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Anordnung zur Befestigung von Dämpferringen an Läufern elektrischer Maschinen
Das bei Synchronmaschinen auftretende inverse Drehfeld wird üblicherweise durch Dämpferwicklun- gen ausgeglichen. Diese bestehen aus Dämpferstäben, die stimseitig mittels Dämpferringen kurzgeschlos- sen sind. Da die im Betrieb auftretenden und in die Dämpferstäbe induzierten Ströme oft erhebliche Werte annehmen, sind die elektrischen sowie thermischen bzw. mechanischen Beanspruchungen relativ gross.
Dementsprechend dehnen sich die Dämpferringe. Aus Gründen der geometrischen Bauform derselben ist die Dehnung besonders radial gerichtet. Sie kann bei grossen Maschinen mehrere Millimeter erreichen, während sie in axialer Richtung selten mehr als l j. i beträgt. Die Ausdehnung der Dämpferstäbe dagegen ist jedoch vornehmlich axial gerichtet.
Um die verschiedenen Ausdehnungsrichtungen (Dämpferstäbe, Dämpferringe) auszugleichen, werden diese mit elektrisch leitenden und mechanisch nachgiebigen Mitteln verbunden. Daraus folgt, dass der Dämpferring dann nicht mehr von den Dämpferstäben mechanisch gehalten werden kann.
So ist beispielsweise aus der deutschen Patentschrift Nr. 739587 eine Anordnung zu entnehmen, nach welcher besondere Massnehmen zur Montageerleichterung der Spulen vorgesehen sind, wobei der Dämpferring wohl auch locker gehalten werden soll. Dazu ist ein gegenüber radialen Dehnungen nachgiebiger Druckfingerring angeordnet, der mittels Bolzen das Blechpaket zusammenpresst. Es ist aber nicht gewährleistet, dass der Dämpferring sich nicht zentrisch verlagert, besonders bei Fliehkraftbuppruchungen. Er wird sich vielmehr nach der Seite des geringsten Widerstandes bzw. nach der Seite, wo schon eine geringe Unwucht ist, verschieben. Diese kann dadurch nur vergrössert werden und hängt von dem Spiel zwischen Bolzen und Blechpaket ab.
Da nun bei dieser bekannten Anordnung derDämpferring in denDruckfingerring eingehängt und durch diesen geführt und gehalten wird, ist eine radiale Wärmedehnung des Dämpferringes ohne Verformung desselben nur dann möglich, wenn sich der Druckfingerring gleichmässig mit dem Dämpferring dehnt. Das ist aber meist nicht der Fall, da die Erwärmung des Druckfingerringes viel geringer ist als die des Dämpferringes. Ausserdem bestehen der Druckfingerring und der Dämpferring aus verschiedenen Materialien mit unterschiedlichem Ausdehnungskoeffizienten. Der Dämpferring kann sich also bei Erwärmung nicht radial ausdehnen, er wird vielmehr durch den Druckfingerring in seiner alten Lage gehalten und sich dabei verformen und lockern.
Bei Erwärmungsrückgang wird er dann in seiner Halterung hin-und herpendeln und entsprechend dem Druckfingerring sich exzentrisch verlagern. Diese Anordnung kann also nur bei geringen Erwärmungen des Dämpferringes Anwendung finden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Haltevorrichtung zu schaffen, die die von der Wärmedehnung des Dämpferringes ausgehende. Bruchgefahr mindert oder beseitigt. Dazu soll dem Dämpferring ein freies Ausdehnen in radialer Richtung ohne Verformung ermöglicht werden. Ausserdem soll der Dämpferring stets zentrisch gehalten und so eine Unwucht bzw. ein unruhiges Laufen der Maschine vermieden werden.
Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung zur Befestigung von Dämpferringen an Läufern elektrischer Maschinen, wobei die Dämpferringe mit den Dämpferstäben durch mechanisch nachgiebige Mittel elektrisch leitend verbunden und für die Dämpferringe radiale Führungen vorgesehen sind, welche sie bei radialen (Wärme-) Dehnungen zentrisch fixieren. Erfindungsgemäss erfolgt die Dämpferring-Abstützung am Läufer mittels eines radial innerhalb desDämpferringes angeordneten und mit der Läuferwelle
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fest verbundenen Tragsterns, auf welchem der Dämpferring über Tragböcke gelagert ist, wobei die Dämpferringe am jeweiligen Ort ihrer Befestigung mit durchgehenden Nuten ausgebildet sind, in welche mit dem Tragrock fest verbundene Keile hineinragen.
In einer bevorzugten Ausführung wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, dass der Dämpferring am jeweiligen Ort seiner Befestigung zur Verhinderung axialer Verschiebung in axial beiderseits mit den Flanken über ihn greifenden am Tragbock angeordneten weiteren Nuten geführt ist.
Eine so ausgebildete Anordnung gestattet einerseits, dass die Dämpferringe entsprechend ihrer Wärmedehnung ohne Beanspruchung ihres Werkstoffes oder ihrer Haltevorrichtung sich verschieben können. anderseits, dass sie ausreichend fest mit dem Läufer verbunden sind und wegen ihrer stets konzentrischen Halterung nicht durch exzentrisch wirkende Fliehkräfte überbeansprucht werden.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher beschrieben, in welcher mehrere Ausführungsbei- spiele gezeigt werden.
Die Fig. 1 zeigt eine stirnseitige Ansicht Dämpferring-Lagerbock, wobei Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 1 darstellt. Fig. 3 zeigt eine abgeänderte Ausbildung der Fig. 1. aus welcher in der Fig. 4 ein Teil vergrössert dargestellt wird. Fig. 5 ist ein Schnitt nach der Linie C-D der Fig. 4 und Fig. 6 eine Draufsicht der Fig. 4.
In den Fig. 1 und 2 ist auf der Läuferwelle 9 der Lagerbock 1 mittels Schrauben 2 befestigt dargestellt. Der Lagerbock 1 ist radial innerhalb des Dämpferringes 3 angeordnet, wobei deren haltende Verbindung durch den Keil 4 erfolgt, welcher einerseits mit dem Lagerbock 1 durch geeignete Mittel, z. B.
Schrauben 5. fest verbunden ist, anderseits in eine durchgehende Nut 11 des Dämpferringes 3 greift. Die Seitenflächen 10 des Keiles 4 liegen dabei praktisch ohne Spiel am Lagerbock 1 und amDämpferring 3 an, wobei in radialer Richtung zwischen Dämpferring 3 und Keil 4 aus fertigungstechnischen Gründen ein
Luftspalt 6 verbleiben kann. Da über den Umfang der Läuferwelle 9 zweckmässigerweise mindestens drei
Lagerböcke 1 angeordnet werden (wie in den Fig. 1 und 3 dargestellt, wird erreicht, dass der Dämpfer- ring 3 einerseits konzentrisch zur Läuferwelle 9 gehalten wird, anderseits sich bei Wärmebeanspruchung entsprechend ausdehnen kann.
Um auch eine Halterung in axialer Richtung zu erreichen, werden zusätzlich zwei Platten 7 axial beiderseits des Lagerbockes 1 angeordnet und mit diesem, beispielsweise mittels Schrauben 8, fest verbunden. Diese Platten 7 bilden zusammen mit dem Lagerbock 1 eine weitere Nut, zwischen deren Wände der Dämpferring 3 angeordnet ist und so axial gehalten wird.
Die Fig. 3 - 6 zeigen einen Dämpferring 17, an dessen Stirnseiten jeweils drei Nuten 19 am Umfang gleichmässig verteilt angeordnet sind, wobei sich jeweils zwei Nuten 19 entsprechend der Fig. 6 in axialer Richtung gegenüberliegen und wodurch so der Steg 20 entsteht. Die Nuten 19 sind radial zur Wellenmitte 14 ausgerichtet, wobei die Nutenflächen 15 parallel zueinander angeordnet sind.
Die radial nach aussen gerichteten Enden 18 der Lagerböcke 1 sind mit einem in Umfangsrichtung verlaufenden Schlitz versehen, welcher in axialer Richtung etwas breiter als der Steg 20 ist. Die Schenkel 21 an den Enden 18 der Lagerböcke 1 sind in die Nuten 19 des Dämpferringes 17 eingeschoben, wobei die Nutenflächen 15 an den Schenkeln 21 der Lagerböcke 18 eng anliegen, wobei jedoch an den Innenflächen 16 der Nuten 19 ein Luftspalt verbleiben kann.
Die drei auf den Dämpferring 17 aufgeschobenen Lagerböcke 1 werden gemeinsam mit dem Dämpferring 17 auf die Läuferwelle 9 aufgeschoben, wobei der Luftspalt 12 ein eventuell notwendiges Spiel zulässt. Die Lagerböcke 1 werden beispielsweise mittels Schrauben 13 auf der Welle 14 befestigt.
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