DE1218602B

DE1218602B - Aus Blechsegmenten geschichteter Jochring mit hohem Schwungmoment fuer die Polraedergrosser elektrischer Maschinen

Info

Publication number: DE1218602B
Application number: DES95005A
Authority: DE
Inventors: Karl Lang
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1965-01-14
Filing date: 1965-01-14
Publication date: 1966-06-08

Description

Aus Blechsegmenten geschichteter Jochring mit hohem Schwungmoment für die Polräder großer elektrischer Maschinen Die Polräder elektrischer Maschinen bestehen im allgemeinen aus einem drehbar gelagerten Tragkörper, einem Jochring und an diesem befestigten Polen mit der Erregerwicklung. Der Jochring hat die Aufgabe, den von den Polen erregten Magnetfluß zu leiten und die beim Umlaufen des Polrades auftretenden Fliehkräfte aufzunehmen. Diese werden von dem Jochring selbst und von den mit ihm verbundenen Bauteilen, d. h. insbesondere von den Polen, erzeugt.
Mit Rücksicht auf die mechanischen Beanspruchungen werden zum Aufbau der Jochringe im allgemeinen gestanzte Segmente aus Feinblech hoher Festigkeit von etwa 2 bis 4 mm Dicke verwendet. Die Segmente werden überlappt geschichtet und mittels durchgehender axialer Bolzen kettenartig miteinander verbunden.
Bei elektrischen Maschinen für besondere Anwendungszwecke, z. B. Wasserkraftgeneratoren, ist es nun erwünscht, daß die Polräder ein großes Schwungmoment besitzen und damit beim Umlaufen eine große kinetische Energie enthalten, weil diese Eigenschaft ein weitgehendes Gleichbleiben der Maschinendrehzahl bei kurzdauemden Laständerungen bewirkt. Ist aber der Materialquerschnitt der Jochringe nur nach den Fliehkraftbeanspruchungen bemessen worden, so reicht das Schwungmoment der Polräder in vielen Fällen nicht aus, um das gewünschte Betriebsverhalten zu erreichen. Es ist daher oft erforderlich, zum Aufbau der Jochringe eine größere Menge von gestanzten Blechsegmenten zu verwenden, als die Beanspruchungen durch die Fliehkräfte es erfordern würden. Der hierzu erforderliche Material- und Arbeitsaufwand verursacht erhebliche Kosten. Die Aufgabe der Erfindung ist es, die mit der Vergrößerung des Schwungmomentes der Polräder verbundene Erhöhung der Kosten möglichst gering zu halten.
Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe bei einem Jochring für die Polräder großer elektrischer Maschinen aus axial überlappt geschichteten und durch axiale Bolzen kettenartig verbundenen Blechsegmenten dadurch gelöst, daß Platten aus weichmagnetischem Material von der mehrfachen Dicke der Blechsegmente zwischen mehreren aus Blechseamenten geschichteten Ringen angeordnet sind. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß nur eine solche Menge von Feinblechsegmenten benötigt wird, wie die Beanspruchungen des Jochringes durch die Flichkräfte es erfordern. Das gewünschte Schwungmoment kann durch die Wahl der Anzahl und der Abmessungen der Platten erreicht werden. Es ist zweckmäßig, die Platten aus normalem Baustahl von etwa 10 bis 50 mm Dicke herzustellen. Zur Befestigung der Platten können zweckmäßigerweise die axialen Bolzen verwendet werden, durch welche die Blechsegmente eine kettenartige Verbindung erhalten.
Eine vorteilhafte Möglichkeit für den Einbau der Platten besteht darin, dieselben in Ringform anzuordnen. Der Jochring kann dabei so aufgebaut werden, daß in axialer Richtung abwechselnd aus Blechseamenten und Platten bestehende Ringe aufeinanderfolgen.
Für die Herstellung der Platten und den Zusammenbau der Jochringe ergeben sich Vorteile, wenn die Platten so bemessen werden, daß die aus ihnen zusammengesetzten Ringe einen größeren Innendurchmesser und einen kleineren Außendurchmesser als die aus den Blechsegmenten bestehenden Ringe besitzen. Durch diese Formgebung wird erreicht, daß im fertigmontierten Zustand des Jochringes nur die aus Blechsegmenten bestehenden Ringe mit den Polen und dem Tragkörper in Berührung stehen. An die Oberflächengüte der Schmalseiten der Platten brauchen daher nur geringe Anforderungen gestellt zu werden, so daß zur Herstellung der Platten einfache und wirtschaftliche Verfahren benutzt werden können.
Ein Ausführungsbeispiel eines Jochringes gemäß der Erfindung soll nun an Hand der Zeichnung näher erläutert werden.
F i g. 1 zeigt den Schnitt 1-1 durch den Jochring und die angrenzenden Teile des Polrades; F i g. 2 zeigt den Schnitt 11-II durch dieselben Teile.
In dem gezeichneten Ausführungsbeispiel ist der auf dem Tragkörper 3 angebrachte Jochring aus drei Ringen IL aufgebaut, die in üblicher Weise aus Blechsegmenten geschichtet sind; zwischen diesen sind erfindungsgemäß Platten 2 aus weichmagnetischem Material angeordnet. Diese Platten sind jeweils in einer Schicht zu Ringen zusammengesetzt und in dieser Form zwischen den Ringen 1 angebracht.
Die Ringe 1 und die Platten 2 besitzen durchgehende fluchtende Bohrungen 6, die zur Aufnahme der nicht gezeichneten axialen Bolzen dienen. Zur Befestigung der Pole 7 sind die Ringe 1 mit. achsparallelen schwalbenschwanzförmigen Nuten 4 versehen.
Im Bereich der Nuten 4 weisen die mit 2 bezeichneten Platten Aussparungen 5 auf, die größer als die Ausschnitte der Blechsegmente sind. Die aus Platten 2 zusammengesetzten Ringe haben einen größeren Innendurchmesser und einen kleineren Außendurchmesser als die Ringe 1, so daß nur die Ringe 1 unmittelbar- mit den Polen und dem Tragkörper in Berührung stehen. - Die Platten können beispielsweise mit Hilfe des Brennschneideverfahrens aus handelsüblichen Stahltafeln ausgeschnitten werden.
Die Anordnung der Platten 2 zwischen *den Blechsegmenten kann auch in einer von dem beschriebenen Ausführungsbeispiel abweichenden. geeigneten Weise vorgenommen werden. Dabei kann nach den gewünschten Eigenschaften des Polrades auch eine größere oder kleinere Anzahl von Platten vorgesehen werden, und deren Abmessungen können zweckentsprechend gewählt werden. Weiterhin ist es möglich, die Platten 2 zwischen den Ringen 1 nicht wie in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel in einer Schicht, sondern in zwei oder mehr Schichten anzuordnen.

Claims

Patentanspxüche: 1. Jochring mit hohem Schwungmoment für die Polräder großer elektrischer Maschinen aus axial überlappt geschichteten und durch axiale Bolzen kettenartig verbundenen Blechsegmenten, dadurch gekennzeichnet, daß Platten aus weichmagnetischem Material von der mehrfachen Dicke der Blechsegmente zwischen mehreren aus Blechsegmenten geschichteten Ringen angeordnet sind.
2. Jochring nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten-mittels der axialen Bolzen befestigt sind. 3. Jochring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten. in Ringform angeordnet sind. 4. Jochring nach Anspruch 3, dadurch gekenn-* zeichnet, daß die aus Plätten bestehenden Ringe einen größeren Innendurchmesser und einen* kleineren Außendurchmesser als die aus Blechsegmenten aufgebauten Teile des Jochringes besitzen.