JP2006333593A - Stator of rotating electric machine - Google Patents
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Description
この発明は回転電機の固定子に関するものであり、特にタービン発電機などの固定子鉄心をフレームに支持する構造に係るものである。 The present invention relates to a stator of a rotating electric machine, and particularly relates to a structure in which a stator core such as a turbine generator is supported on a frame.
従来、大容量発電機等の回転電機には、固定子に作用する電磁力や磁気吸引力による振動の基礎への伝達を遮断する固定子支持機構が備えられている。タービン発電機を例として、この支持機構を備えた従来技術を図9、図10に基づいて説明する。 2. Description of the Related Art Conventionally, rotating electric machines such as large-capacity generators are provided with a stator support mechanism that blocks transmission of vibrations to the foundation caused by electromagnetic force or magnetic attraction acting on the stator. The conventional technology provided with this support mechanism will be described with reference to FIGS. 9 and 10, taking a turbine generator as an example.
図9は、従来の回転電機固定子100の弾性板取付部を示す概念図である。この図において固定子100は、固定子鉄心1、コアボルト2、ボアリング3a、弾性板4a、フレーム5a、枠板6a、支え梁7a、取付座8aで構成される。前記弾性板4aは固定子鉄心1からコアボルト3に至る系で発生する振動を減衰させて、フレーム5aおよび図示省略の基礎に振動が伝播するのを抑制する。十分な振動減衰と固定子支持機能を必要とするため、弾性板4aには適度な剛性と強度が要求されている。
FIG. 9 is a conceptual diagram showing an elastic plate mounting portion of a conventional rotating
図10は、従来の回転電機固定子100の製作方法を示す概念図である。
事前に製作されたフレーム5aはフレーム内周側に溶接された枠板6aおよび枠板6間に溶接された支え梁7aを備える。この枠板6a間に設置されたボアリング3aにコアボルト2を溶接にて取り付ける。次に、ボアリング3aの構成部品である取付座8aと枠板6a間に取付けられた支え梁7a間を弾性板4aをボルトにより結合する。このとき取付座8aと支え梁7aの弾性板4a取り付け面間には製作上段差や倒れ等の誤差が存在するため、弾性板4aに曲げや捩りが作用しないように、ライナ等で調整後に繋ぎ合せる必要がある。
その後、図10に示すように作業者がフレーム5a内に入り、事前に取付けられたコアボルト2をガイドに固定子鉄心1を積み上げる。このように、従来の固定子支持機構である弾性板4aは、固定子鉄心1積み前の比較的空間が確保された状態で取り付けられるため、取付座8と支え梁7を弾性板4aでボルト結合する支持機構でも十分製作することが可能であった。以上の固定子鉄心の支持機構は、例えば特許文献1に示されている。
FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating a method for manufacturing the conventional rotating
The
Thereafter, as shown in FIG. 10, the worker enters the
最近、タービン発電機製造工程の短縮化、コスト低減を目的とし、その製造方法の合理化が盛んである。
その合理化製造方法の1つとして、後に詳述するアウタフレーム50とインナフレーム51とをそれぞれ個別に並行生産した後に、互いに組み合わせる方法が検討されている。この方法が採用されれば、著しい工程の短縮、ひいてはコスト低減が可能となることから、アウタフレーム50とインナフレーム51の並行生産後の組み合わせ可能な構造の検討が鋭意なされている。
Recently, with the aim of shortening the turbine generator manufacturing process and reducing the cost, rationalization of the manufacturing method is popular.
As one of the rationalized manufacturing methods, a method of combining an
ところが、前記特許文献1に示された構造をそのまま採用して並行生産したとする。このときアウタフレーム50とインナフレーム51とを組み合わせ、支持機構である弾性板4aのボルト締結を行う場合、アウタフレーム50とインナフレーム51の組み合わせ精度、すなわち軸の傾き、高さのズレ、半径方向のズレ、面内の傾き等を確保する上での、弾性板4aと、支え梁7および取付座間に設けるライナの調整作業が作業空間が狭いため、非常に困難であり、多くの作業時間を費やす上に、必要な精度が得にくいという問題点があった。また、ライナによる組み合わせ精度を確保するという作業は、熟練した技能を必要とすることからライナ調整を必要としない構造を採用することが望まれている。
However, it is assumed that the structure shown in
この発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであって、アウタフレームとインナフレームを並行生産した後の、その組み合わせ作業を容易とする構造の固定子を備えた回転電機を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a rotating electrical machine including a stator having a structure that facilitates the combination work after an outer frame and an inner frame are produced in parallel. It is intended to provide.
この発明に係る回転電機の固定子は、アウタフレームと、該アウタフレーム内に設置されたインナフレームとで構成されており、アウタフレームは、インナフレームを同軸に保持するとともに基礎に固定されるフレームと、該フレーム内に軸方向に複数個所設けられている枠板と、フレームの軸方向および周方向に複数設けられたマンホールと、一対の隣り合う枠板間に設けられた支え梁とより構成されており、インナフレームは、電磁薄綱板を積層して形成された固定子鉄心と、固定子鉄心を保持するコアボルトと、コアボルトに固着され固定子鉄心の外周を囲み軸方向に複数個所設けられ固定子鉄心を前記コアボルトと共に保持するボアリングと、一対の隣り合うボアリング間に設けられた取付座とより構成されており、アウタフレームとインナフレームとを径方向に変位可能に支持する弾性板が、軸方向および円周方向に複数個所でアウタフレームの支え梁に溶接され、取付座にはボルト締めされて取付けられており、前記マンホールは前記弾性板の取付位置に対応した個所に設けられているものである。 A stator of a rotating electrical machine according to the present invention includes an outer frame and an inner frame installed in the outer frame. The outer frame holds the inner frame coaxially and is a frame fixed to the foundation. And a plurality of frame plates provided in the axial direction in the frame, a plurality of manholes provided in the axial direction and the circumferential direction of the frame, and a support beam provided between a pair of adjacent frame plates. The inner frame has a stator core formed by laminating electromagnetic thin steel plates, a core bolt that holds the stator core, and a plurality of axially surroundings on the outer periphery of the stator core fixed to the core bolt. An outer frame that includes a bore ring that holds the stator core together with the core bolt, and a mounting seat that is provided between a pair of adjacent bore rings. The elastic plate that supports the inner frame so as to be displaceable in the radial direction is welded to the support beam of the outer frame at a plurality of locations in the axial direction and the circumferential direction, and is attached to the mounting seat by bolting. Is provided at a location corresponding to the mounting position of the elastic plate.
この発明の回転電機の固定子は、アウタフレームが、フレームとフレームに設けられた枠板と枠板間に設けられた支え梁とで構成され、インナフレームが固定子鉄心を保持するボアリングおよびコアボルトと、ボアリング間に設けられた取付座で構成され、アウタフレームとインナフレームとを並行生産した後、組み合わせた後、径方向に変位可能に支持する弾性板が、マンホールを利用して支え梁に溶接され、取付座にボルト締めされて取り付けられているので、アウタフレームとインナフレームとの並行生産を可能とするとともに、アウタフレームとインナフレームとを組み合わせ作業を行う際、組み合わせ精度を確保するための弾性板と支え梁、取付座間に挿入するライナ調整作業を不要とし、組み合わせ精度が容易に得られかつ作業時間を短縮できるという効果がある。 In the stator of the rotating electrical machine according to the present invention, the outer frame includes a frame, a frame plate provided on the frame, and a support beam provided between the frame plates, and the inner frame holds a stator core and a bore ring and a core bolt And an elastic plate that supports the outer frame and the inner frame in parallel, and then supports them so that they can be displaced in the radial direction. Because it is welded and bolted to the mounting seat, it is possible to produce the outer frame and the inner frame in parallel, and to ensure combination accuracy when the outer frame and the inner frame are combined. This eliminates the need for liner adjustment work inserted between the elastic plate, support beam, and mounting seat, making it easy to obtain combination accuracy and work. There is an effect that can be shortened between.
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1を図に基づいて説明する。
図1は、回転電機の固定子100の概略構造を示す断面図である。固定子100は、アウタフレーム50とインナフレーム51とで構成されている。アウタフレーム50は、フレーム5、枠板6、支え梁7およびマンホール9とで構成されている。フレーム5は後述するインナフレーム51を弾性板4を介して同軸に保持すると共に、図示省略の基礎に固定される。
枠板6はフレーム5内に軸方向に複数個所取り付けられている。支え梁7は前記隣り合う枠板6間に設けられており、弾性板4を取り付ける機能も有する。
インナフレーム51は、固定子鉄心1、コアボルト2、ボアリング3、弾性板4の取付座8とで構成されている。
固定子鉄心1は電磁薄綱板を積層した構成であり、この固定子鉄心1は、電磁薄綱板を積層する時のガイドとなると共に固定子鉄心1を保持するコアボルト2と、固定子鉄心1の外周をコアボルト2を介して囲い、軸方向に複数個所配置され、固定子鉄心1を前記コアボルト2と共に固着するボアリング3によって一体化されている。
取付座8は隣り合うボアリング3間に設けられており、弾性板4によってアウタフレーム50の支え梁7と結合される。
このような構成のアウタフレーム50とインナフレーム51とは、それぞれ別々に並行に製作され、図2の見取り図に示すように組み合わされる。ここで図1に示すように、アウタフレーム50の内径d1>インナフレーム外径d2である。
なお前記弾性板4は、固定子100の軸方向および円周方向の複数個所に設置されるものであり、この弾性板4の設置個所に対応するフレーム5の外周部に、前記複数のマンホール9が設けられているが図2では図示省略している。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic structure of a
A plurality of
The
The
The
The
The
次に、この実施の形態1の弾性板4の取付構造およびその方法について説明する。
前述したように、アウタフレーム50とインナフレーム51とは並行に製作され、図2に示す方法にて組み合わされ、同軸上にセットされる。この状態を図1に示す。
図1の支え梁7、取付座8および弾性板4が取り付けられている状態の軸方向見取図を図3(a)に周方向正面図を図3(b)に示す。
図3において、インナフレーム51のボアリング3間に設けられた弾性板4の取付座8側には弾性板取付ボルト用のバカ穴10が設けられている。このバカ穴10は、後述する取付誤差を吸収するものであり、ボルト径に対して充分大きめの穴とする。なおバカ穴10にかわり小判穴であってもよい。アウタフレーム50の枠板6間に設けられた支え梁7側には片開先溶接継ぎ手11が設けられ支え梁7と弾性板4とが溶接により接合されている。
図3において、取付座8と支え梁7の弾性板4取り付け面間には製作上段差や倒れ等の誤差が存在するため、弾性板4に曲げや捩りが作用しないように、弾性板4の支え梁7側を片開先溶接継ぎ手11による接合とし、且つ弾性板4の取付座8側をボルト締め構造としている。このような構造を採用することによって、従来の取付座8、支え梁7と弾性板4との間に設けたライナによる調整作業なしにアウタフレーム50とインナフレーム51との組み合わせ精度を確保することが可能となり、かつ工程が短縮される。
Next, the mounting structure and method of the
As described above, the
FIG. 3A shows an axial sketch of the state where the
In FIG. 3, a
In FIG. 3, there are steps such as steps and tilting between the mounting
図3に示したように、弾性板4に結合構造にボルト締結構造と片開先溶接継ぎ手構造11を併用することで、図4に示す取付座8と支え梁7の軸方向の傾き差(θ1−θ2)を弾性板4のバカ穴10で吸収することができる。なお図4では傾き角度は反時計方向を正とし、θ1>0、θ2<0としている。
As shown in FIG. 3, by using a bolt fastening structure and a single groove welded
また図5に示す取付座8の弾性板取付面から支え梁7上面までの正規高さHからのズレ(h)を弾性板4のバカ穴10で吸収することができる。
Further, the deviation (h) from the normal height H from the elastic plate mounting surface of the mounting
また図6に示す取付座8と支え梁7の半径方向のズレ(δ)は、支え梁7の板厚tの範囲で前記弾性板4の片開先溶接継ぎ手11の位置をずらすことにより吸収することができ、インナフレーム51とアウタフレーム50結合時の制約とならない利点がある。
Further, the radial displacement (δ) between the mounting
また図7に示す取付座8の弾性板取付面と支え梁7の上面の角度(A)の直角との誤差は、弾性板4の溶接時に位置決めされる弾性板4の倒れで吸収することができる。
Further, the error between the elastic plate mounting surface of the mounting
なお、取付座8と支え梁7の位置関係は、部品製作時及び組み立て時に強度等に影響を与えないように、それぞれがボアリング3、枠板6に精度良く溶接されている。
The positional relationship between the mounting
以上のように弾性板4をボルト締め構造と溶接構造を併用することで、回転電機固定子外側からの板取付を容易にするとともに、取付座8と支え梁7の弾性板4取り付け面間に製作上発生する段差や倒れ等の誤差が存在しても弾性板4の溶接時の位置決めとバカ穴とにより熟練を要すライナによる調整作業を要することなく取付が可能となる。
なお、弾性板4の取付座8、支え梁7への溶接、ボルト締結作業はフレーム5に設けたマンホールを介して行われる。またアウタフレーム50とインナフレーム51とは軸芯を合わせるよう図1の状態で図示省略の専用工具上に設置されている。
As described above, by using the bolting structure and the welding structure in combination with the
Note that welding of the
実施の形態2.
次に実施の形態2を図に基づいて説明する。
図8は実施の形態2を示すものである。実施の形態1と類似の構造であり、弾性板4の取付座8側に片開先溶接継ぎ手11が備わり、支え梁7側に弾性板取付ボルト用のバカ穴10が設けられている。すなわち実施の形態1で示した図3とは、片開先溶接継ぎ手11およびボルト締結位置を逆にしたものである。ここで、取付座8の板厚を大きくするとボアリング外径つまりインナフレーム外径d2を上げる必要があり、インナフレーム51とアウタフレーム50結合時にインナフレーム51外径d2とアウタフレーム内径d1が干渉せぬ範囲で板厚の増加を行うこととする。
このようにボルト締め構造と溶接構造を併用することで、実施の形態1と同様の効果を奏することができる。
Next, the second embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 8 shows the second embodiment. The structure is similar to that of the first embodiment, and a single-groove welded joint 11 is provided on the mounting
Thus, the effect similar to
この発明の実施の形態1、2は、回転電機、特にタービン発電機の固定子に適用可能である。 Embodiments 1 and 2 of the present invention can be applied to a rotating electric machine, particularly a stator of a turbine generator.
1 固定子鉄心、2 コアボルト、3 ボアリング、4 フレーム、6 枠板、
7 支え梁、8 取付座、9 マンホール、10 バカ穴、11 片開先溶接継ぎ手、
50 アウタフレーム、51 インナフレーム、100 固定子。
1 Stator core, 2 core bolts, 3 bore rings, 4 frames, 6 frame plates,
7 Support beam, 8 mounting seat, 9 manhole, 10 fool hole, 11 single groove welded joint,
50 outer frame, 51 inner frame, 100 stator.
Claims (3)
The elastic plate has a flange hole larger than a bolt diameter necessary to absorb an axial inclination between the outer frame and an installation error in the height direction when the outer frame is installed on the inner frame. Alternatively, the rotating electric machine stator according to claim 1, wherein the stator is bolted to the support beam.
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