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Elektrischer Stromerzeuger, insbesondere Einphasen-Synchrongenerator, mit senkrechter Welle
Es ist bekannt, bei vertikalachsigen Synchronmaschinen, insbesondere Einphasen-Synchrongeneratoren, Massnahmen zu treffen, um zu verhindern, dass die während des Betriebes und im Falle von Kurzschlüssen vorkommenden, in der Umfangsrichtung wirkenden Kräfte auf das Fundament übertragen werden.
Bei einer bekannten Anordnung wird das Statorgehäuse an Federn aufgehängt, welche am Aussenumfang des Gehäuses befestigt werden und eine Bewegung desselben in Umfangsrichtung gestatten. Der Nachteil dieser Massnahme ist aber, dass die erwähnten Kräfte auf die den Stator umgebenden Wände wirken und diese entsprechend stark ausgebildet werden müssen. Durch diese Statoraufhängung ist auch die Unterbringung der Kühler am Aussenumfang des Stators behindert.
Bekanntlich kann auch das Statorgehäuse auf der Unterseite auf Rollen so gelagert werden, dass es sich in Umfangsrichtung frei darauf abwälzen kann. Die Begrenzung der Ausschläge erfolgt durch Drehungsfedern, welche ebenfalls in Umfangsrichtung arbeiten, und für die Zentrierung des Stators während der Drehbewegung werden Führungsteile vorgesehen. Das einwandfreie Funktionieren dieser Einrichtung hängt jedoch von der Zuverlässigkeit der ScHmierung ab.
Ferner ist auch eine federnde Abstützung von Vertikalgehäusen für elektrische Maschinen bekannt, bei welcher als Federelemente Biegungsfedern parallel zur Maschinenachse zwischen Statorgehäuse und Generatortragring verwendet werden. Die Anordnung und Befestigung dieser Federelemente erfolgt in einer solchen Weise, dass die Federkonstante sich mit dem jeweils auftretenden Drehmoment verändert, u. zw. so, dass sie bei Normallast dem geforderten Durchlasseffekt entspricht, bei Überlast jedoch bis zum Wert Unendlich ansteigt.
Diese bekannte federnde Abstützung besitzt aber gewisse Nachteile. Nach der Lehre über mechanische Schwingungen ist nämlich die fragliche Federkonstante weder frei wählbar, noch darf sie beliebig verändert werden, sondern sie ist durch ein bestimmtes Verhältnis von Eigendrehfrequenz zu Stör-bzw.
Maschinenfrequenz gegeben. Die Eigenfrequenz der Federung muss also möglichst klein im Vergleich zur Störfrequenz gemacht werden, d. h. die Feder muss sehr weich sein. Bei einer EinspannungderFederelemente, wo die Federkonstante zwangsläufig geändert wird, besteht daher die Gefahr, dass gefährliche Schwingungen auftreten können, beispielsweise im Kurzschlussfall oder bei plötzlichen Belastungsänderungen, die einen Bruch der Federelemente verursachen können. Ferner ist bei dieser bekannten Abstützung eine Zentrierung vorgesehen, wodurch die Bewegung des Maschinengehäuses auf eine zentrische Drehung beschränkt bleibt, Diese Zentrierflächen sind aber Schlägen ausgesetzt, so dass dort erhebliche Reibungskräfte entstehen, die eine ständige Schmierung dieser Flächen bedingen.
Gegenstand der Erfindung ist nunmehr eine Synchronmaschine, insbesondere Einphasengenerator mit senkrechter Welle und einem Stator, welcher mittels Federkörper auf einem Fundament abgestützt wird, wobei aber die erwähnten Nachteile der bisherigen Federabstützungen vermieden werden.
Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass zwischen Statorunterseite und Auflagestelle mindestens drei auf dem Umfang gleichmässig verteilte einteilige lamellenartige Federkörper vorgesehen werden, die unmittelbar einerseits mit der Statorunterseite und anderseits mit der Auflagestelle kraft-
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schlüssig verbunden werden, wobei diese Federkörper in der Umfangsrichtung als Biegungsfederelemente wirken und in radialer Richtung sehr steif sind. Bei dieser Art federnder Abstützung bleibt die Federkon- stante unverändert, und es treten keine Reibungskräfte auf.
In der Zeichnung sei ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, u. zw. zeigt die
Fig. 1 einen Federkörper für die Abstützung des Stators im Längsschnitt, während die Fig. 2 den Federkör- per teilweise im Grundriss und teilweise im Schnitt nach der Linie A-A der Fig. l veranschaulicht.
Für die Abstützung des Statorgehäuses 1 auf dem Fundament bzw. der Fussplatte 3 sind mindestens drei über den Umfang verteilte Federkörper vorgesehen, wovon nur der eine gezeigt ist. Dieser Federkör- per besteht aus einer Anzahllamellenartiger Biegungsfederelemente 2, die eine obere Endplatte4 und eine untere Endplatte 5 aufweisen, Die Federelemente 2 sowie die beiden Endplatten 4,5 sind hier in ei- nem Stück aus Stahlguss hergestellt.
Die obere Endplatte4ist mittels Bolzen 6 mit dem Statorgehäuse bzw. der Statorunterseite 1 fest verschraubt und die Verbindung der unteren Platte 5 mit dem Fundament 3 erfolgt über die Bolzen 7. An Stelle der oberenBolzen 6 können für die kraftschlüssige Verbindung zwischen Statorunterseite 1 und oberer Platte 4 ein oder mehrere radiale Führungskeile 8 vorgesehen werden, die gleichzeitig eine radiale Ausdehnung des Stators infolge Erwärmung gestatten und die Zentrierung des Stators gewährleisten. In diesem Falle ist es zweckmässig, noch zusätzliche Einrichtungen vorzusehen, die ein Abheben des Stators vomFederkörper bzw. Fundament ver- hindern.
Da im Falle eines Kurzschlusses inderStatorwicklung die pulsierenden Umfangskräfte und damit auch die Durchfederung und Beanspruchung der Federkörper ein Vielfaches derjenigen im normalen Betrieb erreichen, sind Anschläge 9 vorgesehen, welche die Durchfederung und die Beanspruchungen auf ein zulässiges Mass beschränken. Um die metallisch harten Schläge zu dämpfen, können auf diesen Anschlägen 9 Dämpfungsplatten aus Leder od. dgl. angebracht werden.
Mit der beschriebenen Anordnung der Federelemente ist eine Federung in Umfangsrichtung ohne weiteres möglich, dagegen in radialer und axialer Richtung sind die Federkörper praktisch steif. Das Gewicht des Stators und allfälliger weiterer Belastungen werden durch die Federkörper direkt auf das Fundament übertragen. Eine Schaukelbewegung um die Achse des Stators ist nicht möglich. Jegliche Schmierung der Federelemente fällt weg.
PATENTANSPRÜCHE
1. Synchronmaschine, insbesondere Einphasen-Synchrongenerator, mit senkrechter Welle und einem Stator, welcher mittels Federkörper auf einem Fundament abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Statorunterseite und Auflagestelle mindestens drei auf dem Umfang gleichmässig verteilte einteilige lamellenartige Federkörper vorgesehen sind, die unmittelbar einerseits mit der Statorunterseite und anderseits mit der Auflagestelle kraftschlüssig verbunden sind, wobei diese Federkörper in der Umfangsrichtung als Biegungsfederelemente wirken und in radialer Richtung sehr steif sind.