DE1016358B

DE1016358B - Annular stator laminated core of segment design

Info

Publication number: DE1016358B
Application number: DEA24124A
Authority: DE
Inventors: Josef Huser
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1956-01-09
Filing date: 1956-01-17
Publication date: 1957-09-26

Description

Kreisringförmiges Statorblechpaket der Segmentbauart Die Erfindung bezieht sich auf ein kreisringförmiges Statorblechpaket der Segmentbauart für elektrische Maschinen: mit axial verlaufenden Wicklungsnuten., beispielsweise Synchron.- und Asynchronmaschinen und. insbesondere Turbogeneratoren.Annular lamination stack of segment design. The invention refers to a circular stator core of the segment design for electrical Machines: with axially running winding grooves, for example synchronous and Asynchronous machines and. especially turbo generators.

Für die Herstellung solcher Statorblechpakete hat man. bis jetzt, sobald es sich um größere Maschinen, handelt, die kreisringförmigen: Bleche aus gleichartig gestanzten trapezförmigen. Bleichstücken zusammengcsctzt, wobei die einzelnen zusammengesetzten und gegeneinander versetzten kreisringförmigen Bleche geschichtet und mittels axialer Keile oder Bolzen, zu einem Statorblechpaket zusammen gebaut werden. Die ganzen. Schnittlinien der Blechsegmente dieser bekannten Konstruktion verlaufen. alle radial. Bei der Aufteilung der Blechtafeln oder Bleichbänder in gleiche Segmente ergibt sich aber zwangläufig infolge der Trapezform der Blechstücke eine schlechte Materialausnutzung, d. h., der Blechabfall beim Stanzen der Stücke ist verhältnismäßig groß (über 40%/o).For the production of stator cores of this type one has. until now, as soon as it is a question of larger machines, the circular ring-shaped: sheet metal similarly punched trapezoidal. Pieces of bleaching together, the individual assembled and mutually staggered circular sheets layered and by means of axial wedges or bolts together to form a laminated stator core be built. The whole. Cutting lines of the sheet metal segments of this known construction get lost. all radial. When dividing the metal sheets or bleaching strips into but the same segments result inevitably due to the trapezoidal shape of the sheet metal pieces poor material utilization, d. That is, the sheet metal waste when punching the pieces is relatively large (over 40% / o).

Der Zweck der Erfindung ist nunmehr, den erwähnten Blechabfall bei der Herstellung von aus geschichteten kreisringförmigen Blechen zusammengesetzten Statorblechpaketen elektrischer Maschinen wesentlich. zu vermindern und somit eine entsprechende Herabsetzung der Herstellungskosten. zu erzielen. Gemäß der Erfindung wird, dies dadurch erreicht, daß jedes zweite Blechstück der einzelnen Blechlagen eine dreieckförmige Gestalt aufweist und die Teilungsschnitte der Blechstücke nur in den Nutenpartien radial verlaufen:.The purpose of the invention is now to remove the mentioned sheet metal waste the production of sheet metal made from stacked circular sheets Laminated stator cores of electrical machines are essential. to reduce and thus a corresponding reduction in manufacturing costs. to achieve. According to the invention this is achieved by the fact that every second piece of sheet metal of the individual sheet metal layers has a triangular shape and the dividing cuts of the sheet metal pieces only run radially in the groove parts:

Die erfindungsgemäße Kombination zweierlei verschiedenförmiger Blechstücke mit im wesentlichen nicht radialen Teilungsschnitten schafft die Möglichkeit, den Teilungsschnitt außerhalb der Nutenpartie je nach Bedarf, d. h. je nach Blechabfallformat, etwas breiter oder schmaler, parallel oder zueinander geneigt:, zu wählen. Auf diese Weise wird jeweils eine maximale Blechausnutzung erreicht, und zwar in einem solchen Ausmaß, wie dies bei den bisherigen Statorblechpaketen nicht der Fall war. Es ergeben. sich, somit für diese neuartige Unterteilung der Statorblechpakete wesentliche fabrikatorische Vorteile:.The combination according to the invention of two different sheet metal pieces with essentially non-radial dividing cuts creates the possibility of the Division cut outside of the groove area as required, d. H. depending on the sheet metal waste format, slightly wider or narrower, parallel or inclined to one another: to choose. To this Way, a maximum sheet metal utilization is achieved in each case, in such a way Extent that was not the case with the previous laminated stator cores. It surrendered. thus essential for this new type of subdivision of the laminated stator cores Advantages:.

Bei elektrischen Maschinen: mit radial angeordneten Statorwicklungen ist es bekannt, für den Aufbau. der Statoren rechteckige, und dreieckige Blechlamnellen zu verwenden, wobei aber die Blechschichtung dieser verschiedenförmigen Bleichstücke senkrecht zueinander verläuft. Dies hat einen. wesentlich größeren: Übertrittswiderstand bei den Blechlamellen zur Folge, als wenn die Blechstücke alle gleichgerichtet sind.For electrical machines: with radially arranged stator windings it is known for building. of the stators rectangular and triangular sheet metal lamellas to use, but the sheet metal layering of these different shaped bleaching pieces runs perpendicular to each other. This has one. much larger: transfer resistance in the case of the sheet metal lamellas, as if the sheet metal pieces are all in the same direction.

An: Hand der Zeichnungen, seit die Erfindung näher erläutert, und zwar sind in. den: Fig. 1 bis 7 verschiedene Ausführungsformen von Statorblechen nach der Erfindung dargestellt.To: Hand of the drawings, since the invention was explained in more detail, and 1 to 7 show different embodiments of stator laminations shown according to the invention.

Die Fig. 1 zeigt: eine allgemein anwendbare Ausführungsform, wo die kreisringförmigen. Bleche aus den Blechstücken, 1 und den dazwischenliegenden, dreieckförmigen Stücken 2 zusammengesetzt sind. Die Teilungsschnitte der einzelnen Blechstücke 1, 2 weisen hauptsächlich einen nicht radialen Verlauf auf, cl. h., nur im Bereich der Nuten 3 ist der Teilungsschnitt der Stücke 1 radial gerichtet. Die zusammen:-gesetzten Blechstücke 1, 2 sind an benachbarten axial gerichteten Keilen 4 verankert, und die einzelnen kreisringförmigen. Bleche sind im geschichteten Zustand jeweils um eine Keilteilung gegeneinander Z, versetzt, so daß die Trennflächen der Blechstücke nicht in: der gleichen Ebene liegen; dies ist durch die gestrichelten Linien, angedeutet.Fig. 1 shows: a generally applicable embodiment where the annular. Sheets are composed of the sheet metal pieces 1 and the triangular pieces 2 in between. The dividing cuts of the individual sheet metal pieces 1, 2 mainly have a non-radial course, i.e., only in the area of the grooves 3 is the dividing cut of the pieces 1 directed radially. The composite sheet metal pieces 1, 2 are anchored on adjacent axially directed wedges 4, and the individual circular ring-shaped. In the layered state, sheets are offset from one another by a wedge pitch Z, so that the separating surfaces of the sheet metal pieces do not lie in: the same plane; this is indicated by the dashed lines.

Die besondere Form der einzelnen . Blechstücke gestattet eine außerordentlich rationelle Aufteilung der Blechtafeln für das Stanzen der Stücke. Diese Aufteilung ist in: den Fig. 2 und 3 für die. Bleichstücke 1 bzw. 2 veranschaulicht, woraus klar ersichtlich, ist, daß die Materialausnutzung sehr groß ist. Gegenüber der bisher üblichen Farm von segmen:taxtigen Sta:torblechstücken, ergibt sich eine Verminderung des Blechabfalls von. über 400/o.The special shape of each. Sheet metal pieces allows an extraordinarily rational division of the sheet metal for punching the pieces. This division is in: Figs. 2 and 3 for the. Bleaching pieces 1 and 2 respectively illustrate what It can be clearly seen that the material utilization is very great. Compared to previously usual farm of segmen: taxtigen stator sheet metal pieces, there is a reduction of sheet metal waste from. over 400 / o.

Die Ausführu.ngs.fo,rrn gemäß Fig. 1 bis 3 ist für eine b-e,lieibigei Nutenzahl anwendbar. In den Fig. 4 und 5 ist eine weitere Ausführungsmöglichkeit dargestellt, die insbesondere für Statoren in, Frage kommt, wo: die Nutenzahl ein Vielfaches der äußeren. Keilteilung ist.The execution according to FIGS. 1 to 3 is for a b-e, lieibigei Number of slots applicable. In Fig. 4 and 5 is another embodiment shown, which comes into question especially for stators, where: the number of slots Multiples of the outer. Wedge division is.

In der Fig. 4 ist wiederum ein Teil eines kreisringförmigen Bleches gezeigt, welches aus den Blechstücken. 1 und dreieckförmigen Blechstücken, 2 zusammengesezt ist. Die Nuten in den. Blechstücken 1 sind mit 3 bezeichnet. Für die Befestigung der Blechstücke 1, 2 müssen in diesem Fall noch eine gewisse Anzahl zusätzlicher Keile 14 außer den normalen Keilen 4 vorgesehen: werden:. Beis dieser Ausführung wird eine noch bessere Blechausnutzung erzielt, dadurch, daß die zwischen den dreieckförmigen Stücken 2 liegenden Blechstücke il zwei parallel verlaufende Schnittlinien aufweisen. Dies gestattet eine optimal günstige Aufteilung der Blechtafeln bzw. Blechbänder, wie aus der Fig. 5 ersichtlich ist. Diese Figur zeigt die Einteilung eines Bleches für das Ausstanzen der Stücke 1 und 2.In Fig. 4 is again part of a circular sheet metal shown which from the sheet metal pieces. 1 and triangular pieces of sheet metal, 2 put together is. The grooves in the. Sheet metal pieces 1 are denoted by 3. For attachment the sheet metal pieces 1, 2 must in this case still have a certain number of additional Wedges 14 are provided in addition to the normal wedges 4: are :. With this execution an even better sheet metal utilization is achieved by the fact that between the triangular Pieces 2 lying sheet metal pieces il have two parallel cutting lines. This allows an optimally favorable division of the metal sheets or sheet metal strips, as can be seen from FIG. 5. This figure shows the division of a sheet for punching out pieces 1 and 2.

In den Fig. 6 und 7 ist noch eine weitere. Ausführungsform gezeigt. Die zwischen den Blechstücken 1 angeordneten dreieckförmigen Blechstücke 2 sind, in diesem Fall mit einrer nach innen: gerichteten Verlängerung 12 versehen, in dein sich ebenfalls mindestens eine Nut 3 befindet.In Figs. 6 and 7 there is yet another. Embodiment shown. The triangular sheet metal pieces 2 arranged between the sheet metal pieces 1 are in this case with an inwardly directed extension 12, in your there is also at least one groove 3.

Die Blechstücke 1 besitzen. wie bei der Ausführung nach Fig. 4 zwei parallel verlaufende Schnittlinien, und die Aufteilung einer Blechtafel für die Herstellung der einzelnen Stücke 1 und 2 ist in der Fig. 7 gezeigt. Für die Verankerung der Blechstückes genügt die normale Zahl von axialen äußeren Keilen 4, wobei die dreieckförmigen Stücket2 jeweils an je benachbarten Keilen befestigt sind.Own the sheet metal pieces 1. as in the embodiment of FIG. 4 two parallel cutting lines, and the division of a sheet metal for the Production of the individual pieces 1 and 2 is shown in FIG. For anchoring the sheet metal piece suffices the normal number of axial outer wedges 4, the triangular pieceset2 are each attached to adjacent wedges.

Je nach der Größe bzw. dem Durchmesser des Stators und je nach Wahl der Blechstücke wird mit den beschriebenen Blecheinteilungen eine optimale Verminderung des Blechabfalles bei der Herstellung des Stators erreicht.Depending on the size or diameter of the stator and depending on your choice of the sheet metal pieces is an optimal reduction with the described sheet metal divisions of the sheet metal waste achieved during the manufacture of the stator.

Die Trennung der Bleche in der Nutenpartie kann in der Nut selbst oder im Zahn erfolgen. In zwei benachbarten Bleichschichten kann die Trennung abwechslungsweise in der Nut oder im Zahn oder- in allen Schichten gleich sein. Die verschiedene Anordnung der Trennung (in, der Nut oder im Zahn) wird durch ein. Universalwerkzeug mit auswechselbarem und verschiebbarem Schnitteil für die Nutenpartie erreicht.The separation of the sheets in the groove section can be done in the groove itself or in the tooth. In two adjacent bleaching layers, the separation can take place alternately be the same in the groove or in the tooth or in all layers. The different arrangement the separation (in, the groove or in the tooth) is made by a. Universal tool with interchangeable and slidable cutting part for the groove part achieved.

Eine weitere Ersparnis an, Material wird noch dadurch erreicht, daß bei der Statorausführung gemäß der Erfindung die äußere Kante sämtlicher Blechstücke geradlinig abgeschnitten werden kann, wie in den Figuren gezeigt ist, wodurch die Aufteilung der Bleche sich noch günstiger gestaltet. Ferner ergibt sich, durch die größtenteils geraden Konturen der ein, zelnen Blechstücke eine wesentliche Vereinfachung bezüglich der für das Stanzen erforderlichen Schnittwerkzeuge.A further saving in material is achieved in that in the stator design according to the invention, the outer edge of all sheet metal pieces can be cut straight, as shown in the figures, whereby the Division of the sheets is even cheaper. It also results from the largely straight contours of the individual pieces of sheet metal, a significant simplification regarding the cutting tools required for punching.

Bei der Verwendung von kaltgewalzten kornorientierten Blechen für die Herstellung des Stators ergibt sich noch. der Vorteil, daß die dreieckförmigen Blechstücke so: geschnitten werden können, daß die. Korn: richtung in. an. sich bekannter Weise im Joch tangential verläuft, d. h. in Übereinstimmung mit der Richtung des magnetischen Flusses, während die dazwischenliegenden Blechstücke so geschnitten werden können, daß die Körnung entweder radial oder tangential verläuft.When using cold rolled grain oriented sheets for the manufacture of the stator is yet to come. the advantage that the triangular Sheet metal pieces so: can be cut so that the. Korn: direction in. An. themselves runs tangentially in the yoke in a known manner, d. H. in accordance with the direction of the magnetic flux while the pieces of sheet metal in between are so cut can be that the grain is either radial or tangential.

Bei der Verarbeitung von Bändern statt Blech: tafeln, wird. mit der neuen Einteilung der Blechstücke die Materialausnutzung noch besser. Der Abfall vermindert sich sogar auf weniger als 200/o bei der Verarbeitung der Bänder. Ferner wird das automatische Stanzen der Bleche sehr wesentlich erleichtert.When processing strips instead of sheet metal: panels, will. with the the use of the material is even better thanks to the new division of the sheet metal pieces. The trash is even reduced to less than 200 / o in the processing of the tapes. Further the automatic punching of the sheets is made much easier.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Annular lamination stack of segment construction for electrical machines with axially extending winding grooves, characterized in that that every second piece of sheet metal of the individual sheet metal layers has a triangular shape has and the division cuts of the sheet metal pieces only in the groove parts radially get lost.

2. stator core according to claim 1, characterized in that the triangular pieces of sheet metal have an extension, which at least one groove having.

3. stator core according to claim 1, characterized in that the between the triangular pieces of sheet metal lying two parallel cutting lines exhibit.

4. stator core according to claim 1, characterized in that the triangular pieces of sheet metal are anchored on each adjacent axial wedges.

5. Stator core according to claim 1, characterized in that the sheet metal pieces so are punched from grain-oriented sheets that the grain direction in the yoke with the Direction of the magnetic flux coincides. Considered publications: French Patent No. 859,844; British Patent Specification No. 329,739, 456 887; U.S. Patent No. 2,433,660.