DE2538974A1

DE2538974A1 - Torsion spring mounting for upright machine - has vertical leaf springs above plinth with crossbeam and resonance buffers

Info

Publication number: DE2538974A1
Application number: DE19752538974
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl Ing Utecht
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-08-29
Filing date: 1975-08-29
Publication date: 1977-03-10
Also published as: JPS5228605A

Abstract

The housing (1) of a vertical electrical machine is supported on a resilient pedestal on top of the base plate (2). This consists of springs and torsional dampers, to provide radial and vertical resistance to vibration. There are also buffers which limit movement past fixed boundaries. The compound damping is provided by leaf springs (3) mounted vertically between a pair of side buttresses (4), overlaid by a cross-beam (5) with transverse buffers (6) between the springs (3). When the springs reach resonant frequency oscilations, they hit the buffers and are set vibrating at a different frequency to reduce amplitude of vibration and increase effective rigidity. The cross-beam may be raised or lowered to throw the vibrations out of phase at different frequencies. A wedge (7) can be inserted between one buttress (4) and the cross-beam (5) to compensate asymmetric loading.

Description

Drehelastische Abstützung einer vertikalen elektrischen Maschine Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur drehelastischen, federnden Abstützung des Ständers einer vertikalen elektrischen Maschine, die aus Federn besteht, die zwischen dem Ständer und der Grundplatte liegen, insbesondere kombiniert mit einem Dämpfungsglied in tangentialer Richtung. Eine derartige Abstützung ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 305 854 bekannt, die bei Einphasen-Wechselstrommaschinen wegen der mit doppelter Netzfrequenz pulsierenden Drehmomente angewendet wird. Die Abstützung ist meist tief abgestimmt, so daß bei verschiedenen Betriebsfällen, z. B. beim elektrischen Bremsen der Einphasen-Wechselstrommaschine, die Abstützeigenfrequenz, die im Normalfall unter 100 Hz liegt, durchfahren wird. Bei der bekannten Abstützung werden daher zusätzliche Dämpfungen für die tangential gerichteten Beanspruchungen vorgesehen, wie z. B. Gummifedern, die von den tangential gerichteten Kräften auf Schub beansprucht werden.Torsionally elastic support of a vertical electrical machine The invention relates to an arrangement for the torsionally elastic, resilient support of the Stator of a vertical electrical machine, which consists of springs between the stand and the base plate are, in particular combined with an attenuator in the tangential direction. Such a support is from the German Offenlegungsschrift 2 305 854 known that in single-phase AC machines because of the double Mains frequency pulsating torques is applied. The support is mostly deeply tuned, so that in different operating cases such. B. the electrical Braking of the single-phase alternating current machine, the self-supporting frequency, which is normally the case is below 100 Hz. In the known support are therefore additional damping provided for the tangentially directed loads, such as B. rubber springs, which are subjected to thrust by the tangentially directed forces will.

Auch der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer drehelastischen Abstützung unzulässig große Resonanzbeanspruchungen zu vermeiden. Zur Lösung dieser Aufgabe weisen die bei der Abstützung zwischen dem Ständer und der Grundplatte der vertikalen elektrischen Maschine liegenden Federn gemäß der Erfindung eine abgeknickte Federkennlinie auf. Durch eine derartige nichtlineare Federcharakteristik wird das Schwingungssystem amplitudenabhängig verstimmt und somit werden die Resonanzamplituden begrenzt.The present invention is also based on the object of a torsionally elastic support to avoid inadmissibly large resonance loads. To solve this problem have the support between the stand and the base plate of the vertical electrical machine lying springs according to the Invention a kinked spring characteristic. By such a nonlinear Spring characteristic, the oscillation system is detuned and amplitude-dependent thus the resonance amplitudes are limited.

Ausgehend von einer bekannten drehelastischen Abstützung, bei welcher zwischen Ständer und Grundplatte Blattfedern angeordnet sind, die durch das Maschinengewicht auf Druck beansprucht werden, ist es besonders vorteilhaft, eine derartige abgeknickte Federkennlinie dadurch zu realisieren, daß die Amplitude der Federausbiegung durch einen Anschlag begrenzt ist. Dabei ist es zweckmäßig, die Anschläge einstellbar auszubilden, derart, daß sich entweder ihr Abstand zu der Feder oder ihre Höhe verändern kann, damit man eine dem Betriebsverhalten der Maschine angepaßte Verstimmung einstellen kann.Based on a known torsionally elastic support, in which Leaf springs are arranged between the stand and the base plate, which are caused by the weight of the machine are subjected to pressure, it is particularly advantageous to have such a kinked Realize the spring characteristic that the amplitude of the spring deflection by a stop is limited. It is useful to adjust the stops train in such a way that either their distance to the spring or their height change can, so that one can set a detuning adapted to the operating behavior of the machine can.

Eine derartige drehelastische Abstützung empfiehlt sich bei Einphasen-Wechselstrommaschinen wegen des pulsierenden Drehmomentes und auch bei ständergespeisten Stromrichter-Synchron- oder -Asynchronmotoren, bei denen sich durch die Drehstrombrückenschaltung Pendelmomente ergeben.Such a torsionally elastic support is recommended for single-phase AC machines because of the pulsating torque and also with stator-fed converter synchronous or asynchronous motors in which the three-phase bridge circuit creates pendulum torques result.

Im folgenden sei die Erfindung noch anhand der in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Figuren 1 und 3 zeigen jeweils einen Längsschnitt durch die drehelastische Abstützung, während in den Figuren 2 bzw. 4 Jeweils ein Schnitt entlang der in den Figuren 1 bzw. 3 eingezeichneten Schnittlinien dargestellt ist. Für gleiche Teile sind jeweils bei den verschiedenen Ausführungsbeispielen die gleichen Bezugszeichen verwendet.In the following the invention is still based on the in Figures 1 to 4 illustrated embodiments explained in more detail. Figures 1 and 3 show each a longitudinal section through the torsionally elastic support, while in the figures 2 and 4 each a section along the lines shown in FIGS. 1 and 3, respectively Section lines is shown. For the same parts are in each case with the different Embodiments used the same reference numerals.

Der nur angedeutet dargestellte Ständer 1 einer vertikalen elektrischen Maschine ist drehelastisch federnd auf der Grundplatte 2 und somit auf dem Fundament abgestützt. Dazu dienen in tangentialer Richtung nachgiebige Blattfedern 3, die in vertikaler und radialer Richtung steif sind. Sie werden von dem Gewicht des Ständers 1 auf Druck beansprucht. Seitlich von den Blattfedern 3 sind zwei Stützkonsolen 4 angeordnet, die eine Traverse 5 mit Anschlägen 6 tragen. Werden nun die Blattfedern 3 durch tangentiale Beanspruchungen in Schwingung versetzt und wachsen die Schwingungsausschläge, etwa infolge einer Resonanz, an, so stoßen die Blattfedern 3 gegen die Anschläge 6. Dadurch erhöht sich die Federsteifigkeit sprungartig, so daß das Schwingungssystem verstimmt und ein weiteres Anwachsen der Resonanz schwingung verhindert wird.The only indicated stand 1 of a vertical electrical The machine is torsionally elastic and resilient on the base plate 2 and thus on the foundation supported. For this purpose, leaf springs 3 which are yielding in the tangential direction are used are stiff in the vertical and radial directions. You will be from the weight of the stand 1 stressed under pressure. To the side of the leaf springs 3 are two support brackets 4 arranged, which carry a traverse 5 with 6 stops. Are now the leaf springs 3 set in oscillation by tangential loads and the oscillation amplitudes increase, as a result of a resonance, for example, the leaf springs 3 push against the stops 6. This increases the spring stiffness abruptly, so that the vibration system out of tune and a further increase in the resonance vibration is prevented.

Die Stärke der Verstimmung hängt ab von dem Verhältnis der Länge der Blattfedern oberhalb des Anschlages zu der Länge der Blattfeder unterhalb des Anschlages. Je kleiner das Verhältnis dieser beiden Längen ist, um so mehr wird das Schwingungssystem verstimmt. Die Verstimmungsstärke kann auf einfache Weise dadurch geändert werden, daß die Traverse 5 mit den Anschlägen 6 in vertikaler Richtung gegenüber der Blattfeder 7 verschoben wird. Zur Vereinfachung der Höhenanpassung.der Traverse können dafür in kurzen Abständen Bohrungen in den Stützkonsolen 4 vorgesehen sein. Der Charakter der Verstimmung des Schwingungssystems wird zudem auch dadurch beeinflußt, ob die Federcharakteristik symmetrisch oder unsymmetrisch zur statischen Gleichgewichtslage ist.The strength of the detuning depends on the ratio of the length of the Leaf springs above the stop to the length of the leaf spring below the stop. The smaller the ratio of these both lengths is, the more it will be the oscillation system is out of tune. The detuning strength can be set in a simple manner can be changed in that the cross member 5 with the stops 6 in the vertical direction relative to the leaf spring 7 is displaced. To simplify the height adjustment For this purpose, traverse bores can be provided in the support brackets 4 at short intervals be. The character of the detuning of the oscillation system is also thereby influences whether the spring characteristic is symmetrical or asymmetrical to the static one Equilibrium is.

Man kann deshalb ein Zwischenstück 7 einseitig zwischen einer Stützkonsole 4 und der Traverse 5 vorsehen. Durch Umsetzen des Zwischenstückes 7 bzw. eines Teiles davon auf die andere Seite der Traverse 5 kann die Kennlinie der Abstützung diesbezüglich dem gewünschten Verlauf angepaßt werden.You can therefore use an intermediate piece 7 on one side between a support bracket 4 and the traverse 5. By moving the intermediate piece 7 or a part of this on the other side of the cross member 5, the characteristic of the support can be used in this regard can be adapted to the desired course.

Die Federcharakteristik wird außerdem in starkem Maße durch die Spaltweite zwischen den Anschlägen 6 bzw. zwischen den Anschlägen 6 und den Blattfedern 3 bestimmt. Um diese in einfachster Weise verändern zu können, sind bei dem in den Figuren 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel die Anschläge 6 von austauschbaren Bolzen 8 variablen Durchmessers gebildet, die in die Traverse 5 eingesetzt sind. Zur Milderung des Anschlages der Blattfedern 3 sind die Anschlagbolzen 8 mit einer Hülse 9 aus elastischem Material, z. B. Gummi, ummantelt.The spring characteristic is also largely determined by the gap width between the stops 6 or between the stops 6 and the leaf springs 3 determined. In order to be able to change these in the simplest possible way, in the case of the one shown in FIGS and FIG. 4 illustrated embodiment, the stops 6 of replaceable bolts 8 of variable diameter, which are inserted into the cross member 5. To mitigate of the stop of the leaf springs 3, the stop bolts 8 with a sleeve 9 are made elastic material, e.g. B. rubber, coated.

Es ist außerdem möglich, bereits in der anschlagfreien Zone das Entstehen einer Resonanz zu behindern, indem die drehelastische Abstützung noch mit hydraulischen Dämpfern 10 oder dämpfenden Gummifedern 11 kombiniert ist.It is also possible to start in the non-impact zone to hinder a resonance by the torsionally elastic support still with hydraulic Dampers 10 or damping rubber springs 11 is combined.

6 Ansprüche 4 Figuren6 claims 4 figures

Claims

Claims arrangement for torsionally elastic, resilient support of the stator of a vertical electrical machine, which consists of springs that lie between the stand and the base plate, in particular combined with a Attenuator in the tangential direction, characterized in that the springs (3) have a kinked spring characteristic.

2. Arrangement according to claim 1, wherein between the stand and the base plate Leaf springs are arranged, which are subjected to pressure by the weight of the machine are, characterized in that the amplitude of the spring deflection by a Stop (6, 8) is limited.

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the stops (6, 8) are arranged on a traverse (5).

4. Arrangement according to claim 3, characterized in that the location the stops (6, 8) can be adjusted on the traverse (5).

5. Arrangement according to claim 3 or 4, characterized in that the Height of the traverse (5) relative to the spring (3) is adjustable.

6. Arrangement according to claim 2, characterized in that the stops (8) are provided with a cover (9) made of elastic material.

L e r s e i t e