DE2042561B2

DE2042561B2 - Elektrische Maschine und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE2042561B2
Application number: DE2042561A
Authority: DE
Inventors: Rolf-Dieter Dipl.-Ing. 6800 Mannheim Kranz
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority date: 1970-05-21
Filing date: 1970-08-27
Publication date: 1981-05-21
Also published as: DE2042561A1; DE2042561C3; US3708707A; CH516248A; GB1348388A; NO128891B; DE7032088U; SE383455B; FR2091772A5

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Maschine gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1 sowie auf ein Verfahren zu deren Herstellung.

Elektrische Maschinen dieser Gattung sind aus der US-PS 16 85 054 bzw. der DE-PS 3 14 202 bekannt. Dort ist das Gehäuse am Innenumfang mit sich in Gehäuselängsrichtung erstreckenden Keilträgern versehen, an welche schwalbenschwanzförmige Keile mittels Schraubenbolzen befestigt werden. In das derart vorbereitete Gehäuse werden die mit entsprechenden schwalbenschwanzförmigen Ausnehmungen versehenen Statorbleche eingeschichtet. Um die während des Betriebes auftretenden radialen und tangentialen Kräfte zwischen Gehäuse und Statorblechpaket beherrschen zu können, setzt dieses Vorgehen eine vergleichsweise aufwendige Bearbeitung der Innenflächen des Gehäuses, der Keile und auch der Statorbleche voraus. Die aus Nieten bzw. Schraubenbolzen bestehende Verbindung zwischen den Keilen und den Keilträgern und damit dem Gehäuse ist vor allem beim Kurzschluß sehr stark beansprucht, was zu einer Lockerung der Verbindung führen kann. Eine nachträgliche Kontrolle oder gar ein Nachspannen ist aus konstruktiven Gründen nicht möglich. Darüber hinaus erlaubt es die bekannte Anordnung nicht, das Blechpaket radial nach außen gegen das Gehäuse zu verspannen, da allenfalls Formschluß zwischen Blechpaket und Gehäuse erreicht werden kann.

ίο Die DE-AS 10 85 243 betrifft eine federnde Blechpaketaufhängung für den Ständer elektrischer Maschinen. Zur Verbindung des Blechpakets mit dem Gehäuse ist dieses mit Längsbalken versehen, an welche unter Zwischenschaltung von Federmitteln Leisten mit schwalbenschwanzförmigem Querschnitt befestigt sind, die ihrerseits in entsprechenden Längsnuten im Blechpaket liegen. Zur Entlastung der Schraubverbindung zwischen den Längsbalken und den Leisten können Drehmomeutstützen vorgesehen sein, welche tangentiale Schubkräfte aufnehmen. Über die Ausbildung der Drehmomentstützen und deren Anordnung ist dieser Vorveröffentlichung kein Hinweis entnehmbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Befestigung des Statorblecnpakets im Maschinengehäuse bzw. im Statorkorsett so zu gestalten, daß sie allen während des Betriebes, namentlich im Kurzschlußfall auftretenden radialen und tangentialen Kräften gewachsen ist, ohne daß aufwendige Bearbeitungs- und/oder Montagetechniken eingesetzt werden müssen.

Diese Aufgabe wird bei einer elektrischen Maschine der eingangs genannten Gattung durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst

Die erfindungsgemäße Ausbildung und Anordnung der Keilträger sichert eine spielfreie Auflage zwischen Gehäuse und Statorblechpaket, welche geeignet ist, Kräfte in radialer und Umfangsrichtung aufzunehmen. Gleichzeitig werden die Keile und die ihnen zugeordneten Schraubenbolzen vollständig von Umfangskräften entlastet Sie lassen sich zudem jederzeit nachspannen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 4 gekennzeichnet.

Das im Anspruch 5 gekennzeichnete Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Maschine mit Statorkorsett zeichnet sich durch Einfachheit und Wirtschaftliches keit aus. Das Blechpaket kann als Ganzes außerhalb des Gehäuses fertiggestellt werden. Nach Einführen der Keile und Verspannen der Keilträger mit dem Statorblechpaket wird das axial verspannte Statorblechpaket in das Statorkorsett eingebracht und mit diesem fest verbunden.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist das Statorblechpaket 1 eines Turbogenerators auf seiner Außenseite mit in seiner Längsrichtung sich erstreckenden schwalbenschwanzförmigen Keilnuten 2 versehen. In diesen Keilnuten 2 befinden sich schwalbenschwanzförmige Keile 3, die über Schraubenbolzen 4 mit je einem parallel zu ihnen sich erstreckenden Keilträger 5 verspannt sind.

Die Keilträger 5 sind zur spielfreien Anlage und zur Aufnahme von Kräften in radialer und Umfangsrichtung des Statorblechpaketes 1 gegen das Innere des letzteren verjüngt ausgebildet, so daß absolut kein Drehmoment vom Statorblechpaket 1 über die Keile 3 und deren Befestigungsbolzen 4 auf das Statorkorsett 6 übertragen wird.

Die Verjüngung des Keilträgers 5 ist kreisbogenförmig ausgebildet, so daß eine Verwerfung des Keilträgers ohne Einfluß auf dessen Anlage an das Blechpaket bleibt

Zur Vermeidung, daß Ströme auf unkontrollierbaren Wegen im Statorkorsett 6 verlaufen, und zur Erzielung einer wirksamen Dämpfung des Riickenstreufeldes bestehen die Keile aus einem Material mit einer elektrischen Leitfähigkeit von mind. 10 m/Ohm mm² und sind an ihren beiden Enden über je einen ι ο Kurzschlußnng elektrisch miteinander verbunden. Die Keilträger 5 sind an ihren beiden Enden ebenfalls über die beiden mit den Keilen 3 verbundenen Kurzschlußringe elektrisch miteinander verbunden.

Die Keilträger 5 sind, wie aus der Zeichnung ersichtlich, über Schweißlaschen 7 mit dem Statorkorsett 6 fest verbunden. Das Statorkorsett 6 ist seinerseits vom Gehäuse 8 umgeben und dient zur Aufnahme des vom Statorblechpaket 1 über die Keilträger 5 ausgeübten Drehmomentes.

Diese mit einem Statorkorsett 6 versehene Konstruktion erübrigt eine genaue Bearbeitung für die Auflage der Keilträger 5.

Die Montage des dargestellten Stators geht so vor sich, daß man zuerst das Statorblechpaket mit der Längsachse in vertikaler Richtung zusammenstellt, darauf die Keile 3 locker in die auf der Außenseite des Statorblechpaketes 1 vorgesehenen schw albenschwanzförmigen Keilnuten 2 einführt und mit an der Außenfläche des Statorblechpaketes vorgesehenen runden Wangen angelegten Keilträgern 5 verspannt Die zwischen dem Kopf der Schraubenbolzen 4 und den Keilträgern 5 angeordneten Distanzbüchsen 9 bewirken eine auf gleichmäßigen Druck ausgerichtete Einstellung der Tellerfedern 10 und halten den Zug der Schraubenbolzen 4 auch dann aufrecht, wenn durch irgendwelche Einflüsse die Vorspannung eines Schraubenbolzens abgebaut würde. Um eine Lockerung der Schraubenbolzen 4 während dem Betrieb zu verhindern, sind zusätzlich noch mit einer Sechskantöffnung versehene Sicherungsscheibe.n 13 über den Schraubenbolzenköpfen angeordnet und über Schweißpunkte mit den Keilträgern 5 verbunden.

Das durch die Keile 3 und die Keilträger 5 verspannte Statorblechpaket 1 kann nun in das Innere des Statorkorsetts 6 eingeführt werden, wobei die Keilträger 5 sich in Ausnehmungen 11 von radial verlaufenden Querrippen 12 des Statorkorsetts β erstrecken. Nach der Auszentrierung der Längsachse des Statorblechpaketes 1 gegenüber dem Statorkorsett 6 werden die Keilträger 5 über an sie und die Querrippen 12 angelegte Schweißlaschen 7 fest mit dem Statorkorsett 6 verschweißt.

Auf diese Weise müssen die Ausnehmungen 11 und die Querrippen 12 zur Befestigung der Keilträger 5 nicht mechanisch bearbeitet werden, was gegenüber den bisherigen Konstruktionen einen großen Vorteildarstellt

Das um das Statorkorsett 6 angeordnete Gehäuse 8 ist als gasdichter und druckfester Behälter ausgebildet, so daß ein Kühlgas durch dasselbe geleitet werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrische Maschine, insbesondere Turbogenerator, mit einem Blechpaket, das auf seiner Außenseite mittels in seiner Längsrichtung sich erstreckenden schwalbenschwanzförmigen Keilen in einem Gehäuse aufgehängt ist, wobei die schwalbenschwanzförmigen Keile über Schraubenbolzen mit einem parallel zu ihnen sich erstreckenden, am Gehäuse fest angeordneten Keilträger verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilträger (5) teilweise in Ausnehmungen an der Außenseite des Statorblechpakets (1) mit spielfreier Anlage eingreifen und an dem in das Innere des Statorblechpakets (1) eingreifenden Teil verjüngt ausgebildet sind.

2. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verjüngung der Keilträger

(5) kreisbogenförmig ausgebildet ist

3. Elektrische Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenbolzen (4) mittels auf den Keilträgern (5) abgestützten Federmitteln (10) unter konstantem Zug gehalten werden.

4. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilträger (5) fest mit einem innerhalb des Gehäuses (8) angeordneten Statorkorsett (6) verbunden sind.

5. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst das Statorblechpaket zusammengestellt und mittels an seinen Stirnseiten angeordneten Preßplatten in axialer Richtung zusammengepreßt wird, darauf die Keile (3) in auf der Außenseite des Statorblechpakets (1) vorgesehene Nuten (2) eingeführt und mit an auf der Außenfläche des Statorblechpaketes vorgesehenen Anlageflächen anliegenden Keilträgern (5) mittels der Schraubenbolzen (4) verspannt werden, danach das derart durch die Keile (3), Keilträger (5) und Preßplatten verspannte Statorblechpaket (1) in das Statorkorsett

(6) eingeführt und nach Auszentrierung gegenüber dem Statorkorsett (6) die feste Verbindung zwischen den Keilträgem (5) und dem Statorkorsett (6) hergestellt wird.