如加速硬化剂，加到浸渍用热固性树脂中去。本专利技术也提出一种有粘合树脂的绝缘片，特别是云母片，以及有云母片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造电绝缘线圈的方法，该线圈具有以Ｆ级至Ｃ级的耐热等级，其特征在于包括下列步骤：构成叠置的多层导体，将成粘合树脂增强强度的绝缘基片缠绕上述叠置的多层导体以形成绝缘层，用一种热固性环氧型树脂浸渍上述绝缘层，硬化上述热固性环 氧型树脂，粘合树脂和绝缘基片二者都具有一个耐热等级至少选择为Ｆ级以便获得上述电绝缘线圈的设计耐热等级，选择上述粘合树脂的硬化条件以便获得上述电绝缘线圈的设计耐热等级，和实质上只用一种其耐热等级至少为Ｆ级的漆，它可以对上述电绝缘线 圈的耐热等级不相干地选择。

【技术特征摘要】
JP 1989-8-18 211359/891、一种制造电绝缘线圈的方法，该线圈具有以F级至C级的耐热等级，其特征在于包括下列步骤：构成叠置的多层导体，将成粘合树脂增强强度的绝缘基片缠绕上述叠置的多层导体以形成绝缘层，用一种热固性环氧型树脂浸渍上述绝缘层，硬化上述热固性环氧型树脂，粘合树脂和绝缘基片二者都具有一个耐热等级至少选择为F级以便获得上述电绝缘线圈的设计耐热等级，选择上述粘合树脂的硬化条件以便获得上述电绝缘线圈的设计耐热等级，和实质上只用一种其耐热等级至少为F级的漆，它可以对上述电绝缘线圈的耐热等级不相干地选择。2、一种制造具有从F级至C级耐热等级的电绝缘线圈的方法，其特征在于包括下列步骤：构成叠置的多层导体，各用层绝缘来绝缘，将用粘合树脂增强强度的绝缘基片缠绕上述叠置的多层导体以形成绝缘层，用一种热固性树脂浸渍上述绝缘基片，硬化该热固性树脂，粘合树脂具有至...

【专利技术属性】
技术研发人员：小山彻，营野周，本庄浩，金城德幸，狩野育志，丸山正一，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]