DD152238A1 - Blechpaketbefestigung grosser rotierender elektrischer maschinen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Blechpaketbefestigung fuer grosse rotierende Maschinen, insbesondere fuer gasgekuehlte Turbogeneratoren mit vorzugsweise senkrecht oder mit waagerecht ueber dem Blechpaketruecken liegend angeordneten Gaskuehlern. Dabei steht das Ziel, die Betriebssicherheit der Maschine durch Vermeidung der Resonanzen zu gewaehrleisten. Aufgabe ist es, die Blechpakete im Staender resonanzfrei zu befestigen. Das wird dadurch erreicht, dasz die Aufnahmebalken des Blechpaketes in U-foermigen Halterungen gefuehrt gegen das geschichtete Blechpaket andrueckbar angeordnet sind.

Description

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Titel der Erfindung

Blechpaketbefestigung großer rotierender elektrischer Maschinen

Anwendungsgebiet der Erfindung.

Die Erfindung betrifft eine Blechpaketbefestigung großer rotierender elektrischer Maschinen, insbesondere für gasgekühlte Turbogeneratoren mit vorzugsweise senkrecht oder mit waagerecht über dem Blechpaketrücken liegend angeordneten Gaskühlern.

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Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Bei der konstruktiven Gestaltung großer rotierender elektrischer Maschinen, speziell Turbogeneratoren, die im Ständer (Stator) in einem geschweißten Gehäuse aus axialen Balken und Ringen mit Durchbrlichen für die Kühlgasführung sowie aus einem zylindrischen Gehäusemantel und in einem aus hochwertigem Dynamoblech geschichteten Ständerkern (Ständerblechpaket) mit Radialnuten zum Einlegen der Wicklung bestehen, wird der Ständerkern vielfach über am Außenumfang der Blechsegmente vorhandene Nuten durch in diese Nuten greifende^Balken, die wiederum im Ständergehäuse ver-"ankert sind, radial gehalten und durch stirnseitige Platten (Preßdeckel) axial fixiert. ' '

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Während bei Turbogeneratoren mit einer ETennwirkleistung U-nieri25 MW meistens eine starre, schwalbenschwanzförmige Balkenverbindung zwischen Ständergehäuse und Ständerkern hergestellt wird, ist zur Verringerung der mit doppelter Betriebsfrequenz auftretenden Schwingungen üblich, eine elastische bzw. resonanzverstimmende Befestigungslösung zwischen Gehäusekörper und Blechpaket zu wählen, da Abschnitte von Schwalbenschwanzbalken, vornehmlich im oberen Bereich des Ständers, zu Schwingungen neigen, die unter Eesonanzbedingungen in den Bereichen der Befestigung zu Zerstörungen führen können. Damit ist eine ernsthafte Gefährdung der Betriebssicherheit des Turbogenerators verbunden.

Bei der konstruktiven Lösung finden häufig zur Erreichung einer Elastizität geschlitzte, in die Zwischenwände des 'Gehäuses fest eingeschv,e ißte Balken Anwendung, wobei die Zwischenwände an bestimmten ermittelten Stellen vom Gehäusekörper getrennt werden. Diese Ausführung wird teilweise variiert, indem radial über mehrere abgetrennte Balken Verbindungen mittels Tragbrücken oder Spannbänder hergestellt werden.

Eine mögliche Schwachstelle dieser konstruktiven Gestaltung stellt bei einer Dauerbeanspruchung durch den Betrieb der Maschine ein Auftreten von Rissen an den höchstbeanspruchten Stellen des Balkens dar.

Als eine weitere Lösungsmöglichkeit finden ebenfalls geschlitzte, rechteckige Längsbalken, bei denen die Ausführungsform der Schlitze unterschiedlich gestaltet werden können, Anwendung. Diese Pührungsbalken des Blechpaketes werden mit Spiel in fest mit dem Gehäuse verbundene Längsbalken, die durch lösbare Verbindungen gehalten werden, eingebracht. Zur stabilen Lage der Ständerblechsegmente werden axial durch das Blechpaket unmagnetische IMihrungsdorne oder Zuganker geführt, die zum Blechpaket isoliert sind. Zur Darstellung dieser Ausführung ist ein relativ hoher ökonomischer Aufwand erforderlich.

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Bekannt sind auch Turbogeneratoren, die aus einem Gehäuseteil und einem gesonderten Blechpaketkörper bestehen. Zur resonanzfreien Aufhängung des durch einen Käfig fixierten Blechpaketes dienen Federelemente, die,an bestimmten» Stellen tangential den Blechpaketkörper elastisch mit dem Ständergehäuse verbinden.

Auch hier entstehen zwangsläufig zur fertigungstechnischen Realisierung¹ hohe Kosten.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat zum Ziel, die Betriebssicherheit der Maschine durch Vermeidung der Resonanzen zu gewährleisten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Blechpakete im Ständer resonanzfrei zu befestigen,, Erfindungsgeraäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Aufnahmebalken des Blechpaketes in U-förmigen Halterungen geführt gegen das geschichtete Blechpaket andrückbar angeordnet sind, wobei die Größe der Ahpreßkraft, die über das Anzugsdrehmoment entsprechender Gewindebolzen festgelegt wird, und die Anzahl der bestimmten Stellen, an denen

• die Anpreßkraft eingeleitet wird, schon im Projektstadium euf experimentellem und theoretischem Wege so bestimmt v/erden können, daß für die reale Maschinenkonstruktion gefährliche Resonanzen vermieden v/erden. Die erfindungsgemäße Verspanung von Blechpaket und Aufnahmebalken erfolgt in erster linie im seitlichen und im oberen Bereich des Ständers, wobei aber auch im unteren

. Bereich eine Befestigung dieser Art nioht von vornherein auszuschließen ist. Im unteren Bereich geschieht unabhängig davon das Anpressen der Aufnahmebalken an das Blechpaket durch dessen Eigenmasse..

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Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem AusfUhrungsbeispiel näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

Pig, 1: Schnitt durch ein Ständermittelteil,

Figo 2; stirnseitige Ansicht der Aufnahmebalkenanordnung und Halterung im oberen Bereich des Blechpaketes,

Pig· 3: stirnseitige Ansicht der Aufnahmebalkenanordnung ohne Halterung-im unteren Bereich des Blechpaketes,

Pig· 4ϊ Querschnitt durch einen Aufnahmebalken mit unterbrochener U-förmiger Halterung nach Pig. 1,

Pig· 5: Querschnitt durch einen Aufnahmebalken mit durchgehender U-förmiger Halterung,

Pig· 6: Aufnahmebalken mit einseitigem Schwalbenschwanzprofil,

Pig» 7: Aufnahmebalken mit Eechteckprofil,

Pig. 8: Längsschnitt einer durchgehenden U-förmigen Halterung mit eingelegter Blattfeder und Aufnahmebalken mit Schwalbenschwanzprofil,

Pig· 9: Querschnitt durch Pig· 8 im Bereich der Druckschrauben.

Das in Seitenansicht in Pig. 1 dargestellte Ständermittelteil besteht aus dem Standergehäuse mit der Stirnwand 1 und den Zwischenwänden 2, dem Gehäusemantel 3, dem Blechpaket 4, der unterbrochenen U-förmigen Halterung 5 mit Khieblechen 6, Befestigungslaschen 7, den Aufnahmebalken 8, der an den Enden Gewindezapf en zum Anziehen des" Preßdeckels 9 besitzt, und der Wicklung 10·

Die Halterungen 5 sind mit den Stirnwänden 1 und/oder mit den Zwischenwänden 2 verschweißt, ummanteln den außerhalb des Blechpaketes 4 liegenden Teil des Aufnahmebalkens 8 und dienen somit zur Pührung desselben.

Mit den in den Gewindebohrungen· eingeführten Druckschrauben 11 ist die Anpressung der Aufnähmebalken.8 an das Blechpaket 4 realisiert. Je weiter die Druckschrauben 11 in die

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Halterung 5 geschraubt werden, desto größer wird die Anpressung des Aufnahmebalkens' 8 an das Blechpaket 4· Die Halterungen 5 werden im Bereich der Zwischenwände 2 durch Kniebleche 6 abgestützt. Neben einer abschnittsweisen Führung des Aufnahmebalkens 8 durch die Halterung 5 kann die Führung aber auch kontinuierlich, d. h. ununterbrochen ausgeführt sein. .

Die Fig. 2 zeigt den oberen Bereich des Ständermittelteils mit Ansicht auf die Zwischenwand 2 und die unterbrochene Halterung 5 mit Khieblechen 6 und Befestigungslaschen 7. Des weiteren verdeutlicht die Fig. 2. die in Richtung Ständermittelachse verstellbaren Aufnahmebalken 8 mit schwalbenschwanzförmiger Blechpaketaufηahme.

Die Fig. 3 zeigt den unteren Bereich des Ständermittelteils mit Ansicht auf die Zwischenwand 2, jedoch sind die Aufnahmebalken 8 mit den Stirn-'und Zwischenwänden 1 und 2 fest verbunden.

Die Fig. 2 und 3 veranschaulichen die Kombinationsmöglichkeit der verstellbaren und festen Aufnahmebalken 8 zur Aufnahme des Blechpaketes 4.

In Figo 4 ist ein Querschnitt durch die unterbrochene Halterung 5 mit Aufnahmebalken 8 gemäß Fig.· 1 dargestellt. Die Druckschraube 11 dient zum Verstellen bzw. Einleiten der Kraft auf"den Aufnahmebalken 8 in Eichtung Ständermittelachse. Ein vielverzahntes Sicherungsblech 12 zeigt eine Möglichkeit der Schraubensicherung·

Die in Fig. 5 im Querschnitt dargestellte durchgehende U-förmige Halterung 13 mit Aufnahmebalken ,8» ist für durchgehende und mit den Stirn- und Zwischenwänden 1 und2 fest verbundene Anordnung geeignet.

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In Fig. 6 und 7 sind zusätzliche¹kombinationsfähige Pro- \ filformen der Aufnahmebaiken 8^lf und 8¹¹¹ zur Aufnahme des Blechpaketes 4 dargestellt.

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Pig, 8 zeigt einen Längsschnitt und Pig, 9 einen Querschnitt durch eine durchgehende Halterung 13 mit Blattfeder 14 und Aufnahmebalken 8¹, der im Bereich der Druckschrauben 11 mit Ausnehmungen versehen ist.

Der Aufnahmebalken 8 wird in Längsrichtung vollständig von einer mit Gewindebohrungen versehenen Halterung 5 ummantelt, welche mit einzelnen Zwischenwänden 2 verschweißt sein kann.

Zwischen dem Aufnahmebalken 8^f und der Halterung 5 wird eine Blattfeder 14 eingefügt. Die Enden des Aufnahmebalkens 8^f können auch mit der Halterung 5 fest verbunden sein. Die Form der Blattfeder 14 bzw· der entsprechenden Oberfläche des Aufnahmebalkens 8¹ wird so gestaltet, daß über die Druckschrauben 11 die Blattfeder 14 gespannt und damit der Aufnahmebalken 8* gegen das Blechpaket 4 gepreßt werden kann.

Die Möglichkeit, gewisse Lockerungserscheinungen, die sich unter Betriebsbedingungen ergeben, auszugleichen, ist durch ein Nachspannen der Befestigungselemente nicht ausgeschlossen.

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Claims (4)

- 7 - 222 688 Erfindungsanspruch

1. Blechpaketbefestigung großer rotierender elektrischer
Maschinen, insbesondere für gasgekühlte Turbogeneratoren mit vorzugsweise senkrecht oder waagerecht über dem
Blechpaketrücken liegend angeordneten Gaskühlern, ge-

' kennzeiöhnet dadurch, daß Aufnahmebalken (8) des Blechpaketes (4) in U-förmig'en Halterungen (5) bzw· (13)
geführt gegen das Blechpaket (4) andrückbar angeordnet sind·

2. Blechpaketbefestigung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Halterungen (5) bzw. (13) mit Stirnwänden (1) und/oder Zwischenwänden (2) fest verbunden und durchgehend oder unterbrochen angeordnet sind,

3· Blechpaketbefestigung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Anpreßkraft der Aufnahmebalken (8) über mittels an Halterungen (5) in bestimmten Abständen
vorgesehener, mit Schraubensicherungen (12) versehener Vorzugsweise Druckschrauben (11) erfolgt. *.

4. Blechpaketbefestigung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die von den Druckschrauben (11) aufgebrachte Anpreßkraft über eine Blattfeder (14) zum Aufnahmebalken (8) übertragen wird.

HierziLi__$eiten Zeichnungen