KR101881591B1

KR101881591B1 - 다이나모일렉트릭 장치 지지 시스템

Info

Publication number: KR101881591B1
Application number: KR1020110110438A
Authority: KR
Inventors: 애난드 샌카 타나브데; 윌리엄 헌터 사세 보드맨; 크리스토퍼 마이클 달버그; 데이빗 노우드 도시; 데이빗 라주 야마티
Original assignee: 제너럴 일렉트릭 캄파니
Priority date: 2010-10-29
Filing date: 2011-10-27
Publication date: 2018-07-24
Also published as: US8829760B2; KR20120047796A; US20120104760A1; DE102011054858A1; GB2485053A; GB2485053B; GB201118413D0

Abstract

다이나모일렉트릭 장치용 지지 시스템(10)이 개시된다. 하나의 실시예에서, 지지 시스템(10)은: 제 1 면(30), 및 슬롯(42)의 쌍을 포함하는 제 2 면(40)을 가지는 장착 패드(20); 상기 슬롯(42)의 쌍에서 장착 패드(20)에 용접 또는 브레이징되는 스프링 바아(50)의 쌍; 상기 장착 패드(20)의 제 1 면(30)에 용접 또는 브레이징되는 칼라(60); 그리고 상기 스프링 바아(50)의 쌍 사이에서 스프링 바아의 쌍에 부착되는 키이 바아(80)를 포함한다.

Description

다이나모일렉트릭 장치 지지 시스템{DYNAMOELECTRIC MACHINE SUPPORT SYSTEM}

본원 명세서에 기재된 청구 대상은 다이나모일렉트릭 장치(역학적 에너지와 전기적 에너지를 서로 변환하는 장치)에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본원 명세서에 기재된 청구 대상은 다이나모일렉트릭 장치를 위한 지지 시스템에 관한 것이다.

발전기와 같은 다이나모일렉트릭 장치의 스테이터(stator)는 일반적으로 스테이터 코어 및 스테이터 프레임을 포함한다. 통상적으로, 스테이터 코어는 원통형 형상을 가지고 그리고 절연된 스틸 라미네이션(laminations)의 적층체(stack)을 포함한다. 각각의 라미네이션은 스테이터 권선을 수용하기 위한 슬롯을 내경에 구비하고 그리고 도프테일형(dovetail) 슬롯을 외경에 구비하는 완전한(full) 원의 세그먼트(일부분)이다. 스테이터 프레임은 그 스테이터 프레임에 연결된 복수의 키이 바아(key bars)를 구비하며, 각각의 키이 바아는 섹션 패드에 볼트로 체결된 스프링 바아에 통상적으로 커플링된다. 섹션 패드는 섹션 플레이트에 직접적으로 용접된다.

스프링 바아는 릴리프 컷(relief cut)을 포함하도록 가공되고, 그에 따라 현수(suspension) 시스템의 강성도 조정(stiffness tuning)이 가능해지고, 그리고 현수 시스템이 스테이터 프레임의 둘레 주위를 둘러쌀 수 있도록(wrap) 섹션 패드들이 가공된다. 이러한 통상적인 구성은, 용접하기가 어려운 고가의 고강도 물질을 포함할 것이고, 그리고 비용이 많이 소요되는 조립 공정도 포함할 것이다.

본원 발명은 다이나모일렉트릭 장치를 위한 지지 시스템을 개량하는 것을 목적으로 한다.

다이나모일렉트릭 장치용 지지 시스템이 개시된다. 일 실시예에서, 지지 시스템은: 제 1 면(face), 및 슬롯의 쌍을 포함하는 제 2 면을 가지는 장착 패드; 상기 슬롯의 쌍에서 장착 패드에 용접 또는 브레이징되는(brazed) 스프링 바아의 쌍; 장착 패드의 제 1 면에 용접 또는 브레이징되는 칼라(collar); 그리고 스프링 바아의 쌍 사이에서 스프링 바아의 쌍에 부착되는 키이 바아를 포함한다.

본원 발명의 제 1 측면은 지지 시스템을 제공하고, 그러한 지지 시스템은 제 1 면, 및 슬롯의 쌍을 포함하는 제 2 면을 가지는 장착 패드, 상기 슬롯의 쌍에서 장착 패드에 용접 또는 브레이징되는 스프링 바아의 쌍, 장착 패드의 제 1 면에 용접 또는 브레이징되는 칼라, 그리고 스프링 바아의 쌍 사이에서 스프링 바아의 쌍에 부착되는 키이 바아를 포함한다.

본원 발명의 제 2 측면은 다이나모일렉트릭 장치를 제공하고, 그러한 다이나모일렉트릭 장치는, 로터(rotor); 및 상기 로터를 실질적으로 둘러싸는 스테이터를 포함하고, 상기 스테이터는 지지 시스템을 포함하며, 상기 지지 시스템은: 반경방향 외측면, 및 슬롯의 쌍을 포함하는 반경방향 내측면을 구비하는 장착 패드, 상기 슬롯의 쌍에서 장착 패드에 용접 또는 브레이징되는 스프링 바아의 쌍; 장착 패드의 반경방향 외측면에 용접 또는 브레이징되는 칼라, 그리고 스프링 바아의 쌍 사이에서 스프링 바아의 쌍에 부착되는 키이 바아를 포함한다.

본원 발명의 제 3 측면은 발전 시스템을 제공하고, 그러한 발전 시스템은: 터빈; 상기 터빈에 커플링된 로터; 및 상기 로터를 실질적으로 둘러싸는 스테이터를 포함하고, 상기 스테이터는 지지 시스템을 포함하며, 상기 지지 시스템은: 반경방향 외측면, 및 슬롯의 쌍을 포함하는 반경방향 내측면을 구비하는 장착 패드; 상기 슬롯의 쌍에서 장착 패드에 용접 또는 브레이징되는 스프링 바아의 쌍; 장착 패드의 반경방향 외측면에 용접 또는 브레이징되는 칼라; 그리고 스프링 바아의 쌍 사이에서 스프링 바아의 쌍에 부착되는 키이 바아를 포함한다.

본원 발명의 이러한 그리고 기타의 특징들은 본원 발명의 여러 실시예들을 도시한 첨부 도면들을 참조하여 본원 발명의 여러 측면들에 대해서 구체적으로 설명하는 이하의 기재 내용으로부터 보다 용이하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본원 발명의 실시예에 따른 다이나모일렉트릭 장치 지지 시스템의 일부를 도시한 3차원적인 사시도이다.
도 2는 본원 발명의 실시예에 따른 다이나모일렉트릭 장치 지지 시스템의 일부를 도시한 단부도이다.
도 3은 본원 발명의 실시예에 따른 다이나모일렉트릭 장치 지지 시스템의 일부를 도시한 측면도이다.
도 4는 본원 발명의 실시예에 따른 다이나모일렉트릭 장치 지지 시스템의 일부를 도시한 3차원적인 사시도이다.
도 5는 본원 발명의 실시예에 따른 다이나모일렉트릭 장치 지지 시스템의 일부를 도시한 단부도이다.
도 6은 본원 발명의 실시예에 따른 격리된(isolated; 절연된) 다이나모일렉트릭 장치 지지 시스템의 일부를 도시한 3차원적인 사시도이다.
도 7은 본원 발명의 실시예에 따른 다이나모일렉트릭 장치 스테이터 프레임 골격(skeleton)의 3차원적인 사시도이다
도 8는 본원 발명의 실시예에 따른 다이나모일렉트릭 장치의 단순화된 부분 단면도이다.
도 9는 본원 발명의 실시예에 따른 발전 시스템(400)에 포함되는 성분들을 도시한 도면이다.
본원 발명이 실척으로 도시되지 않았다는 것을 주지하여야 한다. 도면들은 본원 발명의 전형적인 측면들 만을 도시한 것이고, 그에 따라 본원 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 할 것이다. 도면들에서, 유사한 도면부호는 유사한 구성요소를 나타낸다.

전술한 바와 같이, 본원 발명의 측면들은 다이나모일렉트릭 장치를 위한 지지 시스템(또는, 현수 시스템)을 제공한다. 보다 구체적으로, 본원 발명의 측면들은 다이나모일렉트릭 장치 스테이터 코어 진동을 절연하는 것을 보조하는 지지 시스템을 포함한다.

통상적인 다이나모일렉트릭 장치 지지 시스템은 복수의 키이 바아가 연결된 스테이터 프레임을 포함하고, 각각의 키이 바아는 스테이터 코어에 대한 구조적인 지지부를 제공하기 위한 도브테일을 구비한다. 키이 바아는 통상적으로 스프링 바아에 커플링되고, 그러한 스프링 바아는 섹션 패드에 볼트로 체결된다. 섹션 패드는 섹션 플레이트에 직접 용접된다. 이러한 지지 시스템은, 예를 들어, 스테이터 코어에서의 진동을 절연하는데 도움이 될 것이다.

스프링 바아가 릴리프 컷을 구비하도록 가공되며, 그러한 릴리프 컷은 지지 시스템의 강성도 조정을 가능하게 하고, 그리고 섹션 패드가 가공되어 현수 시스템이 스테이터 프레임의 둘레 주위를 둘러쌀 수 있게 한다. 각 섹션 패드의 내경(조립된 다이나모일렉트릭 장치 상에서 반경방향 내측을 향하는 부분)이 통상적으로 수직 보어링(boring) 장치를 이용하여 가공되어, 현수 시스템이 스테이터 둘레 주위를 둘러쌀 수 있게 한다. 추가적으로, 스프링 바아의 가요성 부여를 위해서, 릴리프 컷이 섹션 패드에 볼트 체결되지 않은 스프링 바아의 부분들에 형성된다. 스프링 바아 및 섹션 패드의 가공은 시간 및 비용이 많이 소요될 것이다. 추가적으로, 통상적인 현수 시스템은 고-강도 재료(예를 들어, 인장 강도가 95 Kpsi 초과인 재료)의 이용을 요구하는데, 이는 그들의 디자인 및 요구되는 가공 때문이다. 이들 고강도 재료는 비용이 많이 소요되고, 그리고 또한 가공 및/또는 용접이 어려울 것이다.

통상적인 다이나모일렉트릭 장치 현수 시스템과 대조적으로, 본원 발명의 측면들은 가공을 적게 필요로 하고 그리고 저렴한 재료를 필요로 하는 다이나모일렉트릭 장치 현수 시스템을 제공한다. 일 실시예에서, 현수 시스템은: 제 1 면, 및 상기 제 2 면이 슬롯의 쌍을 포함하는 제 2 면을 가지는 장착 패드; 상기 슬롯의 쌍에서 장착 패드에 용접되는 (또는 그 대신에 브레이징되는) 스프링 바아의 쌍; 장착 패드의 제 1 면에 용접되는 (또는 그 대신에 브레이징되는) 칼라; 그리고 스프링 바아의 쌍 사이에서 상기 스프링 바아의 쌍에 부착되는 키이 바아를 포함한다. 도 1을 참조하면, 다이나모일렉트릭 장치 지지 시스템(또는 지지 시스템)(10)의 일부가 도시되어 있다. 이러한 실시예에서, 지지 시스템(10)은 제 1 면(30)과 제 2 면(40)을 가지는 장착 패드(20)를 포함한다. 일 실시예에서, 제 2 면(40)은 슬롯(42)의 쌍을 포함한다. 지지 시스템(10)은 슬롯(42)의 쌍에서 장착 패드(20)에 용접된(또는 브레이징된) 스프링 바아(50)의 쌍을 더 포함할 수 있다(용접 또는 브레이징 접합부는 이러한 사시도에서 확인할 수 없다). 또한, 장착 패드(20)의 제 1 면(30)에 용접된(또는 브레이징된) 칼라(60)가 지지 시스템(10)에 포함되는 것으로 도시되어 있으며, 그러한 칼라(60)는 장착 패드(20)의 제 1 면(30)과 환형 섹션 플레이트(70)(또는, 도 5에 도시된, 스테이터 프레임 골격의 실제 부분으로서 점선으로 도시된, 섹션 플레이트(70))의 일부 사이의 용접(또는 브레이징된) 연결부를 제공한다. 섹션 플레이트(70)가 지지 시스템(10)의 일부로서 도 1-3에 도시되어 있지만, 실제로 그러한 섹션 플레이트(70)는 칼라(60)가 장착 패드(20)에 용접된 후에 지지 시스템(10) 내의 다른 성분들에 부착되는 환형 연장 섹션 플레이트의 일부일 수도 있다는 이해할 수 있을 것이다. 즉, 이하에서 추가로 설명하는 바와 같이, 지지 시스템(10)의 일부는 스프링 바아(50)를 장착 패드(20)와 부착 조립하고, 그리고 장착 패드(20)를 칼라(60)와 부착 조립한 후에 하나 또는 둘 이상의 환형 연장 섹션 플레이트(70)를 포함하는 다이나모일렉트릭 장치 스테이터 프레임 골격(도 5)에 부착될 수 있을 것이다. 일 실시예에서, 칼라가 장착 패드(20)를 수직으로 가로질러(그리고 도 6에 도시된 바와 같이, 로터의 축선에 대해서 평행하게 연장하는 축방향 축선("A")에 실질적으로 수직으로) 연장하는 실질적으로 길이방향인 부재로 형성될 수 있을 것이다. 다른 실시예에서, 칼라(60)가 하나 또는 둘 이상의 부가적인 수직 부재(도 2에 도시된 바와 같이, "U-자형" 칼라를 생성)를 포함할 수 있다. 그러나, 이들 다른 실시예들에서, "U-자형" 칼라는 도 1에 도시되고 도 1을 참조하여 설명된 실시예에 대비해서 추가적인 용접 또는 브레이징을 필요로 할 것이다(그리고 부가적인 재료 왜곡 문제를 초래할 것이다). 지지 시스템(10)은 또한 스프링 바아(50)들 사이에서 부착되는 키이 바아(80)를 포함한다. 키이 바아(80)는 도브테일(82)(도시하지 않음)를 포함할 수 있고, 그리고 하나 또는 둘 이상의 부착 기구(예를 들어, 너트/볼트, 스크류, 핀, 체결구 등)(90)를 통해서 스프링 바아(50)에 부착될 수 있다.

도 2-3을 참조하면, 본원 발명에 따른 지지 시스템(10)의 확대 단부도, 및 지지 시스템(10)의 일부의 확대 측면도가 각각 도시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 키이 바아(80)가 도브테일(82)을 포함할 수 있고, 그러한 도브테일은 스테이터 코어의 부분들과 결합되도록 구성된다(도 6). 칼라(60)의 길이방향 부분과 연속되는 적어도 하나의 수직(perpendicular) 부재(100)를 포함하는 다른 칼라 구성이 도 2 및 도 3에 도시되어 있다. 일 실시예에서, 수직 부재(100)를 포함하는 칼라(60)가, 예를 들어 컷팅 또는 가공을 통해서, 금속의 하나의 연속적인 피스(piece)로부터 형성될 수 있을 것이다. 다른 실시예에서, 칼라(60) 및 수직 부재(100)가 장착 패드(20)에 (그리고, 추후에 섹션 플레이트(70)에) 독립적으로 부착되고 용접(또는, 그 대신에, 브레이징된)될 수 있을 것이다. 일 실시예에서, 수직 부재(100)가 제 1 면(30) 및 제 2 면(40)과 다른(distinct) 장착 패드(20)의 한 면(예를 들어, 측부)에 용접될(또는, 그 대신에, 브레이징될) 수 있을 것이다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 각 스프링 바아(50)가 장착 패드(20)의 각 슬롯(42)을 실질적으로 보충할 수 있을 것이다. 즉, 각각의 개별적인 슬롯(42)과 스프링 바아(50)의 내측 면 사이에 공칭 간극만이 있는 상태로, 각 스프링 바아(50)가 장착 패드(20)의 각 슬롯(42)을 실질적으로 충진(fill)하는 형상을 가질 수 있을 것이다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서, 키이 바아(80)가 적어도 하나의 볼트(90)를 통해서 스프링 바아(50)에 부착된다. 일 실시예에서, 볼트(90)가 제 1 스프링 바아(50), 키이 바아(80) 및 제 2 스프링 바아(50)를 각각 통과하여 연장할 수 있다. 스프링 바아(50)에 대해서 키이 바아(80)를 조정하는 것이 하나 또는 둘 이상의 쐐기(shims)(84)의 조작을 통해서 이루어질 수 있고, 상기 쐐기는 키이 바아(80)가 스프링 바아(50)들의 사이에 부착되게 끼워질 수 있도록 가공될 것이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 지지 시스템(110)의 일부의 다른 실시예가 3차원적인 사시도로서(도 4) 그리고 단부도로서(도 5) 도시되어 있다. 이러한 실시예에서, 지지 시스템(110)은 장착 패드(예를 들어, 도 1-3의 장착 패드(20))를 포함하지 않으며, 칼라(160)가 스프링 바아(50) 및 키이 바아(80)에 직접적으로 용접된다(또는, 그 대신에, 브레이징된다). 이러한 경우에, 칼라(160)는 각 스프링 바아(50)의 인접한 측부에 용접된 "U-형상" 또는 "C-형상" 구성을 각각 포함할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 칼라(160)가 수직 부재(100)를 포함하는 칼라(60)(도 2-3에 도시되고 그와 관련하여 설명됨)와 실질적으로 유사한 형상을 가질 수 있을 것이다. 도 5는 칼라(160)를 각 스프링 바아(50)의 인접한 측부에 직접 고정하기 위해서 이용되는 용접부(170)를 도시한다. 일 실시예에서, 용접부(170)는 J-홈, V-홈 또는 스프링 바아를 칼라(160)에 부착할 수 있게 허용하는 다른 적합한 용접부일 수 있다. 키이 바아(80)는 용접부(170)가 형성된 후에 스프링 바아(50)들 사이에 삽입될 수 있고, 그리고 하나 또는 둘 이상의 쐐기(84)를 이용하여 키이 바아(80)의 위치를 조정할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 키이 바아(80)와 스프링 바아(50)를 부착하기에 앞서서 (예를 들어, 볼트, 스크류, 핀 등과 같은 고정 기구(90)를 이용하여) 스프링 바아(50)들 사이에서 키이 바아(80)의 위치를 조정할 수 있도록 쐐기(84)가 가공될 수 있을 것이다.

도 6을 참조하면, 절연된 다이나모일렉트릭 장치 지지 시스템(200)의 3차원적인 사시도가 본원 발명에 따라서 도시되어 있다. 이러한 도면에서, 절연된 지지 시스템(200)은 다이나모일렉트릭 장치(도시하지 않음) 내에서 자체 배향을 따라서 정렬된 복수의 지지 구조물(지지 구조물(10)과 유사)을 포함할 수 있다. 즉, 복수의 키이 바아(80)가 다이나모일렉트릭 장치의 내측 둘레 주위에 정렬될 수 있고, 여기에서 각각의 키이 바아(80)가 다이나모일렉트릭 장치의 축방향 축선(A)에 평행하게 정렬된 주요 축선을 가진다. 다시 말해서, 지지 시스템(200)이 축방향-연장형 키이 바아(80)의 링을 포함할 수 있고, 그 일부가 도 1-3의 지지 구조물과 관련하여 설명된 부재들에 의해서 지지될 수 있을 것이다. 골격(예를 들어, 도 7의 다이나모일렉트릭 장치 스테이터 프레임 골격(300)) 내에 장착되기에 앞서서, 지지 시스템(200)의 지지 시스템(110) 개별적으로 미리-조립될(예를 들어, 미리-용접될) 수 있을 것이다.

도 7을 참조하면, 그리고 도 6을 계속 참조하면, 다이나모일렉트릭 장치 스테이터 프레임 골격(또는, 골격)(300)이 본원 발명에 따라 도시되어 있다. 골격(300)이 복수의 섹션 플레이트(70)를 포함할 수 있으며, 상기 섹션 플레이트는 골격(300)이 실질적으로 완전히 조립되었을 때 링-형상 구조물을 형성하고, 그러한 링-형상 구조물의 내부에는 지지 시스템(200)(도 6)이 정렬되고 조립될 수 있을 것이다. 즉, 칼라(60)를 포함하는 지지 시스템(200)(도 6)은 골격(300)의 내부에 정렬될 수 있고 그리고, 예를 들어, 섹션 플레이트(70)에 용접되어 다이나모일렉트릭 장치를 위한 지지 시스템을 형성할 수 있을 것이다. 지지 시스템(200)의 하나 또는 둘 이상의 부분이 동시에 골격(300)의 내부에 정렬되고 그리고 조립될 수 있을 것이다. 또한, 하나 또는 둘 이상의 키이 바아(80) 및 하나 또는 둘 이상의 지지 구조물(10)이 동시에 골격(300)의 내부에 정렬되고 그리고 조립될 수 있을 것이다.

어떠한 경우에도, 지지 구조물(10)(그리고 유사하게, 지지 시스템(200))은 통상적인 지지 시스템에서 사용되는 것 보다 강도가 더 낮은 재료를 다이나모일렉트릭 장치용 지지 시스템을 형성하는데 이용할 수 있게 한다. 즉, 볼트형 연결부의 양이 감소되기 때문에(예를 들어, 스프링 바아(50)와 패드(20) 사이의 볼트 연결부의 제거), 그리고 용접부(또는, 그 대신에 브레이즈 접합부)의 이용 감소 때문에, 약 70 Kpsi 또는 그 미만의 인장 강도를 가지는 재료가 장착 패드(20)에 부착된 스프링 바아(50)에 적합할 수 있을 것이다. 예를 들어, 스프링 바아(50)는 인장 강도가 약 60-70 Kpsi 또는 그 미만인 A36 스틸, 또는 인장 강도가 약 70 Kpsi 또는 그 미만인 AISI C1018 탄소강과 같은 재료로 형성될 수 있을 것이다. 추가적으로, 지지 시스템(예를 들어, 도 6의 지지 시스템(200))의 다른(distinct) 부분들이 제어된 환경하에서(예를 들어, 독립적으로) 조립될 수 있을 것이고, 그에 따라 수직 보어링 장치의 이용을 필요로 하는 종래의 지지 시스템에 대비하여 보다 높은 용접 품질(및 개선된 용접부 수명)을 가능하게 한다. 추가적으로, 수직 보어링 장치 제조의 이용을 배제함으로써, 지지 시스템(200)의 조립 비용의 감소될 수 있을 것이다.

추가적으로, 도 1-3을 참조하고, 그리고 도 2를 특별히 참조하면, 장착 패드(20)가 내부에 형성된 복수의 슬롯(예를 들어, 2개)(42)을 가지는 블록으로 형성될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 본원 발명의 실시예에 따른 장착 패드(20)를 형성하는 것은, 통상적인 장착 패드 형성에서 이용되는 것과 같은 수직 보어링 장치를 이용하지 않고, 이루어질 수 있을 것이다. 즉, 장착 패드(20)의 제 2 면(40)을 가공하여 통상적인 지지 시스템의 장착 패드와 같이 표면을 원호형으로 가공할 필요가 없다. 이는, 슬롯(42)으로 인해서 스프링 바아(50)의 집합적인 노출 표면(52)이 지지 시스템(200)의 전체적인 형상으로 원호가 되기 때문이며, 여기에서 각각의 스프링 바아(50)의 쌍이 반경방향 외측 표면을 가로질러 동일한 평면을 공유하지 않는다는 것(예를 들어, 그러한 표면들은 슬롯(42)을 보완하고 그리고 실질적으로 충진한다)을 이해할 수 있을 것이다.

도 8을 참조하면, 다이나모일렉트릭 장치(300)의 단순화된 부분 단면도가 본원 발명의 실시예에 따라서 도시되어 있다. 특히, 다이나모일렉트릭 장치(300)는 스테이터 코어(330)(적층된 라미네이션 세그먼트로서 도시됨)를 둘러싸는 스테이터 랩퍼(wrapper; 320)를 가지는 스테이터(310)를 포함하는 것으로 도시되어 있다. 다이나모일렉트릭 장치(300)가 스테이터(310)에 의해서 둘러싸인 로터(340)를 포함하는 것을 추가적으로 도시되어 있다. 본원 명세서에서 설명된 도브테일 섹션(82)을 가지는 키이 바아(80)와 실질적으로 유사할 수 있는 도브테일 섹션(82)을 가지는 복수의 키이 바아(80)가 또한 도시되어 있다. 지지 구조물(10)(그리고, 지지 시스템(200) 및 골격(300))의 다른 부분들은, 명료함을 위해서, 이러한 다이나모일렉트릭 장치(300)에서 생략하여 도시하였다. 그러나, 지지 구조물(10), 지지 시스템(200) 및 골격(300)의 다른 부분들이 스테이터 랩퍼(320) 내에 실질적으로 포함될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 도시된 바와 같이, 스테이터 코어(330)가 키이 바아(80)의 도브테일 섹션(82)을 수용하기 위한 그리고 스테이터 랩퍼(320)와 스테이터 코어(330) 사이의 연결을 제공하는 복수의 키이 바아 슬롯(350)을 구비할 수 있을 것이다. 간결함을 위해서, 여기에서는 전기 발전기 또는 모터를 포함할 수 있는 다이나모일렉트릭 장치(300)의 작동에 대해서 설명하지 않았으나, 본원 발명의 사상을 채용한 다이나모일렉트릭 장치가 통상적인 다이나모일렉트릭 장치와 실질적으로 유사하게 작동할 것임을 이해할 수 있을 것이다.

도 9는 본원 발명의 실시예에 따른 발전 시스템(400)에 포함되는 성분들을 도시한다. 발전 시스템(400)은 다이나모일렉트릭 장치(300), 터빈(410), 및 상기 터빈(410)과 다이나모일렉트릭 장치(300)를 커플링하는 샤프트(420)를 포함할 수 있을 것이다. 터빈(410)은 임의의 통상적인 증기 또는 가스 터빈일 수 있다. 또한 터빈(410)은 고압 섹션, 중간 압력 섹션 및 저압 섹션 중 하나 이상을 포함하는 다중 증기 터빈 섹션과 같은 복수의 터빈 시스템을 나타낼 수 있다. 명료함을 위해서, 통상적인 터빈 시스템에 포함되는 다른 성분들(예를 들어, 응축기, 열 회수 증기 발전기 섹션 등)을 생략하였다. 다이나모일렉트릭 장치(300)가 발전기를 포함하는 하나의 실시예에서, 터빈(410)이 터빈 블레이드(도시하지 않음)를 가로지르는 증기 또는 고온 가스의 유동을 통해서 회전 운동을 생성할 것이다. 이러한 회전 운동은 샤프트(420)를 통해서 다이나모일렉트릭 장치(300)로 전달될 것이며, 이는 다시 로터(340)로 회전운동을 전달할 것이다(도 8). 다이나모일렉트릭 장치(300) 내부의 로터(340) 회전은 예를 들어 가정용, 산업용 등에서 사용하기 위한 전기를 발전할 수 있다. 또한, 다이나모일렉트릭 장치(300)로부터의 회전 운동이, 예를 들어, 터빈(410)의 시동중에, 샤프트(420)를 통해서 터빈(410)으로 전달될 수 있다.

본원 명세서에서 사용된 용어들은 단지 특별한 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본원 발명을 제한하기 위한 것은 아니다. 본원 명세서에서, 명백한 기재가 없는 경우에, 단수 형태는 복수 형태도 포함하는 것으로 이해될 수 있을 것이다. 본원 명세서에서 "포함" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는 언급된 특징, 정수, 단계, 작업, 부재 및/또는 성분의 존재를 특정하는 것으로 또한 이해될 수 있을 것이나, 하나 또는 둘 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 작업, 부재, 성분 및/또는 그들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하는 것은 아니다.

본원 명세서의 기재 내용은 본원 발명의 설명을 위해서 , 또한 소위 당업자가 장치나 시스템의 제조 및 이용 그리고 임의의 포함된 방법의 실행을 포함하여 본원 발명을 실시할 수 있게 하기 위해서, 최적 모드를 포함한 실시예를 설명하고 있다. 본원 발명의 특허받을 수 있는 범위는 특허청구범위에 의해서 정해질 것이고, 그리고 당업자가 인지할 수 있는 다른 실시예들도 포함할 수 있을 것이다. 그러한 다른 실시예들이 특허청구범위의 문헌적 기재와 다르지 않은 구성 요소들을 가진다면, 또는 특허청구범위의 문헌적 기재와 약간 상이한 균등한 구성요소를 가진다면, 그러한 실시예들도 특허청구범위의 범주 내에 포함될 것이다.

10 다이나모일렉트릭 장치 지지 시스템 20 장착 패드
30 제 1 면 40 제 2 면
42 슬롯 50 스프링 바아
60 칼라 80 키이 바아

Claims

다이나모일렉트릭 장치용 지지 시스템(10)에 있어서,
제 1 면(30), 및 슬롯(42)의 쌍을 포함하는 제 2 면(40)을 가지는 장착 패드(20)와,
상기 슬롯(42)의 쌍에서 장착 패드(20)에 용접 또는 브레이징되는 스프링 바아(50)의 쌍과,
상기 장착 패드(20)의 제 1 면(30)에 용접 또는 브레이징되는 칼라(60)와,
상기 스프링 바아(50)의 쌍 사이에서 상기 스프링 바아(50)의 쌍에 부착되는 키이 바아(80)를 포함하고,
상기 칼라(60)는 길이방향 부재, 및 상기 길이방향 부재에 부착된 두 개의 수직 부재(100)를 포함하는 U-형상의 칼라이고,
상기 두 개의 수직 부재(100)는, 상기 제 1 면(30) 및 제 2 면(40)과 다른 상기 장착 패드(20)의 측부를 따라 상기 장착 패드(20)에 용접 또는 브레이징되는
다이나모일렉트릭 장치용 지지 시스템.
제 1 항에 있어서,
각각의 스프링 바아(50)는 각 슬롯(42)을 실질적으로 충진하는
다이나모일렉트릭 장치용 지지 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 키이 바아(80)와 상기 스프링 바아(50)의 쌍 중 하나 사이의 적어도 하나의 쐐기(84)를 더 포함하고, 상기 키이 바아(80)가 적어도 하나의 볼트(90)에 의해서 스프링 바아(50)의 쌍에 부착되는
다이나모일렉트릭 장치용 지지 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 볼트(90)는 상기 스프링 바아(50)의 쌍 중 제 1 스프링 바아, 키이 바아(80), 및 스프링 바아(50)의 쌍 중 제 2 스프링 바아를 각각 통해서 연장하는
다이나모일렉트릭 장치용 지지 시스템.
삭제
삭제
다이나모일렉트릭 장치(300)에 있어서,
로터(340)와,
상기 로터(340)를 실질적으로 둘러싸는 스테이터(310)를 포함하고,
상기 스테이터는 지지 시스템(10, 200)을 포함하며,
상기 지지 시스템은,
반경방향 외측면(30), 및 슬롯(42)의 쌍을 포함하는 반경방향 내측면(40)을 구비하는 장착 패드(20)와,
상기 슬롯(42)의 쌍에서 장착 패드(20)에 용접 또는 브레이징되는 스프링 바아(50)의 쌍과,
상기 장착 패드(20)의 반경방향 외측면(30)에 용접 또는 브레이징되는 칼라(60)와,
상기 스프링 바아(50)의 쌍 사이에서 상기 스프링 바아(50)의 쌍에 부착되는 키이 바아(80)를 포함하고,
상기 칼라(60)는 길이방향 부재, 및 상기 길이방향 부재에 부착된 두 개의 수직 부재(100)를 포함하는 U-형상의 칼라이고,
상기 두 개의 수직 부재(100)는, 상기 제 1 면(30) 및 제 2 면(40)과 다른 상기 장착 패드(20)의 측부를 따라 상기 장착 패드(20)에 용접 또는 브레이징되는
다이나모일렉트릭 장치.
제 7 항에 있어서,
각각의 스프링 바아(50)는 각 슬롯(42)을 실질적으로 충진하는
다이나모일렉트릭 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 키이 바아(80)와 상기 스프링 바아(50)의 쌍 중 하나 사이의 적어도 하나의 쐐기(84)를 더 포함하고, 상기 키이 바아(80)가 적어도 하나의 볼트(90)에 의해서 스프링 바아(50)의 쌍에 부착되는
다이나모일렉트릭 장치.
발전 시스템(400)에 있어서,
터빈(410)과,
상기 터빈(410)에 커플링된 로터(340)와,
상기 로터(340)를 실질적으로 둘러싸는 스테이터(310)를 포함하고,
상기 스테이터(310)는 지지 시스템(10, 200)을 포함하며,
상기 지지 시스템은,
반경방향 외측면(30), 및 슬롯(42)의 쌍을 포함하는 반경방향 내측면(40)을 구비하는 장착 패드(20)와,
상기 슬롯(42)의 쌍에서 장착 패드(20)에 용접 또는 브레이징되는 스프링 바아(50)의 쌍과,
상기 장착 패드(20)의 반경방향 외측면(30)에 용접 또는 브레이징되는 칼라(60)와,
상기 스프링 바아(50)의 쌍 사이에서 상기 스프링 바아(50)의 쌍에 부착되는 키이 바아(80)를 포함하고,
상기 칼라(60)는 길이방향 부재, 및 상기 길이방향 부재에 부착된 두 개의 수직 부재(100)를 포함하는 U-형상의 칼라이고,
상기 두 개의 수직 부재(100)는, 상기 제 1 면(30) 및 제 2 면(40)과 다른 상기 장착 패드(20)의 측부를 따라 상기 장착 패드(20)에 용접 또는 브레이징되는
발전 시스템.