SE410073B

SE410073B - ASYNCHRON MACHINE INSTALLER CONTAINING A CYLINDRICAL, LAMINATED STATORS AND A CORRUGATED SPACE SWEEP

Info

Publication number: SE410073B
Application number: SE7800943A
Authority: SE
Inventors: D Wolfram
Original assignee: Asea Ab
Priority date: 1978-01-26
Filing date: 1978-01-26
Publication date: 1979-09-17
Also published as: SE7800943L

Description

15 20 25 30 55 \.7eoo943-a p 2 2 Ovannämda olägenhet reduceras väsentligt vid en asynlcronmaskinstator enligt uppfinningen. vad som kännetecknar uppfinningen framgår av bifogade patentkrav. The above inconvenience is significantly reduced in an asynchronous machine stator according to the invention. what characterizes the invention is apparent from the appended claims.

Uppfinningen skall i det följande beskrivas under hänvisning till bifogade schematiska ritningar, där fig 1 och fig 6 visa: i tvärsnitt en principskiss av statorkärna, som är försedd med axiellt förlöpande svetssömmar och som ingår i en stator enligt uppfinningen. I syfte att åskådliggöra svetssömmarnas inverkan på statorkärnans form är dessa ritade med överdrivet stort tvärsnitt.The invention will be described in the following with reference to the accompanying schematic drawings, in which Fig. 1 and Fig. 6 show: in cross section a principle sketch of a stator core, which is provided with axially extending weld seams and which is included in a stator according to the invention. In order to illustrate the effect of the weld seams on the shape of the stator core, these are drawn with an excessively large cross-section.

Fig 2 visar i tvärsnitt längs II-II på fig 3 en asynlmonmaskinstator enligt upp- finningen och fig 3 visar samma stator dels i vertikalsnitt längs III-III på fig 2, dels i vinkelrätt mot ett aocialplaxx genom III-III. Fig 4 visar höljet hos den på fig 2 och 5 visade statorn, under det att höljet tänkes utbrett i ett horisontalplan. Fig 5 visar i förstorad skala en detalj av fig 2.Fig. 2 shows in cross section along II-II in Fig. 3 an asynmon machine stator according to the invention and Fig. 3 shows the same stator partly in vertical section along III-III in Fig. 2, partly in perpendicular to an aocial plaque through III-III. Fig. 4 shows the casing of the stator shown in Figs. 2 and 5, while the casing is intended to be spread out in a horizontal plane. Fig. 5 shows on an enlarged scale a detail of Fig. 2.

På ritningar-na betecknar 1 en laminerad statorkärna i en asynlcronmaskin. Stater- är försedd med ett svep 2 av plåt som är korrugerad på sådant sätt, att axiellt ïförlöpande, ihåliga kylribbor 3 och mellan dessa liggande ribbdalar 4 bildas. Några av ribbdalarna är försedda med var sin svetsförbindelse mellan svepet 2 och statorlärnan, varvid ett övervägande antal av dessa' svetsförbin-ﬁ delser var och en har formen av en enda, sammanhängande svetssöm 5, vars längd är minst 70 711 av statorkärnans 1, och som är utförd genom att en ribbdal är sammansmält med ett innanförliggande parti hos statorkärnan med hjälp av radiellt utanför ribbdalens botten applicerad ljusbåge.In the drawings, 1 denotes a laminated stator core in an asynchronous machine. The stator is provided with a sweep 2 of sheet metal which is corrugated in such a way that axially extending, hollow cooling ribs 3 and between these lying rib valleys 4 are formed. Some of the rib valves are each provided with a welding connection between the sweep 2 and the stator core, a predominant number of these welding connections each having the form of a single, continuous welding seam 5, the length of which is at least 70,711 of the stator core 1, which is made in that a rib valley is fused to an inner portion of the stator core by means of an arc applied radially outside the bottom of the rib valley.

Svepet 2 ligger an mot statorlärnan längs en båge på ca 520_°, medan den övriga delen av statorkärnans yttre cylinderyta är täckt av en platta 6, som är ut- formad med en sockel 7 på. vilken en uttagslåda 8 är fästad. Svepets ändar är fastsvetsade vid var sin axiellt förlöpaxzde kant hos plattan 6. I syfte att för- enkla ritningsarbetet är endast ett mindre antal av svepets ribbor visade på fig 2. Bortsett från två, i svetsningsavseende försvagade områden, 9 och 10, är svepet 2 fästet till statorkärnan 1 medhjälp av ett flertal i tangentiell led jänmt fördelade svetssömmar 5. De båda områdena 9 och 10 ligger på var sin sida av plattan 6, varvid avståndet mellan mittlinjen hos ett dylikt område och mittlinjen hos plattan 6 motsvarar en båge på ca 90°. Vart och ett av områdena 9 och 10 har en utsträckning på ca 76 7% av _den mellan svepets ändar liggande hågen, och kan t ex vara helt utan svetsförbindelser eller försett med svetsförbindel- ser, som beträffande inbördes tangentiellt avstånd och/eller axiell längd är väsentligtemindre än hos någon av svepets övriga delar. Ilet är även möjligt att åstadkomma ovannämnda försvagade områden genom att använda relativt smala och med relativt liten strömstyrka svetsade förbindelser i dessa områden. 15 20 25 EO 55 7800943-8 Av. fig 4 framgår att svepet 2 är utfört med 41 ribbor. Ribbdalazna är numre- rade fortlöpande från 1-40. Var och en av de beträffande svetsförbindelser försvagade områdena har hos det visade, utbredda svepet bredden b, och kortaste avståndet mellan två vid var sin ände av svepet befintliga och i var sin ribbdal anordnade svetsförbindelser är a, varvid b är ca 60 1» av a; Syftet med de i svetsavseende försvagade områdena är att motverka den orundhet som annars lätt inträffar vid fastsvetsning av ett svep, som endast omfattar en del av statorkärnans omkrets. Hur en dylik orzmdhet uppstår och hur den kan motverkas genom ett förfarande enligt uppfinningen kan lämpligen förklaras med hjälp av fig 1,' som visar en ringformig, laminerad kärna 11 där ett flertal axiellt förlöpaxxde svetssölmnar 12 påverkar kärnans form på ett för ansöknings- föremålet karakteristiskt sätt. Ett på ritningen ej visat plåtsvep är fästet till statorkärnan med sammanlagt fjorton svetssömmar, varvid ett ringparti som motsvarar en båge 16 ej är täckt av svepet. Ringpartiema 14 och 15 utgör två .beträffande svetsförbindelser försvagade områden. I och med att svetssömmarne. 12 svalnar och drar ihop sig efter svetsningen uppstår tsngentiella krafter, vilka är antydde. med pilar 13. Dessa lcrafter tenderar att reducera kräkninga- radien i de med svetssömm__f¿._r_försedda kärnpartieQﬂoch att öka lsrölmingsradien hos ringpartierna 14 och '15.The sweep 2 abuts the stator core along an arc of about 520 °, while the rest of the outer cylinder surface of the stator core is covered by a plate 6, which is formed with a base 7 on. which an outlet box 8 is attached. The ends of the sweep are welded at each axially extending edge of the plate 6. In order to simplify the drawing work, only a small number of the sweep ribs are shown in Fig. 2. Apart from two areas, 9 and 10 weakened in welding, the sweep 2 is the attachment to the stator core 1 by means of a plurality of tangentially distributed weld seams 5 in the tangential direction. °. Each of the areas 9 and 10 has an extent of about 76% of the gap between the ends of the sweep, and may, for example, be completely without welded joints or provided with welded joints which, with respect to mutual tangential distance and / or axial length, are significantly less than in any of the other parts of the sweep. It is also possible to achieve the above-mentioned weakened areas by using relatively narrow and with relatively low current welded connections in these areas. 15 20 25 EO 55 7800943-8 Av. Fig. 4 shows that the sweep 2 is made with 41 ribs. Ribbdalazna are numbered consecutively from 1-40. Each of the areas weakened with respect to welding connections has in the shown, widespread sweep width b, and the shortest distance between two welding connections existing at each end of the sweep and arranged in each rib valley is a, where b is about 60 l »of a ; The purpose of the areas weakened in terms of welding is to counteract the roundness that otherwise easily occurs when welding a sweep, which only comprises a part of the circumference of the stator core. How such a problem arises and how it can be counteracted by a method according to the invention can be suitably explained with the aid of Fig. 1, which shows an annular, laminated core 11 where a plurality of axially extending welded columns 12 affect the shape of the core in a manner characteristic of the application. way. A sheet metal sweep not shown in the drawing is attached to the stator core with a total of fourteen welding seams, a ring portion corresponding to an arc 16 not being covered by the sweep. The ring portions 14 and 15 constitute two weakened areas with respect to welding connections. With the weld seams. 12 cools and contracts after welding, tsngential forces arise, which are indicated. with arrows 13. These forces tend to reduce the radius of vomiting in the core portions med provided with weld seams and to increase the radius of curvature of the ring portions 14 and '15.

Om man först föreställer sig ett hypotetiskt arrangemang, där endast området 16 är utan svetssömmar, medan resten av kärnans omkrets är försedd med jämnt för- delade svetssömmar, inser man utan vidare, att orundhet skulle kunna motverkas effektivt genom att utföra kärnan 11 med ytterligare tre osvetsade områden av samma tangentiella utsträckning som området 16 och på sådant sätt, att de fyra osvetsade områdena blir jämnt fördelade längs kärnans omkrets.If one first imagines a hypothetical arrangement, where only the area 16 is without welds, while the rest of the circumference of the core is provided with evenly distributed welds, it is readily realized that roundness could be effectively counteracted by making the core 11 with three more unwelded areas of the same tangential extent as the area 16 and in such a way that the four unwelded areas are evenly distributed along the circumference of the core.

Ett dylikt arrangemang kan i vissa fall medföra att antalet svetssömmar blir för lågt. Vid experiment i samband med utvecklingsarbetet har det visat sig, att samma låga deformationsgrad kan åstadkommas om man svetsar kärnan utan någon försvagning diametralt till området 16, och samtidigt reducera den tangentiella utsträckningen med ca 50 73 hos vart och ett av de områden som ligger på 90° av- stånd från området 16. Man kommer då fram till det på fig 1 visade arrangemanget.Such an arrangement can in some cases mean that the number of weld seams becomes too low. Experiments in connection with the development work have shown that the same low degree of deformation can be achieved if the core is welded without any weakening diametrically to the area 16, and at the same time reduce the tangential extent by about 50 73 in each of the areas lying on 90 ° distance from the area 16. The arrangement shown in Fig. 1 is then arrived at.

Det har visat sig att kärnans avvikelse från den rent cirkulär-a. tvärsnittfsformen kan hållas inom acceptabla gränser om vart och ett av områdena 14 och 15 är högst 95 7» ochkminst 40 % av området 16 när mittlinjeavståndet mellan området 16 och vart och ett av områdena 14 och 15 har ett värde på mellan 70 och 105°.It has been shown that the deviation of the nucleus from the purely circular-a. the cross-sectional shape may be kept within acceptable limits if each of the regions 14 and 15 is at most 95 ° and at least 40% of the region 16 when the midline distance between the region 16 and each of the regions 14 and 15 has a value of between 70 and 105 °.

Fig 6 visar ett arrangemang, som i likhet med ovannämnda hypotetiska arrangemang bygger på principen att åstadkomma en rotationssymmetrisk fördelning av svets- sömmarna. Som förut betecknar 16 en del av statoromkretsen, som ej omfattas avFig. 6 shows an arrangement which, like the above-mentioned hypothetical arrangement, is based on the principle of achieving a rotationally symmetrical distribution of the weld seams. As before, 16 denotes a part of the stator circumference, which is not covered by

Claims

_7soo9tz-a 10, 15 the corrugated sweep. In addition, fixmes two. areas 19 and 20, each of which is located on. ca. 1200 distance from the area 16 and has approximately the same tangential extent as this. 'Acceptable results can also be obtained at, some deviations from it on. Fig. 6 shows the arrangement. where ooh an ev areas 19 ooh 20 kamma em temgemtieii extent on. between 95 and 120. At the on. Fig. 1 and 6 are shown. embodiments. the outlet box is supported by one on. the drawings not shown plate, which spans the same arc as the area 16. Hos. that on. Figures 2, 3 and 4 show the average welding length of the ribbed valleys provided with welded joints greater than 65% of the axial extent of the stator core, l. The number of ribbed valleys provided with welded joints is at least 3% of the total number of ribbed valleys. Each of the sweep portions which do not belong to said weakened areas is provided with welding connections in at least 40% of the total number of ribs in the sweep portion. 'PATENT REQUIREMENTS

An asynlaron machine stator containing a cylindrical, laminated stater core (1) and a comminuted sheet metal wasp (2), which is formed with a plurality of extending rib valleys and welded to the stator core (1) by a plurality of arc welded welded joints (5, 12). , which are arranged in each rib valley (4), said sweep abutting against the outer cylinder surface of the stator core (1) along a relatively large part of its circumference and being arranged with the ends of the sweep at each axially extending edge of a support plate ( 6), which carries an outlet box (8) and abuts against said cylinder surface along a relatively small part of the circumference, characterized in that the sweep (2) on each side of an emieil middle (III-III) through said plette ooh in a middle glue spirit pe meuem 7o oem 15o ° from pletteme (6) middle (III-III) nem- a 1 evetemimgeeveeemde weakened area (9, 10), whose peripheral extent is between 40 and 120 9% of the arc mentioned support plate (6) spans over and over no ribbed valley (4) is welded with more than 80 72 of the average welding length of the welded ribbed valves of the sweep. 78009113-8 5

2. An asynchronous machine detector according to claim 1, characterized in that each of said areas (14, 15) weakened in welding motion has a circumferential extent corresponding to 40-95 1 »of said arc (16), while the nineteenth line deviation from the planes mini (bb) is 7o-1o5 °.

In an asynchronous machine stator according to claim 1, characterized in that each of said. in areas weakened by welding, a penirerial line has a distance corresponding to 95-120 9% of said arc (16), while the center line of each of said areas (19, 20) has a distance of. 95-13o ° from the nitmnjen non said arc (16).

4. An asynchronous machine stator according to claim 1, characterized in that the average welding length of the ribs of the sweep provided with welded joints is greater than 70% of the axial extent of the etator cores, while the number of ribs provided with welds is at least 25%. - count the number of ribs.

5. An asynchronous machine detector according to claim 1, characterized in that each of the evep portions which do not belong to said weakened areas is provided with welding connections in at least 40% of the rib parts of the abrasion portion. PROMISED PUBLICATIONS: