DE1178143B

DE1178143B - Press plate segments for sheet metal stacks of electrical machines

Info

Publication number: DE1178143B
Application number: DEM51527A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans Spiess
Original assignee: Werkzeugmaschinenfabrik Oerlikon Buhrle AG
Current assignee: Rheinmetall Air Defence AG
Priority date: 1961-02-15
Filing date: 1962-01-22
Publication date: 1964-09-17

Description

Preßplattensegmente für Blechpakete elektrischer Maschinen Die Erfindung bezieht sich auf Preßplattensegmente für Blechpakete elektrischer Maschinen, insbesondere für Statorblechpakete großer elektrischer Maschinen, wobei die Segmente in der Blechpaketlängsrichtung sich erstreckende Ausladungen besitzen.Press plate segments for sheet metal stacks of electrical machines The invention relates to press plate segments for sheet metal stacks of electrical machines, in particular for laminated stator cores of large electrical machines, with the segments in the longitudinal direction of the laminated core have extensive projections.

Um die Statorblechkörper genügend dicht zusammenpressen zu können, bringt man üblicherweise an den Stirnseiten der Blechpakete massive Platten an, die gegeneinander verspannt werden. In F i g. 1 der Zeichnung ist eine solche bekannte Anordnung vereinfacht wiedergegeben. Mit 1 ist hierbei das Blechpaket, mit 2 ein Preßbolzen und mit 3, 3' sind Preßflansche bezeichnet. Bei kleineren Maschinen führt man die Preßplatten als geschlossene Ringe, sogenannte Preßringe aus, wobei es sich durch entsprechende Formgebung erreichen läßt, die gesamte Blechfläche weitgehend gleichmäßig zu pressen. Hierzu ist es notwendig, die Preßplatten analog einer Tellerfeder aufzubauen, die im nicht gespannten Zustand an der den Nuten benachbarten Blechpartie anliegt. Infolge erheblicher Herstellungsschwierigkeiten und umständlicher Bearbeitung können die Preßplatten bei großem Statordurchmesser nicht mehr in einem Stück gefertigt werden. Es ist dann notwendig, die ebenfalls bekannte Segmentbauart zu verwenden. F i g. 2, welche einer teilweisen Seitenansicht in Richtung A' von F i g. 3 entspricht, zeigt zwei Plattensegmente 4. Wie der F i g. 3 zu entnehmen ist, müssen die ,Segmente am Gehäuse 5 abgestützt werden, um die gewünschte Blechpressung zu ermöglichen. Diese Konstruktion bedingt jedoch eine genaue Abgleichung der Länge des Gehäuses und des Blechkörpers im gepreßten Zustand. Darüber hinaus ist die Belastung der Preßbolzen beträchtlich, da deren Hebelarm bedeutend kleiner ist als derjenige der Blechpaketreaktionskraft. Es gehört auch bereits zum Stand der Technik (F i g. 4), den Blechkörper 1 mit Löchern 6 zu versehen, welche von den Preßbolzen 2 durchsetzt werden. Die Bohrungen 6 liegen vorzugsweise im Schwerpunkt jedes Preßplattensegments, so daß die von dem Spannbolzen ausgeübte Kraft mit der aus der Blechpressung resultierenden Kraft zusammenfällt. Der Nachteil des vorbeschriebenen Aufbaus besteht darin, daß die Bolzen gegenüber dem Blechkörper und den Preßplattensegmenten sehr sorgfältig isoliert werden müssen, weil sonst erhebliche Wirbelstromverluste und Erwärmungen auftreten.In order to be able to press the laminated stator bodies together sufficiently tightly, one usually attaches massive plates to the end faces of the sheet metal stacks, which are braced against each other. In Fig. 1 of the drawing is such a known one Arrangement reproduced in a simplified manner. With 1 here is the laminated core, with 2 a Press bolts and 3, 3 'are called press flanges. Leads to smaller machines the press plates as closed rings, so-called press rings, whereby it is can be achieved by appropriate shaping, the entire sheet metal surface largely to press evenly. To do this, it is necessary to use the pressure plates in the same way as a disc spring build up the sheet metal part adjacent to the grooves in the non-tensioned state is present. As a result of considerable manufacturing difficulties and cumbersome processing the press plates can no longer be manufactured in one piece with a large stator diameter will. It is then necessary to use the segment design, which is also known. F i g. 2, which is a partial side view in the direction A 'of FIG. 3 corresponds, shows two plate segments 4. As in FIG. 3, the, segments be supported on the housing 5 in order to enable the desired sheet metal pressing. However, this construction requires an exact adjustment of the length of the housing and the sheet metal body in the pressed state. In addition, the burden of the Press bolts considerable, since their lever arm is significantly smaller than that of the Laminated core reaction force. It is also part of the state of the art (Fig. 4), to provide the sheet metal body 1 with holes 6 through which the press bolts 2 pass will. The holes 6 are preferably in the focus of each press plate segment, so that the force exerted by the clamping bolt corresponds to that resulting from the sheet metal pressing Force coincides. The disadvantage of the structure described above is that the bolts against the sheet metal body and the press plate segments very carefully must be insulated because otherwise considerable eddy current losses and heating appear.

Bekannt ist weiterhin eine Konstruktion, bei welcher eine ringförmige Endplatte in Verbindung mit Preßbolzen Verwendung findet. Durch das Vorhandensein von Ausladungen, die der Abstützung der Wickelköpfe dienen, besteht hier nur eine scheinbare Ähnlichkeit mit dem Erfindungsgegenstand. Denn hier ist ohne besondere Maßnahmen das Gleichgewicht zwischen der von den Preßbalzen herrührenden Kraft und der Blechpaketreaktionskraft vorhanden. Es sind auch Spannvorrichtungen für Fingerplatten bekannt, wobei letztere mit Hilfe einer Federscheibe und einer größeren Anzahl von Bolzen gegen das Blechpaket gepreßt werden. Diese Konstruktion steht aber in keinem unmittelbaren Zusammenhang mit der Lösung gemäß der Erfindung.Also known is a construction in which an annular End plate is used in conjunction with press bolts. By the presence there is only one of the projections that serve to support the winding heads apparent similarity to the subject matter of the invention. Because here is without special Measures the balance between the force generated by the press beams and the laminated core reaction force is present. There are also clamping devices for finger plates known, the latter with the help of a spring washer and a larger number of Bolts are pressed against the laminated core. But this construction is not in any direct connection with the solution according to the invention.

Die Mängel des Bekannten lassen sich vermeiden, wenn erfindungsgemäß quer zu den Ausladungen der einzelnen Preßplattensegmente wirksame Kräfte vorhanden sind, die dazu dienen, zwischen der in bekannter Weise von den am Rücken des Blechpaketes über dem Umfang verteilt angeordneten Preßbolzen herrührenden Kraft sowie der Blechpaketreaktionskraft das Gleichgewicht herzustellen.The shortcomings of the known can be avoided if according to the invention Effective forces are present across the projections of the individual press plate segments are, which are used to between the in a known manner of the on the back of the laminated core distributed over the circumference arranged press bolts originating force as well as the laminated core reaction force to establish the equilibrium.

In den F i g. 5 bis 10 werden Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes vereinfacht dargestellt. Gleiche Teile weisen hierbei dieselben Bezugszeichen auf wie in den vorhergehenden Figuren.In the F i g. 5 to 10 are exemplary embodiments of the subject matter of the invention shown in simplified form. The same parts here have the same reference numerals as in the previous figures.

Gemäß F i g. 5 sind am Plattensegment 4 axial möglichst weitausladende Stützen 7 befestigt. Die vom Preßbolzen 2 hervorgerufene Kraft A und die Resultierende B der Blechpressung werden dadurch ins Gleichgewicht gebracht, daß in genügender Entfernung vom Blechkörper 1 eine radiale Kraft C nach innen sowie in der Nähe des Blechpakets eine radiale Kraft D nach außen ausgeübt wird. Die Kraft C kann in einfacher Weise durch einen um die Segmentstützen gelegten Spannring 8 oder eine entsprechende Bandage erzeugt werden. Die Kraft D läßt sich mit Hilfe eines auf Druck beanspruchten Ringes 9 hervorbringen. Sofern jedoch die Einzelsegmente genau aneinanderpassen und sich gegenseitig gewölbeartig abstützen, kann der Innenring auch weggelassen werden.According to FIG. 5 are on the plate segment 4 axially as far as possible Supports 7 attached. the Force A caused by the press bolt 2 and the resultant B of the sheet metal pressing are brought into equilibrium, that at a sufficient distance from the sheet metal body 1 a radial force C inwards as well a radial force D is exerted outwards in the vicinity of the laminated core. The power C can easily be achieved by a clamping ring 8 placed around the segment supports or a corresponding bandage can be produced. The force D can be with the help produce a pressure-loaded ring 9. If, however, the individual segments the inner ring can also be omitted.

Bei der in F i g. 6 gezeigten Konstruktion ist die Stütze 7' etwas anders ausgebildet als die Stütze 7 von F i g. 5, und der Spannbolzen 2 durchdringt nun auch die Stütze selbst.In the case of the in FIG. 6, the support 7 'is somewhat designed differently than the support 7 of FIG. 5, and the clamping bolt 2 penetrates now also the support itself.

F i g. 7 stellt ein Preßplattensegment 4' dar, bei welchem die sich in Längsrichtung zum Blechpaket erstreckende Ausladung durch entsprechende Bemessung der Plattendicke erreicht wird. Die Segmente sind weiterhin so geformt, daß sie zur Abstützung und Befestigung der Stirnverbindungen 10 der Statorwicklung dienen. Das gleiche ist auch hinsichtlich der vorher beschriebenen Stützen der Segmente der Fall. F i g. 8 gibt eine Seitenansicht in Richtung B' von F i g. 7 wieder.F i g. 7 shows a press plate segment 4 ', in which the Overhang extending in the longitudinal direction to the laminated core by appropriate dimensioning the plate thickness is reached. The segments are further shaped so that they serve to support and fasten the end connections 10 of the stator winding. The same is also true of the previously described supports for the segments the case. F i g. 8 gives a side view in the direction B 'of FIG. 7 again.

Der F i g. 9 entsprechend können in den Preßplattensegmenten 4' Kanäle 11 vorgesehen werden, die ein Kühlmedium führen, das insbesondere zur axialen Belüftung des Blechkörpers 1 dient.The F i g. 9 accordingly can 4 'channels in the press plate segments 11 are provided, which lead a cooling medium, in particular for axial ventilation of the sheet metal body 1 is used.

Gemäß F i g. 10 werden die Stirnverbindungen 10 der Statorwicklung an einem in axialer Richtung gleitfähigen Einsatzstück 12 befestigt. Die Wicklung kann sich gegenüber dem Blechkörper ausdehnen, was speziell bei sehr langen Turbogeneratoren von Vorteil ist.According to FIG. 10 are the end connections 10 of the stator winding attached to an insert 12 that can slide in the axial direction. The winding can expand in relation to the sheet metal body, which is especially true in the case of very long turbo generators is beneficial.

Im Hinblick auf die Streufelder der Stirnverbindungen ist es von Wichtigkeit, die PreßplattensegMente aus elektrisch verlustarmem Material, beispielsweise Holz, Kunstharz usw., auszuführen. Schließlich kann es zweckmäßig sein, den inneren Abstützring 9 aus Kupfer, Aluminium u. dgl. herzustellen, wodurch man eine Abschirmung des Blechpakets gegenüber der Stirnstreuung erreicht.With regard to the stray fields of the end connections, it is important the press plate segments made of electrically low-loss material, for example wood, Synthetic resin, etc. Finally, it can be useful to use the inner support ring 9 made of copper, aluminum and the like reached compared to the forehead scattering.

Claims

Claims: 1. Press plate segments for laminated cores of electrical machines, in particular for stator cores of large electrical machines, the segments have projections extending in the longitudinal direction of the laminated core, characterized in that effective forces (C, D) are present transversely to the projections of the individual press plate segments serve to establish the equilibrium between the force (A) originating in a known manner from the pressure bolts (2) distributed over the circumference on the back of the laminated core (1) and the laminated core reaction force (B).

2. Press plate segments according to claim 1, characterized in that that the segment projections are formed by supports (7, 7 ') on which in sufficient Distance from the sheet metal body (1) a radial force (C) inwards as well as in the vicinity of the laminated core a radial force (D) is effective to the outside.

3. Press plate segments according to claim 1, characterized in that the segment projections by corresponding Dimensioning of the plate thickness can be achieved and that on the plate segments (4 ') at a sufficient distance from the sheet metal body (1) a radial force (C) inwards as well a radial force (D) is effective towards the outside in the vicinity of the laminated core.

4. Press plate segments according to claims 1, 2 and 3, characterized in that the radially inward directed force (C) by a tensioning device (8) which is directed radially outward Force (D) is caused by a pressure-loaded ring (9).

5. Press plate segments according to claim 1, characterized in that the individual segments are mutually exclusive Support like a vault.

6. Press plate segments according to claim 1, characterized in that the segments have indentations in which there are inserts (12) which can slide in the axial direction and to which the end connections (10) of the winding are attached. Considered publications: German Auslegeschriften No. 1 0411.45, 1078 681; Austrian Patent No. 123 617; Swiss Patent No. 90 164; British Patent No. 450,042; AIEE-Transactions, vol. 74, pt.11I, 1955, p. 382.