Anordnung zum axialen Zusammendrücken und Zusammenhalten von Ständerblechgaketen einer rotierenden elektrischen Maschine Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anord nung zum axialen Zusammendrücken und Zusam menhalten von Ständerblechpaketen einer rotierenden elektrischen Maschine, z.B. Wechselstrommaschine, mit einem geschichteten, nutengewickelten Ständer und einem von diesem umschlossenen Leiter.
Es ist bekannt, eine solche Anordnung wie einen Druckring mit Fingern auszuführen, die derart an geordnet sind, dass sie gegen die axialen Flächen der Ständerenden drücken. Wenn der Druckring aus ferromagnetischem Material ausgeführt wird, ist er ein guter Leiter für den von den Ständerspulenköpfen herrührenden magnetischen Streufluss und leitet die sen von Pol zu Pol, was grosse Zusatzverluste verur sacht. Ein ganz aus urimagnetischem Material ausge führter Druckring würde andererseits sehr kostspielig sein.
Man hat deshalb auch Druckringe verwendet, die aus zwei separaten, ringförmigen Konstruktions elementen zusammengesetzt sind, von welchen das eine aus ferromagnetischem und das andere aus uri magnetischem Material ausgeführt ist, und zwar der art, dass die Anliegefläche des urimagnetischen Teils am Ständerkern radial innerhalb der Anliegefläche des magnetischen Teils am Ständerkern liegt.
Das urimagnetische Konstruktionselement kann bei den bekannten Anordnungen mit einem eigenen Organ zur Ausübung eines axialen Druckes auf dieses Element versehen werden, z.B. mit Schraubenbolzen, die durch den Ständerkern gehen. Eine solche Lösung bringt jedoch bedeutende Nachteile mit sich. Bei der Mehrzahl von bekannten Anordnungen hat man statt dessen das ringförmige Konstruktionselement, das den radial äusseren magnetischen Teil des Druckringes bildet, derart ausgeführt und angeordnet, dass axiale Kräfte von diesem zu dem radial inneren, urimagne tischen Druckringteil übergeführt werden.
Dies hat man bei den bekannten Anordnungen dadurch er reicht, dass man die beiden Elemente längs einer ge wissen Strecke einander überlappen lässt, wobei der magnetische Teil in der Überlappung axial ausserhalb des urimagnetischen Teils liegt, d.h. in einem grösse- ren Abstand vom Ständerende als dieser, wie in Fig. 1 gezeigt ist, die im Schnitt eine Einzelheit eines be kannten Druckringes darstellt.
In Fig. 1 bezeichnet 1 den Ständerkern, 4 die Spulenköpfe, 2 den magnetischen Teil des Druck ringes und 3 ein ringförmiges Konstruktionselement aus Messing.
Dadurch, dass das magnetische Konstruktions element der oben beschriebenen Anordnung in der Überlappung axial ausserhalb des urimagnetischen Elements liegt, wird die Konstruktion in mancherlei Hinsicht unvorteilhaft. So wird z.B. der Flussweg von den Spulenköpfen zum magnetischen Konstruktions element verhältnismässig kurz. Da der urimagnetische Teil gewöhnlich aus einem elektrisch gut leitenden Material besteht, wäre es wünschenswert, diesen Teil für eine Abschirmung des Streuflusses auszunützen.
Es ist aber bei der oben beschriebenen Anordnung nicht möglich, den urimagnetischen Teil so anzuord nen, dass der Streufluss vom magnetischen Teil des Druckringes abgelenkt wird.
Die Erfindung ermöglicht, die oben genannten Mängel zu beheben, wenn sie auf dem Prinzip auf gebaut ist, das für axiales Zusammendrücken des Ständerblechpaketes vorgesehene Organ derart aus einem magnetischen und einem urimagnetischen Teil zusammenzusetzen, dass der Streufluss den unma- gnetischen Teil passieren muss, ehe er in den magne tischen Teil eindringt.
Dies kann dann erreicht werden, wenn man das konventionelle Prinzip für Kraftübertragung zwischen dem urmagnetischen und magnetischen Teil aufgibt und stattdessen die Kraft über eine Schweissverbin dung zwischen den zwei Teilen überführt, die dann axial nebeneinander, mit dem urmagnetischen Teil zu äusserst, wenigstens über dem Hauptteil der ra dialen Strecke zwischen Zahnwurzel und Aussen peripherie des Ständerkerns, angeordnet werden.
Die Erfindung betrifft somit eine Anordnung zum axialen Zusammendrücken und Zusammenhalten des Ständerblechpakets einer rotierenden elektrischen Maschine mit einem geschichteten, putengewickelten Ständer und einem von diesem umschlossenen Läufer, welche Anordnung an jedem Ständerende eine An zahl radial gerichteter Druckfinger aufweist, die je eine axiale Kraft auf einen Ständerzahn ausüben, wo bei die Länge der Druckfinger grösser ist als der Unterschied zwischen dem inneren und äusseren Durchmesser des Ständerkerns. Sie ist dadurch ge kennzeichnet,
dass jeder Druckfinger aus einem er sten Teil aus urmagnetischem Metall und einem zweiten Teil aus ferromagnetischem Material besteht, welche Teile derart zusammengeschweisst sind, dass die Anliegefläche des genannten ersten Teils an der Endfläche des Ständerkerns radial ausserhalb der An liegefläche des genannten zweiten Teils an der End- fläche des Ständerkerns liegt,
und dass jeder Punkt im genannten zweiten Teil wenigstens über dem Hauptteil der radialen Strecke zwischen der Zahn wurzel und dem Aussenumfang des Ständerkerns axial innerhalb von in demselben radialen Abstand liegenden Punkten im genannten ersten Teil liegt.
Im folgenden wird eine beispielsweise Ausfüh rungsform der Erfindung unter Hinweis auf Fig. 2 und 3 der Zeichnung beschrieben, in der Fig. 2 eine Einzelheit einer Synchronmaschine mit einer erfin dungsgemässen Anordnung in axialem Schnitt zeigt.
Fig. 3 zeigt einen Teil der Druckfinger der Anord nung in axialer Ansicht. In der Zeichnung bezeichnet 5 den geschichteten Ständerkern der Synchronma schine;
6 sind axiale Balken des Ständergehäuses; 7 ist der Läufer, und 8 sind die Spulenköpfe der Stän- derwicklung. Die Ständerbalken 6 sind zentral in dem umgebenden Ständergehäuse 9 befestigt, u.a. mit Hilfe von in Axialebenen angeordneten Konstruktionsele menten 10, die aus massivem Stahlblech geformt und an dem Ständergehäuse 9 und den Ständerbalken 6 festgeschweisst sind.
Das Blechpaket des Ständerkerns wird mittels von den Druckfingern 11 gegen die End- flächen des Ständerkerns ausgeübten axialen Kräfte zusammengepresst. Die Druckfinger 11 erstrecken sich in radialer Richtung von der Zahnspitze zu der Aussenkante des Ständerkerns und auch radial aus- serhalb der Balken 6.
Mit seinem radial äusseren Ende liegt jeder Druckfinger an einer in einer Radialebene liegenden Fläche 12 an, die auf einem vom Konstruk tionselement 10 getragenen Stützelement 13 geformt ist. Die Druckfinger sind in Gruppen angeordnet, die je drei Finger 11 enthalten, die an radial ausserhalb der Finger angeordneten Druckringsegmenten 14 aus Stahl festgeschweisst sind.
Die Segmente 14 sind in tangentialer Richtung durch Spalte 15 voneinander getrennt und mit axialen Ausbohrungen 18 versehen, die für durchgehende Bolzen 19 vorgesehen sind, die mit ihrem einen Ende in Balken 6 festgeschraubt und in ihrem anderen Ende mit Muttern 15 versehen sind, die die Ringsegmente 14 und damit die Druck finger axial nach innen drücken. Jeder Druckfinger 11 ist von einem Teil 16 aus magnetischem Material und einem Teil 17 aus urmagnetischem Material zu sammengesetzt, welche Teile zusammengeschweisst sind.
Der Teil 17 besteht aus zwei tangential neben einander angeordneten Schienen 20 aus urmagneti- schem Material und ist mit einer Abstufung ausgebil det, die an einer entsprechenden abgestuften Fläche am Ständerende anliegt, welche Fläche dadurch zu standegebracht worden ist, dass die äussersten Ständer bleche mit einem axial nach innen zunehmenden Innendurchmesser ausgeführt wurden.
Die einzige magnetische Verbindung, die den Streufluss von Pol zu Pol leiten kann, besteht aus den tangential hinter einander angeordneten Segmente 14. Da diese mit einem relativ kleinen Querschnitt ausgeführt und in einem grossen Abstand von den Spulenköpfen ange ordnet sind, wird der Streufluss sehr klein. Hierzu tragen auch die Kupferhülsen 21 bei, die die Ring segmente 14 umschliessen.
Mit Bezug auf die Herstellung ist es ein Vorteil, dass der urmagnetische Teil 17 des Druckfingers, der auf Grund von speziellen Materialeigenschaften kaum mittels Sauerstoffschneiden geformt werden kann, eine so unkomplizierte Form hat, dass schräg abgeschnittene Schienenstücke mit einer Standard dimension verwendet werden können. Das kostbare urmagnetische Rohmaterial wird dabei beinahe 100%ig ausgenützt.