DE2202604A1 - Einphasen-synchronmaschine - Google Patents

Description

177/71 Op/ef

Aktiengesellschaft Brown, Boverl Λ CIe., Baden (Schweiz)

Einphasen-SynchronmaschIne

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Synchronmaschine, insbesondere einphasige Maschine, deren Stator federnd abgestutzt ist. J

Bel Einphasen-Synchronmaschinen muss bekanntlich der Stator federnd aufgestellt werden, so dass er beim Nonnalbetrieb frei schwingen kann, und nur ein Bruchteil des pul-Blerenden Drehmoments auf das Fundament übertragen wird. Es 1st aber noch besonders wichtig, dass der Stator auch im Klemmenkurzschluss frei ausschwIngen kann, well nur unter dieser Bedingung eine Verminderung dsr auf das Fundament wirkenden Kräfte möglich 1st»

In Zusammenhang mit Einphasen-Synchronmaschinen horizontaler Bauart, 1st es bekannt, den Stator mit einer Aufhängung

309826/0701

- 2 - 177/71

zu versehen* die aus Sohraubenfedern besteht, die seLbLloh am Stator angebracht sind und mit dem Fundament In· Verbindung stehen.

Mit dieser Art Federaufhängung, wo dLe FedereLemente nur' Ln der Umfangsrichtung tragen, werden die im FaLIe eines Klemmenkurzschlusses auftretenden Kräfte ohne weiteres aufgenommen. Infolge der WeLohheLt der Federelemente Ln aLLen anderen Richtungen» müssen Jedoch Führungen am Stator vorgesehen werden, die eLner Wartung erfordern und eLneni Verschleiß unterworfen sind. Ferner sind RadLalanschLüge notwendLg, um zu verhindern, dass der Stator auf den von Ihm unabhiingLg gelagerten Rotor aufschlägt. Durch dLese I!rul Lei LnnschLäge werden die Radialkräfte als Zug- oder Druckkräfte auf das Fundament übertragen. Im Stillstand, wo das ganze Statorgew ich t von den Federelementen getragen wLrd, werd&n dü:..e bareitt» schon hoch beansprucht.

DeL vert lkalachs igen ELriphasen-SynchroninaschLiujn L»t es bekannt, den Stator unabhängig vom Rotor no zu Lagern, dass er frei in Um fangs richtung schwingen kann, urn zu verhindern, dass die während des Betriebes und Im FaLLe von Kurzschlüssen vorkommenden, in der UmfangsrLchtung wirkenden Kräfte auf das Fundament Übertragen warden. Γη dLesem FaLLa wird der Stator auf dem Fundament gelagert und am Aussenumfang das Stators /erteilte, gefederte oder elastische Elemente vorgesehen, dLe eLne

309826/070 1

- 3 - 177/71

Bewegung des Stators in Umfangsrichtung gestatten. Die Unterbringung dieser Elemente nimmt viel Platz 'weg und hat auch zur Folge, dass die den Stator umgebenden Wände durch die übertragenen Kräfte stark beansprucht werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Stator auf Blattfedern abzustutzen, die als Biegungselemente wirken und sowohl mit dem Stator als auch mit dem Fundament fest verbunden sind. Bei einer solchen federnden Abstutzung besteht aber die Gefahr einer Knickung der Blattfedern, und infolgedessen müssen Anschläge vorgesehen werden, die das Auslenken der Blattfedern und damit auch die Ausschlagbewegung des Stators in dessen Umfangsrichtung begrenzen. Dies hat zur Folge, dass bei Kurzschlüssen hohe Btossartige Beanspruchungen auf das Fundament Übertragen werden und die Anschläge verformt oder beschädigt werden. Ferner verursachen die im Stator auftretenden Wärmedehnungen eine unerwünschte zusätzliche radiale Belastung der Federelemente.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Federaufhängung für den Stator einer Synchronmaschine zu schaffen, die gegenüber den bisherigen viel einfacher und weniger aufwendig ist, und unter allen Betriebsbedingungen den Stator frei ausschwingen lässt.

Diea wird bei der eingangs erwähnten Maschine erfindungegemäßs dadurch gellSst, dass die Abstützung des Stators über

30 982G/07 01

- Λ - L77/71

g«derbtSok· erfolgt, dl· au· mindesten· einer Blattfeder bestehen, dessen Enden in Federhaltern eingespannt' sind, die in der Biegungsebene der Feder verlaufende Rippen aufweisen, wobei die Rippen auf der einen Federseite mit dem Stator und die Rippen auf derjanderen Federseite mit der Statorfussplatte in fester Verbindung stehen, so dass die Federn durch das Statorgewicht lediglich auf Zug beansprucht werden.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen vor allem darin, dass die gleiche Federaufhängung bei Maschinen horizontaler und vertikaler Bauart angewendet werden kann, und der Platzbedarf der Maschine durch die Federaufhängung praktisch nloht vergrössert wird. Ferner ist die Aufhängung völlig wartungsfrei.

Anhand der Zeichung sind einige AusfUhrungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht eines Federbockes senkrecht zur Biegeebene der Feder und

Fig. 2 eine Ansicht des gleichen Federbockes in der Biegeebene der Feder.

Fig. 3 zeigt in sohematischer Darstellung den Stator einer

horlzontalachslger Maschine mit der erfindungsgemässen Aufhängung, wobei'in Fig. 4 ein mehrteiliger Federbock

309826/0701

- 5 - 177/71

für diese Maschine veranschaulicht 1st. In der Fig. 5 1st der Stator einer vertikal-aohsigen Maschine mit der erfindungsgemässen Aufhängung dargestellt.

Der in den Figuren 1 und 2 dargestellte Federbock: besteht im wesentlichen aus einer Blattfeder 1, dessen beide Enden mit einem Federhalter 2 versehen sind, wobei die Blattfeder mittels einer Pressleiste 3 und Schraubenbolzen £ fest in dem Halter eingespannt wird. Die Federhalter 2 weisen Rippen 5 auf, die in der Biegungsebene der Blattfeder 1 verlaufen und auf der einen Seite der Feder mit dem Stator 6 und auf der anderen Seite der Feder mit der Fussplatte 7 In Verbindung stehen. Um diese Verbindungen herzustellen« sind die Enden der Rippen mit je einer gemeinsamen Befestigungsplatte 8 versehen, die mittels Schraubenbolzen 9 auf dem Stator 6 bzw. der Fussplatte 7 befestigt wird. Die Befestigungsplatten θ werden vorzugsweise durch Schweissen mit den Rippen 5 fest verbunden. Es besteht auch die Möglichkeit, die Rippen 5 unter Weglassung der Befestigungsplatten 8, unmittelbar mit dem Stator 6 bzw, mit der Fussplatte 7 zu verbinden.

Mit dieser federnden Abstützung des Stators 'werden die Blattfedern 1 durch das Statorgewicht lediglich auf Zug und nur die Rippen 5 auf Druck beansprucht· Die Kraftübertragung vom Stator 6 zur Fussplatte 7 erfolgt auf dem kürzesten Wege* Bei den

309826/0701

- 6 - 177/71

zugbeanapruohten Blattfedern 1 besteht Überhaupt keine Knickgefahr; sie ertragen eine grosso Biegung bzw. können einen grossen Federweg haben. Der Stator kann unter allen Betriebsbedingungen frei aussohwingen. Irgendwelche Wärmedehnungen des Stators werden durch die an sich verhältnlsmässig elastischen Rippen 5 aufgenommen.

In der Fig. 3, 1st die Anwendung einer federnden Abstützung gemäss den Fig. 1/2 bei einer hörizontalachsigen Synchronmaschine dargestellt. Die Federböcke, deren Einzeltelle mit den gleichen Bezugsnummern wie in den Flg. 1/2 versehen sind, werden in Radialebenen symmetrisch zur Querachse des Stators an der unteren Statorhälfte angebracht. Mit 17 sind die Fussplatten des Stators bezeichnet. Die Federn 1 der Federböcke sind durch das Statorgewicht nur auf Zug beansprucht und somit vorgespannt. Infolgedessen werden die durch rotierende KrSfte oder Kurzsohlussmomente verursachten Druckbeanspruchungen > durch die Zugvorspannung der Federn weitgehend aufgehoben. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, können die Federböoke mehrere in der Breite unterteilte Federn aufweisen.

Bei einer vertikalachsigen Maschine, wie in Fig. 5 veranschaulicht ist, sind mindestens drei Federböoke gleiohmässig verteilt auf der Statorunterseite am Aussenrand des Stators 20 vorgesehen, die in je einer Radialebene liegen.

309826/0701

- 7 - 177/71

Durch die erfindungegemttese StatorabstUtzung, wo eine direkte Kraftübertragung vom Stator auf die Fussplatteh-erfolgt; kann das Gewicht der Federn und auch deren Kosten sehr wesentlich herabgesetzt werden. Ferner ergibt sich eine sehr einfache Montage der Abstützung. Die Betriebssicherheit der Maschine wird noch dadurch verbessert, dass die Blattfedern Über ihre ganze Breite auf Zug beansprucht werden und daher die entsprechenden Spannungen klein bleiben.

Bei hörlzontalachsigen Maschinen ist die Federung 1 bis 2 Potenzen steiferen der Umfangsrichtung — / -MeMHme·*» so dass der Stator keine Führungselemente benötigt* Ferner ist bei dieser Art Maschinen die obere StatorhKlfte frei und lässt sich daher sehr leicht demontieren.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf Einphasen-Synchronmaschlnen beschränkt, sondern kann auch ohne weiteres auf Dreiphasen-Synchronmaschlnen zur Anwendung kommen» wo es wichtig ist, dass der Stator bei Kurzschluss auch ausschwingen kann und dadurch entstehende Kräfte aufgenommen werden nüssen» wie dies besonders bei Kurzschlussgeneratoren der Fall ist.

geändert gemäß Eingabe etagegcagen ow J

^29.1.73

309826/0701

Claims (5)

- 8 - 177/71 Patentansprüche

1.) Synchronmaschine, insbesondere Einphasen-Maschine, bei welcher der Stator federnd abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützung des Stators über Federböcke erfolgt« die aus mindestens einer Blattfeder bestehen, dessen Enden in Federhaltern eingespannt sind, die in der Biegungsebene der Feder verlaufenden Rippen aufweisen, wobei die Rippen auf der einen Federseite mit dem Stator und die Rippen auf der anderen Federseite mit der Statorfussplatte in fester Verbindung stehen, so dass die Federn durch das Statorgewicht lediglich auf Zug .beansprucht werden.

2. Synchronmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federn mittels Pressleisten in den Federhaltern befestigt sind.

3« Synchronmaschine nach Anspruch 1, mit horizontaler Welle, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Federböcke vorgesehen sind, die in Radialebenen symmetrisch zur Querachse des Stators auf dem Statorumfang verteilt angeordnet sind.

4. Synchronmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Federböcke in der Längsriohtung des Stators unterteilt sind.

309826/0701

- 9 - 177/71

5. Synchronmaschine nach Anspruch 1, mit vertikaler Welle, dadurch gekennzeichnet« dass mindestens drei auf'der Statorunterseite gleichmässig in Radialebenen liegenden Feder- . bocke vorgesehen sind.

Aktiengesellschaft Brown« Boveri ft Cie.

309826/0701

Lee rs e ι te