DE1538805A1 - Federnd befestigte Wickelkopfabstuetzung eines Generators - Google Patents
Federnd befestigte Wickelkopfabstuetzung eines GeneratorsInfo
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Description
- Federnd befeptigte Wickelkopfabstützunx einen Generators I Priorität der U.8,-A=eldung eä.3M vom 2o.7.65 Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Isolierstützsystem für die Leiter einen Stators einer d7namoelektrischen Maschinee Im einzelnen bezieht sich die Erfindung auf eine elastischeiAnordnung zur Befestigung der Stabenden (Wickelköpfe) einer großen dynamoolektrischen Maschine an einem Stätzrahmen, der sich axial frei-bewegen kann, wenn sich die Leiter des Stators infolge von Wärme ausdehnen und zusammenziehen.
- Die Stabenden eines Stators einer dynamoolektrischen Maschine. sind die vorstehenden Teile der Ankerstäbe, die außen aus den Längsnuten den Stators herausragen. Die Stabenden sind not. wendig, um die Richtung der Ankerstäbe umzudrehen und um dao Ende einen Stabes derart am Umfang anzuordnen, daß es in eine Nut eintreten kann, die fast um 180 0 zu der Nut versetzt ist, aus der der Stab ausgetreten ist. Die Stabenden müssen auch von der Statorachse aus gesehen radial auseinanderlaufen, damit sie nicht den Rotor der dynamoelektrischen Maschine behindern, der sich in der Statorbohrung dreht. Folglich nehmen die Stabenden eine ziemliche komplizierte Gestalt an, wobei sie im Hinblick auf die Statorachse schräg und im allgemeinen tangential auf der Oberfläche eines zur Statorachse konzentrischen Kegelstumpfes liegen. Wenn in jeder Nut zwei getrennte Ankerstäbe, und zwar ein "Bohrungsstab" (radial innen) und ein "Rückenstab" (radial außen) vorhanden sind, so werden die Bohrungsstäbe gewöhnlich tangential in eine Richtung über dieser kegelstumpfförmigen Obe-dläche gebogen und die RÜckenstäbe in die entgegengesetzte Richtung. Die Sache ist ferner dadurch kompliziert, daß die Bohrungs- und Rückenstäbe, die an der Nutaustrittsstelle dicht beieinanderliegen, sich im Hinblick aufeinander in dem Maße,wie sie sich vom Stator wegbewegen, radial ausbreiten müssen, damit ein Abstand für eine Reihenschleife entsteht, die einen Rücken- und einen Bohrungsstab miteinander verbindet.
- Damit wird verständlich, daß es viele Schwierigkeiüen -für eine geeignete Konstruktion zur Stützung und Absicher#mg der isolierten Ankerstäbe im Wickelkopfbereich gibt.
- Die Größe der verschiedenen Kräfte, die auf die An#t,-,erstäbe im Bereich der Nuten und im Bereich der Wickelköpfe ausgeübt werden ist erheblich. Auf'die Ankerstäbe eines großen Turbogenerators werden verschiedene magnetische Kräfte wirken, z.B. während einer aus dem Gleichgewicht gebrachten Last oder bei plötzlichem Kurzschluß. Dazu kommt noch, daß infolge der elektrischen Ströme in den-Ankerstäben eine wesentliche Hitze erzeugt wird und daß wenn auch eine effektive Gas- oder Flüssigkeitskühlung in den Stäben vorgesehen ist, die durch die Hitze bewirkte Ausdehnung und Zusam enzi-ehung der Stäbe in Bezug auf die Statornuten zur Folge hat, daß die Stabenden im Hinblick auf die Längsachse des Stators einzeln in radiale und axiale Richtung bewegt werden.
- Wenn ein fester Rahmen zur Abstützung der Stabenden verwendet wird, und wenn sich ferner der Rahmen infolge von Wärme bewegen kann, ist es noch notwendig, die Stabenden am Rahmen zu befestigen. Diese Befestigungselemente müssen Vibrationen zwischen den einzelnen Stabendeii selbst und zwischen diesen und dem starren Rahmen verhindern. Vibrationen könnten natürlich verhindert werden, wenn man die Stabenden mit-einander und an dem starren Rahmen init genügender Kraft verklammert. Aber es ist einleuchtend, daß Vibrationen erzeugende Kräfte und damit Vibrationen entstehen werden, wenn diese Kraft nachlassen wü . rde, was z.B. von einem Wechsel in den Abmessungen oder von einem Verrutschen der Teile der Klammerkonstruktion oder der verklammerten Stabenden herrühren kann. Pernor muß dio Sozumte Anordnung einschließlich dür Klommer-e anordnung gcnügcnd fest sein., um den großen Kräften zu widerstehene die.in einem großen TarboSenerator infolge'6inoo plötzlichen gurz8ohlusses entstehen* ,-Eine Aufgaba,der Erfindung ist daher,eino Anordnung zur De-4stigung der Stabenden einer dynamoelektrischon Maschine an einem festen Rahmen zu schaffen, um damit Vibrationen zwischen den Rahmen und de# einz'elnen Stabenden zu verhi;iderns Eine andere Aufgabe der Erfindung ist, elastische Befesti. aungsalemente zur Befestigung der Windungsenden an einem festen*Rahmen zu schaffen, um damit Vibrationen während den Normalbetriebes zu verhindern, und wobei ferner ein nicht elastisches Halte-element zur Begrenzung der'Bewegüng der #Stabenden im Einblick auf den festen Rahmen währerd dea'Zu-# 'standes einer übermUßigen Vibratioab, -die ZrUte ausübt, vor-* gesehen istp Zur Lösung dieser Aufgabe.Wist ein fester Rahmen radiel außerha).b*der Stabenden zu deren Abetützung und eine Anordnung zur elastischen Befestigung der Stabenden an dem festen Rahmen vorgesehen, Die Anordnung weint ein elastisches Element, auf,-das eine elastische.Kraft auf die Ankerstäbe im Einblick auf den Ralmön auoübtp Die Anordnung weist ferner eine feste 8tützkonatruktion auf, um die Bewegung der Ankerstäbe in Bezug auf den festen Rahmen während einen Zuntandes'von.-Übermäßiger Vibrationg wodurch Kräfte ausgeilbtmrden, zu bffle=en4 Fig, 1 Iateine perspektiVische Teilamiohtg die -den unteren-Teil eines Statorendes darstellt und die rdnUng der Ankerstäbe im Einblick auf den Stator zeigt# ?iß* 2 ist ein Teilquerr"2hnitt entlang den Linien ll.tl so"B ?iß. 3. Pis. 3 zeigtoine SeitAnansieht eines Endes den Generatorstators zum Teil im Schnittl wobei das federnde Stfitzsysten zu sehen ist, ?iß. 4 ist eine perspektiviaohe Teilansicht des innerseitigen unteren Teiles einen Statorendes.
- Im allgemeinen wird die Erfindung dadurch in die Praxis umgesetztg daß innere und äußere Stützgliöder mit radialen Jkb-' stand vorgesehen eindl die zusammen mit Spannelexenten be. festigt eindg die durchgehend zwischen den Ankeratgben angegrdnet sind* Ein Pederglied Ist auf dem inneren Stützglied derart vorgesehen, daß auf die Spannelemente eine Rederkraft ausgeübt wird, so daß die gesamte Gruppe von Stabenden als eine feste Anordnung zusammengehalten wird. "Nachgiebige" Polster werden zwischen den Stäben und den Stützgliedern aMeordnet, um die AbstUtzung der Stäbe zu vervolletUndigen, Der-Stützrahmen ist an besonderen Stützbö-okeü befestigt, um in axialer Richtung in Einblick auf das Statorgebäuse gleitbar zu sein, so daß thermische "AtmM" mftlich intp pig, 1 zeigt eine peropektivische Teilannicht einen Otatoro 2 mit einem Ringflanach 4. Ein nicht dargestellter Botör dreht .sich in einer Bob=ng 6. Bekanntlich sind die Etauptbauteile -den Statore mit dem Planschring 4 und andere'nicht dargea4621te Sttitzelemente eine umfassend e-- Abstützung, -für die mit Nuten veraehenen Statorbleche, die die Statorbohiung 6 bilden..In den Nuten liegen Teile der Ankerrückenstäbe lo und der Ankerbohzungsstäbe 8. Nach dem Austisitt aus den Nuten.verden die Bohrungestäbe 8 umfangem äßig und radial abgebogen und verlaufen danach in Form einer Evolvente gemäß 8a. Ähnlich verlaufen auch die Rüakenstäbe lo inradialer Richtung aber in einer entgegengesetzten Umfangorichtung, wie bei loa gezeigt ist* Somit verlaufen diese Teile 8-a und loa im Einblick auf die Statorachse "schief" wie aus der perspektivischen Ansicht in Fig., 1 ersichtlich Ist; Die Anordnung kiiÄ beaser aus,der Fig, 3 verstanden werden. Dort sind die Stabtelle 8a und loa In die Zeiohenebene gedreht, obwohl sie natürlich In Wirklichkeit, in entgegengesetzter Üxfangs:richtungen ver,Itufen,e Die Teile 8a, loa sind In eine evolventenförmige Gestalt umgebogen, so daß sie In Bezu« auf die Statorachne auf einer Obezfläche eines Kegelstumpfes li-,>gen. Pig. 2 zeigt einen Teil des Rotors 129 der In der Bohrumg 6 des ßtatoro rotiert..
- .Ein Bohr=igsgtab'auf einer Seite des Statorumfanges ist verbunden mit einen Xickenstab, der jenem unaefähr diametral j;egenÜberlteigti Uene Verbindung wird berge stellt mittels tüer "Reihensohleitet; 14. Es Ist verständliahe daß diese Reitenochleife 14 in die Zeichensbene det Zeichnung gemäß Fig. gedreht Ist, um den genwien Abstand der Glieder in einer radialen Richtung zu zeigen., und es ist selbstverständlich% daß-die Reihenschleife in Wirklichkeit nicht die Teile Sa und loa" die aus der gleichen Nut hervortreten., verbindet, in Äuständen Über den Statolumfang verteilt wird*der Strom von der Ankerwicklung durch biegname Leiter 16e die-in umfangsmäßig verlaufende SammelriMe 18 tibergehoni abgeführt, SammelrinSe 18 sind im Betrieb mit nicht dargesteilten* Nochspwmungi3-Ausgangsklemmen verbunden.
- Die Abstützung für die Sammelringe 18 ist mit 2o bezeichnet. mehrere solcher Abstütziungen 2o für die Sammelringe sind.in Abständen iiber den Umfang des Stators außerhalb der Stabenden verteilt =geordnet und am Ringflanach 4 mittels Schrauben oder durch Schweißen an Radialstege 4a" die vorzugsweise aus einem Stück mit dem Ringflansch 4 hergestellt sind, befestigt. Im folgenden wird das Stützsystem für die Wickelköpfe erklärt; die herausrasenden, Teile 8a und loa der Rückenstäbe bzw. der BobrLu,igE3i3täbe.worden mittels Innenstützringe 22a" 22b und 22c und mittels AußenstÜtzelemente 24 gehaltenp Die Außonattitzelemente 24 sihd mit UmfanSsabstand entlang der Statorbohrung angeordnet und erstrecken sich im allgemeinen axial und radial nach außenf sie liegen'im wesentlichen In Aebnebenen der -Statorachge. Aus der Zeichnung iat ersichtlicht das tu äewf!Ilfj drei Atatornuten ein Außenstützelement 24 vorgesehen ist. Ein Außenstützelement 24 weist Stützflächen 24a auf, die einen vom Stator weg diverglorenden Regel bilden, wobei Stabteile loa den Kegel diagonal Überqueren. Die Außenstützelemente 24 bestehen vorzugsweise aus hochrestem-Isolationematerialö Ein geeigneten Material dafür ist "Pormalill, welchen die Schutzbezoichnung für eiv blattförmigese dünnes I%rnierholz ist, das mit einem 87athetischeng duroplaatischen KÜnstharz zusamensehalten Wird,8-Die Stützflächen 24a der Stützelemente 24 weis en Längskar näle 24b auf, deren Tiefe gemäß 24c wechseln kanng um eine A*rretierung oder einen Keil zu bilden, was an späterer Stelle noch näher ausgeführt wird. In den Kanälen 24b sind verlänSerte Polster aus duroplastiochem Kunstharz 26 anSeordnet, die über die StÜtzflächen 24a hinaucragen. Das Harz wird während der Montage in einem biegnemen und weichen Zustand in die Kanäle gelegt» Mehrere geeignete Werkstoffe sind dafür bekaLät, sQ zeB« das dureplastiache Kunstharz "Gleck,vd lgöl", Dieser Werketoff hat-die PähiS]ceit,-bei einer hoaW.iogenden Tomper«tur zu einer steinähnlichen Vestigkpit auszuhärten upd besitzt somit Druckteatigkeit und gute Isolationseigenschaftene Zur umfemgt;mäsisen oder seitlichen Abstätzuns der mit Umm femEsabstand angeordneten Außenstützelemente 24 sind starre Isolationsreifen 28 vorgesehen, die an den AußenntUtzelementen 241 mit geeigneten. Mitteln, Z.B. mit Bolzen 3o befestigt sind., Die-Reifen 28 weisen jeweils Umfangskanäle 28a auf, in die zusätzlich Polster 32 aus duroplastischen Kunstharz, z.B. Glaskyd 19o19 gelegt sind. Während der Montage befindet sich das Polster 32 ebenfalls in seinem biegsamen,i weichen Zustand.
- Zur radialen Trennung der Stabteile Ba und loa der Ankerstäbe sind Abstandsstücke 34, 36 und 38 aus einem Seeigneteng thermloch festen Isollerwerkstoff vorgesehen und.
- zwischen den Stabteilen Sa und loa eingefügt. Diese nehmen die Druckkräfte zwischen den Stabteilen 8a und loa auf" die entstehen, wenn die Innenstätzringe 22a, 22b und 22c an den Außenstützelementen 24 befestigt werden. Das'gekrÜmmte Abstand'astück 38 Ist dicker als da3 gekrümmte Abstandsatück 34, damit ein divergierander RadtLabstand zwischen den Bohrungsstäben und den Rückenstäben anteteht. Das radiale Ab, standnstück 36v das mit den Außenatützelümenten 24 auoSerichtet. iot, kann In dem gleichen Sinne verwendet werden. Dieae Abstandsstücke 34, 36 und 33 können Polster aus dem obengenannt= düroplastischen Werkstoff sein oder können aus einem auderen geeigneten leolierwerkstoff bestehen.
- Ein Poluter,4o aua duroplastischea Kunstharz ist zwischen den Stabteilen Sa und dem Ring ?23eingefilet,e Der Ring 22o hat elnen etwa halbkreIntörmigen Querschnitt 22d und ist durch einen Hakeneines Hakenbolzen 42, der 409.Ring 22a ain 24 befestigt, festgelegt. Der Haken-
bolzen 42 ist am 24 befestigt und mlttels-'-- einer Nat 44 unter Spannung gesetzt. Dia Innanstützringe 22a und 22b sind am AußenstÜtzA--.#ic-ment 24 durch besondereg isolierende Spanne'Lemente 46 bc- festigt; die -Spanneleuente weisen GLasselle 46a auf, die mit Schleifen versehen und mit daroplastischem NunsUht.-xz in-- prägniert sind; sie tuJassen die Isolationareifen 28 und enden an Stäbehen 116b, Die itäbchen, werden an den* Innenstütz- ringen 22a und 22b du:vah zusätzliahe 48 ge- halten. Dle alas-bisühe Stützanavilnung gemäß- der Erfindung Ist vovnesehen bei dem StÜtzri.ng 22c, sie ist dagegen vozgesehen bei den StÜtzringen 22a -und 22b. Diese richt-Uns weist PAderldiat,3n 50 auf, die auf den d,F"r 22.a und 22b. wiA, aus den bizi 4 zu ersehen lat. Die WinnAn tcas Pasünn be-Eitehen" die dirrch P-'ttiot-#1.k aind.. Die eIaj- aeiliittiu'te 48, dip Uü 01>.-izelii)it 46b- sind äjü.#e dia 50 gelegt. Die S-fäboi-.en 46b der Spauiiel-a- menf,e, 4,6 werdeen an dün Ariaoseilstüa-ken 48 befostigt, nachdeu die 8tützrluge 22a und 22b in RJ ühtung auf- die elemente 24 und 28 mittels festgezösen worden B.#tiidz. SOM14 Ist Jeder zügliehe zwischen den Stiltz.ringen 22a und 22b und dea, AuBenstAtzelg- ment 24 beseitigt" bevor die 46 nutzbar werden, um die Stützringe 22a und 22b um Außenstützelement zu - Die Stabendenteile 8a und 10a sind also elastisch durch Spannelemente 46 und Federleisten 50 an einem festen Rahmen, der hauptsächlich die Außenstützelemente 24 und die Isolierreifen 28 enthält, befestigt. Während die Stabteile 8a und 10a fest abgestützt sind, kann sich der Rahmen mittels besonderer Stützböcke 56 axial bewegen. Die Federleisten 50 Üben eine Federkraft auf die Spannelemente 46 aus, so daß sie hei jeder Relativbewegung zwischen den Stabteilen 8a und 10a oder bei dessen Ausdehnung oder Zusammenziehung infolge Erhitzung nichtsdestoweniger kräftig durch elastische Federkräfte zurückgehalten werden. Ferner ist die Auswanderung der Federreifen 50 unter extremen Kräften, z.B. während eines plötzlichen'Kurzschlüsses im Generator, durch die inneren Stützringe 22a und 22b begrenzt, welche dabei die Bewegung der Stabendteile 8a und 10a im Hinblick auf die AußenstÜtzelemente 24 begrenzen.
Claims (1)
-
Ano zur Abettitzums des Wickelkopfen einer dyau»- elektrischen Naibehine,» dadurch gekennzeichnet, daß dor .wiekolkopf mittels einer elastischen Stätsvorrichtung an einem, radial =Berhalb des Wickelkopfes liegenden Stiltsrahmen (24) befestigt iste wobei die#elastisehe Stützvorrichtung einen radial innerhalb den Wickelkopfen iiegen4en Stittering (22a) ugd eine radial innerhalb den Stützringes liegende ringtemige Pederleiste (5o) auf- weistj-die-äitteln Opannelemente (46a9b1-48) am Stiltz-. rabmen (24) befestigt sind, und wobei zwischen 402 Stätz. rins (22a),un4 der Poderleiste (50 Stätzteile (52) vor- gesehen sind. 2, Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere StUtzringe (22a,b) und mehrere 7ederleisten (50) vorgesehen sind, 3. Anordnung nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet* daß die Pederleiste aus geflochtene= Fasern besteht und durch .Plastik verstärkt ist# 40 Anordming nach Änopmc& und 21 dadurch gekennzeichnet, daß z die Stützringe (22a"b) füAd die Stütikeile (52) aus feistex Werkstoff bootehen und daß die Spannelemente (46a,b;48) mit radialem Abstand duro4ebend zwischen den Stabenden ange- ördnet und au StÜternhaen (?4) be±eotiigt sind.
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