CH417750A - Laminated rotor of a large electric machine made of individual sheet metal segments - Google Patents

Laminated rotor of a large electric machine made of individual sheet metal segments

Info

Publication number
CH417750A
CH417750A CH1361362A CH1361362A CH417750A CH 417750 A CH417750 A CH 417750A CH 1361362 A CH1361362 A CH 1361362A CH 1361362 A CH1361362 A CH 1361362A CH 417750 A CH417750 A CH 417750A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
sheet metal
holes
bolts
metal segments
layers
Prior art date
Application number
CH1361362A
Other languages
German (de)
Inventor
Horst Dipl Ing Bendziula
Original Assignee
Licentia Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DEL40728A external-priority patent/DE1140638B/en
Priority claimed from DEL41031A external-priority patent/DE1149096B/en
Application filed by Licentia Gmbh filed Critical Licentia Gmbh
Publication of CH417750A publication Critical patent/CH417750A/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Description

  

  Aus     einzelnen    Blechsegmenten geschichteter Läufer einer elektrischen     Grossmaschine       Das     Blechpaket    von     Läufern    :elektrischer Gross  maschinen     wird,    besonders :bei solchen mit relativ  grossem Läuferdurchmesser, üblicherweise aus Blech  segmenten geschichtet.     .Hierbei    :

  stossen .die     in    Um  fangsrichtung weisenden Kanten     (Stossstellen)    der  Blechsegmente stumpf     aneinander,    so     dass    sich     aus     einer Anzahl derartig .gestossener Blechsegmente     das     ringförmige     Blech    .ergibt. Dieses     bildet    für den Ma  gnetfluss den Jochteil, während die Pole in beispiels  weise     schwalbenschwanzförmigen    Nuten der Bleche       angeordnet    und mit     idiesen    fest verbunden sind.

    Jedoch kann das ringförmige Blech auch mit     Nuten          zur        Aufnahme    der elektrischen Leiter, z. B.     einem          Volltrommelläufer,        ausgebildet        sein;    hierbei     entfallen          -dann    die besonders ausgebildeten Pole.  



  Um das so aus     Einzelblechen    (bzw. deren Blech  segmenten) gebildete     Paket    zusammenzuhalten, sind  Bolzen vorgesehen, die     ,durch        entsprechende    Löcher  der Blechsegmente geführt werden. Die Stossstellen  der Blechsegmente liegen dabei zumeist in     Achs-          richtung        .nicht        hintereinander,    sondern     werden    von  Blechlage zu Blechlage versetzt angeordnet;     mehrere     Blechlagen ergaben     dabei    eine     Schicht    und     mehrere     Schichten die Pakethöhe.

   Hierbei :sind im allgemei  nen die Schichten untereinander mit gleicher Lagen  folge ausgebildet, wobei unter     Lagenfolge    der Ab  stand eines Stosses in einer Lage     zum    Stoss in der  folgenden Lage     usf.        gemeint        ist.     



  In bekannten Ausführungen sind dabei innerhalb  eines     Blechsegmentes        mehrere    Löcher vorgesehen,  die in     Umfangsrichtung    hintereinander und zumeist.  mit gleichem Abstand     zueinander    in das     jeweilige     Blechsegment eingestanzt werden.

   Es ergibt     sich     daraus,     dass    die durch     diese    Löcher gesteckten     Bolzen     von :den jeweiligen Stossstellen innerhalb     eines    Blech  segmentes verschieden weit     entfernt        -:sind.    Es     ergibt          sich        fernerhin,        :dass    der     rdurch    die gesamte Pakethöhe    hindurchtretende Bolzen in jeder     Blechlage    eine  andere Entfernung von der genannten Stossstelle hat  als     in,der    folgenden Lage.  



  Aufgabe der Erfindung ist es, hier gegenüber     Iden          bekannten    Anordnungen :eine     optimale    Lösung     lan-          zugeben,    um so mit möglichst     .geringem    Aufwand  an Material, Arbeitskraft     und    -zeit     eine        maximale          Haltekraft    für     das        gesamte    Blechpaket zu     erreichen.     



  Gegenstand der     Erfindung    ist     ;ein    aus einzelnen       Blechsegmenten    geschichteter Läufer     :einer    elektri  schen Grossmaschine, bei welchem     mehrere    Blech  lagen der Blechsegmente :eine Schicht und mehrere  Schichten die Pakethöhe des:

   Läufers ergeben, wobei       idie    Blechsegmente mittels Bolzen,     welche        @durch        in     jenen angeordnete     Löcher        gesteckt    sind,     unterein-          ander    fest verbunden     sind,

      wobei fernerhin die       Blechsegmente    mit ihren     Stossstellen    von Blechlage  au Blechlage     zueinander    um einen Lochabstand oder  ein     ganzzahliges    Vielfaches davon     ersetzt    sind     und     so eine     Lagenfolge    :bilden     (nämlich    die     fortlaufend          gezählte    Nummer der     :

  Blechlage,    bei der die nächste,  also um nur einen     Lochabstand    versetzte,     Stossstelle     angeordnet ist).     Erfindungsgemäss    ist die     Anzahl    ,der  Löcher pro Blechsegment gleich der Anzahl der  Lagen pro Schicht, weiterhin gehorcht die Lagen  folge     innerhalb    einer Schicht im Gesetz nachstehen  der Folgen:     entweder,    für die Anzahl :der Lagen  <I>n</I> =gerade Zahl: 1,3<B>...</B> (n-1),<I>n,</I> (n-2)...2 oder,  für<I>n</I> = ungerade Zahl:

   1,3<B>...</B><I>n, (n-1), (n-3)</I><B>...</B><I>2,</I>       wobei    die     jeweils    nachfolgende Schicht mit der  gleichen     Lagenfolge    ausgebildet ist wie die vorher  gehende.  



  Die Erfindung w     .ird    an Hand der     Zeichnung    bei  spielsweise :erläutert. In ihr zeigt     idie        Fig.    1 eine be  kannte Ausführung :eines     Ausschnittes    von aus Blech  segmenten geschichteten Läufern elektrischer Ma  schinen; die     Fig.    2 bis 6 zeigen     die        Lastangriffspunkte         an vier     Bolzen    der     Fig.    1;

       Fig.    7 bis 12     zeigen    (das  selbe wie die     Fig.    1 .bis 6,     jedoch    bei einer Aus  führung     nach    der     Erfindung.        Fig.    13 erläutert dann  noch eine Weiterbildung der     Erfindung.     



  Bei den Betrachtungen zu der Zeichnung wind  davon ausgegangen, dass einerseits die .aus :den     Rei-          bungskräften        resultierenden        Haltekräfte    nicht     exakt     eimittelbar und auch     wesentlich    geringer     sind    als       die    von den     Bolzen    ausgehenden. .Sie werden daher       vernachlässigt;

      man     darf        @dieses    tun,     @da    man sich  dabei auf der sicheren Seite -befindet.     Anderseits        wind     davon ausgegangen, dass die     Richtung    der Haupt  beanspruchung des Blechpaketes bzw. der     darin    an  geordneten Bolzen, .besonders wenn     ges        sich        #uin    Läufer  elektrischer     Maschinen    mit     Durchmessern    von mehre  ren     Metern    handelt, in     Umfangsrichtung    weist;

   denn  bei den dabei     auftretenden    radialen     Blechdicken    von  nur etwa 30 cm     sind    die     radial    nach     .aussen    gerichte  ten und so auf :die Bolzen wirkenden     Kräfte        ausser-          ordentlich    gering.  



  Wickelt man nun den     Läuferumfang        bzw.    das       (diesen        bildende    Blechpaket ab, 'so     :ergibt    sich als  Beispiel einer bekannten     Ausführung        rdie        Fig.    1 im       achsparallelen    Schnitt.     Hierbei    ist nur     eine        Schicht     aus fünf     Blechlagen    1     bis    5     dargestellt;

      die     weiteren     Schichten befinden sich     also        unterhalb    der     Fig.    1  und sind aus Gründen der     übersichtlichkeit    weg  gelassen.

   Jede Blechlage ist aus einer     Anzahl    von  Blechsegmenten     aufgebaut,        die    an den     Stosssteilen    .6  stumpf     aneinanderstossen.    Diese Stossstellen 6 sind  von Blechlage zu     Blechlage    um     einen        Lochabstand    7  zueinander     versetzt    und ergeben so die     Lagerfolge.     Die Bleche bzw.

   Blechsegmente werden     "durch    die  Bolzen 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16     untereinander     zusammengehalten und fest mit dem     {nicht    gezeichne  ten) Läufer     verbunden.     



  Betrachtet man die     Bolzen    9 bis 13 und     die        an     diese     angreifenden        Kräfte,    so erhält man die     Fig.    2  bis 6.

   Am     Bolzen    9, der in der     Fig.    2     -dargestellt    ist,  greifen     das    oberste und das     unmittelbar        -darunter-          liegende    Blechsegment in .r den     Pfeilrichtungen    17, 18  an, und zwar nur von diesen     Lagen        ausgehend     definiert, da     hier    in     unmittelbarer    Nachbarschaft des       Bolzens    9 Stossstellen 6 angeordnet     ,

  sind.    Die     unteren          .drei        Blechlagen    würden wohl im     Idealfalle        ebenfalls     eine Kraft auf den     Bolzen        ausüben    können,     die    theo  retisch den     eingezeichneten        Kräften    17, 18 der     Fig.    2  in ihrem     skalaren    Wert     jeweils        identisch    ist.

       Es    ist  aber bei     dieser        Betrachtung        in        Zusammenhang    mit  der     Fig.1    leicht ersichtlich,

   dass schon bei     geringsten          Fertigungsungenauigkeiten        Verschiebungen    in     tder     theoretischen     Kraftverteilung        .auftreten        müssen    und       "das    aus     Sicherheitsgründen        jeweils        nur        die        Kräfte     angesetzt werden können,     die    in     Fig.    2     dargestellt     sind.

   Für     das    Moment ergibt sich dadurch,     wenn        man     ,die Kräfte 17, 18     jeweils    mit     Pbezeichnet    und den  Hebelarm,     d.    h. der     Abstand    zwischen den     beiden     Angriffspunktender Kräfte 17, 18     mit    b, ."bei     Rechts-          drehsinn    ein Wert     von    M = + P- b.

       Dasselbe    er  gibt sich für .die     Fig.    3 bis 5, bei welchen die     Kräfte       19 bis 24 mit ihren     jeweiligen        Angriffspunkten    an den       Balzen    10 bis 12 dargestellt sind. Auch in diesen       Fällen    ist also jeweils M =     -f-   <I>P</I>     #   <I>b.</I>     Fig.    6 zeigt nun  ,den     Kraftangriff    25, 26 am Bolzen 13.     Hierbei    ergibt       sich    für das. Moment M =<I>P - 4b.</I>  



  Daraus folgt, dass bei sonst gleicher     Bolzendic        e     und gleichen Beanspruchungsrichtungen innerhalb der  jeweiligen     Blechsegmente    im dargestellten bekannten  Fall auf vier     Bolzen    das     gleiche    Moment einwirkt,  während der     fünfte    Bolzen ein vierfaches Moment  aufzunehmen hat. Das gleiche würde sich bei     näherer     Betrachtung für     die    weiteren Bolzen ergeben.

   Der  hieraus zu ziehende Schluss ist, dass bei einer Lager  folge 1, 2, 3, 4, 5, 1     ....        für    vier     Bolzen    ein relativ       niedriges        Einspannmoment        anzusetzen    ist, während  sich für den     fünften    Bolzen     eine        Vervierfachung    des       Einspannmomentes    :ergibt.  



       Wird    die Anzahl der Bleche n von fünf auf     bei-          spielsweise    acht erhöht, so würde     sich    bei zu     Fig.    1  analoger Anordnung     für    sieben     .Bolzen        jeweils        Idas     gleiche Moment ergeben,     wähnend        am    achten     Bolzen     ,ein um 8 - 1 =     7mal    erhöhtes Moment angreift.

         Ganz        allgemein.    ist also zu sagen, dass bei einer der       Fig.    1 äquivalenten     Anordnung    das auf den letzten       Bolzen    wirkende Moment     jeweils        (n-1)

  -fach    grösser  ist als das auf     -die    übrigen Bolzen     wirkende.        Ähnlich          ungünstige        Verhältnisse    ergeben     sich    bei     allen    be  kannten anderen     Lagerfolgen.    Es müssen also alle  Bolzen so     dimensioniert    sein,     dass    sie     Idas        (n-1)-fache     Moment     aufzunehmen    in     rder    Lage -sind, bezogen auf  das     Minimalmoment.     



  In     Fig.    7     wird    nun an     fünf        Blechlagen    eine Lager  folge nach der Erfindung     dargestellt,    bei     welcher          wohl    auf     jeden    einzelnen     Bolzen        höchstens        "das     :doppelte Moment     einwirkt    wie bei der     bekannten          Anordnung    nach     Fig.    1; aber auch nicht mehr.

   Die       Vervierfachung    :des Momentes beim letzten     Balzen     (nach     Fig.    1)     fällt        also    bei einerRTI ID="0002.0231" WI="18" HE="4"LX="1608" LY="1730">  Anordnung    nach der       Erfindung    weg.

   Um (das     im        einzelnen    zu veranschau  lichen,     sind    die     Fig.    8     Abis    12     analog    zu den     Fig.    2       bis    5     :

  dargestellt    und,     .ebenfalls    wie     @Fig.    7     zu        Fig.    1,       m        *t        i        idengleichen        Bezugszeichen        versehen.        Wie        leicht          nachzuprüfen    ist, gilt     für    jede .andere     Anzahl    von       Blechlagen,

          @dass    bei     geeigneter    Wahl der Lagerfolge  nie     ein    höheres Moment     Aals    "das Doppelte auf     den     Bolzen einwirkt.  



  Als     allgemeines        Gesetz    ergibt sich daraus, dass     die     Lagerfolge     n    innerhalb einer Schicht nach     nach-          stehenden    Folgen     aufzubauen    ist: entweder, für     An-          zahl    der Lagen n =gerade Zahl:     l.,    3, 5 . . .     (n--1);     <I>n, (n-2),</I>     (n-4)    ... 2 oder, für<I>n</I> =     ungerade    Zahl:  1,<B>3,5 ...</B> n,     :(n,1),        (n-3)...    2.  



  Eine     Anordnung    ,der     Lagerfolge    nach der Erfin  dung benötigt     also        lediglich        reine    gegenüber ;bekannten       Anordnungen    neue     Schichtungsart        (Schichtungsfolge)     ,der     einzelnen        Blechsegmente        innerhalb        einer    jeden  Schicht, ohne dass dabei der     Blechschnitt    geändert  werden muss.

   Die     höchstmöglichen    auf einen Bolzen  auftreffenden Momente     sind    nunmehr wesentlich       vermindert:    Bei     bekannten        Anordnungen    sind sie      <I>M = P - b - (n-1),</I>     afs!o,    um beim     Beispiel    nach der  Erfindung zu     bleiben,        M    =     P    - b     #        -4;

          tatsächlich        ist     aber die Anzahl der     Blechsegmentlagen    pro     Schicht     im allgemeinen wesentlich höher und     dadurch    .auch       ider    Wert für (n     -.1).    Bei     einer        .Anordnung        nach    der  Erfindung ist das     höchst        auftretende    Moment M = P  <I>b -</I>     [n-(n        --2)]   <I>= P - b</I> . 2;

   also     wesentlich        geringer.        ,Die     Folge ist, dass man die bisher     relativ    dicken     Bolzen     und     @dementsprechend    grossen     Löcher    in den Blech  segmenten entsprechend verringern kann, ohne dass  dadurch die Festigkeitseigenschaften der     gesamten     Anordnung gemindert werden.

   Auch     die    magne  tischen     Eigenschaften    werden     gebessert,    da     idie    Lö  cher in den     Blechsegmenten    je nach dem Wert     ihres     Durchmessers ein mehr oder     weniger    grosses Hinder  nis für den     Magnetflussbilden.     



  Der gleiche     Erfolg    wird     erzielt,    wenn man - in  einer Weiterbildung des Gegenstandes     ider    Erfin  dung -     idie        Löcher    in an     sich    bekannter Weise     durch     Lochgruppen ersetzt, wie     beispielsweise    in     Fig.    13  dargestellt.

       Diese    zeigt     eine    Draufsicht auf ein     Blech-          s@egment,    bei     welcher    die     Löcher    27 jeweils zu einer  Lochgruppe 28     zusammengefasst    sind, Diese Anord  nung wird besonders     vorteilhaft    bei Wasserkraft  generatoren mit     senkrechter    Welle angewandt, wo  grosse     Kräfte    zu     beherrschen    und -daher     eine    grosse  Zahl von     .Bolzen    und Löchern     anzuordnen    sind.  



  Die     Fertigung    und der     Zusammenbau    derartiger       Blechsegrnentanordnungen    kann dann in an sich be  kannter Weise     etwa        wie    folgt vorgenommen     werden:

       Nach dem Stanzen der     leinzelnen        Sagenente    wenden  diese     geschichtet    und ,die dann in achsparalleler       Richtung        fluchtenden    Löcher     bzw.        Lochgruppen        bei-          spielsweise    so weit     aufgerieben,    dass     idie        durch    sie       hindurchzuführenden    Bolzen genügend     ,Platz,    wenn  auch     mit,enger    Toleranz, haben.

   Nachdem Einführen  der     Bolzen    wird d     arnn    ,das Blechpaket durch     geeignete     Massnahmen     mit    der     Läuferwelle    verbunden     und    so  alles     zusammengehalten.     



  Es     können    jedoch auch (die Löcher bzw. Loch  gruppen von vornherein so gross     ausgeführt    werden,  ,dass auch     nach        erfolgtem        Zusammenbau    und     trotz     der dabei entstehenden     Fertigungsungenauigkeiten     noch die Bolzen hindurchgeführt werden     können.     Auch .in     .diesem    Falle kann danach der Läufer einer  Schleuderprobe unterworfen werden, bei welcher sich  die     einzelnen    Blechsegmente     mit    einem Teil ihrer       Lochwandungen,

  einseitig    und mehr oder weniger eng  an die Bolzen anlegen,     während    auf der     anderen     Seite das Bolzens ein relativ grosser     Zwischenraum          zwischen    diesem und     ider        Lochwandung    entsteht.  Die bereits vor     der        Schleuderprobe    eingetriebenen  Teile werden dann zum Ausgleich der so entstande  nen Zwischenräume     in        bekannter    Weise nachgetrie  ben.  



       Allen,diesen        Fertigungsverfahren    haften     folgernde          Nachteile    an: Dias Aufreiben sämtlicher Löcher ver  langt     einen    erheblichen     Arbeitsaufwand    und dem  gemäss     eine        Verteuerung    aderelektrischen     Maschine,     wobei     noch    nicht     einmal    ein     sattes    Anliegen sämt-         licher        Blechsegmente    bzw.

   der     Lochwandungen    an  den     Bolzen    gewährleistet     ist.        'A'        bnliches        gilt    auch     für     die     Fertigung        nach        idem        Prinzip    des     Naehkeilens.     



  Daher wird     meiner        Weiterbildung    des Gegen  standes     edier        Erfindung        vorgeschlagen,    dass nur :die       Iden    Stossstellen der Blechsegmente     benachbarten    U  cher bzw.

   Lochgruppen mit enger     Toleranz        zu    den  in     ihnen    angeordneten     Bolzen        ausgebildet        ;sind;        die     Bolzen     in    ,den übrigen Löchern     ibzw.    Lochgruppen  liegen durch vergrösserte Ausbildung der     jeweiligen     Lochdurchmesser nicht ,an :den Lochwandungen an.

    Dabei kann man in vorteilhafter Weise die (den       Stossstellen    benachbarten Löcher     bzw.        Lochgruppen     vor .dem Schichten enger als die entsprechenden       Bolzen    ausbilden und nach dem     Schichten        .gemein-          sam    soweit     aufreiben,    dass die gewünschte enge  Toleranz erreicht wird.  



  Bei dem Läufer nach oder Erfindung greifen an  den Bolzen nur     definierte        Kräfte    an. Sie selbst wer  den, bei zu engem Lochabstand,     -durch    von den Ble  chen     ausgehende    Spannungen     nicht        verwölbt,    so dass       eine    zusätzliche     unnötige        Beanspruchung        vermieden     wird.

   Derartige Anordnungen ,sind     idann    besonders  vorteilhaft, wenn, wie beispielsweise bei     Wasserkraft-          generatoren    mit     senkrechter        Welle,    grosse     Kräfte        be-          herrrscht    werden müssen und daher eine grosse Zahl  von Bolzen den Löchern     anzuordnen        sind.  



  Laminated rotor of a large electrical machine made from individual sheet metal segments The laminated core of rotors: large electrical machines, especially those with a relatively large rotor diameter, are usually layered from sheet metal segments. Here:

  the edges (abutment points) of the sheet metal segments pointing in the circumferential direction butt against one another, so that the ring-shaped sheet metal results from a number of sheet metal segments butted in this way. This forms the yoke part for the magnetic flux, while the poles are arranged in, for example, dovetail-shaped grooves in the metal sheets and are firmly connected to them.

    However, the annular sheet metal can also be provided with grooves for receiving the electrical conductors, e.g. B. a full drum rotor, be formed; In this case, the specially trained poles are omitted.



  In order to hold the package formed from individual sheets (or their sheet metal segments) together, bolts are provided which are guided through corresponding holes in the sheet metal segments. The joints of the sheet metal segments are mostly not one behind the other in the axial direction, but are arranged offset from sheet metal layer to sheet metal layer; several sheet metal layers resulted in one layer and several layers the package height.

   Here: The layers are generally designed with one another with the same sequence of layers, whereby the sequence of layers means the distance between a joint in one position and the joint in the following position, etc.



  In known designs, several holes are provided within a sheet metal segment, one behind the other and mostly in the circumferential direction. be punched into the respective sheet metal segment at the same distance from one another.

   It follows that the bolts inserted through these holes are at different distances from: the respective joints within a sheet metal segment -: are. It also follows that: the bolt that passes through the entire stack height has a different distance from the abovementioned joint in each sheet metal layer than in the following layer.



  The object of the invention is to provide an optimal solution here compared to the known arrangements, in order to achieve a maximum holding force for the entire laminated core with as little expenditure of material, labor and time as possible.



  The subject matter of the invention is a rotor layered from individual sheet metal segments: a large electrical machine, in which several sheet metal layers of the sheet metal segments were: one layer and several layers the stack height of the:

   Rotor, the sheet metal segments being firmly connected to one another by means of bolts which are inserted through the holes,

      Furthermore, the sheet metal segments with their joints from sheet metal layer to sheet metal layer are replaced by a hole spacing or an integer multiple thereof and thus form a sequence of layers: (namely the consecutive number of:

  Sheet metal layer in which the next joint, i.e. offset by only one hole distance, is arranged). According to the invention, the number of holes per sheet metal segment is equal to the number of layers per layer; the layer sequence within a layer also obeys the following consequences: either, for the number: of layers <I> n </I> = even number : 1,3 <B> ... </B> (n-1), <I> n, </I> (n-2) ... 2 or, for <I> n </I> = odd number:

   1,3 <B> ... </B> <I> n, (n-1), (n-3) </I> <B> ... </B> <I> 2, </ I> where the subsequent layer is formed with the same sequence of layers as the previous one.



  The invention will be explained with reference to the drawing, for example. In it, idie Fig. 1 shows a known embodiment: a section of laminated sheet metal segments runners electrical Ma machines; FIGS. 2 to 6 show the load application points on four bolts of FIG. 1;

       7 to 12 show (the same as FIGS. 1 to 6, but in an embodiment according to the invention. FIG. 13 then explains a further development of the invention.



  When considering the drawing, it is assumed that, on the one hand, the holding forces resulting from the frictional forces cannot be determined exactly and are also significantly lower than those emanating from the bolts. They are therefore neglected;

      you can do @this, @because you are on the safe side. On the other hand, it is assumed that the direction of the main stress on the laminated core or the bolts arranged therein, especially if there are rotors in electrical machines with diameters of several meters, points in the circumferential direction;

   because with the radial sheet metal thicknesses of only about 30 cm, the forces acting radially outwards and so on: the bolts are extremely small.



  If one now unwinds the rotor circumference or the laminated core that forms it, the following results as an example of a known embodiment in FIG. 1 in an axially parallel section. Here, only one layer of five sheet metal layers 1 to 5 is shown;

      the other layers are therefore located below FIG. 1 and have been left out for reasons of clarity.

   Each sheet metal layer is made up of a number of sheet metal segments that butt against one another at the joint parts .6. These joints 6 are offset from one another by a hole spacing 7 from sheet metal layer to sheet metal layer and thus result in the storage sequence. The sheets or

   Sheet metal segments are "held together by bolts 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16" and firmly connected to the runner (not shown).



  If the bolts 9 to 13 and the forces acting on them are considered, FIGS. 2 to 6 are obtained.

   On the bolt 9, which is shown in FIG. 2, the uppermost and the sheet metal segment immediately below it engage in the directions of the arrows 17, 18, and only defined starting from these positions, since here in the immediate vicinity of the Bolt 9 joints 6 arranged,

  are. The lower .three sheet metal layers would ideally also be able to exert a force on the bolt that is theoretically identical to the forces 17, 18 shown in FIG. 2 in terms of their scalar value.

       However, it is easy to see from this consideration in connection with FIG.

   that shifts in the theoretical force distribution must occur even with the slightest manufacturing inaccuracies and that, for safety reasons, only those forces can be applied that are shown in FIG.

   For the moment, if you denote the forces 17, 18 each with P and the lever arm, i.e. H. the distance between the two points of application of the forces 17, 18 with b,. "for clockwise rotation a value of M = + P- b.

       The same is true for .die FIGS. 3 to 5, in which the forces 19 to 24 are shown with their respective points of application on the balconies 10 to 12. In these cases, too, M = -f- <I> P </I> # <I> b. </I> FIG. 6 now shows the force application 25, 26 on the bolt 13 . Moment M = <I> P - 4b. </I>



  It follows that with otherwise the same bolt diameter and the same directions of stress within the respective sheet metal segments in the known case shown, the same moment acts on four bolts, while the fifth bolt has to absorb four times the moment. On closer inspection, the same would result for the other bolts.

   The conclusion to be drawn from this is that with a bearing sequence 1, 2, 3, 4, 5, 1 .... a relatively low clamping torque is to be set for four bolts, while the clamping torque for the fifth bolt is quadrupled.



       If the number of metal sheets n is increased from five to eight, for example, then with an arrangement analogous to FIG. 1, the same torque would result for seven bolts, whereas the eighth bolt is affected by a torque that is 8-1 = 7 times higher .

         In general. it must therefore be said that in an arrangement equivalent to that of Fig. 1 the moment acting on the last bolt (n-1)

  -fold greater than that acting on the other bolts. Similar unfavorable conditions arise with all known other storage consequences. All bolts must therefore be dimensioned in such a way that they are able to absorb Idas (n-1) times the torque in relation to the minimum torque.



  In Fig. 7 a bearing sequence is now shown according to the invention on five sheet metal layers, in which probably at most "double the moment acts on each individual bolt as in the known arrangement according to FIG. 1; but no more."

   The quadrupling: of the moment at the last courtship (according to Fig. 1) is omitted with an RTI ID = "0002.0231" WI = "18" HE = "4" LX = "1608" LY = "1730"> arrangement according to the invention.

   To illustrate this in detail, Fig. 8 Abis 12 are analogous to Figs. 2 to 5:

  and, also like @Fig. 7 to FIG. 1, m * t i are provided with identical reference symbols. How easy it is to check applies to any other number of sheet metal layers,

          @that with a suitable choice of the bearing sequence never a higher moment than "double acts on the bolt.



  As a general law, it follows that the storage sequence n within a shift is to be built up according to the following sequence: either, for number of layers n = even number: 1, 3, 5. . . (n - 1); <I> n, (n-2), </I> (n-4) ... 2 or, for <I> n </I> = odd number: 1, <B> 3.5 ... </B> n,: (n, 1), (n-3) ... 2.



  An arrangement, the storage sequence according to the invention, therefore only requires pure compared to known arrangements new type of layering (layering sequence) of the individual sheet metal segments within each layer, without the sheet metal section having to be changed.

   The maximum possible moments that strike a bolt are now significantly reduced: In known arrangements they are <I> M = P - b - (n-1), </I> afs! O, to stay with the example according to the invention, M = P - b # -4;

          in fact, however, the number of sheet metal segment layers per layer is generally much higher and therefore also the value for (n -.1). In an arrangement according to the invention, the highest moment occurring is M = P <I> b - </I> [n- (n - 2)] <I> = P - b </I>. 2;

   so much less. The result is that you can reduce the previously relatively thick bolts and @ correspondingly large holes in the sheet metal segments accordingly, without the strength properties of the entire arrangement being reduced.

   The magnetic properties are also improved, since the holes in the sheet metal segments, depending on the value of their diameter, form a more or less large obstacle to the magnetic flux.



  The same success is achieved if - in a further development of the subject matter of the invention - the holes are replaced by groups of holes in a manner known per se, as shown for example in FIG.

       This shows a top view of a sheet metal segment in which the holes 27 are each combined to form a group of holes 28. This arrangement is used particularly advantageously in hydropower generators with a vertical shaft, where large forces have to be mastered and therefore a large number of .bolt and holes are to be arranged.



  The manufacture and assembly of such sheet metal core arrangements can then be carried out in a manner known per se as follows:

       After the individual sagittarius ducks have been punched, they are turned in a layered manner and the holes or groups of holes, which are then aligned in the axis-parallel direction, are, for example, rubbed open so that the bolts to be passed through them have enough space, albeit with a narrow tolerance.

   After inserting the bolts, thin, the laminated core is connected to the rotor shaft by suitable measures and thus everything is held together.



  However, the holes or groups of holes can also be made so large from the outset that the bolts can still be passed through even after assembly and despite the resulting manufacturing inaccuracies. In this case too, the runner can then be subjected to a centrifugal test in which the individual sheet metal segments with part of their hole walls,

  on one side and more or less closely to the bolt, while on the other side of the bolt a relatively large space is created between this and the hole wall. The parts already driven in before the centrifugal test are then nachgetrie ben in a known manner to compensate for the resulting gaps.



       All these manufacturing processes have the following disadvantages: The reaming of all the holes requires a considerable amount of work and, accordingly, an increase in the cost of the wire-electric machine, whereby not even a full concern of all sheet metal segments or

   the hole walls on the bolts is guaranteed. The same also applies to production according to the same principle of sewing wedges.



  Therefore, it is proposed to my further development of the subject edier invention that only: the ids of the joints of the sheet metal segments adjacent U cher or

   Hole groups are formed with a close tolerance to the bolts arranged in them; the bolts in, the remaining holes ibzw. Hole groups are not due to the enlarged design of the respective hole diameter: on the hole walls.

    In this case, the holes or groups of holes adjacent to the joints can advantageously be made narrower than the corresponding bolts before the layering and after layering they can be jointly reamed to such an extent that the desired tight tolerance is achieved.



  In the case of the rotor according to or the invention, only defined forces act on the bolts. If the hole spacing is too narrow, you will not be warped by the stresses emanating from the sheets, so that additional unnecessary stress is avoided.

   Such arrangements are particularly advantageous when, for example in the case of hydropower generators with a vertical shaft, large forces have to be controlled and therefore a large number of bolts have to be arranged in the holes.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Aus einzelnen Blechsegm@enten geschächteter Läu fer -einer elektrischen Grossmaschine, bei welchem mehrere Blechlagen der Blechsegmente eine Schicht, und mehrere Schichten die Pakethöhe des Läufers .ergeben, wobei die Blechsegmente .mittels Bolzen, welche durch in jenen : PATENT CLAIMS Runners sheathed from individual sheet metal segments - a large electrical machine, in which several sheet metal layers of the sheet metal segments make up one layer and several layers give the package height of the runner, the sheet metal segments using bolts, which are inserted into those: angeordnete Löcher gesteckt sind, untereinander fest verbunden sind, wobei ferner hin die Blechsegmente ,mit ihren Stossstellen von Blechlage zu Blechlage zueinander um einen Loch abstand oder ein ganzzahliges Vielfaches davon ver setzt sind und so eine Lagerfolge bilden, dadurch gekennzeichnet, arranged holes are inserted, are firmly connected to one another, furthermore the sheet metal segments, with their joints from sheet metal layer to sheet metal layer, are spaced apart by a hole or an integral multiple thereof and thus form a storage sequence, characterized in that dass idie Anzahl ider Löcher pro Blechsegment gleich der Anzahl der Lagen pro Schicht ist, dass weiterhin die Lagerfolge innerhalb einer Schicht dem Gesetzt nachstehender Folgen gehorcht: that the number of holes per sheet metal segment is equal to the number of layers per shift, that the storage sequence within a shift obeys the law of the following consequences: entweder, für die Anzahl der Lagen n = gerade Zahl: 1, 3<B>...</B><I>(n -1), n,</I> (n <I>-2)</I><B>...</B> 2 oder, für n=un- gerade Zahl: 1, 3<B>...</B><I>n,</I> i(n -l), (n-3)<B>...</B> 2, und wobei die jeweils nachfolgende Schicht mit der glei chen Lagerfolge ausgebildet ist wie die vorher gehende. either, for the number of layers n = even number: 1, 3 <B> ... </B> <I> (n -1), n, </I> (n <I> -2) </ I> <B> ... </B> 2 or, for n = odd number: 1, 3 <B> ... </B> <I> n, </I> i (n -l ), (n-3) <B> ... </B> 2, and the subsequent layer is designed with the same storage sequence as the previous one. UNTERANSPRÜCHE 1. Läufer nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Löcher in Lochgruppen angeordnet sind. 2. SUBClaims 1. Runner according to claim, characterized in that the holes are arranged in groups of holes. 2. Läufer nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, (dass nur die den Stossstellen der Blechsegmente benachbarten Löcher mit enger Toleranz zu Iden in ihnen angeordneten Bolzen , Runner according to claim and sub-claim 1, characterized in that (that only the holes adjacent to the joints of the sheet metal segments with close tolerance to the bolts arranged in them, ausgebildet sind und die Bolzen in den übrigen Löchern durch vergrösserte Ausmbildung der jeweiligen Lochdurchmesser an den Lochwandungen nicht an- liegen. 3. Läufer nach Patentanspruch und Unter anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass nur bei den Löchern, die den Stossstellen @benachbart und z. B. .in Lochgruppen angeordnet sind, die entspre chenden Bolzen an (den Lochwänden anliegen. are formed and the bolts in the other holes do not rest on the hole walls due to the enlarged formation of the respective hole diameters. 3. Runner according to claim and sub-claim 2, characterized in that only in the holes that @benachbart and z. B. Are arranged in groups of holes, the corresponding bolts on (the hole walls rest.
CH1361362A 1961-12-15 1962-11-20 Laminated rotor of a large electric machine made of individual sheet metal segments CH417750A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEL40728A DE1140638B (en) 1961-12-15 1961-12-15 Layers of large electrical machines made of individual sheet metal segments
DEL41031A DE1149096B (en) 1962-01-24 1962-01-24 Layers of large electrical machines made of individual sheet metal segments

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH417750A true CH417750A (en) 1966-07-31

Family

ID=25985491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH1361362A CH417750A (en) 1961-12-15 1962-11-20 Laminated rotor of a large electric machine made of individual sheet metal segments

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH417750A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3430396C2 (en) Brushless single-phase motor
DE2817951A1 (en) RUNNER FOR AN ELECTRIC MACHINE
DE2253820A1 (en) BRUSHLESS RELUCTANCING MACHINE, IN PARTICULAR RELUCTANCING MOTOR OF THE DISC DESIGN
DE2621301A1 (en) SELF-SYNCHRONIZED SYNCHRONOUS MOTOR
DE3224904C2 (en) Armored rotor for rotating field machines with permanent magnet excitation
EP0509119A1 (en) Rotor of an asynchronous machine
DE2738789C3 (en) Electric stepper motor
DE2953033A1 (en) RUNNERS WITH PROPELLED POLES FOR ELECTRICAL MACHINES
DE10005006A1 (en) Rotating electric machine e.g. DC machine, has approximately annular rotor coil supporting device with surface significantly enlarged in relation to its circumference
DE2416119B2 (en) ELECTROMAGNET
DE1902187C3 (en) Rotary piston machine
DE1638477C3 (en) Stand for a self-starting the synchronous motor
CH409099A (en) Vertical type electrical machine with a concrete ring surrounding the stator
DE2102803A1 (en) Runner for axial water turbines and the like
DE3031273A1 (en) ELECTROMAGNETIC DEVICE.
CH417750A (en) Laminated rotor of a large electric machine made of individual sheet metal segments
AT233108B (en) Laminated rotors of large electrical machines made from individual sheet metal segments
EP2422427B1 (en) Rotating electric machine, in particular double-feed asynchronous machine in the power range between 20mva and over 500mva
DE4330272C1 (en) Rotor arrangement for an electrical machine
DE3433647C2 (en) Shredding device for sewage systems
DE1513993A1 (en) Electric machine in disc design with spoke wheel-shaped runner
DE10037787B4 (en) Permanent magnet synchronous machine
DE202006012412U1 (en) Electric motor, has set of notches provided at outer circumference of shaft section, where distance of pair of adjacent notches is more or equal to inner diameter and is less than outer diameter of shaft
DE1140638B (en) Layers of large electrical machines made of individual sheet metal segments
CH452673A (en) Rotor of a rotating electrical machine