DE3533748C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Befestigen eines "P"-Stabes mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1 und auf einen Stator für eine elektrische Maschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 18.

Bekanntlich verwenden große elektrische Generatoren einen Stator, der aus einem Blechpaket dünner Bleche aus magne­ tischem Material aufgebaut ist, um eine im allgemeinen ring­ förmige Anordnung zu bilden. In der radial inneren Ober­ fläche der ringförmigen Anordnung sind axiale Nuten ausge­ bildet. Jede axiale Nut enthält wenigstens einen und vor­ zugsweise zwei Ankerstäbe, die einen Teil der Ankerwicklung bilden, in der die elektrische Ausgangsgröße induziert wird.

Innerhalb des Stators ist ein Rotor koaxial angeordnet. Der Rotor enthält üblicherweise Feldwicklungen, die durch eine Gleichstrom-Erregungsquelle mit relativ kleiner Spannung (von etwa 300 bis etwa 700 Volt) erregt werden, um ein Mag­ netfeld zu erzeugen, das mit der gleichen Drehzahl wie der Rotor umläuft. Bekannte Erregerquellen enthalten auf der Wel­ le montierte Gleichstromgeneratoren, auf der Welle montierte Wechselstrom-Alternatoren, die Gleichrichter speisen, und externe Erregungsenergiequellen. Die Erregungsleistung von externen Quellen wird den umlaufenden Feldwicklungen über Schleifringe zugeführt. Eine bekannte externe Quelle ver­ wendet die Ausgangswechselspannung des Generators selbst, die, nachdem sie einen Transformator durchlaufen hat, um die gewünschte Erregerspannung auszubilden, gleichgerichtet und über Schleifringe den Erregerwicklungen zugeführt wird.

Ein neueres Erregersystem verwendet Spannungs- bzw. Poten­ tialwicklungen in beispielsweise drei Statornuten, die im Abstand von 120° angeordnet sind. Die drei Potentialwick­ lungen, die im folgenden als "P"-Stäbe bezeichnet werden, sind den Wechselschwingungen des Magnetfeldes ausgesetzt, das darin eine Wechselspannung induziert. Die drei "P"-Stäbe, die im Abstand von 120° mechanisch angeordnet sind, bilden deshalb eine dreiphasige Quelle, deren Ausgangsgröße nach Erfordernis transformiert werden kann, um eine gewünschte Erregungsspannung auszubilden, die dann gleichgerichtet und die daraus resultierende Spannung über Schleifringe in die Feldwicklungen eingespeist werden kann. Ein selbst erregtes System dieser Art ist in einer Schrift von Cotzas mit dem Titel "GENERREX-PPS (Potential Power Source). Excitation Systems for Wisconsin Power & Light, Edgewater 5" Forty-Third Annual American Power Conderence, Chicago, Ill, April 27-29, 1981, beschrieben. Das GENERREX-PPS System schafft eine kompakte Einrichtung, die weniger Raum beansprucht und die Wartung eines großen Generators vereinfacht. Die Regelung der Generatorfeldspannung erfolgt durch eine Hochgeschwin­ digkeits-Thyristorregelung.

Die Statorankerstäbe werden üblicherweise in den Statornuten festgeklemmt, wobei schwalbenschwanzförmige Vertiefungen nahe den radial inneren Enden der Nuten verwendet werden, mit denen Keile in einen festen Eingriff gebracht werden. Die Keile üben radiale Kräfte auf die Ankerstäbe aus, um radialen Kräften auf die Ankerstäbe entgegenzuwirken, die aufgrund normaler und abnormaler magnetischer und elektrischer Kräfte auftreten, die auf die Ankerstäbe einwirken.

Die "P"-Stäbe sind üblicherweise radial innen von den Keilen zwischen den Keilen und der Oberfläche des Rotors angeordnet und in ihrer Lage fest gebunden, wobei beispielsweise Fiber- bzw. Faserbänder verwendet werden, die mit einem wärmeaus­ härbaren Harz im voraus imprägniert sind, das nach dem An­ bringen der Umwicklung ausgehärtet wird. Eine derartige Einrichtung zum Befestigen von "P"-Stäben und ein derartiger Stator der eingangs genannten Art sind in der US-PS 43 85 252 beschrieben.

Das Befestigen der "P"-Stäbe auf den Keilen hat gewisse Nach­ teile. Das erforderliche manuelle Umwickeln der Bänder im Ab­ stand von einigen Zentimetern um die "P"-Stäbe und die Keile und das anschließende Aushärten des Harzes in den Bändern er­ fordert zusätzlich Arbeit, die zur Montage des Generator er­ forderlich ist. Zusätzlich kann, nachdem ein Generator für einen wesentlichen Zeitraum in Betrieb war, der Stator eine Wartung oder Inspektion erfordern. Da die drei "P"-Stäbe auf den Keilen angebracht sind, erfordert die Auswechselung der Keile in den drei Nuten, die die "P"-Stäbe enthalten, das Aufschneiden der Wickelbänder und die Entfernung der "P"- Stäbe, bevor die Keile entfernt und ausgewechselt werden können. Um die "P"-Stäbe heraus zu nehmen, müssen deren Kühl­ mittelleitung und Wickelköpfe aufgetrennt werden. Da die "P"-Stäbe einen Querschnitt in der Größenordnung von etwa 2,5×2,5 oder 5×5 cm² haben und etwa 6 m oder mehr lang sind, ist das Risiko einer Beschädigung während der Demontage recht hoch. Nachdem neue Keile eingebaut worden sind, müssen die "P"-Stäbe wieder eingebaut in ihrer Lage festgebunden und ausgehärtet werden. Diese Nachteile tragen alle zu hohen Arbeitskosten bei und/oder beeinträchtigen die Zeitplanung nachteilig.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ausgehend von dem Stand der Technik gemäß der US-PS 43 85 252 eine Einrichtung zum Befestigen eines "P"-Stabes oder einen Stator derart auszugestalten, daß der "P"-Stab schnell und einfach und ohne Gefahr der Beschädigung der Wickelköpfe ausgewechselt werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Maßnahmen des Patentanspruchs 1 oder 18 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ein Weg zur Ausführung der Erfindung wird nun anhand der Beschreibung und Zeichnung des Standes der Technik und von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine vereinfachte axiale Querschnittsansicht von einem dynamoelektrischen Generator, auf den die vorliegende Erfindung angewendet werden kann.

Fig. 2 ist eine Stirnansicht eines dynamoelektrischen Generators gemäß Fig. 1 und zeigt die Anordnung von "P"-Stäben in dessen Stator.

Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht einer Statornut und zeigt die bekannte externe Anbringung eines "P"- Stabes.

Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht eines benachbarten Paars von Statornuten nach einem Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 1 und zeigt die Anbringung eines Ankerstabes sowohl mit als auch ohne einen "P"-Stab entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 5 ist eine Ansicht von einem Endabschnitt einer Stator­ nut und stellt dar, wie gemäß einer Weiterbildung der Erfindung der abgeschrägte Abschnitt am Ende des Stators das äußere Paar Nuten schneidet und eliminiert.

Fig. 6A-6E zeigen Querschnitte nach einem Schnitt entlang der Linien A-A bzw. E-E in Fig. 5.

Fig. 7 ist eine Draufsicht auf den Abschnitt des Stators ge­ mäß Fig. 5, der eine Trägerhalterung gemäß einem Aus­ führungsbeispiel der Erfindung enthält.

Fig. 8 ist eine auseinandergezogene Ansicht der Trägerhalte­ rung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 9 ist eine Schnittansicht nach einem Schnitt entlang der Linie 9-9 in Fig. 7.

Fig. 10 ist eine Endansicht der Trägerhalterung gemäß den Fig. 7-9.

Fig. 1 zeigt einen dynamoelektrischen Generator 10, auf den die vorliegende Erfindung angewendet werden kann. Der dyna­ moelektrische Generator 10 enthält einen Stator 12, der einen Statorkern bzw. ein Blechpaket 14 aufweist, der durch Aufstapeln einer großen Anzahl von Blechen aus Magnetmate­ rial aufgebaut ist. Die gestapelten Bleche werden in axialer Richtung zusammengepreßt durch axiale Kräfte, die auf deren Enden durch Kernflansche 15 ausgeübt werden.

In der radial inneren Oberfläche des Stators 12 sind mehrere Ankerstäbe (in Fig. 1 nicht gezeigt) in nicht gezeigten Nuten axial angeordnet. Die Ankerstäbe sind durch Wickel­ köpfe 16 miteinander verbunden, die über die axialen Enden des Blechpaketes 14 hinaus ragen. Der Stator 12 bildet einen Ringkörper mit einer zylindrischen Öffnung 18 auf seiner Achse, in der ein Rotor 20 drehbar angebracht ist, wobei beispielsweise Lager 22 in einem Generatorrahmen 24 verwen­ det werden, die Wellen 26 des Rotors 20 drehbar haltern.

Um eine Erhitzung der Enden des Stators 12 durch axiale Streumagnetfelder zu verhindern, ist eine äußere Abschrägung 28 auf einigen Zentimetern der zylindrishen Öffnung 18 an beiden Enden des Stators 12 vorgesehen.

In Fig. 2 ist eine vereinfachte Querschnittsansicht des dynamoelektrischen Generators 10 gezeigt. Der Rotor 20 wird durch eine Gleichstromerregung erregt, die diesem zugeführt wird, um ein Magnetfeld zu erzeugen, das durch einen Pfeil 30 angedeutet ist. In der radial inneren Oberfläche des Sta­ tors 12 ist eine große Anzahl von Nuten angeordnet, von denen nur die drei Statornuten 32 gezeigt sind, die "P"- Stäbe 34 enthalten. Wenn der Rotor 20 durch eine Kraftma­ schine (nicht gezeigt) in der gezeigten Richtung gedreht wird, werden in den "P"-Stäben Spannungen induziert durch die Drehung des Magnetfeldes. Die induzierten Spannungen sind 120° elektrisch phasenverschoben entsprechend dem phy­ sikalischen bzw. räumlichen Abstand der "P"-Stäbe 34. Selbst­ verständlich gibt es noch andere Anordnungen als die vorste­ hende Darstellung des Rotors 20 mit einem einzigen Paar von Magnetpolen. Beispielsweise kann der Rotor 20 auch so ge­ wickelt sein, daß er zwei oder mehrere Sätze von im Winkel beabstandeten Magnetpolen ausbilden. Bei einem derartigen Generator ist die Entsprechung zwischen elektrischen Graden und räumlichen Graden nicht vorhanden. Für die Einrichtung gemäß den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen der Er­ findung spielt dies aber keine Rolle.

Zunächst sei eine kurze Beschreibung der Befestigung eines "P"-Stabes 34 gemäß der eingangs genannten US-PS 43 85 252 gegeben, um für zusätzliches Hintergrundwissen zu sorgen, das zum Verständnis der vorliegenden Erfindung bei­ trägt.

Gemäß Fig. 3 enthält eine Statornut 32 ein Paar bzw. zwei Ankerstäbe 36, von denen nur der obere oder radial innere gezeigt ist. Die gegenüberliegende Seiten der Statornut 32 weist schwalbenschwanzförmige Schlitze 38 auf, die einen Keil 40 aufnehmen, um die Ankerstäbe 36 in der Statornut 32 sicher zu befestigen. Wie aus Fig. 3 ersicht­ lich ist, erstreckt sich die Statornut 32 radial nach innen eine wesentliche Strecke über die obere Oberfläche 42 des Keils 40 hinaus. Dieser Raum ist leer in allen Statornuten 32, außer für diejenigen, die "P"-Stäbe 34 enthalten. Der "P"-Stab 34 ist in geeigneter Weise isoliert und in einer Lage in der Statornut 32 verriegelt und, wie es in der oben­ genannten US-PS 43 85 252 näher beschrieben ist, in seiner Lage auf der Oberfläche 42 festgebunden, wobei mehrere Bän­ der 44 verwendet werden, die um das Oberteil und die Seiten des "P"-Stabes 34 und unter einen Teil des Keils 40 führen. Die Bänder 44 sind im voraus mit einem wärmehärtbaren Harz imprägniert, das nach dem Umwickeln ausgehärtet wird.

In Fig. 4 ist eine Statornut 32′ gemäß einem Ausführungs­ beispiel der Erfindung gezeigt, die keinen "P"-Stab 34 ent­ hält. Ein inneres Paar von schwalbenschwanzförmigen Schlitzen 46 ist an den gleichen radialen Positionen angeordnet, die von den schwalbenschwanzförmigen Schlitzen bzw. Nuten 38 in Fig. 3 eingenommen werden. Ein äußeres Paar schwalbenschwanzförmiger Schlitze bzw. Nuten 48 ist radial innen von einem inneren Paar schwalbenschwanzförmiger Schlitze bzw. Nuten 46 angeordnet. Ein Keil 40 ist in einem inneren Paar schwalbenschwanzförmiger Schlitze 46 gehaltert und befestigt den Ankerstab 36 in seiner Lage in der Sta­ tornut 32. Fig. 4 zeigt auch eine Statornut 32, die einen "P"-Stabe 34 und auch Ankerstäbe 36 enthält. Der "P"-Stabe 34 ist oberhalb bzw. auf dem Ankerstab 34 unterhalb des Keils 40 angeordnet. Um für die erforderliche, zusätzliche Tiefe in der Statornut 32 zu sorgen, ist der Keil 40 in einem äußeren Paar schwalbenschwanzförmiger Schlitze 48 angeordnet. Dies sorgt für eine sichere Halterung des "P"-Stabes 34 in seiner Lage ohne die Kosten für die Anbrin­ gung von Bändern und ohne eine erforderliche Demontage des "P"-Stabes 34, wenn der Keil 40 ausgewechselt werden muß.

In Verbindung mit Fig. 1 wird deutlich, daß das Ausführungs­ beispiel der Erfindung gemäß Fig. 4 keine Schwierigkeiten bereitet auf dem axial mittleren Abschnitt des Stators 12, aber ein Problem entsteht im Bereich der äußeren Abschrä­ gung 28. Da das äußere Paar schwalbenschwanzförmiger Nuten bzw. Schlitze 48 näher an dem radial inneren Ende der Sta­ tornut 32 ist als das innere Paar der schwalbenschwanzför­ migen Schlitze 46, schneidet kurz nach ihrem Be­ ginn die äußere Abschrägung 28 das äußere Paar schwalben­ schwanzförmiger Schlitze 48 und beseitigt die Halterung, die durch den Keil 40 gegeben ist. Dies ist in Fig. 5 und den damit im Zusammenhang stehenden Querschnitts­ ansichten gemäß den Fig. 6A bis 6E dargestellt. Der Sta­ torkern bzw. das Blechpaket 14 ist in Sätzen von Kernpaketen 50 aufgebaut, die durch Gaskanäle 52 für den radialen Durch­ tritt für Kühlgas getrennt sind. Die Gaskanäle 52 enthalten üblicherweise mehrere I-förmige Teile, die zwischen deren Flansche unter Druck gehalten sind durch Druckkräfte, die auf das Blechpaket 14 im Statorkern ausgeübt werden. Die äußere Abschrägung 28 ist über mehrere Kernpakete 50 ausge­ führt. Beispielsweise ist das Kernpaket 50a ein eine volle Tie­ fe aufweisendes Kernpaket, dessen Querschnitt A-A, der in Fig. 6A gezeigt ist, eine normale Menge an Halterungsma­ terial über dem äußeren Paar schwalbenschwanzförmiger Nuten bzw. Schitze 48a besitzt. Das nächste Kernpaket 50b beginnt die äußere Abschrägung 28, indem es auf eine leicht flachere Tiefe nach unten abgestuft ist. Wie in dem Schnitt B-B in Fig. 6B gezeigt ist, ist die Materialmenge oberhalb des äußeren Paares schwalbenschwanzförmiger Nuten 48b vermin­ dert, es kann aber noch genug Material enthalten, um für eine wesentliche Halterung für einen Keil 40 zu sorgen. Das nächste Kernpaket 50c ist noch weiter abgestuft, so daß nur wenig oder gar kein Material oberhalb des äußeren Paares schwalbenschwanzförmiger Nuten bzw. Schlitze 48c (Fig. 6C) zur Halterung des Keiles 40 übrigbleibt. Das nächste Kern­ paket 50d ist noch weiter nach unten abgestuft, so daß keine Halterung des Keiles 40 möglich ist. Das letzte äußere Kern­ paket 50e abgestuft an seiner Anlage mit dem benachbar­ ten Gaskanal 52 und setzt zusätzliche divergierende Stufen fort, bis es an einem Abstandsblock 54 endet, der durch Kernflansche 15 gegen das Kernpaket 50e geklemmt ist.

Das innere Paar schwalbenschwanzförmiger Schlitze 46, das weiter von dem Ende des Statorkerns 14 entfernt ist, ist relativ unbeeinflußt durch die äußere Abschrägung 28 in den Kernpaketen 50a bis d. Das innere Paar schwalbenschwanz­ förmiger Schlitze 46e wird durch die äußere Abschrägung 28 in dem Kernpaket 50e geschnitten. Dieser Schnitt erfolgt nahe genug an dem axial äußeren Ende des Statorkerns 14, so daß eine externe Halterung der Wickelköpfe (nicht gezeigt) für einen Ankerstab 36 in einer Statornut 32′, die keinen "P"-Stabe 34 enthält, ausreichend sein kann, um den relativ kurzen, ungehalterten Verlauf innerhalb des Statorkerns 14 jenseits des Schnittes des inneren Paares schwalben­ schwanzförmiger Schlitze 46c durch die äußere Abschrägung 28 zu überwinden. Wie bereits ausgeführt wurde, ist jedoch das Vermögen des äußeren Paares schwalbenschwanzförmiger Schlitze 48, den Keil 40 zu haltern, vermindert und dann vollständig beseitigt in einem wesentlichen Abstand von dem axial äußeren Ende des Statorkerns 14.

Eine Abstandsblockverlängerung 56 ist auf beabstandeten Abstandsblöcken 54 vorgesehen zur Halterung von Zapfen 58, die normalerweise zur Befestigung einer Gasdichtung (nicht gezeigt) in dem dynamoelektrischen Generator ver­ wendet werden. Im folgenden wird nun die Verwendung einer Abstandsblockverlängerung 56 und des Zapfens 58 gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.

In Fig. 7 ist eine Draufsicht eines Statorkerns 14 gezeigt, bei dem ein "P"-Stab 34 und die darunter liegenden Anker­ stäbe 36 in ihrer Lage gehalten werden durch eine Träger­ halterung 60 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Keil 40 endet an einem Punkt im Kernpaket 50a oder im Kernpaket 50b (dargestellt ist ein Punkt im Kernpaket 50b), wo angemessenes Halterungsmaterial im äußeren Paar der schwalbenschwanzförmigen Schlitze 48 übrigbleibt (siehe Fig. 5 und Fig. 6A oder 6B). Ein Keilträger 62 mit der gleichen Querschnittsform wie der Keil 40 ist in ein äußeres Paar schwalbenschwanzförmiger Schlitze 48 und in eine Anlage mit dem Ende des Keils 40 eingesetzt. Eine Abstandsblockverlängerung 56 ist an jeder Seite der Sta­ tornut 32 angeordnet, wobei ein sich nach innen erstrecken­ der Abschnitt 64 von jedem Zapfen 58 axial nach innen ragt in Richtung auf die Mitte des dynamoelektrischen Generators 10. Ein Joch 66 enthält zwei Löcher 67, die auf die nach innen ragenden Abschnitte 64 passen. Das Joch 66 sitzt rittlings auf einem äußeren Ende des Keilträgers 62. Eine trapezförmige Verriegelungsvorrichtung 68 paßt winkelmäßig in eine gewinkelte Nut bzw. Aussparung und ist durch einen Stift 72 in ihrer Lage gehalten. Ein Band 74 ist um jeden Zapfen 58 und durch ein Loch 76 in jeder Seite des Joches 66 gewickelt, um das Joch 66 fest gegen die Abstandsblock­ verlängerungen 56 zu halten. Das axial innere Ende des Keilträgers 62 ist nach unten gegen den "P"-Stab 34 gehal­ ten durch einen Eingriff mit einem äußeren Paar von schwal­ benschwanzförmigen Schlitzen 48 in dem Kernpaket 50b. Das axial äußere Ende des Keilträgers 62 ist durch das Joch 66 nach unten gegen den "P"-Stab 34 gehalten. Somit ist der "P"-Stab 34 vollständig befestigt in seiner Lage unter dem Keilträger 62.

Gemäß Fig. 8, in der die Elemente der Trägerhalterung 60 zur Darstellungszwecken auseinandergezogen gezeigt sind, und in Fig. 9, in der die Elemente zusammengebaut darge­ stellt sind, enthält der Keilträger 62 einen oberen Ab­ schnitt 78 mit einem im allgemeinen rechtwinkligen Quer­ schnitt und einen unteren Abschnitt 80, der die gewin­ kelten Flansche für einen Eingriff mit dem äußeren Paar schwalbenschwanzförmiger Schlitze 48 an dem axial inneren Ende des Keilträgers 62 aufweist. Eine Zunge 82 mit einer ebenen oberen Oberfläche 84 geht in axialer Richtung von dem Keilträger 62 aus. Eine im Winkel verlaufende Fläche 86 verbindet eine obere Oberfläche 88 des oberen Abschnitts 78 mit der ebenen oberen Oberfläche 84. Unterhalb des Keilträgers 62 ist eine Wellenfeder 90 angeordnet, um eine wesentliche radiale Kraft auszuüben, die den "P"- Stab 34 in seiner Lage hält. Die Wellenfeder 90 ist in Fig. 8 in ihrem entspannten Zustand gezeigt. Im einge­ bauten Zustand ist die Wellenfeder 90 vorzugsweise voll­ ständig abgeflacht zwischen dem Keilträger 62 und dem "P"- Stab 34, wie es in Fig. 9 gezeigt ist.

Um zu verhindern, daß eine Hochspannungs-Isolierschicht 92 auf dem "P"-Stab 34 beschädigt wird durch einen Kontakt mit der Wellenfeder 90, ist ein hartes, nicht-abschleifbares Füllband 94 zwischen der Wellenfeder 90 und dem "P"-Stab 34 angeordnet.

Wie insbesondere in Fig. 9 gezeigt ist, verläuft eine Winkelfläche 96 auf dem Joch 66 parallel zu der Winkel­ fläche 86 auf dem Keilträger 62. Die trapezförmige Ver­ riegelungsvorrichtung 68 kann somit zwischen der Winkel­ fläche 96 und der Winkelfläche 86 gleiten bzw. sie ist dazwischen verschiebbar und verhindert, wenn sie durch den Stift 72 festgelegt ist, eine Beseitigung der trapez­ förmigen Verriegelungsvorrichtung 68.

Wenn der Statorkern 14 montiert wird, werden normalerweise die Zapfen 58 angeschweißt oder auf andere Weise dauerhaft an den Abstandblöcken 54 angebracht, bevor die Trägerhal­ terung 60 montiert wird. Während des Einbaues der Träger­ halterung 60 wird der Keilträger 62 mit der Wellenfeder 90 und dem nicht-abschleifbaren Füllband 94 darunter in das äußere Paar schwalbenschwanzförmiger Schlitze 48 eingesetzt. Um die innere Enden der sich nach innen er­ streckenden Abschnitte 64 freizugeben, muß das Joch 66 angeordnet werden, um den Raum einzunehmen, der später von der trapezförmigen Verriegelungsvorrichtung 68 bean­ sprucht wird, und dann werden die Löcher 67 auf die nach innen ragenden Abschnitte 64 geschoben. Die nach innen ragenden Abschnitte 64 enthalten vorzugsweise ein unge­ härtetes Harz während der Montage, das später ausgehärtet wird, um das Joch 66 in seiner Lage gegen den Abstands­ block 54 fest anzubringen. Nachdem das Joch 66 auf die nach innen ragenden Abschnitte 64 geschoben ist, wird der trapezförmige Raum, der durch diese Montagetechnik freigelassen ist, durch die trapezförmige Verriegelungs­ vorrichtung 68 gefüllt, die daraufhin für eine axiale Hal­ terung sorgt, um die Anbringung des Joches 66 und des Keilträgers 62 in ihren endgültigen Positionen zu unter­ stützen.

Gemäß den Fig. 8 und 10 enthält das Joch 66 zwei Schenkel 98, die durch eine die Zunge 82 überspannende Brücke 100 miteinander verbunden sind. Die Schenkel 98 weisen im Winkel angeordnete Oberflächen 102 auf, deren Winkel im allgemeinen mit den Winkeln der Ränder 104 der ebenen oberen Oberfläche 84 übereinstimmen. Wenn also die Zunge 82 durch die Brücke 100 nach unten gehalten ist, haben die im Winkel angeordneten Oberflächen 102 und Ränder 104 die Tendenz, das axial äußere Ende des Keilträgers 62 richtig zentriert über die Statornut 32 zu halten.

Die Trägerhalterung 60 ist vorzugsweise aus einem nicht­ magnetischen Material und vorzugsweise aus einem nicht­ metallischen Material hergestellt. Mit Ausnahme der Zapfen 58, die aus rostfreiem Stahl bestehen, sind alle Teile der Trägerhalterung 60 vorzugsweise aus einer harten, eine hohe Festigkeit aufweisenden Matrix aus Harz und Gewebe hergestellt. Der Keilträger 62 und das Joch 66 bestehen vorzugsweise aus Glasfiber in einem ausgehärteten Epoxid­ harz. Die Wellenfeder 90 besteht ebenfalls vorzugsweise aus Glasfiber und Epoxidharz, die aus Typen ausgewählt sind, die ihre elastischen Eigenschaften über der Zeit beibehalten. Die Wellenfeder 90 kann gegen entsprechende Mittel ausgetauscht werden, um eine radiale Kraft auf den "P"-Stab 34 auszuüben, wie beispielsweise ein Körper aus elastomerem Material oder eine Feder mit einem mondförmi­ gen Querschnitt. Das Füllband 94 ist hinsichtlich seines Vermögens ausgewählt, eine Beschädigung der Hochspannungs- Isolierung auf der Oberfläche des "P"-Stabes 34 zu ver­ hindern. Zu diesem Zweck kann ein organisches Fiber-Harz­ system verwendet werden, wie beispielsweise ein Baumwolle- Phenol-Laminat.

Die Orientierung des Gewebes in dem Keilträger 62 ist vor­ zugsweise parallel zur Achse des Keilträgers 62 für eine beste Beständigkeit gegenüber Biegekräften. Die Orientie­ rung des Gewebes im Joch 66 ist vorzugsweise senkrecht zur Achse des Keilträgers 62. In einem anderen Ausführungs­ beispiel können der Keilträger 62 und das Joch 66, anstatt daß sie aus zwei getrennten Stücken hergestellt sind, ge­ gossen oder auf andere Weise in einer einzigen, einheit­ lichen Anordnung ausgebildet sein. In einer Gußversion der Erfindung werden vorzugsweise zerhackte Fasern verwendet, um eine angemessene Festigkeit sowohl in den axialen als auch senkrechten Richtungen zu entwickeln.

Claims (18)

1. Einrichtung zum Befestigen eines "P"-Stabs einer zusätzlichen Wicklung zur Energieversorgung der Erregung in einer Statornut eines Blechpakets eines Generators auf wenigstens einem Ankerstab, der in der Statornut angeordnet ist, die wenigstens zwei schwalbenschwanzförmige, radial angeordnete Schlitze zur Halterung des wenigstens einen Ankerstabes und des "P"-Stabes mittels eines Keils aufweist, der in die schwalbenschwanzförmigen Schlitze eingepaßt ist,
gekennzeichnet durch:
einen Keilträger (62), der im Winkel angeordnete Ränder an seinem ersten Ende im axial inneren Bereich des Blechpakets (14), die in weitere schwalbenschwanzförmige Schlitze (48) passen, ein Joch (66), das rittlings auf einem zweiten, axial äußeren Ende des Keilträgers (62) sitzt und Mittel (74) zum Befestigen des Joches (66) zwischen einem Kernflansch (15) und dem Blechpaket an einem axial äußeren Ende des Stators.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch elastische Mittel (90) zwischen dem Keilträger (62) und dem "P"-Stab (34) zum Ausüben einer im wesentlichen radial gerichteten Kraft auf den "P"-Stab.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Blechpaket (14) an seinen axial äußeren Enden eine Abschrägung (28) nach außen aufweist, die die zwei schwalbenschwanzförmigen Schlitze (46) schneidet.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Keilträger (62) eine Zunge (82) an seinem zweiten Ende und das Joch (66) erste und zweite Schenkel (98) auf­ weist, die durch eine Brücke (100) miteinander verbun­ den sind, die über die Zunge (82) paßt.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunge (82) zweite, im Winkel angeordnete Ränder (104) aufweist und die Schenkel (98) im Winkel angeordnete Oberflächen (102) aufweisen, die an den zweiten, im Winkel angeordneten Rändern angreifen und die Zunge (82) in eine zentrierte Position in der Statornut (32) drücken.

6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Keilträger (62) eine erste Winkel­ fläche (86) neben der Zunge (82) aufweist, die Brücke (100) eine zweite Winkelfläche (96) parallel zu der ersten Winkel­ fläche (86) aufweist und die ersten und zweiten Winkelflächen (86, 96) durch eine Verriegelungs­ vorrichtung (68) getrennt sind, wenn der Träger (62) und das Joch (66) in ihre Betriebsstellungen einge­ baut sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen die ersten und zweiten Winkel­ flächen (86, 96) eingesetzte Verriegelungsvorrichtung (68) den Keilträger (62) und das Joch (66) in ihren axialen Stellungen hält.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsvorrichtung (68) einen Stift (72) aufweist, der durch die Verriegelungsvorrichtung hindurch und in den Keil­ träger (62) und/oder das Joch (66) ragt.

9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Keilträger (62), das Joch (66) und die Mittel (90) zum Ausüben einer radialen Kraft aus einem nicht-metalli­ schen Material hergestellt sind.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-metallische Material ein Fiber- bzw. Faser­ material in einem gehärteten Harz ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Fiber- bzw. Fasermaterial ein Glasfiber-Material enthält.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Fibern bzw. Fasern in dem Keilträger (62) parallel zu einer Achse des Keilträgers (62) und die Fibern bzw. Fasern in dem Joch (66) senkrecht zur Achse des Keilträgers ange­ ordnet sind.

13. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Joch (66) erste und zweite Schenkel (98) aufweist, die durch eine Brücke (100) miteinander verbunden sind, die Mittel (74) zum Befestigen des Joches (66) erste und zweite Ab­ standsblöcke (54) neben der Statornut (32) aufweisen, die ersten und zweiten Abstandsblöcke (54) erste und zweite Abstandsblockverlängerungen (56) aufweisen, erste und zweite Zapfen (58) in den ersten bzw. zwei­ ten Abstandsblockverlängerungen (56) vorgesehen sind, wobei die ersten und zweiten Abstandsblockverlänge­ erungen (56) einen nach innen ragenden Abschnitt (64) aufweisen, der sich auf einer vorbestimmten Strecke axial nach innen erstreckt, das Joch (66) erste und zweite Löcher (67) aufweist, die auf die ersten und zweiten, nach innen verlaufenden Abschnitte (64) paßbar sind, und Mittel (74) vorgesehen sind zum Ver­ binden der ersten und zweiten Schenkel mit den ersten und zweiten Abstandsblockverlängerungen (56).

14. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel (90) eine Wellenfeder aufweisen.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenfeder (90) aus einem nicht-magnetischen Mate­ tial hergestellt ist.

16. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel eine Wellenfeder (90) und ein nicht-abschleifbares Füllband (94) zwischen der Wellen­ feder (90) und dem "P"-Stab (34) aufweisen derart, daß eine Beschädigung des "P"-Stabes (34) aufgrund einer Berührung mit der Wellenfeder (90) verhindert ist.

17. Blech zur Bildung eines Blechpakets in einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 für einen Stator einer elektrischen Maschine, gekennzeichnet durch: einen ersten schwalbenschwanzförmigen Schlitz (96) in der Statornut (32′) an einem ersten Radius von einer Achse des Stators, einen zweiten schwalbenschwanzförmigen Schlitz (48) in der Statornut (32) an einem zweiten Radius von der Statorachse, der erste schwalbenschwanzförmige Schlitz (46) nimmt einen Keil (40) auf zum Befestigen wenigstens eines Ankerstabes (36) in der Statornut (32′) und der zweite schwalbenschwanzförmige Schlitz (48) nimmt einen Keil (40) auf zum Befestigen eines "P"-Stabes (34) und wenigstens eines Ankerstabes (36) in der Statornut (32), so daß entweder Ankerstäbe (36) allein oder ein "P"-Stab (34) und wenigstens ein Ankerstab (36) in der Statornut be­ festigbar sind durch Auswahl des schwalbenschwanz­ förmigen Schlitzes (46 oder 48), der den Keil (40) aufnimmt.

18. Stator für eine elektrische Maschine mit einem ringförmigen Statorkern aus magnetischem Material, mehreren axial angeordneten Statornuten in einer inneren Oberfläche des Statorkerns, wenigstens einem Ankerstab in jeder der Statornuten, wenigstens eine der Statornuten enthält einen "P"-Stab auf dem wenigstens einen Ankerstab, wenigstens eine zweite Statornut enthält nur den wenigstens einen Ankerstab und keinen "P"-Stab, gekennzeichnet durch, erste und zweite Paare von gegenüberliegenden, schwal­ benschwanzförmigen Schlitzen (46, 48) in den Seiten der ersten und zweiten Statornuten (32, 32′), das erste Paar schwalbenschwanzförmiger Schlitze (46) hat einen ersten Radius von der Kernachse, wobei am ersten Radius ein erster Keil (40) in der Statornut (32′) angeordnet ist zur Befestigung des wenigstens einen Ankerstabes (36) in der zweiten Statornut (32′), das zweite Paar schwalbenschwanzförmiger Schlitze (48) ist an einem zweiten Radius vorgesehen, der kleiner als der erste Radius ist, wobei am zweiten Radius ein zweiter Keil (40) in der Statornut (32) angeordnet ist zur Befestigung des "P"-Stabes (34) auf dem wenigstens einen Ankerstab (36) in der ersten Statornut (32), wobei entweder Ankerstäbe (36) allein oder Ankerstäbe mit einem "P"-Stab (34) darauf in einer Statornut (32 oder 32′) befestigbar sind durch eine selektive Anordnung der ersten und zweiten Keile (40) in den ersten oder zweiten Paaren schwalbenschwanzförmiger Schlitze (46 oder 48).