DE976105C - Nutenverschlusskeil fuer die Laeufer von elektrischen Maschinen, insbesondere der Induktoren von Turbogeneratoren - Google Patents

Description

• Nutenverschlußkeil für die Läufer von elektrischen Maschinen, insbesondere der Induktoren von Turbogeneratoren Bei elektrischen Maschinen mit umlaufendem Anker bzw. Induktor ist eine Ausbalancierung erforderlich. Als Mittel hierfür verwendet man nach einem bekannten Vorschlag zwei exzentrische Scheiben an jedem Ende der Induktorwelle, die gegeneinander verdreht werden können. Nach einem anderen Vorschlag werden an wenigstens einem Ende des Induktors zwei kreisringförmige Scheiben gleichen Durchmessers nebeneinander angebracht. Jede Scheibe besteht dabei aus zwei Hälften ungleichen Materials, z. B. Stahl und Aluminium. Durch Verdrehung einer Scheibe gegen die andere kann das Ausbalancieren vorgenommen werden.
• Es ist nun aber erwünscht, das Ausbanlancieren nicht nur am Ende des Induktors, sondern auch an einer oder mehreren Stellen innerhalb der Ballenlänge vorzunehmen. Es liegt nahe, die Nutenverschlußkeile für diesen Zweck heranzuziehen, z. B. in der Weise, daß ein aus Eisen bestehender Keil durch einen Keil aus einem Material anderen spezifischen Gewichts ersetzt wird. Nun erfolgt allerdings das Ausbalancieren erst nach vollendeter Montage des Induktorkörpers, und um auch nur einen Keil gegen einen solchen aus anderem Material auszuwechseln, müssen die Induktorkappen abgenommen werden, was erhebliche Mühe und Kosten verursacht. Zudem müssen anschließend die Kappen wieder aufgesetzt werden und ein neuer Probelauf stattfinden, wobei sich unter Umständen herausstellt, daß die Ausbalancierung nicht genügend genau ist, so daß noch weitergehende Änderungen erforderlich sind.
• Die Erfindung betrifft einen aus einzelnen in Achsrichtung lückenlos aneinandergereihten Stükken bestehenden Nutenverschlußkeil für die Läufer von elektrischen Maschinen, insbesondere Turbogeneratoren. Erfindungsgemäß sind die Keilstücke mit schräg zur Längsachse der Nut verlaufenden Begrenzungsflächen und abgerundeten Kanten und in solcher Breite ausgeführt, daß sie durch den Nutschlitz von oben eingeführt und anschließend in die richtige Lage gedreht werden können.
• Zwar sind Nütenverschlußkeile, die aus lückenlos aneinandergereihten Stücken bestehen, an sich bekannt. Bei einer solchen Ausführungsform werden besondere Ober- und Unterkeile verwendet. Die Unterkeile stoßen in axialer Richtung der Nut lückenlos aneinander. Ihre Oberseite ist mit einer Steigung versehen, und darauf ruhen die Oberkeile, von denen je zwei benachbarte Stücke durch eine Schraube mit Rechts- und Linksgewinde miteinander verbunden sind. Durch Drehen dieser Schraube ist es möglich, die Oberkeile in Achsrichtung zu verschieben und dadurch die Pressung auf die Unterkeile und die darunterliegende Wicklung nach Wahl einzustellen. Diese Keilstücke können aber wegen ihrer Querschnittsform nur von der Stirnseite der Maschine in die Nuten eingesetzt werden und somit nicht mehr zum Ausbalancieren benutzt werden, wenn die Induktorkappen einmal aufgesetzt sind. Das gleiche gilt für andere bekannte Nutenkeile, die auch aus Teilstücken bestehen, deren Querschnittsform aber so gewählt ist, daß sie nur von der Stirnseite der Maschine in die Nuten eingesetzt werden können. Wenn auch diese bekannten Nutenkeile mit Spreizschrauben od. dgl. versehen sind, so dienen doch diese Elemente nicht dazu, die Keile zwecks Ausbalancierung auswechselbar zu machen, sondern lediglich dazu, den Druck auf die Seitenwände der Nuten nach den jeweiligen Erfordernissen einzustellen. Demgegenüber ist die erfindungsgemäße Anordnung so getroffen, daß das Auswechseln der Keilstücke erfolgen kann, ohne daß die Induktorkappen abgenommen werden müssen. Die Keilstücke sind zu diesem Zweck mit schräg zur Längsachse der Nut verlaufenden Begrenzungsflächen und abgerundeten Kanten und in solcher Breite ausgeführt, daß sie durch den Nutschlitz von oben eingeführt und anschließend in die richtige Lage gedreht werden können. Der Nutenkeil kann über die ganze Ballenlänge aus solchen Keilstücken zusammengesetzt werden. Es verbleibt dann allerdings, wenn man von beiden Enden aus die Keilstücke einsetzt, an einer Stelle ein Lücke, die durch ein mehrteiliges Keilschloß geschlossen wird.
• Für die Axiallüfter an den Induktoren von Turbogeneratoren ist es bereits bekannt, die Lüfterschaufeln mit schräg ausgebildeten Füßen in die Wellenbundnut unter Verwendung unterteilter Füllstücke für die zuletzt einzuführenden Lüfterfüße einzusetzen. Die Anwendung dieses Prinzips auf die Nutverschlußkeile von elektrischen Maschinen ermöglicht es aber, Teile des Nutkeils auszuwechseln und damit eine Ausbalancierung an jeder beliebigen Stelle der Ballenlänge und des Induktorumfangs vorzunehmen. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt es eine Nut von oben gesehen sowie einen Schnitt durch diese Nut an der Stelle des Keilschlosses. In dem Induktorkörper I befindet sich die Nut mit den im Bereich des Nutenkeils schrägen Zahnflanken 2 und 3, darunter befindet sich der Nutteil 4 mit der Wicklung 5. Die schrägen Zahnflanken 2 und 3 bilden am Umfang des Induktorkörpers den Nutschlitz, der durch die Kanten 6 und 7 begrenzt wird. An der breitesten Stelle des Nutenkeils sind die Kanten 8 und 9 vorhanden.
• Um den Keil als Mittel für die Ausbalancierung verwenden zu können und um ferner diese Ausbalancierung an beliebigen Stellen über die Induktorlänge vornehmen zu können, werden besondere Keilstücke verwendet. So z. B. ist ein Keilstück Io vorhanden, das eine Länge von 40 oder 6o cm haben kann und sich beispielsweise an einem Ende des Induktorkörpers befindet, so daß es bis unter die Induktorkappen reicht. Dieses Keilstück ist mit Rücksicht auf den gedachten Zweck mit einer schräg zur Nutrichtung verlaufenden Kante II versehen. Man kann nun weitere, gegebenenfalls verhältnismäßig schmale Keilstücke I2 einsetzen. Diese haben eine von Fall zu Fall verschiedene Breite und sind gleichfalls mit schräg zur Längsachse der Nut verlaufenden Begrenzungsflächen ausgeführt. Ihre Breite richtet sich nach dem Abstand zwischen den Kanten 6 und 7, so daß sie von oben durch den Nutschlitz eingeführt werden können. Danach 'werden die Keilstücke I2 gedreht, bis sie in die gezeichnete Lage kommen und sich an das Keilstück Io anlehnen. Um die Drehung innerhalb der Nut ausführen zu können, müssen auch die seitlichen Kanten der Keilstücke abgerundet sein. Um eine Ausbalancierung an der einen oder anderen Stelle der Ballenlänge vornehmen zu können, kann man solche beispielsweise aus Eisen bestehenden Keilstücke durch Keilstücke aus Material mit anderem spezifischem Gewicht ersetzen.
• Wird in der angegebenen Weise ein Keilstück an das andere gesetzt, so verbleibt schließlich eine Lücke, die mittels eines gleichartig ausgebildeten Keilstücks nicht mehr verschlossen werden kann, weil es sich in den verbleibenden Raum von oben durch den Nutschlitz nicht mehr einführen läßt. An dieser Stelle wird daher ein vorzugsweise vierteiliges Keilschloß verwendet. Es besteht aus den beiden Keilelementen 13 und 1q., deren jedes so schmal ist, daß es von oben durch den Nutschlitz eingeführt und nach links bzw. rechts unter die schrägen Zahnflanken 2 bzw. 3 geschoben werden kann. Zwischen diesen beiden Keilelementen verbleibt aber eine Lücke, die dem Abstand zwischen den Kanten 8 bzw: 9 von der Nutwandung entspricht. Diese Lücke wird durch ein Füllstück 15 verschlossen, das mittels einer Schraube 16 festgehalten wird. Die Keilelemente 13 und 1q. greifen., wie schon erwähnt, unter die schrägen Zahnflanken 2 bzw. 3 und brauchen deshalb nicht besonders gesichert zu werden, wenn das Füllstück I5 eingesetzt ist, weil sie sich dann nach der Seite und auch in radialer Richtung nicht mehr verschieben können. Das Füllstück I5 wird mittels der Schraube I6 festgehalten, die in ein Gewinde eingreift, das in die Teile I3, I4, I5 eingeschnitten ist. Die Schraube I6 verbindet daher zusätzlich die erwähnten drei Teile miteinander. Die Keilelemente I3, I4 unterliegen zwar der Fliehkraft, jedoch wird diese von den schrägen Zahnflanken 2, 3 aufgenommen. Die Schraube I6 hat demzufolge nur noch die Fliehkraft des Füllstücks I5 zu übernehmen. Dieses Füllstück kann aber aus Leichtmetall od. dgl. hergestellt sein. Im übrigen ist es angebracht, das Füllstück in radialer Richtung kürzer zu halten als den Nutenkeil, so daß es nicht auf der Wicklung aufsitzt und infolgedessen durch die Fliehkraft der Wicklung nicht beansprucht wird.
• Eine Dämpferwicklung kann durch Einlegen von Kupferbändern I7 unterhalb der Nutenteile vorgesehen werden.
• Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht es, Nutenverschlußkeile an beliebiger Stelle des Induktorumfangs, insbesondere in der Neutralen und ferner an beliebiger Stelle über die Ballenlänge durch solche aus anderem Material zu ersetzen, ohne daß die Induktorkappen abgenommen werden müssen. Auf diese Weise ist eine sehr genaue Ausbalancierung möglich.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Aus einzelnen in Achsrichtung lückenlos aneinandergereihten Stücken bestehender Nutenverschlußkeil für die Läufer von elektrischen Maschinen, insbesondere Turbogeneratoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilstücke mit schräg zur Längsachse der Nut verlaufenden Begrenzungsflächen und abgerundeten Kanten und in solcher Breite ausgeführt sind, daß sie durch den Nutschlitz von oben eingeführt und anschließend in die richtige Lage gedreht werden können.
2. 2. Nutenverschlußkeil nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zur Schließung der Lücke ein vorzugsweise vierteiliges Keilschloß dient, das aus zwei Keilelementen (I3, I4) besteht, deren jedes schmaler ist als die halbe Nutbreite, so daß es parallel zur Längsachse der Nut eingeführt und ohne Drehung seitlich verschoben werden kann, bis es unter die schrägen Zahnflanken greift.
3. 3. Nutenverschlußkeil nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den beiden Keilelementen (I3, I4) in Längsrichtung der Nut verbleibende Lücke durch ein Füllstück (I5) verschlossen wird, das durch eine Schraube (I6) mit den Keilelementen (I3, I4) verbunden ist. 4. Nutenverschlußkeil nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllstück (15) in radialer Richtung eine geringere Tiefe aufweist als die Keilelemente (13, 14), so daß es der Zentrifugalkraft der darunterliegenden Wicklung (5) nicht ausgesetzt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 425 551, 443 634, 493 885, 509 823, 691 8oo, 823 76o, 855 607; schweizerische Patentschrift Nr. 268 953; französische Patentschrift Nr. 628 551; Auszüge deutscher Patentanmeldungen, Vol.
4. 4, S. 179, Anmeldung S 154838 VIII d/21 dl; Moeller-Werr, Leitfaden der Elektrotechnik, Bd. III, Konstruktion elektrischer Maschinen, Leipzig, 195o, S.67.