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Lagerung des Gehäuses von Einphasengeneratoren mit senkrechter Welle
Es ist bekannt, dass sich bei Einphasengeneratoren das vom Polrad über das Luftspaltfeld auf das Gehäuse übertragene Drehmoment aus einem konstanten Anteil, der Wirkleistung entsprechend, und einem wechselnden Drehmoment, welches der Scheinleistung entspricht und mit der doppelten Netzfrequenz die Richtung ändert, zusammensetzt. Steht der Ständer direkt auf dem Fundament, dann kann durch die Kräfte, welche durch das pulsierende Moment hervorgerufen werden, das Betonfundament zerstört werden..
Bei grossen Maschinen ist es daher notwendig, den Ständer federnd aufzustellen, so dass durch entsprechendeAusbildung der Federelemente nur geringe Kräfte auf das Fundament übertragen werden. So wurde beispielsweise vorgeschlagen, zwischen Gehäuseflansch und Generatortragring parallel zur Maschinenachse Biegungsfedern einzulassen. Dies hat aber den Nachteil, dass die stabförmigen Biegefedern auch zur Wellenmitte hin durch den einseitigen magnetischen Zug verbogen werden können, wodurch in der Führungsnut der Zentrierung eine grosse Reibungskraft hervorgebracht wird, die das freie Schwingen des Gehäuses um die Wellenmitte stark beeinträchtigt. Ausserdem ist eine Montage von mehreren Elementen am Umfang nicht so möglich, dass die Führungsnuten auf einem Kreise zu liegen kommen ; schon bei einer kleinen Abweichung davon ist die Drehschwingung gesperrt.
Ein anderer Vorschlag sieht die Verwendung von senkrecht zur Maschinenachse, also radial gestellte Biegungsfedern vor, die paarweise in zweiteiligen Federbehältern eingebaut sind. Diese Ausführung hat aber den Nachteil, dass das beträchtliche Gehäusegewicht ein grosses Kippmoment hervorruft, welches von den Ansätzen und den Schrauben aufgenommen werden muss. Ein weiterer Nachteil dieser Ausbildung ist, dass die Ansätze eine ständige Drehbewegung um die Angriffspunkte der Schrauben und der Anschläge ausführen, da sich ja die Tangente der Biegelinie dauernd ändert. Diese Drehbewegung macht auch der Anschlag mit, weil der Winkel des Ansatzes erhalten bleibt. Durch diese Drehbewegung würden sich die Ansätze ähnlich einem Bohrer, in Gehäuseflansch und Generatorgrundring einarbeiten.
In der Schweizer Patentschrift Nr. 288852 wird eine vertikale Einphasenmaschine beschrieben, bei der der Stator, unabhängig vom Rotor gelagert, frei in der Umfangsrichtung schwingen kann. Diese bekannte Konstruktion hat aber folgende Nachteile. Der grosse Aufbau versperrt den Raum um den Generator vollständig. Eine Kontrolle der am äusseren Generatormantel angeordneten Kühler und Kühlwasserschieber ist fast unmöglich. Die vielen Zylinderrollen haben einen sehr kleinen Durchmesser und verursachen daher ein grosses Reibungsmoment. Der beträchtliche einseitige magnetische Zug des Ständers wird nur durch die Reibung der Rollen aufgenommen, das Gehäuse kann aber, durch diese allein, nicht in seiner zur Wellenachse konzentrischen Lage gehalten werden. Beim Anmeldungsgegenstand wird dies durch Knaggen und Stellschrauben gewährleistet.
Ferner erreicht bei der in Frage kommenden Generatorgrösse die Aufhängung eine Länge von zirka 3-4 Metern. Es muss also, abgesehen von diesem grossen Aufwand, das Gehäuse sehr kompliziert gebaut werden. Ausserdem ist ein Aufbau des Generators im Prüffeld ohne te ure Nachbildung der Fundamentabstützung nicht möglich. Die grosse Länge der Aufhängung bedingt auch eine radiale Ausbiegung dieses Elementes, welches wiederum zu unzulässigen radialen Schwingungen des Gehäuses führt. Durch die notwendige Lagerung dieser Elemente in der Krafthausdecke muss diese entsprechend stark ausgebildet werden, um die vom pulsierenden Moment herrührenden Kräfte aufnehmen zu können.
Die erfindungsgemässe Lösung vermeidet alle vorerwähnten Mängel dadurch, dass die vom pulsieren-
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denMoment herrührenden Kräfte von demjenigen Teil des Fundamentes aufgenommen werden, der bereits wegen der Aufnahme des beträchtlichen Generatorgewichtes besonders kräftig ausgebildet ist. Ein bauli- cher Mehraufwand ist daher nicht notwendig. Es ergibt sich somit auch eine bedeutende Verringerung der radialen Abmessungen desMaschinenfundamentes infolge Wegfall der sonst am Umfang angeordneten Ab- stützelemente.
Gegenstand der Erfindung ist eine Lagerung des Gehäuses von Einphasengeneratoren mit senkrechter
Welle.
Erfindungsgemäss sind zur Aufnahme des Generatorgewichtes unterhalb des Gehäuses in der Nähe des
Gehäuseumfanges verteilte, senkrecht stehende, in Umfangsrichtung frei bewegliche Tragplatten solcher
Höhe vorgesehen, dass die die in Umfangsrichtung wirkenden Kräfte in bekannter Weise aufnehmenden fe- dernden Elemente ebenfalls unterhalb des Gehäuses in unmittelbarer Nähe der Tragplatten angeordnet werden können.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Fig. 1 stellt einen Ausschnitt des Ständers eines Einphasengeneraters dar, Fig. 2 zeigt die Seitenan- sicht, während Fig. 3 den Grundriss darstellt. Das Gewicht des Ständers wird von senkrecht stehenden Trag- platten 2 aufgenommen. Die Längsseiten dieser Platten liegen auf einem Zylindermantel und wälzen sich in ebenen Nuten der Gegenlager 3 und 4, am Gehäuse und auf der Sohlplatte angeordnet, ab. Radial stützen sich diese Platten an dem Anschlag 9 ab. Mit Hilfe der Druckschrauben 5 ist daher eine genaue zentrische Einstellung des Gehäuses möglich. Tangential nach beiden Richtungen sind die am Gehäuse angeschweissten Knaggen 10 und 11 durch Federelemente, bestehend aus einer Schraubenfeder 6, einem Federtopf 7 und der Druckschraube 8 abgestützt. Das Ständergehäuse ist somit um die Wellenachse frei schwingungsfähig.
Die Frequenz dieser Eigenschwingung hängt von dem Massenträgheitsmoment des Stän- ders und von den Federkonstanten der Schraubenfedern ab. Durch entsprechende Wahl dieser Schrauben- federn selbst die Eigenschwingungsfrequenz des Ständers beliebig unter die Frequenz des erregenden - Drehmomentes gebracht werden.
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oder sonstigen, im Maschinenbau üblichen schwingungsdämpfenden Elementen, möglich.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Lagerung des Gehäuses von Einphasengeneratoren mit senkrechter Welle, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufnahme des Generatorgewichtes unterhalb des Gehäuses in der Nähe des Gehäuseumfanges verteilte, senkrecht stehende, in Umfangsrichtung frei bewegliche Tragplatten solcher Höhe vorgesehen sind, dass die die in Umfangsrichtung wirkenden Kräfte in bekannter Weise aufnehmenden federnden Elemente ebenfalls unterhalb des Gehäuses in unmittelbarer Nähe der Tragplatten angeordnet werden können.
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