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PATENTANSPRÜCHE
1.Stator einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Turbogenerators, enthaltend ein Gehäuse, das mit seinen Trag- füssen auf einem Fundament befestigt ist, einen Kern aus lamelliertem Material, der sich im Gehäuse befindet und dessen Bleche in Axialrichtung mittels Spannrippen zusammengezogen sind, die in Nuten gleichmässig am Umfang der äusseren Kernfläche verteilt sind, dadurch gekennzeichnet, das nur diejenigen Spannrippen (5), die gegenüber den Abschnitten des Gehäuses (2) mit der grössten Steifigkeit liegen, am Gehäuse (2) befestigt und federnd ausgeführt sind.
2. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die federnden Spannrippen (5), die am Gehäuse (2) befestigt sind, im Bereich der Tragfüsse (3) des Gehäuses (2) und die übrigen Spannrippen (6) auf dem übrigen Teil der äusseren Fläche des Kerns (1) liegen.
3. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die federnden Spannrippen (5), die am Gehäuse (2) befestigt sind, im Bereich der Tragfüsse (3) des Gehäuses (2) und im Bereich des Fundaments (4) liegen, und die anderen Spannrippen (6) auf dem übrigen Teil der äusseren Fläche des Kerns (1) angeordnet sind.
4. Stator nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Tragfüsse (3) des Gehäuses (2) zusätzliche federnde Rippen (17) angeordnet sind, die mit dem Gehäuse (2) verbunden und in den Nuten (11) der äusseren Fläche des Kerns (1) zwischen den federnden Spannrippen (5) angebracht sind.
5. Stator nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannrippen (6), die gegenüber den Abschnitten des Gehäuses (2) mit kleinerer Steifigkeit liegen, auf der Oberfläche des Kerns (1) in der Längsrichtung mittels verbindender Hilfselemente (12) befestigt sind.
6. Stator nach den Ansprüchen 1-3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige verbindende Hilfselement als eine Klammer (12) ausgebildet ist, die die Rippe (6) umgibt, die sich auf die Oberfläche des Kerns (1) stützt und die mit der Rippe (6) mittels einer Schraube (13) verbunden ist.
Die Erfindung betrifft einen Stator einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Turbogenerators grosser Leistung.
Beim Betrieb einer grossen elektrischen Maschine wird der Kern ihres Stators beim Zusammenwirken mit dem Magnetfeld des sich drehenden Rotors deformiert. Die Verzerrung des Querschnittes vom Statorkern läuft kreisförmig synchron mit dem Rotor und erregt dabei radiale und tangentiale Vibrationen des Kerns. Die obengenannten Vibrationen werden auf das Gehäuse des Stators und auf das Fundament übertragen, wobei sie ein erhöhtes akustisches Geräusch hervorrufen und zur Ermüdungsbeschädigung der Kernbefestigungselemente im Gehäuse, des Gehäuses selbst und der auf dem Fundament neben der elektrischen Maschine aufgestellten Apparaturen führen können. Zur Begrenzung einer Übertragung der Kernvibration auf das Gehäuse und das Fundament wird eine federnde Befestigung des Kerns im Statorgehäuse verwendet.
Es sind Ausführungen des Stators von elektrischen Maschinen bekannt (z. B. Frankreich-Patent Nr. 1409 117 und USA Patent Nr. 3064 152), in denen der Kern im Gehäuse mittels federnden Elementen, die an den Stirnseiten des Kerns liegen, befestigt wird. Die Nachteile solcher Ausführung sind folgende: der Kern muss in einem speziellen inneren Gehäuse montiert werden, es sind beträchtliche Biegungsverformungen des Kerns bei seiner grossen Länge, sowie rein konstruktive Schwierigkeiten bei der Entwicklung von kleinen Dämpfern zu verzeichnen, die gleichzeitig die Bedingungen hohe Festigkeit und Nachgiebigkeit erfüllen.
Es sind solche Statorbauarten bekannt. in denen die Kernbefestigung im Maschinengehäuse nach zwei - vier Mantellinien der äusseren zylindrischen Fläche des Kerns erfolgt. In diesem Fall wird der Kern ebenfalls im inneren Gehäuse montiert, an dem federnde Elemente befestigt werden, welche gewöhnlich Blattfedern darstellen, die tangential zum Kernrükken angeordnet sind und die das innere Gehäuse mit dem Gehäuse des Turbogeneratorstators verbinden (siehe z. B. die DT-Patentschrift Nr. 836683, den UdSSR-Urheberschein Nr.
149 824). Die Konstruktionen solcher Art sind kompliziert wegen des vorhandenen inneren Gehäuses. Bei den Vibrationen geschieht eine Beschädigung der starren Verbindung des inneren Gehäuses mit dem Kern, es erhöhen sich die Vibrationen und das Geräusch, es entsteht als zusätzliches Problem. die Festigung des inneren Gehäuses sicherzustellen. Ausserdem isolieren die Blattfedern das Gehäuse und Fundament der elektrischen Maschine nur von den radialen Komponenten der Kernvibration.
Es besteht auch eine Bauart des Stators mit einer sogenannten mehrpunktigen Verbindung des Kerns mit dem Gehäuse.
wenn eine grosse Zahl der federnden Elemente gleichmässig über die Länge und den Umfang des Stators verteilt ist. In diesem Fall werden die federnden Elemente üblicherweise an den Spannrippen des Kerns befestigt oder werden als Ganzes mit ihnen ausgebildet (siehe z. B. die Patentschriften von Grossbritannien Nr.821 612,784441. Patentschrift der USA Nr.
2811 659, Patentschrift der BRD Nr.1031 312, Urheberschein der UdSSR Nn Nr.127 316) und haben eine Nachgiebigkeit sowohl in radialer, als auch in tangentialer Richtung. Somit führen die Spannrippen, die gleichmässig auf dem Umfang der äusseren Kernfläche verteilt und mit dem Kern mittels Schwalbenschwanz-Verschlüsse verbunden sind, nicht nur das Zusammendrücken des Kerns in axialer Richtung aus, sondern sind zugleich Elemente zur Kernbefestigung am Statorgehäuse. Da das Gehäuse zwei Tragfüsse hat, die auf dem Fundament aufgestellt sind, ist die Gehäusesteifigkeit längs dem Kreisumfang ungleich. Die grösste Steifigkeit hat das Gehäuse im Bereich der Tragfüsse.
Deshalb liegt der Nachteil der Kernbefestigung mittels Spannrippen darin, dass das Gehäuse mit dem Kern an der ganzen Oberfläche verbunden ist, d. h. in den Punkten sowohl der minimalen, als auch maximalen Amplituden der Gehäusevibration. Da die Energie, die während einer Schwingungsperiode durch ein einzelnes federndes Glied übertragen wird, dem Produkt aus Schwingungsamplituden am Eingang und am Ausgang direkt proportional ist, so kann in solchen Bauarten der federnden Befestigung des Statorkerns die Vibrationsenergie, die auf das Gehäuse und das Fundament übertragen wird, eine beträchtliche Grösse erreichen.
Ausserdem erfahren die Spannrippen in solchen Konstruktionen ungleichmässige statische Belastung durch das Kerngewicht und das Drehmoment. Die grösste Belastung erfahren die Seiten- und Unterrippen. Die oberen Rippen sind schwach belastet, da die radialen Deformationen in ihnen wegen des Kerngewichts und wegen der Durchmesservergrösserung des Kerns beim Zusammenpressen entgegengesetzte Richtungen haben und gegenseitig kompensiert werden. Während des Betriebs der elektrischen Maschine geschieht infolge der Vibration ein Verschleiss der Kontaktflächen in den Nuten der Schwalbenschwänze der Rippen, es vergrössern sich die Spalte und die oberen Rippen werden völlig entlastet.
Die entlasteten oberen Rippen können selbständige Schwingungen mit grossen Amplituden und Zusammenstössen in den Nuten ausführen, was zur Vergrösserung des Maschinengeräusches führt und eine Beschädigung der Statorkernbefestigungen hervorrufen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Kon
struktion des Stators einer elektrischen Maschine mit federnder Befestigung des Kerns im Gehäuse zu schaffen. in der eine rationelle Verteilung der federnden Verbindungen des Kerns mit dem Gehäuse zur Herabsetzung der auf das Gehäuse und das Fundament übertragenen Vibrationen und Geräusche.
sowie die Beseitigung der Möglichkeit von selbständigen Schwingungen der federnden Spannrippen des Kerns mit grossen Amplituden und Zusammenstösssen in den Nuten der Schwalbenschwänze gewährleistet wird.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass im Stator der elektrischen Maschine, enthaltend ein auf dem Fundament mit seinem Tragfüssen ruhendes Gehäuse, einen Kern aus einem lamellierten Material, der sich im Gehäuse befindet und dessen Bleche in der Axialrichtung mit Hilfe von Spannrippen zusammengezogen sind, die gleichmässig am Umfang der äusseren Kernfläche verteilt sind, gemäss der Erfindung nur jene Spannrippen, die gegenüber den Gehäuseteilen mit der grössten Steifigkeit liegen, am Gehäuse befestigt und federnd ausgeführt sind.
Die hier vorgeschlagenen Statorausführung gewährleistet ein niedriges Niveau der Vibrationen und des Geräusches, da der Kern mit dem Gehäuse nur an jenen Stellen verbunden ist, wo das Gehäuse am wenigsten auf die Vibrationserregung reagiert. Es wird die Zuverlässigkeit der Bauart erhöht, da die Rippen, die mit dem Gehäuse verbunden sind, gleichmässiger belastet werden, und es entfällt die Möglichkeit zur Entlastung einzelner Rippen.
Nachfolgend wird die Erfindung durch Beispiele ihrer Ausführung und beigefügte Zeichnungen erläutert: es zeigt: Fig. 1 den Stator einer elektrischen Maschine mit federnder Befestigung des Kerns im Gehäuse, gemäss der Erfindung, Querschnitt;
Fig. 2 die federnde Spannrippe, die im Kern und Statorgehäuse befestigt ist gemäss der Erfindung;
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 111-111 in Fig. 2;
Fig. 4,5 die Befestigung der Spannrippen, die nicht mit dem Gehäuse verbunden sind, am Statorkern, gemäss der Erfindung;
Fig. 6 Stator der elektrischen Maschine, in dem die Befestigung des Stators im Kern mit Hilfe von federnden Spannrippen erfolgt, die im Bereich der Tragfüsse und des Fundaments liegen, gemäss der Erfindung, Querschnitt.
In Fib;. ist der Stator einer elektrischen Maschine darge- stellt, der einen Kern 1 aus einem lamellierten Material enthält, welcher im Gehäuse 2 befestigt ist, das mit dem Tragfüssen 3 auf einem Fundament 4 steht. Der Kern 1 ist in der Axialrichtung zusammengepresst mit Hilfe von Spannrippen 5,6 die an der äusseren Fläche des Kerns 1 liegen und mit dem Kern 1 auf seiner ganzen Länge mittels Verschlüssen 7 des Schwalbenschwanz-Typs verbunden sind. Die Spannrippen 5,6 sind gleichmässig auf dem Umfang der äusseren Kernfläche 1 sowohl gegenüber den Bereichen des Gehäuses 2 mit grösster Steifigkeit als auch gegenüber den Bereichen des Gehäuses 2 mit kleinster Steifigkeit verteilt.
Der Bereich der grössten Steifigkeit des Gehäuses 2 in dieser Variante der Ausführung ist der Bereich der Tragfüsse 3, d. h. die seitlichen Abschnitte des Stators, und der Bereich der kleinsten Steifigkeit des Gehäuses ist der obere Abschnitt des Stators. Die Spannrippen 5, die sich im Bereich der Tragfüsse 3 befinden, sind federnd durch Fräsen von Nuten 8 (Fig. 2,3) im Körper der Rippe 5 ausgeführt und sind mit dem Gehäuse 2 durch Schweissen 9 und Ubergangswinkel 10 verbunden. Die Spannrippcn 6 (Fig. 1), die weit von den Tragfüssen 3 des Stators in den Bereichen des Gehäuses 2 mit kleinerer Steifigkeit, d. h. die oberen und unteren Abschnitte des Kerns 1 in Fig. 1, liegen, sind mit dem Gehäuse 2 nicht verbunden.
Diese Rippen 6 erfüllen nur die Funktion von Spannstiften des Kerns 1 und dienen zu seiner gleichmässigen Umpressung, und darum sind sie zur Technologievereinfachung unelastisch ausgeführt (die Längsnuten in ihnen werden nicht gefräst).
In Fig. 4 ist eine Variante der Befestigung der Spannrippen 6, die mit dem Gehäuse 2 nicht verbunden sind, an der äusseren Fläche des Kerns 1 zwecks Verhinderung ihrer Verstellung in den Nuten 11 der Schwalbenschwänze in den Grenzen des Spaltes während der Vibration und damit der Ausschliessung des Zusatzgeräusches gezeigt. In einigen Punkten längs der Rippe 6 sind Klammern 12 angebracht. Eine Schraube 13, die in das Gewindeloch 14 der Rippe 6 eingeschraubt ist, stützt sich mit ihrem Kopf gegen die Klammer 12 ab, indem sie die Rippe 6 vom Kern 1 wegdrückt und den Schwalbenschwanz 7 in der Nut 11 verkeilt. Um eine Schwächung der Spannung der Schraube 13 zu verhüten, sind unter ihren Kopf Federscheiben gelegt (in der Zeichnung nicht gezeigt).
In Fig. 5 ist eine Variante der paarweisen Befestigung der Rippen 6 auf der äusseren Fläche des Kerns 1 gezeigt. Querplatten 15, die in mehreren Querschnittsprofilen über die Länge des Kerns 1 angeordnet sind, werden an ihren Enden mittels Schrauben oder durch Schweissen 9 mit zwei benachbarten Rippen 6 verbunden. In das Gewindeloch der Platte 15 ist die Schraube 13 eingeschraubt, die sich über eine Sohle 16 gegen den Kern 1 abstützt. Diese Ausführung gewährleistet eine viel höhere Zuverlässigkeit der Befestigung der Rippen 6 in Bezug auf die Wirkung: der Tangentialvibrationen. Um eine Spannungsschwächung zu verhüten, sind unter das Stützende der Schraube 13 Federscheiben eingelegt (in der Zeichnung nicht gezeigt).
Es sind auch andere Varianten der Befestigung der Spannrippen 6 des Kerns 1 möglich, die nicht mit dem Gehäuse 1 verbunden sind. Um die Festigkeit der federnden Befestigung des Kerns 1 im Bereich der Tragfüsse 3 des Gehäuses 2 zu gewährleisten, sind zusätzliche federnde Rippen 17 (Fig. 1) vorgesehen.
Die zusätzlichen Rippen 17 werden zwischen den federnden Hauptrippen 5 angeordnet und am Kern 1 und Gehäuse 2 ebenso befestigt wie die Rippen 5. Dazu werden auf der äusseren Fläche des Kerns 1 zusätzliche Nuten für den Schwalbenschwanz 7 der zusätzlichen Rippen 17 vorgesehen. Die zusätzlichen Rippen 17 sind zwecks der Symmetrie der Umpressung des Kerns 1 nicht an den Enden mit (in der Zeichnung nicht gezeigten) den Druckplatten des Kerns 1 verbunden und sind nicht mit der Axialkraft belastet.
In Fig. 6 ist eine Statorvariante gezeigt, in der der Kern 1 im Gehäuse 2 mittels federnden Spannrippen 5 befestigt ist, die im Bereich der Tragfüsse 3 und im Bereich des Fundaments 4 liegen. In diesem Fall werden nur im oberen Abschnitt die Spannrippen 6 nicht mit dem Gehäuse 2 verbunden sein. Diese Variante hat den Vorteil, dass die Notwendigkeit der Anbringung von zusätzlichen Rippen in den Seitenabschnitten nicht nötig ist.
Beim Betrieb einer elektrischen Maschine werden wegen der radialen und tangentialen Nachgiebigkeit der Spannrippen 5 (Fig. 1) mit federnder Befestigung die Vibrationen des Kerns 1 auf das Gehäuse 2 mit Abschwächung übertragen. Da das Gehäuse 2 im Bereich der Tragfüsse 3 des Stators, wo die federnden Spannrippen 5 befestigt werden, die grösste dynamische Steifigkeit hat und am mindesten auf die Vibrationserregung reagiert, so werden die Vibrationen des Gehäuses 2 und des Fundaments 4 beträchtlich erniedrigt im Vergleich mit dem Fall, wo der Kern 1 am ganzen Umfang des Stators befestigt ist.
Im oberen und unteren Teil des Stators, wo der Kern 1 nicht mit dem Gehäuse 2 verbunden ist, wird die Vibration des Kerns 1 auf das Gehäuse 1 nicht übertragen. Die Befestigung der oberen und unteren Rippen 6 auf dem Rücken des Kerns 1 mittels zusätzlicher Verbindungselementen 12, 15 (Fig. 4,5) schliesst die selbständige Vibration dieser Rippen mit den Stössen in der Nut 11 des Schwalbenschwanzes aus, und das Statorgehäuse wird kleiner.
Untersuchungen haben gezeigt, dass die Verlegung aller federnder Befestigungselemente in den Bereich der Tragfüsse des Stators (ohne ihre gesamte Steifigkeit und Festigkeit zu ändern) zu einer beträchtlichen Herabsetzung der Gehäuse und Fundamentvibrationen führt. Zugleich wird das Statorgeräusch verkleinert, das mit der Ubertragung der hochfrcquenten Tonvibrationen auf das Gehäuse verbunden ist, und es erhöht sich die Zuverlässigkeit der Arbeit der elektrischen Maschine.
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PATENT CLAIMS
1. Stator of an electrical machine, in particular a turbo generator, containing a housing which is fastened with its support feet on a foundation, a core made of laminated material, which is located in the housing and whose sheets are drawn together in the axial direction by means of tensioning ribs, which in Grooves are evenly distributed on the circumference of the outer core surface, characterized in that only those clamping ribs (5) which lie opposite the sections of the housing (2) with the greatest rigidity are attached to the housing (2) and are designed to be resilient.
2. Stator according to claim 1, characterized in that the resilient tensioning ribs (5), which are attached to the housing (2), in the region of the support feet (3) of the housing (2) and the remaining tensioning ribs (6) on the remaining part the outer surface of the core (1).
3. Stator according to claim 1, characterized in that the resilient tensioning ribs (5) which are attached to the housing (2) lie in the region of the support feet (3) of the housing (2) and in the region of the foundation (4), and the other tensioning ribs (6) are arranged on the remaining part of the outer surface of the core (1).
4. Stator according to claims 1 and 2, characterized in that in the area of the support feet (3) of the housing (2) additional resilient ribs (17) are arranged, which are connected to the housing (2) and in the grooves (11) the outer surface of the core (1) are mounted between the resilient tensioning ribs (5).
5. Stator according to claims 1 to 3, characterized in that the tensioning ribs (6), which lie opposite the sections of the housing (2) with a lower rigidity, on the surface of the core (1) in the longitudinal direction by means of connecting auxiliary elements (12 ) are attached.
6. Stator according to claims 1-3 and 5, characterized in that the respective connecting auxiliary element is designed as a bracket (12) which surrounds the rib (6) which is supported on the surface of the core (1) and which is connected to the rib (6) by means of a screw (13).
The invention relates to a stator of an electrical machine, in particular a high-output turbo generator.
When operating a large electrical machine, the core of its stator is deformed when it interacts with the magnetic field of the rotating rotor. The distortion of the cross-section of the stator core runs circularly synchronously with the rotor and excites radial and tangential vibrations of the core. The vibrations mentioned above are transmitted to the stator housing and the foundation, causing increased acoustic noise and fatigue damage to the core fasteners in the housing, the housing itself and the equipment installed on the foundation next to the electrical machine. A resilient fastening of the core in the stator housing is used to limit the transmission of the core vibration to the housing and the foundation.
There are known designs of the stator of electrical machines (e.g. French patent No. 1409 117 and USA patent No. 3064 152) in which the core is fastened in the housing by means of resilient elements which are located on the end faces of the core . The disadvantages of such a design are as follows: the core must be mounted in a special inner housing, there are considerable bending deformations of the core with its great length, as well as purely structural difficulties in the development of small dampers, which at the same time require the conditions of high strength and flexibility fulfill.
Such types of stator are known. in which the core is fastened in the machine housing along two or four surface lines of the outer cylindrical surface of the core. In this case, the core is also mounted in the inner housing, to which resilient elements are attached, which usually represent leaf springs which are arranged tangentially to the core back and which connect the inner housing to the housing of the turbo-generator stator (see e.g. the DT- Patent No. 836683, the USSR Copyright License No.
149 824). Such constructions are complicated because of the internal housing. The vibrations damage the rigid connection of the inner housing with the core, the vibrations and the noise increase, and this creates an additional problem. ensure the consolidation of the inner housing. In addition, the leaf springs isolate the housing and foundation of the electrical machine only from the radial components of the core vibration.
There is also a design of the stator with a so-called multi-point connection of the core to the housing.
when a large number of the resilient elements are evenly distributed over the length and circumference of the stator. In this case, the resilient elements are usually attached to the tensioning ribs of the core or are formed as a whole with them (see, e.g., United Kingdom Patent Nos. 821 612,784441. U.S. Patent No.
2811 659, patent specification of the Federal Republic of Germany No. 1031 312, copyright of the USSR Nn No. 127 316) and are flexible in both radial and tangential directions. The clamping ribs, which are evenly distributed over the circumference of the outer core surface and are connected to the core by means of dovetail fasteners, not only compress the core in the axial direction, but are also elements for securing the core to the stator housing. Since the housing has two supporting feet that are set up on the foundation, the housing rigidity is unequal along the circumference. The housing has the greatest rigidity in the area of the support feet.
Therefore, the disadvantage of the core fastening by means of tension ribs is that the housing is connected to the core over the entire surface, i. H. in the points of both the minimum and maximum amplitudes of the housing vibration. Since the energy that is transmitted by a single resilient member during an oscillation period is directly proportional to the product of the vibration amplitudes at the input and at the output, in such types of resilient fastening of the stator core the vibration energy that is transmitted to the housing and the foundation will reach a considerable size.
In addition, the tension ribs in such constructions experience uneven static loading from the core weight and torque. The side and lower ribs experience the greatest stress. The upper ribs are lightly loaded because the radial deformations in them because of the weight of the core and because of the increase in diameter of the core when pressed together have opposite directions and are mutually compensated. During operation of the electrical machine, the vibration causes wear on the contact surfaces in the grooves of the dovetail of the ribs, the gaps enlarge and the upper ribs are completely relieved.
The relieved upper ribs can carry out independent vibrations with large amplitudes and collisions in the slots, which leads to an increase in machine noise and can damage the stator core fastenings.
The invention is based on the object of such a Kon
Structure of the stator of an electrical machine with resilient fastening of the core in the housing. in which a rational distribution of the resilient connections of the core with the housing to reduce the vibrations and noises transmitted to the housing and the foundation.
and the elimination of the possibility of independent vibrations of the resilient tensioning ribs of the core with large amplitudes and collisions in the grooves of the dovetail is guaranteed.
The object is achieved in that in the stator of the electrical machine, containing a housing resting on the foundation with its support feet, a core made of a laminated material, which is located in the housing and whose sheets are drawn together in the axial direction with the help of tensioning ribs, which are evenly distributed on the circumference of the outer core surface, according to the invention, only those tensioning ribs which lie opposite the housing parts with the greatest rigidity, are attached to the housing and are designed to be resilient.
The stator design proposed here ensures a low level of vibration and noise, since the core is only connected to the housing at those points where the housing reacts least to the vibration excitation. The reliability of the design is increased because the ribs that are connected to the housing are loaded more evenly, and the possibility of relieving individual ribs is eliminated.
The invention is explained below by means of examples of its embodiment and the accompanying drawings: FIG. 1 shows the stator of an electrical machine with resilient fastening of the core in the housing, according to the invention, cross section;
2 shows the resilient tensioning rib which is fastened in the core and stator housing according to the invention;
Fig. 3 is a section along line 111-111 in Fig. 2;
4,5 the fastening of the tensioning ribs, which are not connected to the housing, on the stator core, according to the invention;
6 shows the stator of the electrical machine in which the stator is fastened in the core with the aid of resilient tensioning ribs which are in the area of the support feet and the foundation, according to the invention, cross section.
In Fib ;. the stator of an electrical machine is shown, which contains a core 1 made of a laminated material which is fastened in the housing 2, which stands with the support feet 3 on a foundation 4. The core 1 is compressed in the axial direction by means of tensioning ribs 5, 6 which lie on the outer surface of the core 1 and are connected to the core 1 over its entire length by means of fasteners 7 of the dovetail type. The tensioning ribs 5, 6 are evenly distributed over the circumference of the outer core surface 1 both in relation to the areas of the housing 2 with the greatest rigidity and in relation to the areas of the housing 2 with the lowest rigidity.
The area of the greatest rigidity of the housing 2 in this variant of the embodiment is the area of the support feet 3, i. H. the side sections of the stator, and the area of least stiffness of the housing is the top section of the stator. The tensioning ribs 5, which are located in the area of the support feet 3, are resiliently made by milling grooves 8 (FIGS. 2, 3) in the body of the rib 5 and are connected to the housing 2 by welding 9 and transition angles 10. The Spannrippcn 6 (Fig. 1), which far from the support feet 3 of the stator in the areas of the housing 2 with less rigidity, d. H. the upper and lower portions of the core 1 in FIG. 1 are not connected to the housing 2.
These ribs 6 only fulfill the function of dowel pins of the core 1 and serve to press it over uniformly, and therefore they are made inelastic to simplify the technology (the longitudinal grooves in them are not milled).
In Fig. 4 is a variant of the fastening of the clamping ribs 6, which are not connected to the housing 2, on the outer surface of the core 1 in order to prevent their displacement in the grooves 11 of the dovetail within the limits of the gap during the vibration and thus the Exclusion of the additional noise shown. At some points along the rib 6, clips 12 are attached. A screw 13, which is screwed into the threaded hole 14 of the rib 6, is supported with its head against the clamp 12 by pressing the rib 6 away from the core 1 and wedging the dovetail 7 in the groove 11. In order to prevent a weakening of the tension of the screw 13, spring washers are placed under its head (not shown in the drawing).
FIG. 5 shows a variant of the paired fastening of the ribs 6 on the outer surface of the core 1. Transverse plates 15, which are arranged in several cross-sectional profiles over the length of the core 1, are connected at their ends by means of screws or by welding 9 to two adjacent ribs 6. The screw 13 is screwed into the threaded hole of the plate 15 and is supported against the core 1 via a base 16. This design ensures that the fastening of the ribs 6 is much more reliable with regard to the action: tangential vibrations. In order to prevent a weakening of the tension, spring washers are inserted under the supporting end of the screw 13 (not shown in the drawing).
Other variants of the fastening of the tensioning ribs 6 of the core 1 that are not connected to the housing 1 are also possible. In order to ensure the strength of the resilient fastening of the core 1 in the area of the support feet 3 of the housing 2, additional resilient ribs 17 (FIG. 1) are provided.
The additional ribs 17 are arranged between the resilient main ribs 5 and are attached to the core 1 and housing 2 in the same way as the ribs 5. For this purpose, additional grooves for the dovetail 7 of the additional ribs 17 are provided on the outer surface of the core 1. The additional ribs 17 are not connected at the ends to the pressure plates of the core 1 (not shown in the drawing) for the purpose of the symmetry of the extrusion of the core 1 and are not loaded with the axial force.
6 shows a stator variant in which the core 1 is fastened in the housing 2 by means of resilient tensioning ribs 5 which are located in the area of the support feet 3 and in the area of the foundation 4. In this case, the tensioning ribs 6 will not be connected to the housing 2 only in the upper section. This variant has the advantage that it is not necessary to attach additional ribs in the side sections.
When operating an electrical machine, because of the radial and tangential resilience of the tensioning ribs 5 (FIG. 1) with resilient fastening, the vibrations of the core 1 are transmitted to the housing 2 with attenuation. Since the housing 2 in the area of the support feet 3 of the stator, where the resilient tensioning ribs 5 are attached, has the greatest dynamic stiffness and reacts least to the vibration excitation, the vibrations of the housing 2 and the foundation 4 are considerably reduced in comparison with the Case where the core 1 is attached to the entire circumference of the stator.
In the upper and lower parts of the stator where the core 1 is not connected to the housing 2, the vibration of the core 1 is not transmitted to the housing 1. The attachment of the upper and lower ribs 6 on the back of the core 1 by means of additional connecting elements 12, 15 (Fig. 4,5) excludes the independent vibration of these ribs with the impact in the groove 11 of the dovetail, and the stator housing becomes smaller.
Investigations have shown that the relocation of all resilient fastening elements in the area of the support feet of the stator (without changing their overall stiffness and strength) leads to a considerable reduction in housing and foundation vibrations. At the same time, the stator noise associated with the transmission of the high-frequency sound vibrations to the housing is reduced, and the reliability of the operation of the electrical machine is increased.