DE3887481T2 - Rotierende elektrische Maschinen. - Google Patents
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft große rotierende elektrische Maschinen, z.B. mit Nennleistungen von 1 MW und mehr, die eine im allgemeinen horizontale Rotationsachse aufweisen.
- Grobe rotierende elektrische Maschinen, z.B. Generatoren von Turbinengeneratorsätzen, haben eine Statorkonstruktion, die ein im allgemeinen ringförmiges Außengehäuse umfaßt, die den Statorkern und die Statorwicklung entweder direkt oder durch einen inneren ringförmigen Kernrahmen trägt (siehe "The Mechanical Design of Large Turbogenerators, B.A. Marlow, Proc. Instn. Mech. Engrs., Band 200 (1986) Nr. 135). In jedem Fall ist das Außengehäuse oder der Kernrahmen mit Verstrebungen versehen, die sich radial nach innen erstrecken und die für die Kernlaminierungen Abstützung und Anordnungsstelle bilden. Schwere Endplatten, die manchmal durch Bolzen befestigt sind, halten die Laminierungen unter einer relativ hohen Druckkraft zusammen, um axiale Wärmedehnung und Vibrationen einzuschränken.
- Zur Montage solcher Kerne wird entweder das Außengehäuse oder der Kernrahmen zunächst gebaut und mit einer Endplatte versehen. Danach wird es bzw. er mit vertikaler Achse und der Endplatte auf niedrigster Hdhe aufgestellt, sodaß die üblicherweise segmentförmigen Laminierungen einzeln in den Rahmen fallen und an der richtigen Stelle eingepaßt werden können Danach kann die andere Endplatte hinzugefügt und die Kernlaminierungen eingeklemmt werden, wobei der Kernrahmen anschließend für die verbleibenden Montageschritte, einschließlich des Einpassens der Wicklungen, zu einer horizontalen Position zurückbewegt wird. Der Zusammenbau des Kernrahmens und das Einpassen der Kernlaminierungen, das für einen 500 MW-Generator üblicherweise 16-20 Wochen dauert, führt zu einer deutlichen Steigerung der Fertigungskosten und benötigt auch beträchtliche Kapitalinvestitionen für das Werk, das in der Lage ist, den Kernrahmen während der verschiedenen Arbeitsgänge zu bearbeiten.
- Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine rotierende elektrische Maschine mit einer nach oben offenen Stützanordnung vorgesehen, die einen Stator mit einem ringförmigen Kern enthält, der zwischen Endplatten unter Druck gehaltene Laminierungen umfaßt und auf Stützen innerhalb genannter Anordnung montiert ist, wobei sich ein Rotor durch den Kern erstreckt und zur Drehung um eine horizontale Achse montiert ist, wobei das Innere genannter Anordnung von oben zugänglich ist, worin die nach oben offene Ausbildung genannter Stützanordnung der Montage des Kerns dient, wobei sich genannte Abstützungen der Anordnung entlang der Länge der Kernlaminierungen erstrecken, um in die nach unten gerichteten Stirnflächen der Kernlaminierungen an gegenüberligenden Seiten einer vertikalen Ebene durch genannte Achse einzugreifen, wodurch der Statorkern auf der Stützanordnung montiert werden kann, indem die Laminierungen und/oder deren Spritzplaketten auf genannte Absttützungen bei horizontaler Anordnung abgesenkt werden.
- Durch Einsatz einer solcher Anordnung kann eine beträchtliche Verringerung der Montagezeit erreicht werden. Der Montageraum kann angeordnet sein, um sowohl van den Seiten als auch von oben zugänglich zu sein, wodurch die Aufgabe des Positionierens der Laminierungen erleichtert wird. Die Statorabstützungen sind praktischerweise unterhalb der Rotationsachse angebracht, um mit nach unten gerichteten Flächen des Statorkerns zusammenzuwirken, die Teil eines herkömmlichen polygonalen oder kreisförmigen Querschnitts des Kerns sind.
- In US 3916233 ist eine rotierende elektrische Maschine geoffenbart, bei der ein als Statorabstützung wirkendes Gehäuse eine nach oben offene Struktur aufweist, in die ein zusammengebauter Stator abgesenkt werden kann, um seiren Einbau und seine Entfernung zu erleichtern. Dieser frühere Vorschlag ermöglicht es jedoch nicht, den Statorkern im Inneren der Anordung zusammenzubauen.
- Es ist auch die Verringerung der Montagezeit eines großen Statorkerns durch Herstellung von vormontierten kreisringförmigen Laminierungspaketen bekannt, die üblicherweise als "Spritzplaketten" bezeichnet werien. Dadurch ist es nicht mehr notwendig, jede Laminierung einzeln in den Kernrahmen einzupassen, wodurch viel Zeit gespart werden kann. Ein Problem besteht jedoch darin, daß eine unterschiedliche Dehnung zwischen dem Kern und seinem Rahmen zu beträchtlichen Spannungen führen kann. Eine solche Dehnung wird relativ leicht aufgenommen, wenn der Kern aus einzelnen Laminierungen besteht, da die inhärente Nicht-Planheit der Laminierungen dem Kern verbesserte Flexibilität verleiht, doch aus vorgepreßten Laminierungspaketen bestehende Spritzplaketten weisen einen viel höheren Wärmedehnungkoeffizienten auf und es ist unter Umständen nicht möglich, sie direkt durch einzelne Laminierungen zu ersetzen. Zur Beschränkung von Dehnungsspannungen können Mischungen von Spritzplaketten und Laminierungen verwendet werden, doch wurde dies in einer herkömmlichen Statorkonstruktion wieder zu den bereits erwähnten Nachteilen führen.
- Die erfindungsgemäße Stützstruktur ermöglicht es jedoch, daß der Kern in einer dieses Problem überwindenden Weise montiert wird, indem die Anordnung solcherart ist, daß der Kern an einer Stelle entlang seiner Länge axial in die Stützstruktur eingreift und sich ansonsten ungehindert axial relativ dazu bewegen kann, wodurch eine relative Wärmebewegung zwischen dem Kern und der Struktur relativ ungehindert auftreten kann.
- Es folgt eine ausführliche und rein beispielhafte Beschreibung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die folgenden beigelegten schematischen Zeichnungen, von denen:
- Figuren 1 und 2 eine Seiten- und eine Endansicht einer Stator/Rotormontage einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine sind, wobei Fig. 1 entlang der Linie I-I in Fig.2 teilweise geschnitten und Fig.2 entlang der Linie II-II in Fig.1 teilweise geschnitten ist, und
- Fig.3 eine isometrische Ansicht ist, die die Abstützung des Stators schematisch darstellt.
- Die Zeichnungen stellen einen Generator 10 dar, der eine Stützanordnung 12, einen ringförmigen, auf der Anordnung gestützten Statorkern 14, einen Rotor 15, der sich durch den Kern erstreckt und zur Drehung um eine horizortale Achse 18 auf nicht dargestellten Lagern montiert ist, und ein fluiddichtes, den Stator und Rotor umschließendes Gehäuse aufweist.
- Die Stützanordnung 12 umfaßt ein Basiselement 22, auf dem aufrechte Vorsprünge in Form von zwei Stützbalken 24 fixiert sind, wobei auf jeder Seite der mittleren Axialebene 26 des Generators ein Balken angebracht ist und parallel zur Drehachse verläuft, um sich entlang der vollen Länge des Kerns 14 zu erstrecken. Der Kern hat einen regelmäßigen polygonalen Querschnitt und ruht durch zwei nach unten gerichtete Stirnflächen dieses Querschnitts auf oberen Stegen 28 der Balken 24 und ist von diesen durch ein reibungsarmes Material 30 wie Polytetrafluoräthylen getrennt. Zwei axial beabstandete Kernstützgestelle 32 sind auch auf dem Basiselement 22 montiert. Die Gestelle 32 haben ein zum Kern 14 gewandtes Profil, das geformt ist, um sich allgemein an den gegenüberliegenden peripheren Bereich des Kerns 14 anzupassen, vorzugsweise ist jedoch zwischen ihnen und dem Kern ein kleiner Zwischenraum vorgesehen.
- Der Kern 14 umfaßt zwei Endplatten 34, 36, zwischen denen eine Vielzahl an Spritzplaketten 38 (nicht einzeln dargestellt) vormontierter Kernlaminierungen eingeklemmt ist. Der Klemmdruck wird durch Ankerbolzen 40 ausgeübt, die sich axial durch Vertiefungen 42 in der Peripherie des laminierten Körpers des Kerns und Öffnungen in den Endplatten erstrecken, wobei Muttern 44 an beiden Enden des Kerns auf den Bolzen geschraubt sind. Federn 46 sind zwischen den Muttern und einer Endplatte 36 montiert, um unterschiedliche thermische Bewegungen zwischen den Bolzen und dem laminierten Kern axial vom Kern aufzunehmen. Eine Einschränkung dieser relativen Bewegung wird minimiert, indem sichergestellt wird, daß es adäquate radiale Zwischenräume für die Bolzen gibt und indem reibungsarme Materialien im Bedarfsfall auf Gleitflächen verwendet werden.
- Die Ankerbolzen 40 erstrecken sich über beide Enden des Statorkerns hinaus, wobei ihre Endabschnitte dem Montieren kegelstumpfartiger Endwicklungstützen 54, 56 dienen, die in einem Abstand von den Endplatten 34, 36 durch weitere Muttern 44 an den Enden der Bolzen 40 befestigt sind. Die in Schlitzen im Kern gehaltenen Statorwicklungen 58 erstrecken sich von den Enden des Kerns, und ihre Endwicklungen sind auf Abstützungen 54, 56 durch Klemmen 60 befestigt. Die Materialien der Wicklungen 58 und der Bolzen 40 können solcherart ausgewählt sein, daß es nicht notwendig ist, eine relative Wärmebewegung zwischen ihnen zu berücksichtigen. Kupferwicklungen beispielsweise haben einen Dehnungskoeffizienten von 17x10&supmin;&sup6;/ºC, mit dem Bolzen aus Austenitstahl mit einem Koeffizienten von 18x10&supmin;&sup6;/ºC verwendet werden können.
- Beide Endplatten 34, 36 des Kerns haben niedrigere Fortsätze 34 bzw. 36a, die eine freie Gleitpassung zwischen den Balken 24 darstellen. Die Seiten der Fortsätze sind vorzugsweise vertikal oder verjüngen sich nach unten, sodaß die Endplatten in ihre Position abgesenkt werden können. Eine Endplatte 34 des Kerns ist axial an der Stützanordnung 12 fixiert. Zu diesem Zweck hat die Endplatte einen Längskeilkörper 62, die in einen Schlitz 64 im Basiselement 22 eingreift. Zusätzlich ist die Endplatte fest mit dem Balken 24 verankert, z.B. durch verbolzte Träger (nicht dargestellt) oder Schweißen. Der verbleibende Kern kann sich ungehindert auf dem Balken 24 unter der Einwirkung von Wärmeeinflüssen axial ausdehnen oder zusammenziehen. Das reibungsarme Material 30 ist vorzugsweise an der Kernstirnseite befestigt, sodaß es mit dem Kern gleitet, wodurch ein Schaden an den Laminierungskanten vermieden wird. Eine solche Bewegung relativ zu den Ankerbolzen ist aufgrund des Vorsehens der Federn 46 möglich. Eine relative axiale Bewegung zwischen den Statorwicklungen und dem Kern ist auch möglich, wobei die Wicklungen durch die Endwicklungsstützen im wesentlichen unabhängig von Axialbewegungen des Kerns selbst positioniert sind. Die Statorendwicklungen erstrecken sich vorzugsweise an den angrenzend zur fixierten Endplatte 34 befindlichen Endwicklungsstützen 54 zu den nicht dargestellten Verbindern zum Verbinden mit nicht dargestellten äußeren Leitern in bekannter Weise. Mit diesen Maßnahmen bleiben bei einer nachfolgenden hohen Wärmedehnungsrate des Hauptkörpers des Kerns die auf die Wicklungen wirkenden Axialkräfte minimal, obwohl Spritzplaketten zum Aufbau des Kerns verwendet werden.
- Die Masse des Statorkerns kann ausreichend sein, um es ihm zu ermöglichen, stabil auf den Stützschlitten zu ruhen und von Drehkräften unbeeinflußt zu bleiben, die sich aus den während des Betriebs wirkenden elektromagnetischen Kräften ergeben. In ähnlicher Weise leistet die Kernmasse beim Heben des freien, von der Endplatte entfernten Endes der Kerns Widerstand. Der polygonale Querschnitt des Kerns und das übereinstimmende Profil dem ihm zugewandten Stützanordnung und insbesondere die Gestelle 32 können natürlich jeder Neigung des Kerns, sich auf seine Achse zu drehen, Widerstand entgegenbringen. Örtlicher Widerstand gegen Drehung und Heben kann durch die Fortsätze 34a, 36a der Endplatten geleistet werden. Weiters ist es vorzuziehen, Längskeilmittel vorzusehen, die entlang der Länge des Kerns eine positive Einschränkung gegen solche Verschiebungen schaffen. Es sind axiale Längskeile 66 dargestellt, die sich zwischen Keilnuten 68 in den Gestellen und den angrenzenden Vertiefungen 42 in den Spritzplaketten erstrecken, wobei sich diese Vertiefungen in die Endplatten 34, 36 erstrecken. Zusätzlich oder alternativ dazu hat die axial verschiebbare Endplatte 36 ein Paar keilförmiger Keilnuten 72, die in Schwalbenschwanzkeilblöcke 74 eingreifen, die an den zugewandten Seitenflächen der Balken 24 befestigt sind, sodaß die Endplatte 36 der Führung der Axialbewegungen des Kerns dient.
- Die äußeren Peripherien der Endwicklungsstützen 54, 56 können auch gleitend in die Balken 24 eingreifen und möglicherweise durch die Balken abgestützt sein. Dies und das Montieren der Endwicklungsstützen in einem Abstand vom Statorkern trägt dazu bei, die Wicklungen 58 von Axialbewegungen des Kerns 14 zu isolieren und Vibrationen einzudämmen. Die Abstützung 54 kann zusätzlich oder alternativ dazu die Endplatte 34 berühren.
- Der Stator kann durch Absenken der Endplatten 34, 36 und der Kernspritzplaketten 38 in die richtige Position auf den horizontalen Stützbalken 24 auf der Stützanordnung 12 montiert werden, wobei dies durch den Umstand erleichtert wird, daß auf beiden Seiten der Anordnung 12 ebenso wie von oben der Zugang offen ist, und daß die montierten Elemente des Kerns durch Ankerbolzen 40 zusammengeklemmt sind. Es ist auch möglich, die einzelnen ringförmigen Laminierungen auf der Stützanordnung zum Aufbau des Kerns zu montieren, obwohl dies zeitaufwendiger wäre. Die Statorwicklungsendringe 54, 56 können dann an den Enden der Durchgangsbolzen befestigt, die Wicklungen 58 in ihren Schlitzen des montierten Kerns eingesetzt und die Enden der Wicklungen an den Endringen befestigt und elektrisch mit den Kernwicklungen gekoppelt werden.
- Andere Bestandteile des Stators, z.B. Kühlmittelzirkulationsmittel (nicht dargestellt) können je nach Bedarf vor oder nach dem Aufbau des Kerns eingesetzt werden. Die Kernlaminierungen weisen natürlich zum Zwecke des Kühlmittelfluid-Flusses überdies ausgerichtete Schlitze, Löcher, usw. in herkömmlicher Weise auf. Kühler zum Zirkulieren des Kühlmittelfluids können an jeder geeigneten Stelle angeordnet sein, z.B. innerhalb des Gehäuses entlang des Kerns und zwischen den Gestellen sowie zwischen dem Mittelschlitten 32 und der Endplatte 34, wie es in der Phantomkontur bei 76 in Fig.2 dargestellt ist.
- Zum Dämpfen der Statorvibrationen, die im Betrieb aufgrund elektromagnetischer Erregung des Stators durch den Rotor auftreten, können Einsätze (nicht dargestellt) aus Gummi oder einem anderen geeigneten Dämpfungsmaterial an geeigneten Stellen eingesetzt sein, z.B. zwischen dem Kern und dem reibungsarmen Material 30 und auch zwischen der fixierten Endplatte 34 und dem Hauptkörper des Statorkerns. Weiters können vibrationsdämpfende Geräte, die an sich bekannt sind, zwischen dem Kern und dem Basiselement 22 verbunden sein. Es kann zur möglichst vollständigen Isolierung des Gehäuses und der Rotorlager von den Statarvibrationen vorzuziehen sein, das Gehäuse 20 und die Rotorlager direkt auf dem Fundament (nicht dargestellt) zu montieren, auf der das Basiselement 22 ruhen wird.
- Im dargestellten Beispiel ist das Gehäuse 20 auf dem Basiselement 22 gemeinsam mit den nicht dargestellten Rotorlagern montiert, die über die Enden des Stators hinaus liegen. Aus diesem Grund ist es möglich, den Generator als eine unabhängige Einheit zu bewegen. Zu diesem Zweck haben die Gestelle 32 Befestigungspunkte 78 für ein Hebegestell, wobei die Punkte 78 über normalerweise durch Platten 80 geschlossene Gehäuseöffnungen zugänglich sind. Man beachte, daß der Generator beim Herabhängen von diesen Punkten durch den montierten Kern beträchtliche Steifigkeit gewinnt; dies veranschaulicht ein weiteres einzigartiges Merkmal der Konstruktion - der Kern funktioniert als bedeutendes Strukturelement.
- Die dargestellte Konstruktion kann innerhalb des erfindungsgemäßen Schutzbereichs in vielerlei Hinsicht modifiziert werden. Die Ankerbolzen 40 verlaufen z.B. auf den Zeichnungen in offenen Schlitzen in der Peripherie des Hauptkörpers des Kerns, doch sie können auf einem Teilkreis angeordnet sein, der größer als der äußere Durchmesser des Kerns 14 ist, wobei die Endringe 34, 36 und die Endwicklungsstützen 54, 46 zur Aufnahme der Bolzen mit radialen Halterungen versehen sind, die Öffnungen aufweisen. Die Bolzen können auch auf Teilkreisen mit unterschiedlichen Durchmessern angeordnet sein.
- Die Verankerung des Kerns 14 relativ zur Stützanordnung 12 muß nicht an einem Ende des Kerns erfolgen. Durch das Verankern des Kerns an einer anderen Stelle, z.B. in der Mitte seiner Länge, können sich beide Enden ungehindert axial bewegen. Außerdem kann die Verankerung des Kerns auf unterschiedliche Weise erfolgen. Ein Längskeil kann z.B. in jeweilige, im Basiselement 22 und der äußeren Peripherie der Kernlaminierungen auf halbem Wege der Länge des Kerns ausgebildete Keilnuten eingreifen, wobei ein drittes Gestell 32 zum Stützen des Kernendes vorgesehen ist. Alternativ dazu kann ein Längskeil einstückig mit dem dritten Gestell 32 geformt sein, das sich angrenzend zu jenem Kernende befindet, wobei der Längskeil in eine Keilnut in der äußeren Peripherie der Kernlaminierungen eingreift.
- Die Stützbalken 24 sind in Fig.3 dargestellt und erstrecken sich über den Kern hinaus, um z.B. den Generatorerreger und die Rotorlager zu stützen. Es ist jedoch auch möglich, auf die Balken 24 zu verzichten. In einer alternativen Ausführungsform ist der Kern auf Lagerblöcken montiert, die auf durch die Gestelle 32 getragenen Gleitbahnen ruhen, wobei die Gleitbahnen geschmiert oder mit reibungsfreiem Material ausgekleidet sind. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Gestelle 32 relativ zum Kern zu fixieren, wobei sie selbst in Gleitbahnen gleitend sind. In einer weiteren Ausführungsform ist der Kern auf relativ dünnen Stützen montiert, die sich in axialer Richtung biegen können. Überdies kann der Kern auch auf Walzen montiert sein, um seine axiale Ausdehnung zu ermöglichen, was eine größere Analogie zum dargestellten Beispiel aufweist.
- Die äußere Querschnittsform des Kerns ist nicht auf die dargestellte Dodekaederform beschränkt und kann z.B. kreisförmig sein.
- Obwohl die obige Beschreibung eine rotierende elektrische Maschine in Form eines Generators betrifft, ist die Erfindung ebenso auf Motoren anwendbar und der Ausdruck rotierende elektrische Maschine demgemäß auszulegen, wie dies für Fachleute auf dem Gebiet offenkundig ist.
Claims (14)
1. Rotierende elektrische Maschine mit einer nach oben offenen Stützanordnung
(12), die einen Stator mit einem ringförmigen Kern (14) enthält, der zwischen
Endplatten (34, 36) unter Druck stehende Laminierungen umfaßt und auf
Abstützungen (24) in genannter Anordnung montiert ist, (die weiters) einen
Rotor (16) (enthält), der durch den Kern verläuft und zur Drehung um eine
horizontale Achse montiert ist, wobei das Innere genannter Anordnung von oben
zugänglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß die nach oben offene Ausbildung
genannter Stützanodnung (12) der Montage des Kerns dient, wobei genannte
Abstützungen (24) der Anordnung sich entlang der Kernlaminierungen erstrecken,
um in die nach unten gerichteten Stirnflächen der Kernlaminierungen an
gegenüberliegenden Seiten einer vertikalen Ebene durch genannte Achse
einzugreifen, wodurch der Statorkern auf der Struktur montiert werden kann,
indem die Laminierungen und/oder deren Spritzplaketten auf genannte Abstützungen
bei horizontaler Anordnung abgesenkt werden.
2. Maschine nach Anspruch 1, worin die Endplatten (34, 36) mit Elementen (34a,
36a, 72) versehen werden, die mit der Abstützungsanordnung zusammenwirken,
um dem Drehmoment und/oder den Hebekräften, die auf den Statorkern wirken,
standzuhalten.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, worin der Kern (14) an einer Stelle entlang
seiner Länge axial in die Stützanordnung (12) eingreift und ansonsten axial
relativ zu ihr verschiebbar ist, wobei relative thermische Bewegungen in axialer
Richtung ungehindert zwischen dem Kern und der Stützanordnung stattfinden
können.
4. Maschine nach Anspruch 3, worin genannter Axialeingriff durch die Endplatte
(34) an einem Ende des Kerns mittels eines in die Stützanordnung eingreifenden
Verkeilungsvorsprunges (62) auf der Endplatte bewirkt wird.
5. Maschine nach Anspruch 3 oder 4, worin zumindest ein axial verlaufender
Längskeil und eine axial verlaufende Keilnut (66, 68; 72, 74) zwischen der
Stützanordnung (12) und dem Statorkern (14) zur Rotations- und
Torsionseinschränkung des Kerns auf der Anordnung vorgesehen ist, wobei der
genannte Längskeil und die genannte Keilnut in gleitendem Eingriff stehen,
um eine relative Axialbewegung zwischen dem Kern und genannter Anordnung zu
ermöglichen.
6. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin im Kern (14)
Statorwicklungen (58) durch Mittel montiert sind, die relative thermische
Bewegungen in axialer Richtung zwischen den Wicklungen und dem Kern ermöglichen.
7. Maschine nach einem der Ansprüche 3 bis 5 gemeinsam mit Anspruch 6, worin
genannter Axialeingriff am oder angrenzend an einem Ende des Kerns, von dem
die Kernwicklungen (58) sich zur Verbindung mit externen Elektrizitätsleitern
erstrecken, bewirkt wird.
8. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Stützanordnung
jeweilige Trägerbalken (24) an gegenüberliegenden Seiten einer Vertikalebene
durch die Rotatiorsachse umfaßt, die als gewichtstragende Abstützungen für
den Statorkern (14) entlang eines zumindest beträchtlichen Längenabschnitts
des Kerns fungieren, wobei der Kern axial gleitend auf genannten Trägerbalken
abgestützt ist.
9. Maschine nach einem der bisherigen Ansprüche, worin der Kern (14) ein nicht
kreisförmiges Querschnittprofil hat, in das Elemente (66) der Stützanordnung
an gegenüberliegenden Seiten der Vertikalebene durch die Rotationsachse
eingreifen, um Rotations- und/oder Torsionsabweichungen des Kerns um einen
Achsmittelpunkt einzuschränken.
10. Maschine nach einem der bisherigen Ansprüche, worin Spannungselemente (40)
sich axial durch den Kern (14) erstrecken, um die Laminierungen zwischen den
Endplatten unter Drick zu halten, und worin Federeinrichtungen (46) für genannte
Spannungselemente angebracht sind, um relative thermische, axial von der
Maschine verlaufende Bewegungen zwischen dem Kern und den Spannungselementen
zu ermöglichen.
11. Maschine nach Anspruch 10, worin die Spannungselemente (40) sich über die
Kernendplatten (34, 36) hinaus erstrecken, um als Halterungen für die in einem
Abstand zu den Endplatten angebrachten Wicklungsstützen (54, 56) zu dienen.
12. Maschine nach Anspruch 11, worin die Wicklungsstützen (54, 56) in der
Form von im wesentlichen kegelstumpfartigen Elementen vorliegen, die
konzentrisch mit dem Kern ausgebildet sind, wobei deren Enden mit kleinerem
Durchmesser in Richtung der Kernendplatten (34, 36) ragen, doch in einem Abstand
zu ihnen angeordnet sind.
13. Maschine nach einem der Ansprüche 10 bis 12, worin Schlitze (42), die nach
der äußeren Peripherie des Kerns hin offen sind, Räume für die Spannungselemente
(40) bieten, wodurch die genannten Elemente von außen transversal zur
Rotationsachse eingefügt werden können.
14. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, worin der Kern (14)
Statorwicklungen (58) trägt, die sich axial aus beiden Enden des Kerns
erstrecken, wo sie durch Endwicklungsstützen (54, 56) gehalten werden, die
auf Spannungselementen (40) montiert sind, die entlang des Stators verlaufen,
wobei genannte Elemente (40) erste und zwei Gruppen von Klemmelementen (44)
tragen, wobei die erste Gruppe der Klemmelemente die Endwicklungsstützen an
den Enden der Spannungselemente befestigt, und die zweite Gruppe der
Klemmelemente die Kernlaminierungen zwischen den genannten Endwicklungsstützen
und in einem Abstand von diesen Defestigt, wobei die genannte zweite Gruppe
den genannten Axialklemmdruck auf die Kernlaminierungen ausübt, und wobei die
Federeinrichtung (46) an den Spannungselementen montiert ist, um eine relative
Axialbewegung zwischen der genannten ersten und zweiten Gruppe der Klemmelemente
zumindest an einem Ende des Stators zu ermöglichen.
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Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5185547A (en) * | 1992-01-31 | 1993-02-09 | Westinghouse Electric Corp. | Dynamo-electric machine stator core construction |
US5300846A (en) * | 1992-10-08 | 1994-04-05 | Otis Elevator Company | Lamination support for a linear motor |
US5744885A (en) * | 1994-12-16 | 1998-04-28 | General Electric Co. | Modular generator frame construction |
DE19517524A1 (de) * | 1995-05-12 | 1996-11-14 | Abb Management Ag | Horizontalachsige elektrische Maschine |
US5783892A (en) * | 1995-06-26 | 1998-07-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Stator for dynamoelectric machines |
BR9707009A (pt) * | 1996-01-22 | 1999-07-20 | Illinois Tool Works | Motor de polo axial |
GB2311170B (en) * | 1996-03-13 | 2000-07-12 | Switched Reluctance Drives Ltd | Winding retention on an electrical machine |
DE19743610A1 (de) * | 1997-10-02 | 1999-04-08 | Abb Patent Gmbh | Elektrische Großmaschine |
DE19757451A1 (de) * | 1997-12-23 | 1999-06-24 | Asea Brown Boveri | Stator-Blechkörper für eine elektrische Maschine |
US6104116A (en) * | 1999-04-16 | 2000-08-15 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Generator stator keybar compliant clamp and current shunt |
DE19940630A1 (de) * | 1999-08-27 | 2001-03-01 | Asea Brown Boveri | Horizontalachsige elektrische Maschine |
US6628027B2 (en) * | 2000-12-18 | 2003-09-30 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Power generation system including an apparatus for attaching a generator stator core to frame support and associated methods |
US7395594B2 (en) | 2004-04-26 | 2008-07-08 | Siemens Power Generation, Inc. | Apparatus and method for the installation of a stator core into a power generator |
AU2011271498B2 (en) * | 2010-07-01 | 2015-11-05 | Allison Transmission, Inc. | Modes of cooling hybrid electric machines |
US9729017B2 (en) | 2010-10-29 | 2017-08-08 | General Electric Company | Dynamoelectric machine support system having bolted springbar |
CN102364835A (zh) * | 2011-07-01 | 2012-02-29 | 哈尔滨电机厂有限责任公司 | 汽轮发电机定子铁芯现场卧式拉伸压紧工艺 |
WO2013116337A2 (en) * | 2012-01-30 | 2013-08-08 | Regal Beloit America, Inc. | Motor and vibration reduction system for a motor |
EP2642646B1 (de) * | 2012-03-20 | 2018-12-12 | General Electric Technology GmbH | Verfahren zur Herstellung eines Stators |
DE102012219120A1 (de) * | 2012-10-19 | 2014-04-24 | Robert Bosch Gmbh | Dünnwandiges Gehäuse mit Kühlfluid lenkenden Kraftübertragungselementen |
US9257873B2 (en) * | 2013-02-15 | 2016-02-09 | Siemens Energy, Inc. | Method and apparatus for generator stator core separation |
US9450466B2 (en) | 2013-07-02 | 2016-09-20 | General Electric Company | Stator core support system |
US9509182B2 (en) * | 2013-11-25 | 2016-11-29 | General Electric Company | Turbo-generator stator core suspension |
JP6681822B2 (ja) * | 2016-12-14 | 2020-04-15 | 本田技研工業株式会社 | 回転電機のステータ |
EP3493369A1 (de) * | 2017-11-29 | 2019-06-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Halterung von stator im gehäuse durch federelemente |
CN108335875A (zh) * | 2018-02-26 | 2018-07-27 | 深圳市英大科特技术有限公司 | 一种空心电抗器 |
WO2019190474A1 (en) * | 2018-03-27 | 2019-10-03 | Siemens Energy, Inc. | Generator stator end winding coil support assembly |
CN110707854A (zh) * | 2019-09-03 | 2020-01-17 | 西安中车永电捷力风能有限公司 | 一种用于风力发电机的机座 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB956080A (en) * | 1962-04-30 | 1964-04-22 | Ass Elect Ind | Improvements relating to vertical shaft dynamo-electric machines |
DE1807391A1 (de) * | 1968-11-07 | 1970-05-27 | Licentia Gmbh | Elektromaschinenstaender |
DE2158211C3 (de) * | 1971-11-18 | 1979-02-15 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Rotierende elektrische Maschine |
US3916233A (en) * | 1971-11-18 | 1975-10-28 | Licentia Gmbh | Electrical machine |
JPS50304A (de) * | 1973-05-09 | 1975-01-06 | ||
JPS51130801A (en) * | 1975-05-12 | 1976-11-13 | Hitachi Ltd | Gap winding system rotary elctric machine |
GB1518242A (en) * | 1976-02-23 | 1978-07-19 | Prigorovsky I | Electrical machine stator |
US4290291A (en) * | 1977-09-21 | 1981-09-22 | General Electric Company | Apparatus for making dynamoelectric machine stators |
US4227109A (en) * | 1978-11-30 | 1980-10-07 | Westinghouse Electric Corp. | System for providing uniform axial expansion of a stator core |
DE2936020A1 (de) * | 1979-09-06 | 1981-04-02 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Elektrische maschine |
US4587722A (en) * | 1983-04-25 | 1986-05-13 | General Electric Company | Method of making a dynamoelectric machine stator supporting structure |
SU1115166A1 (ru) * | 1983-06-23 | 1984-09-23 | Институт Электродинамики Ан Усср | Статор электрической машины |
DE3407482A1 (de) * | 1984-02-27 | 1985-08-29 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Elektrische maschine |
US4501985A (en) * | 1984-05-01 | 1985-02-26 | Westinghouse Electric Corp. | Dynamoelectric machine with end turn support assembly having fasteners with locking devices |
US4652782A (en) * | 1986-03-31 | 1987-03-24 | Sundstrand Corporation | Flanged stator assembly for dynamoelectric machine |
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