DE1057214B

DE1057214B - Einrichtung an Einphasenwechselstrom-Generatoren grosser Leistung zur federnden Drehmomentuebertragung

Info

Publication number: DE1057214B
Application number: DES54337A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ewald Eggeler; Kurt Seibring
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1957-07-17
Filing date: 1957-07-17
Publication date: 1959-05-14

Description

Einrichtung an Einphasenwechselstrom-Generatoren großer Leistung zur federnden Drehmomentübertragung Es sind Wechselstromgeneratoren, z. B. Einphasengeneratoren, bekannt, bei denen zur federnden Aufnahme des Drehmomentes zwischen Gehäuse und Fundament Federn eingeschaltet sind, um die Fundamentbeanspruchungen durch schwingende Kräfte herabzusetzen. Derartige Anordnungen stoßen auf große Schwierigkeiten, wenn die Maschinenabmessungen mit zunehmender Leistung übermäßig groß werden. Sie sind ferner kaum noch zu verwirklichen, wenn die Maschinen mit Gaskühlung, insbesondere Wasserstoffkühlung, und in dem Gehäuse eingebauten Gaskühlern versehen sind.
Ferner sind auch bereits Generatoren bekanntgeworden, bei denen das Ständerblechpaket innerhalb des Maschinengehäuses federnd angeordnet ist, wobei durch mehrere über den Maschinenumfang verteilte federnde Glieder Schwingungen des Ständerblechpaketes gegenüber dem Maschinengehäuse ermöglicht werden und durch die Federung eine federnde Drehmomentübertragung ermöglicht wird.
Bei derartigen Anordnungen ergibt sich nun, daß von dem die Wicklungen tragenden Eisenkörper der Maschine pulsierende bzw. schwingende Beanspruchungen auf das äußere Maschinengehäuse übertragen werden.
Gegenstand der Erfindung ist eine demgegenüber verbesserte Einrichtung an Einphasenwechselstrom-Generatoren großer Leistung, insbesondere mit Wasserstoffkühlung, zur federnden Drehmomentübertragung des Ständers auf das Maschinenfundament unter Einschaltung von zwischen dem Eisenkörper der Maschine und dem äußeren Gehäuse angeordneten Federgliedern, die sich dadurch auszeichnet, daß die Federglieder in Form von Federstützen oder Federsäulen zweiseitig am Umfang des die Wicklung tragenden Eisenkörpers angreifend an den konsolartig auf dem Fundament abgestützten Teilen des äußeren Maschinengehäuses so abgestützt sind, daß die übertretenden Schwingungskräfte an starr an dem Fundament abgestützten Gehäuseteilen abgefangen und auf das Fundament übertragen werden.
Die erfindungsgemäße Bauweise hat zur Folge, daß das Maschinengehäuse über seinem äußeren Umfang von pulsierenden Kräften und Schwingungsbeanspruchungen frei gehalten wird, da die von den Federstützen hervorgerufenen Kräfte über die Konsolteile der Gehäuse nur auf das Fundament einwirken können, worauf die Konsolen abgestützt und befestigt sind. Zusätzlich wird bei dieser Anordnung auch noch der Vorteil erreicht, daß abgesehen von den durch das Drehmoment hervorgerufenen Kräften auch die durch magnetische Zugkraft hervorgerufenen Schwingungen des Eisenkörpers von dem Gehäuse ferngehalten werden. Wie ohne weiteres ersichtlich, ist die erfindungsgemäße Anordnung von besonderer Bedeutung bei gasgekühlten elektrischen Maschinen mit in das Gehäuse eingebauten Rückkühlern, da für die Kühlmittelzuleitungen und die Abdichtung gefährliche Schwingungsbeanspruchungen in dem die Rückkühler enthaltenden Gehäuse nicht mehr auftreten.
Die erfindungsgemäße Anordnung läßt sich ohne größere Schwierigkeiten verwirklichen, da die Federstützen innerhalb des äußeren Maschinengehäuses ohnehin vorhandener Raum verwendet werden kann.
Hierbei wird auf beiden Seiten der Maschine in der Maschinenlängsrichtung verteilt eine Anzahl von die federnde Kraftübertragung in der Umfangsrichtung ermöglichenden Federstützen für das Eisenblechpaket vorgesehen, die an Flanschen eines inneren, das Ständerblechpaket mit der Wicklung tragenden Gehäuserahmens angreifen.
Die Erfindung sowie weitere Ausgestaltungen derselben sollen näher an Hand eines Ausführungsbeispiels (Fig.1 bis 4 der Zeichnungen) erläutertwerden.
Fig. 1 der Zeichnung gibt im Längsschnitt einen erfindungsgemäß ausgebildeten Einphasengenerator wieder; Fig. 2 zeigt einen Querschnitt. Mit 1 ist der Läufer oder Induktor bezeichnet, der die Erregerwicklung in Nuten trägt. 2 ist das Ständerblechpaket, in dessen Ständernuten 2a die Ständerwicklung liegt. Das Ständerblechpaket 2 wird durch einen ringförmigen, skelettartig ausgebildeten Rahmenkörper 3 gehalten. 4 bedeuten schwalbenschwanzförmige Verbindungsleisten, mittels deren die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Rahmenkörper 3 und dem Blechpaket 2 erfolgt. 5 sind die Druckplatten des Ständerblechpaketes, 6 die Ständerwickelköpfe. 7 bedeutet das äußere Ständergehäuse, durch welches die Maschine gasdicht nach außen abgeschlossen wird und das mit Rückkühlern 8 zur Rückkühlung des in der Machine umgewälzten Gases dient. Zur Verein-1 fachung ist der Umlauf des gasförmigen Kühlmittels in der Zeichnung nicht wiedergegeben. Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist nun das Außengehäuse 7 der Maschine mittels der Stützflächen 9, gegebenenfalls unter Einschaltung von Rahmenteilen 10, unmittelbar starr auf dem aus Beton oder Stahl bestehenden Maschinenfundament 11 abgestützt. Für das in dem Rahmenkörper 3 gehaltene, von dem Außengehäuse durch einen Spalt getrennte Ständereisenpaket 2 mit der Ständerwicklung ist jedoch erfindungsgemäß innerhalb des äußeren Gehäuses 7 eine mehrfache gesonderte, federnde Abstützung gegenüber dem Fundament vorgesehen, durch welche ermöglicht wird, daß die am Blechpaket in der Umfangsrichtung auftretenden Kräfte federnd auf das Fundament übertragen werden. Zwischen dem inneren Ständerrahmen 3 und dem äußeren Maschinefigehäuse ist hierbei Spiel vorgesehen, so daß ohne weiteres Relativbewegungen des aktiven Ständerteiles mit dem Eisenpaket und den Wicklungen möglich sind. Für die federnde Abstützung des aktiven Ständerkörpers (Teile 2, 3) sind auf beiden Seiten der Maschine innerhalb des Gehäuses 7 über die Maschinenlänge verteilt eine Anzahl federnder Stützglieder 12 vorgesehen. Die federnden Stützglieder bestehen dabei im wesentlichen aus den Federn 12a und 12b, die auf stabförmigen Federhaltern 13 aufgereiht sind. jeder Federhalter 13 ist in ein Fußstück 14 eingeschraubt, das unter Zwischenschaltung von Stützböcken 15 auf der Rahmenplatte 10 (Fig. 1) durch Schrauben 16 verspannt ist. Die Teilansicht der Fig. 3 läßt die Anordnung näher erkennen. Der Federhalter 13 erstreckt sich ferner durch die Flansche 17 des das Ständereisenpaket haltenden Rahmens 3, welche dazu dienen, den das Eisenpaket haltenden Rahmen sowie das unterteilte Eisenpaket zusammenzuspannen. Am oberen Ende des Federhalters ist eine Spannmutter 18 aufgeschraubt, die über eine Druckscheibe 19 Spannkräfte auf die Windungen der Federn 12a ausüben. Die Federn 12a legen sich auf ihrer unteren Seite, gegebenenfalls unter Einschaltung von kugeligen Zwischenstücken 20, an die Flansche 17 des Tragrahmens 3 an. Die unteren Federn 12 b, gegebenenfalls unter Einschaltung kugeliger Zwischenstücke, liegen zwischen dein Fußstück 14 und der unteren Seite der Flansche 17. Man erkennt, daß durch die Federgruppen 12a, 12b gleichzeitig eine federnde Abstützung des aktiven Generatorständerteiles sowie die federnde Aufnahme von Umfangskräften ermöglicht wird. Als Federn sind bei dem Ausführungsbeispiel Tellerfedern vorgesehen, die den Vorzug auf--weisen, daß die Gefahr von Brüchen besonders gering ist. Selbstverständlich ist es aber auch grundsätzlich möglich, andere Federn anzuwenden, beispielsweise Schraubenfedern od. dgl.
Die Anordnung der federnden Stützglieder ist nun derart getroffen, daß nach 'dem Entfernen der Gasfüllung aus der Maschine ein Auswechseln oder eine Änderung der Federvorspannung möglich ist. Um dies zu ermöglichen, ist der Federhalter 13 zweiteilig aus= geführt, d. h., er besteht aus einem längeren Rohrteil 13a, der unterhalb der Flansche 17 liegt und sich noch durch diese erstreckt, und aus einem oben eingeschraubten Bolzenteil 13 b, der im wesentlichen im Bereich der Federgruppe 12a liegt. Für den Ausbau der Federn sind in dem Gehäuse Öffnungen 30 vorgesehen, die durch den aufgesetzten Deckel 31 verschlossen werden können.
Der Ausbau der Federn kann nun in folgender Weise nach dem Entfernen des Deckels 31 vorgenommen werden: Zunächst wird eine hydraulische Hebevorrichtung 32 zwischen den Stützböcken 15 eingeschoben, durch welche die Haltefüße 14 unter Spannung der Federn 12 b und Entspannung der Federn 12 a angehoben werden, nachdem Schrauben 16 gelöst wurden. Nun können die Stützböcke 15 entfernt werden. Außerdem ist es möglich, erleichtert die Spannmutter 18 auf dem Federbolzen 13 zu lösen. Es können nun die Federn 12a entfernt werden. Anschließend wird die hydraulische Hebevorrichtung entlastet, so daß sich die Federn 12 b entspannen. Nunmehr kann die Hebevorrichtung entfernt und nach vorherigem Ausschrauben des oberen Teiles 13 b der Federhalter 13 mit den Federn 12b entfernt werden. In der angegebenen Weise wird es ohne Schwierigkeiten möglich gemacht, die Federn erforderlichenfalls ohne Auseinanderbau der Maschine zu kontrollieren oder auszuwechseln.
Einzelheiten der beschriebenen Ausführung können selbstverständlich abgeändert werden. So ist es möglich, die Abmessungen und Ausbildung der Federn sowie der Halteteile für die Federn zu verändern. Selbstverständlich können an Stelle von Tellerfedern auch Schraubenfedern, Blattfedern sowie Federn in Sonderausführung sowie Kombinationen verschiedener Federarten Anwendung finden. Ferner kann auch der Federhalter 13 unter Umständen einteilig ausgeführt werden, wobei unter Umständen auf eine Einzelauswechselbarkeit verzichtet werden kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Einrichtung an Einphasenwechselstrom-Generatoren großer Leistung, insbesondere mit Wasserstoffkühlung, zur federnden Drehmomentübertragung des Ständers auf das Maschinenfundament unter Einschaltung von zwischen dem Eisenkörper der Maschine und dem äußeren Gehäuse angeordneten Federgliedern, dadurch gekennzeichnet, daß die Federglieder in Form von Federstützen oder Federsäulen zweiseitig am Umfang des die Wicklung tragenden Eisenkörpers angreifend an den konsolartig auf dem Fundament abgestützten Teilen des äußeren Maschinengehäuses so abgestützt sind, daß die übertretenden Schwingungskräfte an starr an dem Fundament abgestützten Gehäuseteilen abgefangen und auf das Fundament übertragen werden.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Seiten der Maschine innerhalb des Gehäuses in der Maschinenlängsrichtung verteilt eine Anzahl von die federnde Kraftübertragung in der Umfangsrichtung ermöglichenden Federstützen vorhanden ist, die an Flanschen eines inneren, das Ständerblechpaket mit der Wicklung tragenden Gehäuserahmens angreifen.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Stützteile aus Tellerfedern verschiedener Ausführungsformen aufgebaut sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Kraftübertragung in der Umfangsrichtung dienenden Federn gruppenweise oberhalb und unterhalb der Flansche des das Ständereisenpaket haltenden Tragrahmens angeordnet und auf einem die Flansche durchdringenden Federhalter aufgereiht und verspannt sind.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Führung der Federn dienende Federhalter an einem mit dem Fundament verbundenen Fußteil eingeschraubt ist und an seinem oberen Ende eine Spannmutter aufweist, durch welche Spannkräfte auf die obere Federgruppe ausgeübt werden.
6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der das Aufreihen der Federglieder aufreihende Federhalter zweiteilig ausgebildet ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Federhalter verschraubte, die Abstützung gegenüber dem Fundament ermöglichende Fußteil unter Zwischenschaltung von Stützböcken mit dem Fundament verbunden ist, derart, daß nach dem Entfernen der Stützböcke ein Ausbau der Teile der federnden Stützvorrichtung seitlich durch Deckellöcher des Außengehäuses möglich ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 836 683, 879 264, 896 223; USA.-Patentschriften Nr. 2 456 612, 2 554 226; österreichische Patentschrift Nr. 163 563; ELIN-Zeitschrift, 1956, S. 143/144.