DE554657C - Erregeranordnung fuer elektrische Maschinen - Google Patents
Erregeranordnung fuer elektrische MaschinenInfo
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K19/00—Synchronous motors or generators
- H02K19/16—Synchronous generators
- H02K19/38—Structural association of synchronous generators with exciting machines
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Description
DEUTSCHES REICH
AUSGEGEBEN AH
14. JULI 1932
14. JULI 1932
REICHSPATENTAMT
PATENTSCHRIFT
JVl 554657 KLASSE 2Id1 GRUPPE
Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*)
Erregeranordnung für elektrische Maschinen
Patentiert im Deutschen Reiche vom 30. April 1930 ab
Schnellaufende elektrische Maschinen müssen bei Steigerung der Leistungen, weil die hohe
Umfangsgeschwindigkeit eine weitere Vergrößerung des Durchmessers nicht zuläßt, sehr lang
ausgeführt werden. Das hat zur Folge, daß durch ungünstigere Lage der kritischen Drehzahl die
Welle bei der Betriebsdrehzahl in Schwingungen kommt. Um solche Schwingungen zu verhindern,
wurde vorgeschlagen, die lange Welle nicht nur an ihren beiden Enden, sondern auch durch
Zwischenlager zu stützen.
Man hat, von diesem Gedanken ausgehend, die gesamte Maschine in zwei oder mehrere
gleichachsig gerichteteMaschineneinheiten unterteilt, welche je ein besonderes Gehäuse, aber
eine gemeinsame Welle erhalten, die in dem Raum zwischen den Teilgehäusen durch zusätzliche
Lager gestützt ist und vorteilhafterweise aus miteinander gekuppelten Abschnitten
ao zusammengesetzt sein kann.
Bei derart unterteilten und gelagerten Maschinen soll ihre gesamte Baulänge um eine
Abmessung verkürzt werden, welche die nach bisherigen Gepflogenheiten mit dem Ende der
Maschinenwelle gekuppelte Erregermaschine für sich in Anspruch nahm, zum wenigsten um einen
Teil dieser Länge. Man hat nun bereits bei einem behelfsweise aus zwei gleichen Teilmaschinen
zusammengesetzten Gleichstromgenerator, dessen Läufer eine gemeinsame Welle ohne Zwischenlager
aufweist, den Erreger auf den Gehäuserücken eines der beiden Teilgeneratoren gestellt und ihn durch einen Riemenantrieb mit
der Generatorwelle verbunden, wobei die antreibende Riemenscheibe zwischen den Teilankern
des Doppelgenerators auf dessen Welle befestigt war. Obgleich hierdurch eine kürzere
Gesamtlänge als beim Ansetzen des Erregers am Wellenende erzielt wurde, zeigt diese Anordnung
manche Unzuträglichkeiten. Die Bauhöhe nimmt unerwünschte Abmessungen an, die Wartung
und Austauschbarkeit der Teilgeneratoren wird beeinträchtigt, und es ergeben sich ungünstige
Verhältnisse bei Anwendung von Zahnradübersetzungsgetrieben. Des weiteren würde bei
erforderlicher Abstützung der Welle durch Zwischenlager deren Zugänglichkeit durch das
Getriebe behindert.
Erfindungsgemäß soll daher bei schnelllaufenden Maschinen großer Baulänge mit
zwischen den Gehäusen durch Lager gestützter Welle der Raum zwischen den Teilgehäusen der
Hauptmaschine für die Aufstellung der Erregermaschine oder des aus zwei oder mehreren Maschinen
bestehenden Erregersatzes verwendet werden. Da ein angemessener Abstand zwischen
den Teilgehäusen ohnedies für die Stützlager, die Wellenkupplung und die Wartung der Maschine
vorzusehen ist, wird die axiale Ausdehnung der gesamten Maschinenanordnung durch
die Erregermaschine entweder gar nicht oder in besonderen Fällen doch nur um eine Ab-
*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:
Or.-Ing. Robert Pohl in Berlin-Charlottenburg.
messung verlängert, die geringer ist als die axiale Abmessung des Erregers, so daß auf
jeden Fall die gesamte Baulänge kürzer ausfällt. Nunmehr findet die Erregermaschine auf der
Grundplatte der Generatoren ein stabiles Fundament und eine Unterbringung, welche weder
den Zugang zu den Teilgeneratoren und den Zwischenlagern, noch die Austauschbarkeit der
Teilgeneratoren gegeneinander behindert. Auch to die Verhältnisse für den Einbau von Zahnradvorgelegen
werden günstiger. Das ist bei schnelllaufenden Maschinen wichtig, denn sie erfordern,
daß der von ihnen angetriebene Erreger in an sich bekannter Weise unter Zwischenschaltung
eines seine Tourenzahl herabsetzenden Getriebes mit der Hauptwelle in Eingriff kommt,
weil sonst die Umfangsgeschwindigkeit des Kollektors für einen zuverlässigen Bürstenkontakt
zu hoch sein würde. Hierbei ergibt sich nun die weitere Aufgabe, da das für eine zulässige
Umdrehungszahl des Erregers maßgebende Übersetzungsverhältnis des Getriebes groß ausfällt und beispielsweise den Wert 3:1
erfordern kann, den Einbau des entsprechend sperrig ausfallenden Vorgeleges den Raumverhältnissen
zwischen den Teilgehäusen anzupassen, möglichst ohne jenen Abstand deswegen axial erweitern zu müssen. In diesem Zusammenhang
war die Behinderung des Getriebes durch die Kupplungsflanschen der Hauptmasehinenwelle
zu berücksichtigen, und es mußte versucht werden, zur Verkleinerung des Vorgeleges
das treibende Rad nicht wesentlich größer oder besser kleiner als den Durchmesser
jener Kupplungsflanschen zu halten. Die im folgenden an Hand der Zeichnung beschriebenen
Ausführungsbeispiele der Erfindung überwinden diese Schwierigkeiten.
In den Abb. 1 und 2 ist ein in zwei MaschineneinheitenG1
und G2 geteilter Turbogenerator großer Baulänge dargestellt. Beide Teilmaschinen
liegen in gleicher Achsenrichtung, werden durch eine aus gekuppelten Abschnitten
zusammengesetzte Welle W gemeinsam angetrieben und besitzen besondere Gehäuse S1 und
S2, welche den Raum R zwischen sich frei lassen.
Die lange, an beiden Endlagern L1 und L2
geführte Generatorwelle W ist zwischen den Teilgehäusen S1 und S2 gestützt, um Schwingungen
zu vermeiden. Es sind zweckmäßig hierfür zwei Stützlager L1 und L2' vorgesehen.
Erfindungsgemäß ist die Erregermaschine E1 (Abb. 2) nicht wie bisher am Ende derGeneratorwelle,
sondern in dem Raum R zwischen den Teilgehäusen untergebracht und dort mit der
Generatorwelle Trüber ein Übersetzungsgetriebe,
beispielsweise ein Zahnrad- oder Schneckengetriebe V, gekuppelt. Das kleine treibende
Zahnrad ist mit Z1, das große getriebene mitZ2
bezeichnet.
Da die axiale Ausdehnung des Erregers größer zu sein pflegt als seine Breite und die
Aufstellung parallelachsig zur Welle des Hauptgenerators dieserhalb und wegen des Eingriffes
der Zahnräder schlecht vorgenommen werden kann, empfiehlt es sich, wie in Abb. 2 dargestellt,
die Achse X-X des Erregers E1 quer, z. B. senkrecht
zur Hauptwelle, zu richten.
Die Hauptwelle besitzt bei dem Ausführungsbeispiel nach den Abb. 1 und 2 in dem Raum R
und zwischen ihren beiden Stützlagern L1 und L2' ein Einsatzstück C, welches unter
Vermittlung zweier Kupplungen K1 und K2
die beiden Wellenhälften verbindet. Dadurch kann dieser Zwischenteil C werkstattlich leicht
behandelt und unmittelbar als Zahnrad ausgebildet werden. Außerdem hat diese Konstruktion
den Vorteil, den Eingriff des großen Zahnrades Z2 in der Mitte des Raumes 22 ohne
Behinderung durch die Kupplungsflanschen zu ermöglichen und das treibende Zahnrad Z1
im Durchmesser kleiner als die Flanschen herzustellen. Schließlich erleichtert die völlige
Lösbarkeit des Teiles C die Reparatur der Maschinen und die Auswechselbarkeit einzelner
Teile.
Genügt der Erreger^ allein nicht und soll jedem der Teilgeneratoren G1 und G2 eine Erregermaschine
zugeordnet oder eine Ersatzmaschine für Störungsfälle vorgesehen werden, 9«
so kann dieser zweite Erreger E2 (Abb. 2) gleichachsig
mit dem ersten auf der anderen Seite der Hauptwelle aufgestellt und gewünschtenfalls
mit dem anderen austauschbar ausgeführt, werden. · Es ist möglich, beide Erreger durch
dasselbe Zwischengetriebe V gemeinsam zu treiben. Der eine oder andere Erreger kann mit
dem Vorgelege durch eine lösbare Kupplung verbunden sein, um ihn stillzusetzen, wenn er
nicht gebraucht wird. Ist der zweite Erreger E2 überhaupt überflüssig, so steht der dadurch
frei gebliebene Raum für die Aufstellung irgendeiner anderen Hilfsmaschine zur Verfügung,
die ihren Antrieb von der Hauptmaschine aus erhalten soll.
Die Anwendung zweier Stützlager L1 und L2
im Zwischenraum R ist — abgesehen von Zweckmäßigkeitsgründen, die sich auf die Hauptmaschine
selbst beziehen —· auch vorteilhaft für den Eingriff des Getriebes in Rücksicht auf
die durch den Zahndruck ausgeübte Wellenbeanspruchung und von Einfluß auf den ruhigen
Lauf des Getriebes.
Ist es nicht unbedingt nötig, das kleine treibende Rad des Vorgeleges im Durchmesser kleiner
als die Kupplungsflanschen zu bemessen, so empfiehlt es sich, die Ausführung nach Abb. 3 zu
wählen. Das treibende Rad Z1 ist hier unmittelbar
zwischen die beiden Kupplungshälften eingefügt und braucht im Durchmesser nicht
wesentlich größer als die Kupplungsflanschen zu sein. Zweckmäßig ist hierbei die Anordnung
des Rades Zx in der Mitte zwischen den Stützlagern
L1' und L2', um symmetrische Verhältnisse
auf beiden Seiten des Rades zu schaffen. Die Ausführungsbeispiele der Abb. ι und 3
zeigen die Anordnung der Erregerwelle und den Eingriff des Getriebes oberhalb der Welle der
Hauptmaschine. Das setzt einen hohen Aufbau für die Aufstellung des Erregers voraus. Soll
er vermieden werden, so kann man entsprechend Abb. 4 den Antrieb unter der Hauptwelle vorsehen.
Je nach den sonstigen Abmessungen der Hauptmaschine ist es dann möglich, den Erreger
unmittelbar auf der Fundamentplatte, gegebenenfalls in ihr bzw. im Fundament versenkt
oder nur um geringes erhöht aufzustellen. Auch kann man solche Versenkungen im Fundament
für Teile des Getriebes, z. B. des großen Zahnrades, anwenden.
Claims (7)
- Patentansprüche: 20i. Erregeranordnung für elektrische Maschinen, welche in zwei oder mehrere gleichachsiggerichtete Maschineneinheiten mit getrennten Gehäusen unterteilt sind, und bei denen der Erreger von einer zwischen den beiden Gehäusen gelegenen Stelle der Welle aus unter Vermittlung eines Vorgeleges angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei schnellaufenden Maschinen großer Baulänge mit zwischen den Gehäusen der Teilgeneratoren durch mindestens ein Lager gestützter Welle die Erregermaschine oder der aus zwei oder mehreren Maschinen bestehende Erregersatz in dem Raum zwisehen den Teilgehäusen der Hauptmaschine untergebracht und dort vorzugsweise durch ein die Antriebsgeschwindigkeit des Erregers herabsetzendes Zahngetriebe mit der Welle der unterteilten Hauptmaschine verbunden ist.
- 2. Erregeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle der unterteilten Hauptmaschine zwischen deren Teilgehäusen durch zwei Lager gestützt ist, zwischen welchen der Eingriff des Getriebes für den Erreger oder die Erregermaschinen erfolgt.
- 3. Erregeranordnung nach den Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des zwischen den Teilgehäusen der Hauptmaschine untergebrachten Erregers oder der Erregermaschinen quer zur Achse der Hauptmaschine gerichtet ist.
- 4. Erregeranordnung nach den Ansprüchen ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Hauptwelle ein das Antriebsorgan für das Übersetzungsgetriebe des Erregers oder der Erregermaschinen bildendes oder tragendes Einsatzstück lösbar eingefügt ist.
- 5. Erregeranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des antreibenden Rades für das Getriebe auf dem Einsatzstück der Hauptwelle kleiner bemessen ist als derjenige der Kupplungsflanschen für dieses Einsatzstück.
- 6. Erregeranordnung nach den Ansprüchen ι bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingriff des Übersetzungsgetriebes in die Hauptwelle unterhalb der letzteren erfolgt.
- 7. Erregeranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Teile des Erregers, gegebenenfalls auch des Übersetzungsgetriebes, in der Grundplatte oder im Fundament versenkt sind.Hierzu ι Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE554657T | 1930-04-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE554657C true DE554657C (de) | 1932-07-14 |
Family
ID=6564168
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1930554657D Expired DE554657C (de) | 1930-04-30 | 1930-04-30 | Erregeranordnung fuer elektrische Maschinen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE554657C (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999005771A1 (en) * | 1997-07-23 | 1999-02-04 | Brighton Barry David | An electrical power generation unit |
-
1930
- 1930-04-30 DE DE1930554657D patent/DE554657C/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999005771A1 (en) * | 1997-07-23 | 1999-02-04 | Brighton Barry David | An electrical power generation unit |
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