DE2601271A1

DE2601271A1 - Rotor einer elektrischen maschine

Info

Publication number: DE2601271A1
Application number: DE19762601271
Authority: DE
Inventors: Kurt Baltisberger; Oeyvind Haverstad
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1975-12-18
Filing date: 1976-01-15
Publication date: 1977-06-30
Also published as: BR7608456A; NO764249L; CH592974A5; DE7600916U1; IT1065038B; NO144311C; FR2335979B1; FR2335979A1; NO144311B

Description

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173/75 PL/ho

18.12.75

BBC Aktiengesellschaft, Brown, Boveri & Cie., Baden (Schweiz)

Rotor einer elektrischen Maschine

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Rotor einer elektrischen Maschine mit Poleinheiten.

Ein Rotor einer elektrischen Maschine, insbesondere einer Synchronmaschine grosser Leistung, ist normalerweise aus mehreren Hauptkopponenten (Welle, Nabe, Polrad, Polkerne, Polwicklung) aufgebaut. Bei Spezialmaschinen, wie z.B. getriebelosen Rohrmühlenmotoren, dient der innere Teil, z.B. die Mühle, als Welle und Nabe. Polrad und Pole sind meistens als selbständige Teile ausgeführt. Die Pole sind am Polrad mit Bolzen oder Schwalbenschwanzprofilen befestigt. In CH-PS 132 ist eine konstruktive Lösung dieser Art beschrieben

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und dargestellt. Gemäss dieser Ausführungsform sind jeweils Polpaarelemente mittels eines Fusses von geeignetem Profil, z.B. Schwalbenschwanzprofil, befestigt, der in eine entsprechende Aussparung im Kranzring hineinragt. Den Kranzring tragen radial angeordnete Arme des Nabenkörpers.

Das Polrad muss mit Rücksicht auf den Transport und die Mon-

tage in zwei oder mehrere Teile getrennt werden. Für Rohrmühlemotoren muss das Polrad eine spezielle Form aufweisen, um die am Umfang ungleichmässig verteilten Wärmeausdehnungen auszugleichen. Der Aufwand, diese Teile herzustellen und zu montieren, ist jedoch sehr gross.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zu Grunde, eine Anordnung zu schaffen, welche die Herstellung des Rotors mit niedrigerem Aufwand ermöglicht und die Montage des Rotors vereinfacht.

Die vorgenannte Aufgabe wird bei einem Rotor der eingangs genannten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die mit Wicklungen versehenen Poleinheiten wenigstens eine, gegen die Achse des Rotors verlängerte Platte enthalten, die direkt mit dem Nabenkörper des Rotors mechanisch verbunden ist.

Der Vorteil der Erfindung liegt insbesondere darin, dass diese Lösung die gesamte Konstruktion des Rotors vereinfacht. Eben-

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fallsidie Montage des erfindungsgemässen Rotors ist einfacher und. Schneller, als bei den bisher bekannten Ausführungen. Bei dieser Rotorkonstruktion entstehen zwischen den Poleinheiten kleine definierte Trennfugen, Die im Umfang ungleichmässig verteilten Wärmedehnungen verursachen keine grösseren mechanischen Beanspruchungen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die Poleinheiten als Mehrpoleinheiten ausgebildet. Diese Ausführungsform vermindert die Anzahl der Bestandteile, die Vorteile bleiben erhalten. Es ist vorteilhaft, wenn die Poleinheiten als vprgepresste Blechkörper aus ausgestanzten Blechen ausgeführt und mittels je wenigstens eines durchgehenden Bolzens zusammen gepresst sind, der in auf beiden Seiten, der Poleinheiten angeordneten Endplatten befestigt ist. Die vorgenannte Lösung ermöglicht eine.einfache-Herstellungstechnologie der Poleinheiten. Nach anderen Ausführungsformen bestehen die Poleinheiten aus kompakten Stahlstücken oder,aus zusammengeschweissten, ausgebrannten Stahlplatten. Diese konstruktiven Lösungen ermöglichen eine weitere Herabsetzung der Herstellungskosten. Gemäss einer weiteren Ausgestaltung sind die Poleinheiten mit dem Nabenkörper mittels Schweissnähte oder mittels Passbolzen verbunden. Der Vorteil einer Verbindung mittels Schweissnähte liegt darin, dass man keine Bohrungen in den zu verbindenden Teilen benötigt. Die Verbindung mittels Passbolzen hat den

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Vorteil, dass ein Auswechseln der Poleinheiten schnell und mit einfachen Mitteln ausgeführt werden kann. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Poleinheiten mit dem Nabenkörper mittels Passbolzen" verbunden sind, die mit mindestens zwei gegenseitig drehbar beweglichen Exzentern und/oder mit mindestens einer mit nicht axialparalleler Rotationsfläche begrenzten Hülse versehen ist- Diese Ausführungsform ermöglicht, Abweichungen der Bohrungen auszugleichen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes vereinfacht dargestellt.

Es zeigt:

Fig. 1 eine erste beispielsweise Ausführungsform der Erfindung in Seitenansicht.,

Fig. 2 die Ausführungsform nach Fig. 1 in Vorderansicht,

Fig. 3 eine zweite beispielsweise Ausführungsform der Erfindung in Vorderansicht und teilweise in Schnitt,

Fig. 4 ein Detail der Befestigungsanordnung aus Fig. 1 bis 3,

Fig. 5 eine erste abgewandelte Ausführungsform des Details gemäss Fig. *l und

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Fig. 6 eine zweite abgewandelte Ausführungsform des Details gemäss Fig. k.

Gemäss Fig. 1 und 2 ist eine Wicklung mit 1 bezeichnet, eine Poleinheit mit 2, eine Befestigungsplatte mit 3, Endplatten mit 4, ein Nabenkörper mit 5, Befestigungslöcher in der Befestigungsplatte 3 mit 6 und Befestigungslöcher im Nabenkörper 5 mit 7· In Fig. 3 bis 6 sind gleiche Teile mit denselben Bezugszahlen versehen wie in Fig. 1 und 2. Gemäss Fig. 3 ist eine Mehrpoleinheit mit der Bezugsziffer 2· benannt, Nuten mit der Bezugsziffer 8 und Nutenkeile mit der Bezugsziffer 9· In Fig. 4 bis 6 sind Exzenterhülsen mit 10 und 11 bezeichnet, ein Passbolzen mit 12, Gewindezapfen des Pas&bolzens 12 mit 12^l und 12'', Unterlegsscheiben mit 13 und 13'_s Muttern mit und 14', Passbolzen in Fig. 5 und 6 mit 15, Exzenter der Passbolzen 15 mit 15'a Passstück der Passbolzen 15 und 15'' und Gewindezapfen der Passbolzen 15 mit 15'^fl. Ein Kopf des Passbolzens 15 in Fig. 5 ist durch die Zahl 15^lllf gekennzeichnet. In Fig. 6 bedeuten die Ziffern 16 und 17 Hülsen mit nicht axialparallelen Rotationsflächen und keilförmige Ringe sind durch die Zahl 1& gekennzeichnet.

Fig. 1 und 2 zeigen eine beispielsweise Ausführungsform. Die Poleinheit 2 ist als ein vorgepresster, aus ausgestanzten Blechen bestehender Körper ausgeführt. Der Blechkörper ist mittels

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in diesen Zeichnungen unsichtbaren, durchgehenden Bolzen zusammengepresst, die in den Endplatten k befestigt sind. In der Mittelebene der Poleinheit 2 ist die Platte 3 angeordnet, die gegen die Achse des Rotors verlängert ist. Sie ist mit den Befestigungslöchern 6 versehen, denen die Befestigungslöcher 7 im Nabenkörper 5 entsprechen. Die Poleinheit 2 trägt die Wicklung 1.

Das zweite Beispiel in Fig. 3 stellt eine Ausführungsform mit den Mehrpoleinheiten 2¹ dar. Gemäss dieser Ausgestaltung ist die Wicklung 1 in den Nuten 8 angeordnet und mit den Nutenkeilen 9 gehalten. Die übrigen Konstruktionsmerkmale entsprechen denen aus Fig. 1 und 2.

Fig. ¹I zeigt eine günstige Verbindungsanordnung der Befestigungsplatte 3 und des Nabenkörpers 5 mit dem Passbolzen 12. Diese Anordnung ist besonders dann vorteilhaft, wenn die Achsen der Befestigungslöcher in den Teilen 3 und 5 gegenüber verschoben sind, die Bohrungen sind jedoch senkrecht zu Flächen der Teile 3 und 5 ausgeführt. Die Bohrungen haben die gleichen Durchmesser. In den Bohrungen befinden sich Exzenterhülsen 10 und 11, die so gegeneinander verdreht sind» dass ihre Bohrungen deckungsgleich sind. In diesen Bohrungen befindet sich der Passbolzen 12, dessen Enden als die Gewindezapfen 12', 12^lf ausgebildet sind, an denen jeweils eine Unterlagsscheibe 13, 13' auf-

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gesteckt und eine Mutter 14, 1*1' aufgeschraubt ist.

Fig. 5 zeigt eine Abwandlung der beijspielsweisen Ausführungsform gemäss Fig. 4. Der Passbolzen 15 ist mit dem Exzenter 15' einstückig ausgebildet. Es genügt also nur eine Exzenterhülse 11,- die auf dem Passstück 15'' aufgesetzt ist. Der Passbolzen 15 umfasst weiter den Gewindezapfen 15'*', der mit der Mutter lh und der Unterlegsscheibe 13 versehen ist, und den Kopf 15^!llt. Der Passbolzen 15 mit dem Exzenter 15' und die Exzenterhülse 11 sind gegeneinander so verdreht, dass sich das Passstück 15'' in die Bohrung der Exzenterhülse 11 einfügt,

Fig. 6 zeigt die Befestxngunsplatte 3 und den Nabenkörper 5, deren Bohrungen nicht nur gegeneinander verschoben sind, sondern auch unter verschiedenen Winkeln zur Trennfuge verlaufen. In der Bohrung der Befestigungsplatte 3 befindet sich eine Hülse 16 mit nicht axialparalleler Rotationsfläche, in der eine weitere Hülse 17 mit nicht axialparalleler Rotationsfläche eingebaut ist. In der Bohrung der Hülse 17 ist die Exzenterhülse 11 eingesetzt. Die Hülsen l6,17 sind so gegeneinander verdreht, dass die Bohrungsachsen der inneren Hülse 17 und der Befestigungsplatte 3 parallel sind. In der Exzenterhülse 11 und in der Bohrung des Nabenkörpers 5 befindet sich der Passbolzen 15, der den Exzenter 15'» das zentrische Passstück 15'' und an den Enden je einen Gewindezapfen 15*^fl um-

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fasst. Der Passbolzen 15 und die Exzenterhülse 11 sind so gegeneinander verdreht, dass sich der Exzenter 15' in die Bohrung des Nabenkörpers 5 einfügt. Auf den Gewindezapfen 15''^f sind jeweils eine Unterlegsscheibe !^3, 13' und zwei keilförmige Ringe 18 aufgesteckt und eine Mutter 14, l4^f aufgeschraubt,

Der Erfindungsgegenstand ist auf das in der Zeichnung Dargestellte selbstverständlich nicht beschränkt. So könnte an Stelle von der Befestigungsplatte 3 auch ein oder mehrere dickere Bleche Verwendung finden, die Mehrpoleinheiten können auch eine andere Anzahl von Polen enthalten oder die Trennfugen zwischen den Mehrpoleinheiten können an einer anderen Stelle verlaufen. Die Befestigung der Poleinheiten kann auch auf eine andere Weise ausgeführt werden, .z.B. mittels Schweissnähte oder mittels einer Kombination von Bolzen und Schweissnähten.

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Leerseite

Claims

- 9 - 7 173/75 Patentansprüche

1.) Rotor einer elektrischen Maschine mit Poleinheiten, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Wicklungen (1) versehenen Poleinheiten (2, 2') wenigstens eine, gegen die Achse des Rotors verlängerte Platte (3) enthalten, die direkt mit dem Nabenkörper (5) des Rotors mechanisch verbunden ist.

2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Poleinheiten als Mehrpoleinheiten (2¹) ausgebildet sind.

3. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Poleinheiten (2, 2') als vorgepresste Blechkörper aus ausgestanzten Blechen ausgeführt und mittels je wenigstens eines durchgehenden Bolzens zusammengepresst sind, der in auf beiden Seiten der Poleinheiten (2, 2¹) angeordneten Endplatten (4) befestigt ist.

¹J. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Poleinheiten (2, 2') aus kompakten Stahlstücken bestehen.

5. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die

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Poleinheiten (2, 2') aus zusammengeschweissten, ausgebrannten Stahlplatten bestehen.

6. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, diei ;. Poleinheiten (2, 2^f) mit dem Nabenkörper (5) mittels Schweissnähtei) verbunden sind. ι

7. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Poleinheiten (2, 2¹) mit dem Nabenkörper (5) mittels Passbolzen verbunden sind.

8. Rotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Poleinheiten (2, 2') mit dem "Nabenkörper (5) mittels Passbolzen (12, 15) verbunden sind, die mit mindestens zwei gegenseitig drehbar beweglichen Exzentern (10, 11; 15', H) und/oder mit mindestens einer mit nicht axialparalleler Rotationsfläche begrenzten Hülse (16, 17) versehen ist.

BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie.

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