JP2013526822A - 回転する電気的な機械 - Google Patents

Abstract

本発明は、回転する電気的な機械、特に、２０ＭＶＡ−５００ＭＶＡの出力範囲内における、二重給電型非同期機であって、この回転する電気的な機械が、１つの軸線を中心として回転可能なローターを備えており、このローターが、ステーターによって、同心的に囲繞されており、且つ、中空円筒形のローター薄板体を有しており、このローター薄板体が、層状に積み重ねられた、薄板成層鉄心を備えており、この薄板成層鉄心が、多数のリング状部分片形状の薄板セグメント２７から成り、これら薄板セグメントが、外側縁部において、歯２０を、ローターコイルの収容のために備えており、且つ、これら薄板セグメントが、軸線方向においてローター薄板体、および押圧板を通り抜けるボルトを用いて締付けられており、且つ、回転モーメント伝達のために、ローターの同心的な中央体と、ローター薄板体の内側半径３１における軸線方向に延在する溝部２９を介して係合状態にある様式の回転する電気的な機械に関しており、溝部２９が、それぞれに、薄板セグメント２７の内側半径３１の設けられた、溝部幅だけ互いに離間された、半径方向に内側へと整向された突起部３０の対体によって形成されている。

Description

本発明は、電気的な機械の分野に関する。
本発明は、請求項１の上位概念に従う、回転する電気的な機械に関する。

二重給電型非同期機（Doppelt gespeiste Asynchronmaschinen）は、公知である。
これら非同期機は、１つの構造を有しており、この構造が、例えば、以下で、それぞれに与えられる。回転する電気的な機械、もしくは非同期機は、１つの軸線を中心として回転可能なローターを備えており、このローターが、ステーターによって、同心的に囲繞されている。
このステーターは、ステーターコイルを有しており、このステーターコイルが、ステーター薄板体内において格納されており、且つ、端部において、ステーターコイル頭部の様式で、このステーター薄板体から外へ向かって突出している。

ローターは、１つの軸を有する中央体を備えており、この軸の端部において、摺動リングが、電流伝達のために設けられている。
この中央体の周囲に、ローター薄板体が延在しており、このローター薄板体は、ローターコイルを支持しており、このローターコイルが、端部において、ローターコイル頭部の様式で、このローター薄板体から突出している。このローターコイルは、生起する遠心力に対して保護されねばならない。
ローター薄板体の薄板成層鉄心は、この力の収容の役目を果たし、且つ、同時に、磁気的な流れの経路を規定する。

ローター薄板体の端部において、補助リム２４が設けられている。
この補助リム並びにローター薄板体は、層状に積み重ねられた薄板から成っており、これら層状に積み重ねられた薄板が、軸線方向において、１つの結合体へと加圧される。
この加圧は、多数のボルトを用いて行われ、これらボルトが、軸線方向内において、ローター薄板体および補助リムを通って延在している。この補助リムと、ローター薄板体もしくはリムとの間に、圧力を分配するために、押圧板が設けられている。

ローター薄板体およびローターの中央体は、固有の構造部材であり、これら構造部材が、回転モーメントの伝達のために、互いに係合状態になければならない。
特許文献１から、リム２４とボス９との間の連結のために、くさび２６が設けられており、これらくさびが、このリム２４の内側の周囲における、相応する切り込まれた溝部内へと係合していることが公知である（この特許文献１の図１を参照）。結合のこの公知の様式は、本願発明の唯一の図内において、薄板セグメント２７′に関する右側の半分体内において描写されており、そこで、溝部２９′が、リムと中央体との間の係合のために、この薄板セグメント２７′の内側の周囲において設けられている。

半径方向内において、薄板セグメント２７′の中にまで、もしくはリムの中にまで達する溝部２９′によって、これら溝部２９′に対して十分な半径方向の間隔を維持するために、ボルトのための穿孔２８′を、外方へと位置移動することが必要である。このことは、支持するリム高さの不利な低減を誘起する。

米国特許第４，９４２，３２４号明細書

従って、本発明の課題は、冒頭に記載した様式の回転する電気的な機械を提供することであり、この回転する電気的な機械の場合、中央体とリムとの間の機械的な結合による不利な制限が回避される。

この課題は、請求項１の特徴の全体によって解決される。

溝部が、それぞれに、薄板セグメントの内側半径の設けられた、溝部幅だけ互いに離間された、半径方向に内側へと整向された突起部の対体によって形成されていることは、提案された解決策のために重要である。内側半径に沿っての突起部の付設によって、これら溝部２９が、ローターの中央内へと、より多く内側へと位置移動される。
この新しい様式は、付加的に、ヨークを拡大することを許容する。何故ならば、薄板もしくはローターの内側もしくは外側半径を変更すること無しに、且つ、そのことがほとんどローター薄板体の重量増大無しに、せん断ボルトのための穿孔が、同様に内側へと、位置移動され得るからである。
冷却のための十分に大きな通気は、依然として保証されている。

本発明の有利な実施形態に従い、突起部の半径方向の高さは、溝部の溝部深さと同じである。

適当な製造方法によって、突起部は、薄板セグメントから形成されている。有利な方法として、ここで特に、打抜き、またはレーザーを用いての成形が言及され得る。

本発明の補足的な実施方法に従い、薄板成層鉄心の隣接する薄板セグメントは、互いに位置ずれされた状態で設けられている。

次に、実施例に基づいて、図との関連において、本発明を詳しく説明する。

本発明の１つの実施例に従う、形状的に係合する結合手段を有する、非同期機のローター薄板体のための薄板セグメントの図である。

図１は、直接的な比較における、従来の解決策（この図１の右側の半分体；従来技術）と、本発明に従う解決策（この図１の左側の半分体）のための実施例との間の、相違を示している。

中央体からローター薄板体への、モーメント伝達のために、溝部が、薄板セグメント２７、２７′内へと切り込まれている。
従来技術に従うこれら解決策の場合、これら溝部２９′は、薄板セグメント２７′内へと切り込まれており、このことは、この図の右側の半分体から見て取れるように、支持するリム高さの低減を誘起する。

内側半径３１に沿っての突起部３０の付設によって、これら溝部２９が、この図の左側の半分体から見て取れるように、ローター１１の中央内へと、より多く内側へと位置移動される。

この本発明に従う構成は、ヨークを拡大することを許容する。何故ならば、薄板もしくはローターの内側もしくは外側半径を変更すること無しに、せん断ボルトのための孔もしくは穿孔２８が、同様に内側へと、位置移動され得るからである。
この方法で、冷却に対する不利な影響を持つこと無しに、且つ、ほとんどローター薄板体の重量増大無しに、ローターの中央体からローター薄板体の薄板成層鉄心への力伝達は、著しく改善される。

溝部２９は、自体公知の方法において、矩形の、ほぼ矩形の、台形形の、または、それぞれの他の断面形状を有している。

薄板成層鉄心の内側で、薄板セグメントが、層状に積み重ねられている。即ち、層から層へ、薄板セグメント２７が、相対して、位置ずれされた状態で設けられている。
この構成は、薄板成層鉄心の機械的な強度の増大、および、外へとアーチ状にすること（「Buckling」座屈）の危険の低減の役目を果たす。

２０
２７、２７′ 薄板セグメント
２８、２８′ 穿孔
２９、２９′ 溝部
３０ 突起部
３１ 内側半径

Claims (7)

1. 回転する電気的な機械、特に、２０ＭＶＡ−５００ＭＶＡの出力範囲内における、二重給電型非同期機であって、
   この回転する電気的な機械が、１つの軸線を中心として回転可能なローターを備えており、
   このローターが、ステーターによって、同心的に囲繞されており、且つ、中空円筒形のローター薄板体を有しており、
   このローター薄板体が、層状に積み重ねられた、薄板成層鉄心を備えており、
   この薄板成層鉄心が、多数のリング状部分片形状の薄板セグメント（２７）から成り、
   これら薄板セグメントが、外側縁部において、歯（２０）を、ローターコイルの収容のために備えており、且つ、
   これら薄板セグメントが、軸線方向においてローター薄板体、および押圧板を通り抜けるボルトを用いて締付けられており、且つ、
   回転モーメント伝達のために、ローターの同心的な中央体と、ローター薄板体の内側半径（３１）における軸線方向に延在する溝部（２９）を介して係合状態にある様式の回転する電気的な機械において、
   溝部（２９）が、それぞれに、薄板セグメント（２７）の内側半径（３１）の設けられた、溝部幅だけ互いに離間された、半径方向に内側へと整向された突起部（３０）の対体によって形成されている、ことを特徴とする回転する電気的な機械。
2. 突起部（３０）の半径方向の高さは、溝部（２９）の溝部深さと同じであることを特徴とする請求項１に記載の回転する電気的な機械。
3. それぞれに隣接する突起部（３０）の溝部（２９）の方を向いた表面は、
   少なくともほぼ平行に整向されていることを特徴とする請求項１または２に記載の回転する電気的な機械。
4. 突起部（３０）によって形成された溝部（２９）は、台形状に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の回転する電気的な機械。
5. 突起部（３０）は、打抜きによって、薄板セグメント（２７）から形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の回転する電気的な機械。
6. 突起部（３０）は、レーザー方法
   によって、薄板セグメント（２７）から形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の回転する電気的な機械。
7. ローター薄板体の隣接する薄板セグメント（２７）は、互いに位置ずれされた状態で設けられていることを特徴とする請求項１に記載の回転する電気的な機械。

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