ITMI20140316U1

ITMI20140316U1 - ROTATING ELECTRIC MACHINE

Info

Publication number: ITMI20140316U1
Application number: ITMI2014U000316U
Authority: IT
Inventors: Ricardo Naoki Okai
Original assignee: Alstom Renewable Technologies
Priority date: 2014-10-14
Filing date: 2014-10-14
Publication date: 2016-04-14

Description

Descrizione di un brevetto per Modello di Utlità Description of a utility model patent

DESCRIZIONE DESCRIPTION

CAMPO TECNICO TECHNICAL FIELD

La presente invenzione si riferisce al campo delle macchine elettriche. Essa si riferisce ad una macchina elettrica rotante in conformità alla clausola pre-caratterizzante della rivendicazione 1 . The present invention relates to the field of electrical machines. It refers to a rotating electric machine in accordance with the pre-characterizing clause of claim 1.

TECNICA ANTERIORE FRONT TECHNIQUE

Macchine asincrone a doppia alimentazione sono sufficientemente note. Esse hanno un design che può essere espresso nel modo seguente a titolo di esempio, La macchina elettrica rotante o macchina asincrona comprende un rotore che può essere fatto ruotare attorno ad un asse ed è circondato concentricamente da uno statore. Lo statore ha un avvolgimento dello statore che è alloggiato in un nucleo a lamierini dello statore e sporge dalle estremità del nucleo a lamierini dello statore nella forma di un avvolgimento terminale dello statore. Il rotore comprende un corpo centrale con un albero, alle cui estremità sono disposti collettori ad anello per trasferire la corrente. Un nucleo a lamierini del rotore, che porta un avvolgimento del rotore che sporge dalle estremità del nucleo a lamierini del rotore nella forma di un avvolgimento terminale del rotore, si estende attorno al corpo centrale. L'avvolgimento del rotore deve essere assicurato contro le forze centrifughe che si presentano. La pila di laminazione del rotore del nucleo a lamierini del rotore serve per assorbire queste forze e al tempo stesso definisce il percorso del flusso magnetico. Double-feed asynchronous machines are sufficiently known. They have a design which can be expressed in the following way by way of example, The rotating electric machine or asynchronous machine comprises a rotor which can be rotated around an axis and is concentrically surrounded by a stator. The stator has a stator winding which is housed in a stator laminated core and protrudes from the ends of the stator laminated core in the form of a stator end winding. The rotor comprises a central body with a shaft, at the ends of which slip rings are arranged to transfer the current. A rotor laminated core, which carries a rotor winding which projects from the ends of the rotor laminated core in the form of a rotor end winding, extends around the central body. The winding of the rotor must be secured against the centrifugal forces that arise. The lamination stack of the rotor of the lamination core of the rotor serves to absorb these forces and at the same time defines the path of the magnetic flux.

Un bordo ausiliario 24 è disposto alle estremità del nucleo a lamierini del rotore. Il bordo ausiliario, come la pila di laminazione del rotore, consiste di fogli laminati che sono premuti nella direzione assiale per formare un gruppo composito. La compressione viene effettuata a mezzo di una molteplicità di bulloni che si estendono nella direzione assiale attraverso il nucleo a lamierini del rotore ed il bordo ausiliario. Una piastra di pressione è disposta tra il bordo ausiliario e il nucleo a lamierini del rotore al fine di distribuire la pressione, An auxiliary edge 24 is disposed at the ends of the rotor lamination core. The auxiliary edge, like the rotor lamination stack, consists of laminated sheets which are pressed in the axial direction to form a composite assembly. Compression is accomplished by means of a plurality of bolts extending in the axial direction through the rotor core and the auxiliary edge. A pressure plate is arranged between the auxiliary edge and the laminated core of the rotor in order to distribute the pressure,

Il nucleo a lamierini del rotore ed il corpo centrale del rotore sono componenti indipendenti che devono impegnarsi l'uno con l'altro al fine di trasmettere le coppie. La pubblicazione US 4942324 (vedere la figura 1 ad essa associata) descrive la presenza di cunei (26), che si impegnano in fessure intagliate nella circonferenza interna del bordo (24) al fine di fornire un accoppiamento tra il bordo (24) e il mozzo (9). Questo tipo noto di collegamento è riprodotto nell'unica figura della presente domanda nella metà di destra per il segmento di laminazione 27', dove le fessure 29' sono disposte sulla circonferenza interna del segmento di laminazione 27' per l'impegno tra il bordo e il corpo centrale. The rotor core and rotor core are independent components which must engage with each other in order to transmit torques. US Publication 4942324 (see Figure 1 associated with it) describes the presence of wedges (26), which engage in slots notched in the inner circumference of the edge (24) in order to provide a fit between the edge (24) and the hub (9). This known type of connection is reproduced in the single figure of the present application in the right half for the rolling segment 27 ', where the slots 29' are arranged on the inner circumference of the rolling segment 27 'for engagement between the edge and the central body.

Come risultato delle fessure 29', che si estendono in una direzione radiale dentro i segmenti di laminazione 27' o il bordo, è necessario spostare i fori 28' per i bulloni verso l'esterno per poter mantenere una distanza radiale adeguata dalle fessure 29'. Ciò porta ad una riduzione svantaggiosa dell'altezza del bordo portante . As a result of the slots 29 ', which extend in a radial direction into the rolling segments 27' or the edge, it is necessary to move the bolt holes 28 'outward in order to maintain an adequate radial distance from the slots 29' . This leads to a disadvantageous reduction in the height of the supporting edge.

ESPOSIZIONE SCHEMATICA DELL'INVENZIONE SCHEMATIC EXPLANATION OF THE INVENTION

Costituisce di conseguenza lo scopo dell'invenzione creare una macchina elettrica rotante del tipo menzionato nell'introduzione, con cui vengano evitate le limitazioni svantaggiose dovute al collegamento meccanico tra il corpo centrale e il bordo. Consequently, the object of the invention is to create a rotating electric machine of the type mentioned in the introduction, with which the disadvantageous limitations due to the mechanical connection between the central body and the edge are avoided.

Lo scopo è conseguito dalla totalità delle caratteristiche della rivendicazione 1. The object is achieved by the totality of the characteristics of claim 1.

Una caratteristica fondamentale della soluzione proposta consiste nel fatto che le fessure sono formate in ciascun caso da coppie di camme allineate radialmente verso l'interno che sono disposte sul raggio interno dei segmenti di laminazione e sono separate una dall'altra dalla larghezza della fessura. Disponendo le camme lungo il raggio interno, le fessure possono essere spostate più verso il centro del rotore. Questa nuova forma consente anche l'aumento delle dimensioni del giogo in quanto i fori per i bulloni di sicurezza a tranciamento possono pure essere spostati verso l'interno senza cambiare il raggio interno o esterno della laminazione o rotore e senza un deciso aumento del peso del nucleo a lamierini del rotore, È ancora garantito un passaggio dell'aria sufficientemente grande per il raffreddamento . A fundamental characteristic of the proposed solution consists in the fact that the slots are formed in each case by pairs of cams aligned radially inwards which are arranged on the inner radius of the rolling segments and are separated from each other by the width of the slot. By placing the cams along the inner radius, the slots can be moved more towards the center of the rotor. This new shape also allows for an increase in the size of the yoke as the holes for the shear safety bolts can also be moved inward without changing the internal or external radius of the lamination or rotor and without significantly increasing the weight of the Rotor lamination core, A sufficiently large air passage for cooling is still ensured.

In conformità ad una realizzazione preferita dell'invenzione, l'altezza radiale delle camme è uguale alla profondità delle fessure. In accordance with a preferred embodiment of the invention, the radial height of the cams is equal to the depth of the slots.

Le camme sono formate a partire dai segmenti di laminazione mediante un apposito processo di fabbricazione. Lo stampaggio o la formatura mediante laser in particolare sono qui menzionati come metodi preferiti. The cams are formed from the rolling segments by a dedicated manufacturing process. Laser stamping or forming in particular is mentioned here as preferred methods.

In conformità ad una realizzazione supplementare dell'invenzione, segmenti di laminazione adiacenti della pila di laminazione del rotore sono disposti sfalsati uno rispetto all'altro . In accordance with a further embodiment of the invention, adjacent rolling segments of the rolling stack of the rotor are arranged offset relative to each other.

BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

L'invenzione viene spiegata in maggiori dettagli qui di seguito con riferimento a realizzazioni illustrative in combinazione con il disegno . The invention is explained in more detail below with reference to illustrative embodiments in combination with the drawing.

L'unica figura mostra un segmento di laminazione per il nucleo a lamierini del rotore di una macchina asincrona con mezzi di collegamento interdipendenti secondo una realizzazione illustrativa dell'invenzione. The single figure shows a rolling segment for the laminated core of the rotor of an asynchronous machine with interdependent connecting means according to an illustrative embodiment of the invention.

MODI DI IMPLEMENTAZIONE DELL'INVENZIONE WAYS OF IMPLEMENTING THE INVENTION

La figura mostra un confronto diretto della differenza tra la soluzione precedente (metà di destra della figura; tecnica anteriore) e una realizzazione illustrativa della soluzione in conformità all'invenzione (metà di sinistra della figura). The figure shows a direct comparison of the difference between the previous solution (right half of the figure; prior art) and an illustrative embodiment of the solution according to the invention (left half of the figure).

Fessure sono intagliate nei segmenti di laminazione 27, 27' al fine di trasmettere la coppia dal corpo centrale al nucleo a lamierini del rotore. Con le soluzioni in conformità alla tecnica anteriore, queste fessure 29' sono intagliate nei segmenti di laminazione 27', il che determina una riduzione dell'altezza del bordo portante, come si può vedere nella metà di destra della figura. Slots are notched in the lamination segments 27, 27 'in order to transmit the torque from the central body to the lamination core of the rotor. With the solutions according to the prior art, these slots 29 'are notched into the rolling segments 27', which causes a reduction in the height of the leading edge, as can be seen in the right half of the figure.

Disponendo camme 30 lungo il raggio interno 31, le fessure 29 possono essere spostate di più verso l'interno verso il centro del rotore li, come si può vedere nella metà di sinistra della figura. By arranging cams 30 along the inner radius 31, the slots 29 can be moved more inward toward the center of the rotor 11, as can be seen in the left half of the figure.

Questa misura in conformità all'invenzione consente di aumentare le dimensioni del giogo, in quanto le perforazioni o fori 28 per i bulloni di sicurezza a tranciamento possono pure essere spostati verso l'interno senza cambiare il raggio interno o esterno della laminazione o rotore. Ciò migliora in misura considerevole la trasmissione di forza dal corpo centrale del rotore alla pila di laminazione del nucleo a lamierini del rotore senza avere al tempo stesso un'influenza negativa sul raffreddamento e senza un forte aumento del peso del nucleo a lamierini del rotore. This measure according to the invention allows to increase the dimensions of the yoke, since the perforations or holes 28 for the shear safety bolts can also be moved inward without changing the internal or external radius of the lamination or rotor. This considerably improves the power transmission from the rotor core body to the lamination stack of the rotor lamination core without at the same time having a negative influence on the cooling and without a large increase in the weight of the rotor lamination core.

In un modo che è noto in sé, le fessure 29 possono avere una forma di sezione trasversale rettangolare, approssimativamente rettangolare, trapezoidale o una qualsiasi altra forma di sezione trasversale . In a manner which is known per se, the slots 29 may have a rectangular, approximately rectangular, trapezoidal cross-sectional shape or any other cross-sectional shape.

I segmenti di laminazione 27 sono stratificati all'interno della pila di laminazione, Ciò vale a dire che i segmenti di laminazione 27 sono disposti sfalsati l'uno rispetto all'altro da strato a strato, Questa misura serve ad aumentare l'integrità meccanica della pila di laminazione e riduce il rischio di deformazione per compressione. The rolling segments 27 are layered within the rolling stack, i.e. the rolling segments 27 are arranged offset from each other from layer to layer. This measure serves to increase the mechanical integrity of the laminating stack and reduces the risk of compression deformation.

Claims

CLAIMS 1. Rotating electric machine, such a machine comprises a rotor, which can be rotated about an axis and is surrounded concentrically by a stator and has a hollow cylindrical rotor lamination core, which includes a layered lamination stack consisting of a plurality of rolling segments in the form of ring sections (27) which are provided with teeth (20) on the outer edge to accommodate a rotor winding and which are tightened by means of bolts which pass in an axial direction through the laminated core of the rotor and a pressure plate, and which engages with a concentric central body of the rotor by means of axial slots (29) on the inner radius (31) of the laminated core of the rotor in order to transmit the torque, characterized in that the slots (29) are formed in each case by pairs of radially inwardly aligned cams (30) which are arranged on the inner radius (31) of the rolling segments (27) and they are separated from each other by the width of the slot, where the radius in the slot (29) is aligned with the inner radius (31) of the rolling segment (27).

Rotating electric machine according to claim 1, characterized in that the radial height of the cams (30) is equal to the depth of the slots (29).

Rotating electric machine according to claim 1 or 2, characterized in that the respectively adjacent cam surfaces (30) which face the slots (29) are aligned at least approximately in parallel.

4. Rotating electric machine according to either of claims 1 and 2, characterized in that the slots (29) formed by the cams (30) are trapezoidal.

Rotating electric machine according to one of claims 1-4, characterized in that the cams (30) are formed by molding from the rolling segments (27).

Rotating electric machine according to one of claims 1-4, characterized in that the cams (30) are formed from the rolling segments (27) by means of a laser process.

Rotating electric machine according to claim 1, characterized in that adjacent rolling segments (27) of the laminated core of the rotor are arranged offset relative to each other.