(57)【要約】  発電機用の巻回固定子コイル。前記巻回固定子コイルは、導電体バー、積層テープ構造及び導電構造を備えている。前記積層テープ構造は、前記導電体バーの周囲に巻き付けられており、前記導電体バーに隣接する絶縁性の第１の層と前記第１の層に接合されている導電性の第２の層とを備えている。前記導電構造は、第１の端部、中間部及び第２の端部を備えている。前記第１の端部は前記導電体バーと接触している。前記中間部は前記導電性の第２の層と接触しているが、前記導電体バーとは接触していない。前記絶縁層は前記導電構造及び前記積層テープの周囲に巻き付けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電体バー；
前記導電体バーの周囲に巻き付けられた積層テープ構造であって、前記導電体バーに隣接する絶縁性の第１の層と前記第１の層に接合された導電性の第２の層とを備える積層テープ構造；
前記導電体バーと接触している第１の端部、前記導電性の第２の層と接触している中間部及び前記導電体バーと接触していない第２の端部を備える導電構造；並びに
前記導電構造と前記積層テープとの周囲に巻き付けられている絶縁層；
を備えている、
発電機用巻回固定子コイル。
【請求項２】
前記第１の層がマイカ紙層を備えている請求項１に記載の巻回固定子コイル。
【請求項３】
前記マイカ紙層がガラスで裏打ちされている請求項２に記載の巻回固定子コイル。
【請求項４】
前記第２の層が炭素を充填したポリエステルフェルトを備えている請求項３に記載の巻回固定子コイル。
【請求項５】
前記積層テープ構造の厚さが約０．０１５インチ未満である請求項１に記載の巻回固定子コイル。
【請求項６】
前記積層テープ構造が縁重ねされている請求項１に記載の巻回固定子コイル。
【請求項７】
前記導電構造が金属ストリップを備えている請求項１に記載の巻回固定子コイル。
【請求項８】
前記導電構造が１つ以上のテープストリップを介して前記積層テープ構造上の所定位置に保持されている請求項１に記載の巻回固定子コイル。
【請求項９】
前記導電体バーが実質的に直線状の部分を備え、前記積層テープ構造が前記導電体バーの前記直線部分の周囲に巻き付けられている請求項１に記載の巻回固定子コイル。
【請求項１０】
前記導電体バーに隣接する絶縁性の第１の層と前記第１の層に接合された導電性の第２の層とを備える積層テープ構造を前記導電体バーの周囲に巻き付ける工程；並びに
前記導電体バーと接触している第１の端部、前記導電性の第２の層と接触している中間部及び前記導電体バーと接触していない第２の端部を備える導電構造を設ける工程；
を備えている
導電体バーに内部コロナ防御システムを施すための方法。
【請求項１１】
前記積層テープ構造の巻き付けが前記積層テープ構造を僅かにオーバーラップさせて巻き付けるものである請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記積層テープ構造の厚さが約０．０１５インチ未満である請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記導電構造が金属ストリップを備えている請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
更に、１つ以上のテープストリップを介して前記金属ストリップを前記積層テープ構造に固着させる工程を、備えている請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
導電体バーの周囲に巻き付けられるように適合させた積層テープ構造であって、
絶縁性の第１の層と前記第１の層に接合された導電性の第２の層とを備えており、
約０．０１５インチ未満の厚さを有する、
積層テープ構造。
【請求項１６】
前記第１の層がマイカ紙層を備えている請求項１５に記載の積層テープ構造。
【請求項１７】
前記マイカ紙層がガラスで裏打ちされている請求項１６に記載の積層テープ構造。
【請求項１８】
前記第２の層が、５０オーム／スクエアの抵抗を有するように炭素が添加されたポリエステルフェルトを、備えている請求項１７に記載の積層テープ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、発電機用固定子コイルに関し、とりわけ、電気絶縁性の内層と導電性の外層とを含む固定子コイル用の積層テープ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
高電圧固定子コイルは、高電圧発電機に用いられる。固定子コイルは、導電体バーを含むように形成することができ、この導電体バーは、更に、１つ以上の導電体を含んでいる。導電体は、銅のような導電性の高い材料から個々に形成される。導電体を束ねて、導電体バーが形成される。
【０００３】
固定子コイルの先行技術による構成の１つにおいては、導電体バーに直接巻き付けられたマイカ紙テープからなる第１の層を備える内部コロナ防御システムが、導電体バーを覆うように設けられており、このマイカ紙からなる第１の層は、「トップキャップ」と呼ぶことにする。トップキャップは、導電体バーの第１の端部が露出し且つトップキャップによって覆われないように、導電体バーの周囲に巻き付けられる。第２のマイカ紙テープ層が、導電体バー及びトップキャップの周囲に縁重ねされる。第２の層は、導電体バーの第１の端部が露出し且つ第２の層によって覆われないように、導電体バーの周囲に巻き付けられる。
【０００４】
薄い銅ストリップのような導電構造が、導電体バー、トップキャップ及び第２の層の周囲に巻き付けられる。導電構造の第１の端部は、導電体バーの露出した第１の端部に接触している。導電構造の中間部分は、マイカ紙テープからなる第２の層と接触している。導電構造の第２の端部は、導電体バー、又は、マイカ紙テープからなる第２の層と、接触していない。導電テープ層は、導電構造、トップキャップ、及び、マイカ紙テープからなる第２の層の周囲に、縁重ねされるが、導電体バーの露出した第１の端部には重ねられない。導電構造は、導電体バー、導電構造及び導電テープ層が全て同じ電位になるように、導電体バーから導電テープ層に、電位を移動させる。
【０００５】
先行技術による構成によれば、巻き付けられたトップキャップ、マイカ紙テープからなる第２の層、導電構造及び導電テープの全厚は、約０．０１９インチ〜約０．０２３インチになる可能性がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面によれば、発電機用巻回固定子コイルが提供される。巻回固定子コイルは、導電体バー、積層テープ構造及び導電構造を備えている。積層テープ構造は、導電体バーの周囲に巻き付けられ、導電体バーに隣接する絶縁性の第１の層と、第１の層に接合された導電性の第２の層と、を含んでいる。導電構造は、第１の端部、中間部及び第２の端部を含んでいる。第１の端部は、導電体バーに接触している。中間部は、導電性の第２の層に接触しているが、導電体バーには接触していない。絶縁層は、導電構造及び積層テープの周囲に巻き付けられている。
【０００７】
第１の層は、ガラスで裏打ちされていてもよいマイカ紙層を備えることができる。
【０００８】
第２の層は、炭素を充填したポリエステルフェルトを備えていてもよい。
【０００９】
積層テープ構造の厚さは、約０．０１５インチ未満であってもよい。
【００１０】
積層テープ構造は、縁重ねされていてもよい。
【００１１】
導電構造は、金属ストリップを備えていてもよく、１つ以上のテープストリップを介して積層テープ構造上の所定位置に保持することができる。
【００１２】
導電体バーは、実質的に直線状の部分を備えていてもよく、積層テープ構造は、導電体バーの直線部分の周囲に巻き付けることができる。
【００１３】
本発明の第２の側面によれば、導電体バーに内部コロナ防御システムを施すための方法が提供される。積層テープ構造が導電体バーの周囲に巻き付けられる。積層テープ構造は、導電体バーに隣接する絶縁性の第１の層と第１の層に接合された導電性の第２の層とを備えている。第１の端部と中間部と第２の端部とを備える導電構造が設けられている。第１の端部は、導電体バーに接触している。中間部は、導電性の第２の層に接触しているが、導電体バーには接触していない。
【００１４】
積層テープの巻き付けは、僅かにオーバーラップさせて積層テープ構造を巻き付けるものであってもよい。
【００１５】
金属ストリップは、１つ以上のテープストリップを介して、積層テープ構造に固着されてもよい。
【００１６】
本発明の第３の側面によれば、導電体バーの周囲に巻き付けられるように適合させた積層テープ構造が提供される。積層テープ構造は、絶縁性の第１の層と第１の層に接合された導電性の第２の層とを備えている。積層テープ構造は、約０．０１５インチ未満の厚さを有している。
【００１７】
第２の層は、５０オーム／スクエアの抵抗になるように、炭素を充填したポリエステルフェルトを備えていてもよい。
【００１８】
本明細書は、本発明を詳細に示し、明確に請求する特許請求の範囲で締め括られるが、本発明については、同様の参照番号によって同様の要素が識別される添付の図面と共に、下記の説明から、より深い理解が得られるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施態様による、巻回固定子コイルの部分切欠き図を含む、発電機鉄心のための固定子の一部の概観図である。
【図２】図１に示す巻回固定子コイルの一部に関する略断面図である。
【図３】絶縁層とその外層とを明瞭化のために取り除いた、図１に示す巻回固定子コイルの概観図である。
【図４】図１の固定子コイル用の内部コロナ防御システムを製造するための典型的な工程を図示した流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
好ましい実施態様に関する下記の詳細な説明において、その一部を形成する添付図面が参照されるが、この添付図面は、限定のためではなく例証のために、本発明を実施する特定の好ましい実施態様を示す。もちろん、他の実施態様を利用することも可能であり、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく変更を加えることも可能である。
【００２１】
図１を参照すると、発電機における固定子１０の支持体２の一部が図示されている。支持体２は、複数のスロット１２を含んでおり、各スロットは、巻回固定子コイル１４（図１には１つだけが示されている）を収容するようになっている。図２及び３に更に示されているように、巻回固定子コイル１４は、一般に、束ねられた１つ以上の導電体を備えることができる導電体バー１６を備えている。導電体バー１６は、実質的に直線状の部分１６ａを含んでいる（図１及び３参照）。導電体バー１６は、直線部分１６ａの第１の端部３０に隣接した第１の座巻き部（図示せず）と、直線部１６ａの第２の端部３２に隣接した第２の座巻き部（図示せず）とを、含んでいてもよい。導電体バー１６の座巻き部を第２の導電体バー（図示せず）の座巻き部に電気的に接続して、発電機の回転子（図示せず）周りに完全な固定子コイルを形成することが可能である。
【００２２】
巻回固定子コイル１４は、また、導電体バー１６の直線部分１６ａの上に設けられた内部コロナ防御システム１７を備えている。内部コロナ防御システム１７は、更に、後述する本発明による実施態様の１つによる積層テープ構造１８と、金属、例えば銅、の薄いストリップを備えていてもよい導電構造２０とを、備えることができる。巻回固定子コイル１４は、更に、内部コロナ防御システムの上に設けられた、接地壁としても知られる、誘電体絶縁層２２を備えていてもよいが、この層は、一般にガラスで裏打ちされた樹脂含浸マイカ紙テープを備えていてもよく、更に導電体バー１６の座巻き部の上に設けることも可能である。巻回固定子コイル１４は、更に、誘電体絶縁層の上に設けられた、炭化珪素充填ワニスで処理したガラス織物であってもよい導電性又は部分的に導電性の導電外層２４を備えることができる。ここで留意すべきことは、絶縁層２２及び導電外層２４は、明瞭化のため図１において切欠いて示されているが、絶縁層２２及び導電外層２４は、導電体バー１６の直線部分１６ａ全体の周囲に巻き付けられるのが好ましいことである。更に、絶縁層２２及び導電外層２４は、明瞭化のため図３から取り除かれている。また、図１及び３における導電体バー１６の寸法は、例示を目的として示されたものであって、図示されているものとは異なっていてもよい。
【００２３】
図１及び２について言えば、積層テープ構造１８は、導電体バー１６の直線部分１６ａに隣接する、即ち、積層テープ構造１８の内側面を形成する絶縁性の第１の層１８Ａを備えている。積層テープ構造１８は、更に、第１の層１８Ａに接合された、即ち、内側面とは反対側のテープ構造１８の外側面を形成する、導電性の第２の層１８Ｂを備えている。好ましい実施態様では、積層テープ構造１８の厚さＴ1（図２参照）は、約０．０１５インチ未満であり、約０．００９インチ〜約０．０１５インチがより好ましく、最も好ましい実施態様では約０．００９インチである。最も好ましい実施態様による絶縁性の第１の層１８Ａの厚さは、約０．００５インチであってよく、最も好ましい実施態様による導電性の第２の層１８Ｂの厚さは、約０．００４インチであってよい。絶縁性の第１の層１８Ａは、８０グラム／平方メートルのテープのような、ガラスで裏打ちされたマイカ紙層を備えるのが好ましく、導電性の第２の層１８Ｂを絶縁性の第１の層１８Ａに接合するための、接合用樹脂を含んでいてもよい。接合樹脂は、一般に電気絶縁用途に用いられるような、エポキシベースの材料又はポリエステルベースの材料を始めとする熱硬化性の低粘度液体樹脂を含んでなるものであってよい。例えば、接合樹脂は、スチレン化エポキシからなっていてもよい。更に、絶縁性の第１の層１８Ａは、接合樹脂中に、以下に詳述する、ナフテン酸亜鉛のような、硬化促進剤を含んでいてもよい。
【００２４】
図示の実施態様における導電性の第２の層１８Ｂは、導電性の第２の層１８Ｂが約５０オーム／スクエアの抵抗を実現するように、一定量の導電性炭素を充填したポリエステルフェルトを備えるが、他の適切な導電層を備えていてもよい。
【００２５】
上述のように、絶縁性の第１の層１８Ａは、積層テープ構造１８の内側面を形成し、導電体バー１６の直線部分１６ａに隣接し直接接触している。従って、テープ構造１８の反対側の外側面を形成する導電性の第２の層１８Ｂは、導電体バー１６に全く接触していない。導電体バー１６と導電性の第２の層１８Ｂとの接触を回避することが好ましい。というのは、それらが接触すると、過剰な電流が導電構造２０に流れる可能性があり、それによって、発電機の性能の低下及び／又は巻回固定子コイル１４の損傷を生じる可能性があるためである。
【００２６】
図１及び３に示すように、積層テープ構造１８は、導電体バー１６の直線部分１６ａの周囲に縁重ねされている。積層テープ構造１８は、その隣接ラップ間がほんの少ししか重ならないように縁重ねしてもよい。隣接ラップ間に僅かな重なりがあれば、隣接ラップ間にギャップが生じるのを阻止するのに十分である。例えば、積層テープ構造１８は、約１〜１．２インチの幅を有すればよく、１つのラップの縁は、隣接ラップの約５〜１０％に重なればよい。
【００２７】
図示の実施態様における導電体バー１６の直線部分１６ａの大部分には、積層テープ構造１８が巻き付けられているが、導電体バー１６の直線部分１６ａの第１の端部３０は、露出している。即ち、積層テープ構造１８は、導電体バー１６の直線部分１６ａの第１の端部３０の周囲には、巻き付けられていない。従って、後述するように、導電構造２０は、第１の端部３０と接触する可能性がある。導電体バー１６の直線部分１６ａの第２の端部３２（図３参照）には、積層テープ構造１８が巻き付けられている。
【００２８】
上述のように薄い銅ストリップを備えていてもよい導電構造２０は、導電体バー１６の直線部分１６ａの周囲に巻き付けられた第１の端部３６と、積層テープ構造１８の導電性の第２の層１８Ｂの周囲に巻き付けられた中間部分３８とを、備えている。図１及び図３に示すように、導電構造２０は、例えば、ＮＯＭＥＸ接着テープストリップ（ＮＯＭＥＸはＥ．Ｉ．Ｄｕ  Ｐｏｎｔ  Ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙの登録商標である）のような、１つ以上のテープストリップ３４を用いて、積層テープ構造１８に固着することが可能である。
【００２９】
図３について言えば、導電構造２０の第１の端部３６は、導電体バー１６の直線部分１６ａの露出した第１の端部３０と接触している。導電体バー１６の直線部分１６ａの露出した第１の端部３０と導電構造２０の第１の端部３０との接触部は、ハンダ付けによって、又は、導電構造２０を導電体バー１６に別の方法で直接結合することによって、固着することが可能である。
【００３０】
導電構造２０の中間部３８は、積層テープ構造１８の導電性の第２の層１８Ｂに接触しているが、導電体バー１６には接触していない。
【００３１】
導電構造２０の第２の端部４０は、積層テープ構造１８の導電性の第２の層１８Ｂに接触しているが、導電体バー１６には接触していない。図示の実施態様の場合、導電体バー１６の直線部分１６ａの第２の端部３２は、導電構造２０の第２の端部４０よりも、更に約２インチ、軸方向に延びている。所望により、導電構造２０の第２の端部４０は、導電体バー１６と接触する場合に、導電構造２０の第２の端部４０を電気的に絶縁するため、電気絶縁体（図示せず）を含んでいてもよい。
【００３２】
導電構造２０の第１の端部３６が、導電体バー１６の直線部分１６ａの露出した第１の端部３０に接触しているので、導電体バー１６の電位即ち電圧は、導電構造２０に移される。更に、導電構造２０の中間部分３８が、積層テープ構造１８の導電性の第２の層１８Ｂのラップの、全部ではないが、大部分に接触するので、導電構造２０は、導電性の第２の層１８Ｂの各ラップを電気的に接続することになり、その結果、低抵抗の内部コロナ防御システム１７が担保される。更に、導電構造２０が、導電体バー１６の電位を、積層テープ構造１８の導電性の第２の層１８Ｂに、移動させ、これにより、電位が積層テープ構造１８の導電性の第２の層１８Ｂのラップに等しく分配されることになる。
【００３３】
本明細書に記載の積層テープ構造１８を利用すると、導電体バー１６と、導電構造２０の中間部３８及び第２の端部４０との、接触を阻止することが可能になり、しかも、導電構造２０の第１の端部３８の、導電体バー１６の直線部分１６ａの第１の端部３０との、接触も可能になる。この結果、それぞれの第１の端部３０、３８間における接触に加えて、導電体バー１６の第２の位置において、導電構造２０と導電体バー１６とが接触すると、導電構造２０を通って導電体バー１６に戻る電流路が創生されることになるので、有益である。電流が導電構造２０を通って導電体バー１６に戻ることが可能になると、その電流によって導電構造２０が溶断／短絡する可能性があり、その結果、導電構造が破壊される可能性がある。しかしながら、導電バー１６と導電構造２０との接点は１つしかないので、導電構造２０を通って導電体バー１６に戻る、即ち、導電体バー１６との接点の１つから導電体バー１６とのもう１つの接点に戻る、電流路は存在しない。従って、導電体バー１６を流れる電流が導電構造２０を通って導電体バー１６に戻ることはなく、導電構造２０を破壊する恐れが少なくなる。
【００３４】
ここで留意すべきことは、導電構造２０と導電体バー１６との間に積層テープ構造１８を使用すれば、積層テープ構造１８の引裂き／割れが生じたとしても、それぞれの第１の端部３０、３８間以外における導電体バー１６と導電構造２０との接触を阻止するのに十分であるということである。これは、最も好ましい実施態様の場合、積層テープ構造１８が十分な厚さ（即ち、約０．００９インチ）を備えており、積層テープ構造１８の引裂き／割れが生じたとしても、導電構造２０が、引裂き／割れ部分を通り抜けて、導電体バー１６に接触することができるとは思えないからである。
【００３５】
図１及び２について言えば、誘電体絶縁層２２は、１つ以上の巻回された高電圧絶縁層を備えてもよく、ここで、各層は、ガラスで裏打ちされた樹脂含浸マイカ紙テープを備えている。ここで、この樹脂は、ＭＩＣＡＬＡＳＴＩＣ又はＴＨＥＲＭＡＬＡＳＴＩＣ（ＭＩＣＡＬＡＳＴＩＣはＳｉｅｍｅｎｓ  Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの登録商標であり、ＴＨＥＲＭＡＬＡＳＴＩＣは、Ｓｉｅｍｅｎｓ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｉｎｃ．の登録商標である）からなるものであってよい。こうしたガラスで裏打ちされた樹脂含浸マイカ紙テープの一例としては、Ｐｏｒｏｂａｎｄ  ０４１０の製品名でＩｓｏｖａｌｔａ  ＡＧから市販されているものがある。１つ以上の絶縁層２２は、積層テープ構造１８及び導電構造２０に縁重ねすることが可能であり、導電体バー１６の直線部分１６ａの全体又はかなりの部分に沿って延びていてもよい。更に、絶縁層２２は、導電体バー１６の座巻き部の周囲に巻き付けてもよい。上述のように、図１に図示された誘電体絶縁層２２は、明瞭化のため、切り欠かれている。
【００３６】
例示の導電性の外層２４は、炭化珪素充填ワニスで処理したガラス織物を備えており、このガラス織物の１つは、Ｃｏｎｔａｆｅｌ  Ｈの製品名でＩｓｏｖａｌｔａ  ＡＧ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている。導電性の外層２４は、誘電体絶縁層２２の上に、直接、縁重ねすることが可能である。
【００３７】
導電性の外層２４は、後述する含浸接合樹脂によって、固定子スロット１２の壁に実質的に固定されている。導電性の外層２４は、導電体バー１６の直線部分１６ａの周囲の全体又はかなりの部分に、巻き付けてもよいが、典型的には、導電体バーの座巻き部の周囲には巻付けない。上述のように、図１に示した導電性の外層２４は、明瞭化のため、切り欠かれている。
【００３８】
図４を参照すると、内部コロナ防御システム１７を、上述の導電体バー１６のような導電体バーに、適用するための典型的な方法１００が図示されている。内部コロナ防御システム１７は、内部コイルの部分放電活動を最小限に抑える働きをする。
【００３９】
工程１０２では、上述の積層テープ構造１８のような積層テープ構造が、導電体バー１６の直線部分１６ａの周囲に巻き付けられる。積層テープ構造１８は、導電体バー１６の直線部分１６ａに隣接した絶縁性の第１の層１８Ａと、第１の層１８Ａに接合された導電性の第２の層１８Ｂとを、備えている。上述のように、積層テープ構造１８は、約０．０１５インチの厚さを有していてもよく、また、重なりを少なくして、導電体バー１６に巻き付けてもよい。更に、導電体バー１６の直線部分１６ａの第１の端部３０は、積層テープ構造１８で巻き付けなくてもよい。即ち、導電体バー１６の直線部分１６ａの第１の端部３０は、露出させてもよい。
【００４０】
工程１０４では、上述の導電構造２０のような導電構造が設けられる。上述のように、導電構造２０は、第１の端部３６、中間部３８及び第２の端部４０を備えている。第１の端部３６は、導電体バー１６の直線部分１６ａ、例えば、導電体バー１６の直線部分１６ａの露出した第１の端部３０、と接触しており、導電体バー１６にハンダ付けするか又は別の方法で固定してもよい。中間部３８は、積層テープ構造１８の導電性の第２の層１８Ｂに接触しているが、導電体バー１６には接触していない。第２の端部４０は、積層テープ構造１８の導電性の第１の層１８Ｂに接触しているが、導電体バー１６には接触していない。
【００４１】
工程１０６では、導電構造２０が、例えば、１つ以上のテープストリップ３４を介して、積層テープ構造１８に固着される。
【００４２】
工程１０８では、上述の誘電体絶縁層２２のような絶縁層が、導電体バー１６の直線部分１６ａ及び内部コロナ防御システム１７の周囲に巻き付けられるが、この防御システムは、積層テープ構造１８と導電構造２０とを備えている。絶縁層２２は、隣接ラップ間が僅かに重なるように縁重ねしてもよく、導電体バー１６の座巻き部に適用してもよい。
【００４３】
工程１１０では、上述の外層２４のような、導電性又は部分的に導電性の層が、導電体バー１６の直線部分１６ａの周囲に巻き付けられた絶縁層２２の部分の周囲に巻き付けられる。
【００４４】
工程１１０で絶縁層２２の一部の周囲に外層２４を巻き付けた後、発電機用巻回固定子コイル１４を作製するための後続工程を実施することが可能になる。例えば、巻回固定子コイル１４の唯１つを、単一真空含浸（ＳＶＰＩ）プロセスとも呼ばれる真空含浸（ＶＰＩ）プロセスに、供してもよい。このプロセスは、単一巻回固定子コイル１４の材料に、エポキシ樹脂のような接合樹脂を、含浸させることを含む。代わりに、複数の巻回固定子コイル１４を組み合わせて、一体コイル構造を形成することも可能であり、その場合、一体コイル構造を、全体真空含浸（ＧＶＰＩ）プロセスに、供してもよい。このプロセスは、一体コイル構造の材料に、エポキシ樹脂のような接合樹脂を、含浸させることを含む。ここで留意すべきことは、ＶＰＩプロセスを使用して、単一巻回固定子コイル１４の材料に接合樹脂を含浸させる場合、単一巻回固定子コイル１４の材料に含浸させる接合樹脂に、ナフテン酸亜鉛のような硬化促進剤を、配合することが可能になるということである。硬化促進剤は、巻回固定子コイル１４の様々な層に含浸された接合樹脂の適正な硬化を促進する。代わりに、ＧＶＰＩプロセスを使用して、一体コイル構造の材料に接合樹脂を含浸させる場合、積層テープ構造１８の絶縁性の第１の層１８Ａ及び絶縁層２２の少なくとも一方が、硬化促進剤を含んでおり、その場合、接合樹脂は硬化促進材を含んでいる必要がない。
【００４５】
更なる後続工程として、巻回固定子コイル１４の層（又は一体コイル構造）を硬化させる工程、及び、上述のスロット１２のような固定子スロットに巻回固定子コイル１４（又は一体コイル構造）を挿入し、次いで固定する工程があってもよい。ここで留意すべきことは、含浸及び硬化の手順は、巻回固定子コイル１４を固定子スロット１２に挿入する前に実施することもできるし、又は、含浸及び硬化の手順の前に、巻回固定子コイル１４を固定子スロット１２に挿入することもできるということである。
【００４６】
本明細書に記載の内部コロナ防御システム１７は、トップキャップ層、巻き付けられたマイカ紙テープの層、導電構造、及び、独立した導電体層を含む可能性のある、先行技術によるコロナ防御システムに比較して、より少ない工程で、そして、より少ない材料で適用することが可能である。具体的には、積層テープ構造１８と導電構造２０とを備える本明細書に記載のコロナ防御システムは、自動テープ貼り機（図示せず）によって単一パスで実施し、その後、例えばテープストリップ３４を用いて、積層構造１８に導電構造２０を固定することが可能である。これは、４つの独立した工程、即ち、トップキャップを設け、マイカ紙テープを巻付け、導電構造を設け、個々の導電体層を設ける工程が必要になる可能性のある先行技術による実施手順よりも有利である。
【００４７】
更に、本明細書に記載のコロナ防御システム１７の全厚Ｔ2（図２参照）は、約０．０１５インチ未満であり、約０．０１９〜０．０２３インチの厚さになる可能性のある上述の先行技術によるコロナ防御システムの厚さより大幅に薄い。本発明のコロナ防御システムの厚さが薄くなることにより、巻回固定子コイル１４の形成時に誘電体絶縁層２２（接地壁）の追加ラップを使用することが可能になる。誘電体絶縁層２２の追加ラップによって、誘電体絶縁層２２の絶縁耐力が増し、これにより、発電機の効率が良くなる可能性がある。
【００４８】
更に、コロナ防御システムの厚さＴ2が薄くなると、接合樹脂の含浸を改善することが可能になると考えられる。即ち、先行技術によるコロナ防御システムのトップキャップ、マイカ紙テープの巻付け層、及び、個々の導電体層に、接合樹脂を含浸させるのは、これらの層の厚さのために困難であることが判明している。これは、より少ない層を備え、より薄く、従って、接合樹脂がより浸透しやすい本発明の内部コロナ防御システム１７とは、対照的である。ここで留意すべきことは、導電性の外層及び絶縁層（接地壁）への樹脂の含浸は、導電体バーのより近くに配置された内部コロナ防御層への樹脂の含浸ほど困難ではないと考えられることである。本明細書に記載のコロナ防御システム１７は、先行技術によるコロナ防御システムに比較して、より薄く、層数が少ないので、接合樹脂は、より容易にコロナ防御システム１７の層に含浸して、導電体バー１６に達し得る。従って、本明細書に記載の巻回固定子コイル１４の各層への接合樹脂の含浸は、改善されるものと思われる。
【００４９】
ここまで、本発明の特定の実施態様について例示し、解説してきたが、当該分野の技術者には明らかなように、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、様々な他の変更及び修正を加えることが可能である。従って、本発明の範囲内に含まれる全てのこうした変更及び修正は、付属の請求の範囲に網羅されるように意図されている。
【符号の説明】
【００５０】
２  固定子の支持体
１０  固定子
１４  巻回固定子コイル
１６  導電体バー
１６ａ  導電体バーの直線部分
１７  内部コロナ防御システム
１８  積層テープ構造
１８Ａ  絶縁性の第１の層
１８Ｂ  導電性の第２の層
２０  導電構造
２２  誘電体絶縁層
２４  導電外層
３０  導電体バーの直線部分の第１の端部
３２  導電体バーの直線部分の第２の端部
３４  テープストリップ
３６  導電構造の第１の端部
３８  導電構造の中間部
４０  導電構造の第２の端部
【図１】
2013505699.tif 000003
2013505699.tif 000004
【図２】
2013505699.tif 000005
【図３】
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【図４】
2013505699.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成24年7月12日(2012.7.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５】
前記積層テープ構造の厚さが０．０１５インチ未満である請求項１に記載の巻回固定子コイル。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１２】
前記積層テープ構造の厚さが０．０１５インチ未満である請求項１０に記載の方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１５】
導電体バーの周囲に巻き付けられるように適合させた積層テープ構造であって、
絶縁性の第１の層と前記第１の層に接合された導電性の第２の層とを備えており、０．０１５インチ未満の厚さを有する、
積層テープ構造。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
本明細書に記載の積層テープ構造１８を利用すると、導電体バー１６と、導電構造２０の中間部３８及び第２の端部４０との、接触を阻止することが可能になり、しかも、導電構造２０の第１の端部３６の、導電体バー１６の直線部分１６ａの第１の端部３０との、接触も可能になる。この結果、それぞれの第１の端部３０、３６間における接触に加えて、導電体バー１６の第２の位置において、導電構造２０と導電体バー１６とが接触すると、導電構造２０を通って導電体バー１６に戻る電流路が創生されることになるので、有益である。電流が導電構造２０を通って導電体バー１６に戻ることが可能になると、その電流によって導電構造２０が溶断／短絡する可能性があり、その結果、導電構造が破壊される可能性がある。しかしながら、導電バー１６と導電構造２０との接点は１つしかないので、導電構造２０を通って導電体バー１６に戻る、即ち、導電体バー１６との接点の１つから導電体バー１６とのもう１つの接点に戻る、電流路は存在しない。従って、導電体バー１６を流れる電流が導電構造２０を通って導電体バー１６に戻ることはなく、導電構造２０を破壊する恐れが少なくなる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
ここで留意すべきことは、導電構造２０と導電体バー１６との間に積層テープ構造１８を使用すれば、積層テープ構造１８の引裂き／割れが生じたとしても、それぞれの第１の端部３０、３６間以外における導電体バー１６と導電構造２０との接触を阻止するのに十分であるということである。これは、最も好ましい実施態様の場合、積層テープ構造１８が十分な厚さ（即ち、約０．００９インチ）を備えており、積層テープ構造１８の引裂き／割れが生じたとしても、導電構造２０が、引裂き／割れ部分を通り抜けて、導電体バー１６に接触することができるとは思えないからである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
工程１０２では、上述の積層テープ構造１８のような積層テープ構造が、導電体バー１６の直線部分１６ａの周囲に巻き付けられる。積層テープ構造１８は、導電体バー１６の直線部分１６ａに隣接した絶縁性の第１の層１８Ａと、第１の層１８Ａに接合された導電性の第２の層１８Ｂとを、備えている。上述のように、積層テープ構造１８は、約０．０１５インチ未満の厚さを有していてもよく、また、重なりを少なくして、導電体バー１６に巻き付けてもよい。更に、導電体バー１６の直線部分１６ａの第１の端部３０は、積層テープ構造１８で巻き付けなくてもよい。即ち、導電体バー１６の直線部分１６ａの第１の端部３０は、露出させてもよい。
【国際調査報告】
2013505699.tif 000008
2013505699.tif 000009
2013505699.tif 000010