DE102011000858A1

DE102011000858A1 - Statorkernaufhängungssystem unter Verwendung von Federstäben in einer sich senkrecht zu der Statorkernachse erstreckenden Ebene

Info

Publication number: DE102011000858A1
Application number: DE102011000858A
Authority: DE
Inventors: Anand Shankar Tanavde; David Norwood Dorsey; Srujana Tayi; David Raju Yamarthi; Richard Nils Dawson; Nathaniel Phillip Marshall; John Russell Yagielski
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2010-02-26
Filing date: 2011-02-21
Publication date: 2011-09-01
Also published as: GB2478191A; US20110210643A1; KR20110098640A; GB201103083D0; JP2011182636A

Abstract

Ein Statorkernaufhängungssystem (100) enthält einen oder mehrere Federstäbe (120), die mit einem Statorkern (106) und einem Rahmen (116) verbunden sind, um den Statorkern (106) gegenüber dem Rahmen (116) schwingungsmäßig zu isolieren. Eine Längsachse des Federstabes (120) ist in einer Ebene (122) angeordnet, die sich im Wesentlichen senkrecht zu einer Achse des Statorkerns (106) erstreckt. Das Statorkernaufhängungssystem (100) kann für einen selektiven Einbau in eine zugehörige dynamoelektrische Maschine (102) in modularen Aufhängungsabschnitten (140) angeordnet sein.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Offenbarung bezieht sich allgemein auf Aufhängungssysteme dynamoelektrischer Maschinen und insbesondere auf ein Statorkernaufhängungssystem unter Verwendung eines Federstabs bzw. von Federstäben in einer zu einer Statorkernachse im Wesentlichen senkrechten Ebene.
Eine Statorkernaufhängung für eine dynamoelektrische Maschine, wie z. B. einem Generator oder einem Motor, muss den Statorkern haltern und eine Schwingungsisolierung gegenüber der Trägerstruktur (z. B. einen Rahmen) schaffen, die an dem Fundament angebracht ist. Ein großer zweipoliger Generator kann z. B. eine Schwingungsisolierung benötigen, um ein Erschüttern des Fundamentes in einem solchen Ausmaß, dass die Verankerung beschädigt und die Umwelt-, Gesundheits- und Sicherheitsgrenzwerte (EHS, Environmental, Health and Safety) für Bodenvibrationen überschritten werden können, zu vermeiden.
Die 1 bis 3 stellen eine konventionelle Statorkernaufhängung 10 dar, die Federstäbe 12 aufweist (siehe 2). 1 zeigt eine seitliche Schnittansicht, 2 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in 1, und 3 zeigt eine perspektivische Ansicht. Wie man erkennt sind eine Anzahl von Keilstäben 14 vorhanden, und jeder schließt sich an einen entsprechenden Statorkernabschnitt 13 einer Gruppe von in Umfangsrichtung beabstandeten Statorkernabschnitten 13 an, die den Statorkern bilden. Die Keilstäbe 14 sind auch über Federstäbe 12, die eine Schwingungsisolierung bewirken, an einem Rahmen 16 angebracht. Wie am besten in 2 gezeigt ist, können die Federstäbe 12 an jeder Seite des Keilstabes 14 verschraubt sein, so dass sie bezogen auf einen (gestrichelt gezeigten) Statorkernabschnitt 13 in Umfangsrichtung beabstandet befestigt sind, und sie erstrecken sich bezogen auf den Statorkern auf eine axial parallele Art. Wie in 3 gezeigt ist die Aufhängung mit dem Rahmen 16 verbunden, der eine Anzahl von Rahmenabschnittsplatten 22 aufweist. Die Steifigkeit des Systems wird durch den Querschnitt und die Länge der sich axial erstreckenden Federstäbe bestimmt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Ein erster Aspekt der Offenbarung schafft ein Statorkernaufhängungssystem, das aufweist: ein Abschnittselement, das um den Statorkern herum angeordnet ist, wobei das Abschnittselement eine erste Federstabhalterung und eine benachbarte zweite Federstabhalterung aufweist, einen Federstab mit einem ersten Ende, das mit der ersten Federstabhalterung verbunden ist und einem zweiten Ende, das mit der benachbarten zweiten Federstabhalterung verbunden ist, so dass sich der Federstab in einer zu einer Achse eines Statorkerns im Wesentlichen senkrechten Ebene erstreckt, einen mit dem Statorkern verbundenen Keilstab und ein Feder-Keilstab-Verbindungselement, das den Federstab zwischen dem ersten und dem zweiten Ende mit dem Keilstab verbindet.
Ein zweiter Aspekt der Offenbarung schafft ein Statorkernaufhängungssystem, das aufweist: eine Anzahl von modularen Aufhängungsabschnitten, die dazu eingerichtet sind, miteinander verbunden zu werden, wobei jedes modulare Aufhängungssystem aufweist: ein Abschnittselement, das eine Anzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Federstabhalterungen, eine Anzahl von Federstäben, wobei jeder Federstab ein erstes Ende, das mit einer ersten Federstabhalterung verbunden ist, und ein zweites Ende, das mit einer benachbarten zweiten Federstabhalterung verbunden ist, so dass die mehreren Federstäbe in Längsrichtung in einer Ebene angeordnet sind, und einen Keilstab, der zwischen dem ersten und dem zweiten Ende mit dem jeweiligen Federstab verbunden ist, wobei jeder Keilstab zum Verbinden mit einem Statorkern eingerichtet ist.
Ein dritter Aspekt der Offenbarung schafft eine dynamoelektrische Maschine, die aufweist: einen Rotor, einen Statorkern um den Rotor herum und ein Statorkernaufhängungssystem, das eine Anzahl von modularen Aufhängungsabschnitten aufweist, die dazu eingerichtet sind, miteinander verbunden zu sein, wobei jedes modulare Aufhängungssystem aufweist: eine Anzahl von Federstabhalterungen, die durch ein Abschnittselement in einer in Umfangsrichtung beabstandeten Anordnung um den Statorkern herum angeordnet sind, eine Anzahl von Federstäben, wobei jeder Federstab ein erstes Ende, das mit einer ersten Federstabhalterung verbunden ist, und ein zweites Ende, das mit einer benachbarten zweiten Federstabhalterung verbunden ist, aufweist, so dass die mehreren Federstäbe in Längsrichtung in einer Ebene angeordnet sind, und einen Keilstab, der mit dem jeweiligen Federstab zwischen dem ersten und dem zweiten Ende verbunden ist, wobei jeder Keilstab zum Verbinden mit einem Statorkernabschnitt eines Statorkerns eingerichtet ist.
Die dargestellten Aspekte der vorliegenden Offenbarung sind darauf ausgerichtet, die hierin beschriebenen Aufgaben und weitere, nicht erörterte Aufgaben zu lösen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese und weitere Merkmale dieser Offenbarung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung der verschiedenen Aspekte der Offenbarung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, die verschiedene Ausführungsbeispiele der Offenbarung darstellen, genauer verstanden:
1 zeigt eine seitliche Schnittansicht einer Statorkernaufhängung nach dem Stand der Technik.
2 zeigt eine längs geschnittene Ansicht der Aufhängung nach dem Stand der Technik aus 1 entlang der Linie A-A.
3 zeigt eine teilweise im Schnitt dargestellte perspektivische Ansicht der Aufhängung nach dem Stand der Technik aus 1.
4 zeigt eine Querschnittsansicht einer Statorkernaufhängung gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung.
5 zeigt eine Seitenansicht eines modularen Aufhängungsabschnitts einer Statorkernaufhängung mit einem Paar von Abschnittselementen gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung.
6 zeigt eine Querschnittsansicht einer Statorkernaufhängung gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung mit mehr Federstäben als in der Statorkernaufhängung aus 4.
7 zeigt eine Seitenansicht eines modularen Aufhängungsabschnittes einer Statorkernaufhängung mit einem einzelnen Abschnittselement gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung.
8 zeigt im Querschnitt eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts einer alternativen Ausführungsform der Statorkernaufhängung.
9 zeigt eine Querschnittsansicht der Statorkernaufhängung, wie sie in 8 gezeigt ist.
10 zeigt im Querschnitt eine Einzelheit eines einzelnen Federstabs, der mit einer Federstabhalterung verbunden ist.
11 zeigt gemäß einem Ausführungsbeispiel im Querschnitt eine Einzelheit eines Paares von Federstäben, die mit einer Federstahlhalterung verbunden sind.
12 zeigt gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel im Querschnitt eine Einzelheit eines Paares von Federstäben, die mit einer Federstabhalterung verbunden sind.
13 zeigt eine Seitenansicht zahlreicher unterschiedlich bemessener, modularer Aufhängungsabschnitte einer Statorkernaufhängung gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung.
14 zeigt eine Seitenansicht einer Statorkernaufhängung, die die verschiedenen, unterschiedlich bemessenen, modularen Aufhängungsabschnitte aus 13 verwendet.
Es wird erkannt, dass die Zeichnungen der Offenbarung nicht maßstabsgetreu sind. Es ist beabsichtigt, dass die Zeichnungen nur typische Aspekte der Offenbarung darstellen, und deswegen dürfen sie nicht als eine Beschränkung des Bereiches der Offenbarung angesehen werden. In den Zeichnungen kennzeichnen gleiche Bezugszeichen die gleichen Elemente der verschiedenen Zeichnungen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Ein Statorkernaufhängungssystem gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung weist einen Federstab oder Federstäbe auf, die zur Schwingungsisolierung eines Statorkerns gegenüber einem Rahmen mit dem Statorkern und dem Rahmen verbunden sind. Im Gegensatz zu konventionellen Systemen ist eine Längsachse jedes Federstabes in einer Ebene angeordnet, die sich im Wesentlichen senkrecht zu einer Achse des Statorkerns erstreckt. Auf diese Weise kann das Aufhängungssystem in modularen Aufhängungsabschnitten aufgebaut sein, die wahlweise miteinander verbunden sein können, um die Statorkernaufhängung für eine dynamoelektrische Maschine zu bilden.
Unter Bezug auf die 4 bis 9: Es ist ein Statorkernaufhängungssystem 100 gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung dargestellt. 4 zugewandt: Es ist eine Querschnittansicht des Statorkernaufhängungssystems 100 (in einer vereinfachten Form zu Zwecken der Beschreibung) gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung gezeigt. Das Statorkernaufhängungssystem 100 ist zur Verwendung in einer dynamoelektrischen Maschine 102, wie z. B. einem Generator oder einem Motor, der einen Rotor 104 und einen Statorkern 106 um den Rotor herum enthält, angeordnet. Wie man erkennt sind der Rotor 104 und der Statorkern 106 während des Betriebs elektromagnetisch gekoppelt, um im Falle eines Generators Elektrizität zu erzeugen oder im Falle eines Motors Elektrizität zum Erzeugen einer Drehbewegung zu verwenden. Weitere Merkmale der dynamoelektrischen Maschine 102 sind aus Gründen der Klarheit weggelassen worden, liegen aber innerhalb des Bereiches eines Durchschnittsfachmanns. Obwohl es in 4 nicht gezeigt ist, wird erkannt, dass der Statorkern 106 in Statorkernabschnitten 13 (3) aufgebaut sein kann. Jeder Abschnitt 13 weist eine darin ausgebildete Keilstabnut auf, um einen Keilstab 114 aufzunehmen (,von denen in 4 nur einer benannt ist).
Das Statorkernaufhängungssystem 100 gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung enthält einen Federstab 120, der mit dem Statorkern 106 und einem Rahmen 116 verbunden ist, um den Statorkern von dem Rahmen schwingungsmäßig zu isolieren. Wie am besten in den 4 und 5 zu sehen ist, weist der Federstab oder die Federstäbe 120 eine Längsachse LA auf, die (nur für einen Federstab gezeigt ist und) sich in einer Ebene erstreckt, die im Wesentlichen senkrecht zu einer Achse A des Statorkerns 106 ausgerichtet ist. Der Federstab 120 kann aus einem beliebigen Metall oder einer beliebigen Legierung, das/die heute bekannt oder später noch zu entwickeln ist und angemessene mechanische Eigenschaften aufweist, hergestellt sein.
Wenn hierin der Ausdruck „Federstab 120” verwendet wird, kann er eine Anzahl von getrennten Elementen, die zur Bildung des Aufhängungssystems 100 einzeln angebracht sind, oder ein einziges, einstückiges oder nahezu einstückiges Element umfassen. In dem ersten Fall, wie er in den 10 und 12 gezeigt ist, ist jedes einzelne Element 120 fest mit den Federstabhalterungen 132 verbunden, während in dem zweiten Fall, wie er in 11 gezeigt ist, bestimmte Stellen des einstückigen Elementes 120 fest mit Federstabhalterungen 132 verbunden sind. In jedem Fall kann die Verbindung durch Schweißen oder eine andere mechanische Befestigung erfolgt sein. Es wird jedoch erkannt, dass das Auftreten dieser verschiedenen Ausführungsbeispiele in den meisten der Zeichnungen nicht erkennbar ist, weil die einstückige oder getrennte Ausgestaltung des Federstabes 120 in den Federstabhalterungen 132 verborgen ist. Dementsprechend erscheinen die verschiedenen Ausführungsbeispiele in den Zeichnungen nicht unterschiedlich. Solange es nicht anders erforderlich ist, wird der Ausdruck „Federstab 120” im Anschluss hieran verwendet, um gemeinsam auf getrennte Elemente sowie auf Abschnitte eines einzigen einstückigen Elementes Bezug zu nehmen. Jeder Federstab ist im Gegensatz zu anderen Halterungsstrukturen flexibel, so dass er Schwingungen des Statorkerns absorbieren kann. Im Gegensatz zu konventionellen Systemen weist die Aufhängung 100 im Wesentlichen benachbarte, in Umfangsrichtung beabstandete Federstäbe 120 um den Statorkern 106 herum auf.
Wie in den 5 und 13 gezeigt können die Federstabhalterungen 132 in einer Ausführungsform die Gestalt von sich axial erstreckenden Federträgern annehmen und dazu eingerichtet sein, ein zusätzliches Aufhängungselement zu bilden, wodurch eine dreidimensionale Isolierungsmaßnahme ermöglicht wird. Alternativ können die Federstabhalterungen 132 steif sein und keine weitere Aufhängungswirkung haben. Bei einer anderen Alternative, bei der ein Aufhängungsmodul 140 nur ein einziges Abschnittselement 130 aufweist, wie es in den 7 und 13 gezeigt ist, brauchen die Federstabhalterungen keine übermäßige axiale Länge aufzuweisen.
Der Rahmen 116 kann ein Abschnittselement oder Abschnittselemente 130 aufweisen, wie es hierin genauer beschrieben ist, und irgendeine Vorrichtung zum Verbinden des Aufhängungssystems 100 mit einem Fundament auf irgendeine heute bekannte oder später zu entwickelnde Art enthalten. Jeder Federstab 120 ist zum Haltern des Statorkerns 106 zwischen den Enden des Federstabs durch ein Feder-Keilstab-Verbindungselement 124 mit einem zugehörigen Keilstab 114 verbunden (,von denen in 4 nur einer gekennzeichnet ist). Das bedeutet, dass jeder Keilstab 114 innerhalb einer zugehörigen (aus Gründen der Klarheit nicht mit Bezugszeichen versehenen) Keilstabnut des Statorkerns 106 angeordnet ist. Es wird erkannt, dass der Begriff „zwischen” bedeutet, dass eine exakte Positionierung zwischen den Enden des Federstabes 120 nicht erforderlicht ist.
Unter Bezug auf 8: Jedes Feder-Keilstab-Verbindungselement 124 kann eine Längenanpassungseinrichtung 126 aufweisen. Die Längenanpassungseinrichtung 126 kann eine Spannschraubeneinrichtung 128 aufweisen, ist aber nicht auf diese beschränkt. Die Spannschraubeneinrichtung 128 kann zwei mit Gewinde versehende Elemente 128L, 128R aufweisen, so dass sie an einem Ende an dem Federstab 120 und an dem anderen Ende an dem Keilstab 114 befestigt ist. Die Gewindeelemente 128L, 128R können durch eine Schraube 128B miteinander verschraubt sein. Ein Gewindeelement 128L weist ein Linksgewinde auf, während das andere Gewindeelement 128R ein Rechtsgewinde aufweist, so dass das Drehen der Schraube 128B den Keilstab 114 und den Federstab 120 in Abhängigkeit davon, in welcher Richtung die Schraube gedreht wird, näher zueinander hin oder weiter voneinander weg bewegt. Das Feder-Keilstab-Verbindungselement 124 kann auf irgendeine heute bekannte oder später zu entwickelnde Art, wie z. B. durch Schweißen, mechanische Befestigungselemente, wie etwa Schrauben etc. mit dem Federstab 120 und/oder dem Keilstab 114 verbunden sein. Das Feder-Keilstab-Verbindungselement 124 kann durch eine Schraubverbindung oder eine Schweißverbindung an dem Federstab 120 und dem Keilstab 114 angebracht sein.
Wie oben erwähnt ist im Gegensatz zu konventionellen Systemen eine Längsachse LA des Federstabes 120 in einer Ebene 122 angeordnet, die sich im Wesentlichen senkrecht zu einer Achse A des Statorkerns 106 erstreckt. Bei konventionellen Systemen erstrecken sich die Federstäbe 12 (3) parallel zu einer Achse des Statorkerns (Abschnitte 13 in 2). Um diese Anordnung aufzunehmen erstreckt sich ein Abschnittselement 130 in einem Ausführungsbeispiel um den Statorkern 106 herum und weist eine Anzahl von Federstabhalterungen 132 auf, die in Umfangsrichtung beabstandet um den Statorkern 106 herum angeordnet sind. Die Federstabhalterungen 132 schaffen unter anderem eine Halterung für den Federstab oder die Federstäbe 120. Während die Federstabhalterungen 132 als Elemente gezeigt sind, die sich senkrecht von dem Federstab 120 erstrecken, können sie eine Vielzahl unterschiedlicher Formen und Ausgestaltungen annehmen und aus irgendeinem geeigneten Metall oder irgendeiner geeigneten Legierung hergestellt sein, die zum Schwingungen aufnehmenden Lagern des Statorkerns 106 geeignet ist. Die Federstabhalterungen 132 können auf irgendeine jetzt bekannte oder später zu entwickelnde Art, wie z. B. durch Schweißen oder andere mechanische Befestigungseinrichtungen, mit dem Abschnittselement 130 verbunden sein. Das Abschnittelement 130 kann z. B. ein Metall oder eine Legierung enthalten und ist allgemein ringförmig mit einer offenen Mitte, durch die sich der Statorkern 106 und der Rotor 104 erstrecken. Das Abschnittselement 130 ist durch den Rest des Rahmens 116 mit einem (nicht gezeigten) Fundament verbunden. Wo mehrere Federstäbe 120 verwendet werden (siehe 4), weist jeder Federstab 120 ein erstes Ende 134A, das mit einer ersten Federstabhalterung 132A verbunden ist, und ein gegenüberliegendes zweites Ende 134B auf, das mit einer zweiten Federstabhalterung 132B verbunden ist, die der ersten Federstabhalterung benachbart ist. Wo ein einziger Federstab 120 verwendet wird, wie es am besten in 11 gezeigt ist, kann der Federstab durch verschiedene in Umfangsrichtung beabstandete Federstabhalterungen 132 gehaltert sein, z. B. dort, wo Abschnitte des Federstabes zusammentreffen. Wie oben erwähnt kann der Federstab 120 in beiden Fällen unter Verwendung z. B. einer Schweißverbindung oder einer anderen mechanischen Befestigung mit den Federstabhalterungen 132 verbunden sein. Das Abschnittselement 130 kann in einer Ebene 122 oder einer Ebene im Wesentlichen parallel dazu angeordnet sein, die sich im Wesentlichen senkrecht zu der Achse A des Statorkerns 106 erstreckt. Ein Vorteil, der bei der praktischen Umsetzung einiger Ausführungsformen der beschriebenen Struktur realisiert werden kann, besteht darin, dass die Federstabhalterungen 132 eine Absorption von Torsions- und Biegeschwingungen sowie eine Abstimmung derselben ermöglichen, der sich konventionelle Aufhängungen typischerweise nicht zuwenden.
In einer Ausführungsform, wie sie in den 4 und 6 gezeigt ist, bei der mehrere Federstäbe 120 verwendet werden, kann jeder Federstab 120 im Wesentlichen geradlinig sein. Dementsprechend sind die Federstäbe 120 zusammen in einer im Wesentlichen polygonalen Anordnung in der Ebene 122 (5 und 7) angeordnet. Wo ein einziger zusammenhängender Federstab 120 verwendet wird, kann er dem in den 4 und 6 gezeigten im Wesentlichen identisch erscheinen, selbst wenn er einstückig oder nahezu einstückig ist. In einem alternativen Ausführungsbeispiel, das in den 8 und 9 gezeigt ist, kann jeder Federstab 120 im Wesentlichen bogenförmig sein, und gemeinsam sind die separaten Federstäbe in einer im Wesentlichen kreisförmigen Anordnung in der Ebene angeordnet. Wiederum kann dort, wo ein einziger zusammenhängender und hier im Wesentlichen kreisförmiger Federstab 120 verwendet wird, dieser mit dem in den 8 und 9 gezeigten im Wesentlichen identisch erscheinen, selbst wenn er einstückig oder nahezu einstückig ist. Wie beim Vergleichen der 4 und 6 ebenfalls erkannt wird, kann die Anzahl der getrennten Federstäbe oder Abschnitte eines einstückigen Federstabes variiert werden. In der vereinfachten Version von 4 werden 8 Federstäbe 120 verwendet, und in 6 werden 15 Federstäbe 120 verwendet. Im Betrieb kann eine beliebige Anzahl von Federstäben 120 verwendet werden, die den Keilstabnuten in dem Statorkern 106 entsprechen.
Ein Vorteil, der bei der praktischen Umsetzung einiger Ausführungsbeispiele der beschriebenen Struktur realisiert werden kann, besteht darin, dass sie eine Modularisierung des Statorkernaufhängungssystems 100 ermöglicht, was unter anderem die Kosten und die Durchlaufzeit zur Herstellung verringert. Im einzelnen kann eine beliebige Anzahl von Abschnittelementen 130 mit einer Anzahl von axial beabstandeten Federstäben 120 bestückt werden, um modulare Aufhängungsabschnitte 140 zu bilden, die wahlweise miteinander verbunden werden können, um das Statorkernaufhängungssystem 100 zu bilden. In dem Ausführungsbeispiel aus 5 wird z. B. ein Paar von Abschnittselementen 130 bezogen auf den Statorkern 106 axial beabstandet angeordnet, und Federstabhalterungen 132 erstrecken sich (axial) zwischen den Abschnittselementen dieses Paares. Das bedeutet, die Federstabhalterungen 132 verbinden die Abschnittselemente 130 und positionieren diese axial relativ zueinander. In diesem Fall können die Federstäbe 120 zwischen den Abschnittselementen 130 des Paares angeordnet sein. In einem anderen Beispiel kann ein Abschnittselement 130 eine Anzahl von Federstäben 120 an ihm haltern, wie es in den 6 und 7 gezeigt ist. In diesem Falle könnten die Federstabhalterungen 132 eine nicht wesentlich andere axiale Ausdehnung als diejenige aufweisen, die zum Verbinden der modularen Aufhängungsabschnitte 140 erforderlich sein kann.
13 zugewandt: Es sind eine Anzahl verschieden bemessener modularer Aufhängungsabschnitte 140 zum selektiven Verbinden in einem Statorkernaufhängungssystem 100 dargestellt, das in 14 in einem zusammengesetzten Zustand gezeigt ist. Wie dargestellt kann jeder modulare Aufhängungsabschnitt 140 irgendeine gewünschte Anzahl von Abschnittselementen 130 enthalten. Federstäbe 120 können in praktisch jeder axialen Position innerhalb eines modularen Aufhängungsabschnitts 140 angeordnet sein. Für einen modularen Aufhängungsabschnitt 140A (13), der drei Abschnittselemente 130 aufweist, sind Federstäbe 120 z. B. zwischen zwei benachbarten Abschnittselementen 130 von diesen, aber nicht zwischen den anderen benachbarten Abschnittselementen 130 angeordnet. In einigen Ausführungsformen können die Federstäbe 120 an einem modularen Aufhängungsabschnitt 140B auch weggelassen werden. Jeder modulare Aufhängungsabschnitt, z. B. 140A, kann mit einem benachbarten modularen Aufhängungsabschnitt, z. B. 140C, z. B. durch Verschweißen der Enden von benachbarten Federstabhalterungen 120 verbunden sein, wie es in 14 gezeigt ist. Mit Gewinde versehene Enden 150 der Keilstäbe sind in 14 ganz rechts gezeigt.
Ein Vorteil, der bei der praktischen Umsetzung einiger Ausführungsbeispiele der beschriebenen Struktur realisiert werden kann, besteht darin, dass die radiale, tangentiale und axiale Federsteifigkeit des Aufhängungssystems 100 so eingestellt bzw. abgestimmt werden kann, dass bestimmte Isolierungseigenschaften erzielt. Insbesondere kann eine Abstimmung der Federsteifigkeit durch näherungsweises Bemessen der Querschnittsabmessungen und Längen von Komponenten, wie z. B. der Federstäbe 120, der Federstabhalterungen 132 etc. über die gesamte axiale Ausdehnung des Statorkerns 106 oder an bestimmten axialen Positionen entlang des Statorkerns 106 erreicht werden. Diese Möglichkeit zur genaueren Anpassung der Steifigkeit steht im Gegensatz zu konventionellen Aufhängungen, bei denen die Steifigkeit hauptsächlich von der axialen Spannweite der Federstäbe 12 (1 bis 3) abhängt, was bewirkt, dass sich die Eigenschaften der Isolierung ändern, wenn sich die Länge der Maschine ändert. Außerdem kann die radiale, tangentiale und axiale Federsteifigkeit des Aufhängungssystems 100 gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung zum Steuern der Isolierung in einer bestimmten Ebene oder Richtung eingestellt werden, weil das Aufhängungssystem 100 eine Struktur aufweist, die zur Einstellung in allen drei Richtungen geeignet ist. Wenn die Länge der dynamoelektrischen Maschine 102 in Axialrichtung vergrößert wird, können zusätzliche modulare Aufhängungsabschnitte 140 hinzugefügt werden, um gleich bleibende Aufhängungseigenschaften herzustellen. Weiterhin ist der zur Aufnahme des Aufhängungssystems 100 benötigte Radialraum kleiner als derjenige bei konventionellen verschraubten oder verschweißten Federstabsysteme, und dadurch kann ein Statorkern 106 mit einem größeren Durchmesser in dem Rahmen 116 aufgenommen werden, was eine höhere Bemessung in Megawatt (MW) oder höhere Leistung in dem gleichen Volumen zulässt.
Die hierin verwendete Terminologie dient nur dem Zweck der Beschreibung bestimmter Ausführungsbeispiele, und es ist nicht beabsichtigt, die Offenbarung zu beschränken. Wenn hierin die Singularformen, „ein”, „eine”, „der”, „die” und „das” verwendet werden, ist es beabsichtigt, dass sie die Pluralformen ebenfalls einschließen, sofern nicht der Zusammenhang eindeutig etwas anderes besagt. Es wird weiterhin erkannt, dass die Ausdrücke „aufweisen” und/oder „enthalten”, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, das Vorhandensein der genannten Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Vorgänge, Elemente und/oder Komponenten bezeichnen, aber das Vorhandensein oder Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Vorgänge, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen von diesen nicht ausschließen.
Es ist beabsichtigt, dass die zugehörigen Strukturen, Materialien, Handlungen und Äquivalente aller funktionalen Elemente (means plus function) in den Ansprüchen unten beliebige Strukturen, Materialien oder Handlungen zum Erfüllen der Funktion in Verbindung mit weiteren beanspruchten Elementen einschließen, wie es im Einzelnen beansprucht ist. Die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung ist zu Zwecken der Darstellung und Beschreibung vorgestellt worden, aber es ist nicht beabsichtigt, dass sie erschöpfend oder auf die Offenbarung in der offenbarten Form beschränkt ist. Zahlreiche Änderungen und Abwandlungen werden für Fachleute ersichtlich, ohne von dem Bereich und dem Geist der Offenbarung abzuweichen. Die Ausführungsbeispiele wurden gewählt und beschrieben, um die Prinzipien der Offenbarung und die praktische Anwendung bestmöglich zu erklären und andere Fachleute in die Lage zu versetzen, die Offenbarung für vielfältige Ausführungsbeispiele mit verschiedenen Abwandlungen zu verstehen, wie sie für den jeweils in Betracht gezogenen Gebrauch geeignet sind.
Ein Statorkernaufhängungssystem 100 enthält einen oder mehrere Federstäbe 120, die mit einem Statorkern 106 und einem Rahmen 116 verbunden sind, um den Statorkern 106 gegenüber dem Rahmen 116 schwingungsmäßig zu isolieren. Eine Längsachse des Federstabes 120 ist in einer Ebene 122 angeordnet, die sich im Wesentlichen senkrecht zu einer Achse des Statorkerns 106 erstreckt. Das Statorkernaufhängungssystem 100 kann für einen selektiven Einbau in eine zugehörige dynamoelektrische Maschine 102 in modularen Aufhängungsabschnitten 140 angeordnet sein.
Bezugszeichenliste

13: Statorkernabschnitt
100: Statorkernaufhängungssystem
102: Dynamoelektrische Maschine
104: Rotor
106: Statorkern
114: Keilstab
116: Rahmen
120: Federstab
124: Feder-Keilstab-Verbindungselement
126: Längeneinstelleinrichtung
128: Spannschraubeneinrichtung
128L: Gewindeelement
128R: Gewindeelement
128B: Schraube
122: Ebene
130: Abschnittselement
132: Federstabhalterung
132A: Erste Federstabhalterung
132B: Zweite Federstabhalterung
134A: Erstes Ende
134B: Zweites Ende
140: Aufhängungsmodul
140A: Modularer Aufhängungsabschnitt
140B: Modularer Aufhängungsabschnitt
150: Mit Gewinde versehene Enden

Claims

Statorkernaufhängungssystem (100), das aufweist: ein Abschnittselement (130), das um den Statorkern (106) herum angeordnet ist, wobei das Abschnittselement (130) eine erste Federstabhalterung (132A) und eine benachbarte zweite Federstabhalterung (132B) aufweist; einen Federstab (120) mit einem ersten Ende (134A), das mit der ersten Federstabhalterung (132A) verbunden ist, und einem zweiten Ende (134B), das mit der benachbarten zweiten Federstabhalterung (132B) verbunden ist, so dass sich der Federstab (120) in einer zu einer Achse des Statorkerns (106) im Wesentlichen senkrechten Ebene (122) erstreckt; einen Keilstab (114), der mit dem Statorkern (106) verbunden ist; und ein Feder-Keilstab-Verbindungselement (124), das den Federstab (120) zwischen dem ersten Ende (134A) und dem zweiten Ende (134B) mit dem Keilstab (114) verbindet.
Statorkernaufhängungssystem (100) nach Anspruch 1, bei dem das Abschnittselement (130) eine Anzahl von Federstabhalterungen (132) aufweist, die in Umfangsrichtung beabstandet um den Statorkern (106) herum angeordnet sind, und der Federstab (120) eine Anzahl von Federstäben (120) aufweist, wobei jeder Federstab (120) ein erstes Ende (134A), das mit einer zugehörigen ersten Federstabhalterung (132A) verbunden ist, und ein zweites Ende (134B), das mit einer zugehörigen benachbarten zweiten Federstabhalterung (132B) verbunden ist, aufweist.
Statorkernaufhängungssystem (100) nach Anspruch 2, bei dem die Längsachse jedes Federstabes (120) in der Ebene (122) angeordnet ist, die sich im Wesentlichen senkrecht zu der Achse des Statorkerns (106) angeordnet ist.
Statorkernaufhängungssystem (100) nach Anspruch 2, bei dem jeder der mehreren Federstäbe (120) im Wesentlichen geradlinig ist und die Federstäbe (120) gemeinsam in einer im Wesentlichen polygonalen Anordnung in der Ebene (122) angeordnet sind.
Statorkernaufhängungssystem (100) nach Anspruch 2, bei dem jeder der mehreren Federstäbe (120) im Wesentlichen bogenförmig ist und die Federstäbe (120) gemeinsam in einer im Wesentlichen kreisförmigen Anordnung in der Ebene (122) angeordnet sind.
Statorkernaufhängungssystem (100) nach Anspruch 1, bei dem das Abschnittselement (130) in einer Ebene (122) angeordnet ist, die sich im Wesentlichen senkrecht zu der Achse des Statorkerns (106) erstreckt.
Statorkernaufhängungssystem (100) nach Anspruch 1, bei dem das Abschnittselement (130) ein Paar von Abschnittselementen (130) aufweist, die bezogen auf den Statorkern (106) axial beabstandet angeordnet sind, und die Federstabhalterungen (132) sich zwischen den Abschnittselementen (130) des Paares erstrecken.
Statorkernaufhängungssystem (100) nach Anspruch 1, bei dem das Feder-Keilstab-Verbindungselement (124) eine Längeneinstelleinrichtung (126) aufweist.
Statorkernaufhängungssystem (100) nach Anspruch 8, bei dem die Längeneinstelleinrichtung (126) eine Spannschraubeneinrichtung (128) aufweist.
Statorkernaufhängungssystem (100) nach Anspruch 8, bei dem ein erstes Ende der Längeneinstelleinrichtung (126) an dem Federstab (120) und ein zweites gegenüberliegendes Ende der Längeneinstelleinrichtung (126) an dem Keilstab (114) angebracht ist.