SE430112B

SE430112B - Arrangement for attaching end parts of a stator coil on an electrical motor

Info

Publication number: SE430112B
Application number: SE8300344A
Authority: SE
Inventors: J F Antonov; V I Iogansen; A S Tkachenko; V P Chernyavsky; A B Shapiro
Original assignee: Le Proizu Elmash Str Ob Elektr
Priority date: 1983-01-24
Filing date: 1983-01-24
Publication date: 1983-10-17
Also published as: SE8300344D0; SE8300344L

Abstract

Arrangement for attaching end parts of an electrical machine's stator coil, comprising a pressure plate 1 with a projecting part 2, an insulation ring 3 that closely surrounds the front parts 4 of the coil, flexible strips which are arranged on the outer side of the ring 3 in the direction of its circumference, so that a gap remains between the strips, and means that are arranged between the projecting part 2 of the pressure plate 1 and the strips and are in contact with the part 2 of the pressure plate in order to press the strips towards the ring 3 in a radial direction. Flexible elements 9 are arranged in the gap between the strips, which flexible elements are in contact with the part 2 and the ring 3 and are provided with locking elements 12 which prevent the element 9 moving in an axial direction. <IMAGE>

Description

10 15 20 25 30 35' 40 asoozqu-2 med lindningens frontdelar är axiellt förflyttbar i konsoler- nas styrningar vid värmeutvidgning av statorlindningen. 10 15 20 25 30 35 ' 40 asoozqu-2 with the front parts of the winding is axially displaceable in brackets. controls for thermal expansion of the stator winding.

(När maskinen är i funktion, bildas ofrånkomligen gap (spel- rum) mellan isoleringsringen och styrningarna i konsolerna på tryckplattans utskjutande del på grund av att maskinens konst- ruktionselement utsättes för olika stora värmedeformationer, vilka gap rubbar (stör) den stela förbindningen mellan iso- _lerringen och konsolerna, vilket tillslut ökar frontdelarnas vibrationer, varför funktionssäkerheten vid infästning av lindningens frontdelar minskar. Även en annan anordning för infästning av frontdelarna av en statorlindning är känd (jämför exempelvis brittiska patent- skriften 1 539 707), vilken anordning utgör en-utgångspunkt för anordningen enligt föreliggande uppfinning. Denna kända anordning omfattar dels en tryckplatta med utskjutande del, dels en isoleringsring, som är anordnad att tätt omge lind- ningens frontdelar, och dels elastiska mellanlägg (lister), vilka är anordnade vid isoleringsringens utsida i dess om- kretsriktning, så att ett gap kvarlämnas mellan mellanläggen.(When the machine is in operation, gaps inevitably form) room) between the insulation ring and the guides in the brackets on projecting part of the pressure plate due to the fact that the reduction elements are exposed to various large heat deformations, which gaps disrupt (disturb) the rigid connection between _lerring and brackets, which eventually increases the front parts vibrations, so the functional safety when attaching the front portions of the winding decrease. Also another device for attaching the front parts of a stator winding is known (compare, for example, British patents document 1 539 707), which device constitutes a starting point for the device according to the present invention. This famous device comprises on the one hand a pressure plate with a projecting part, on the one hand, an insulating ring, which is arranged to tightly surround the front parts of the ring, and elastic spacers (strips), which are arranged at the outside of the insulating ring in its circumference circuit direction, so that a gap is left between the spacers.

Mellan tryckplattans utskjutande_del och de elastiska mellan- läggen är i kontakt med den utskjutande delen varande organ anordnade, vilka är avsedda att radiellt trycka de elastiska mellanläggen mot isolerringen.Between the projecting part of the pressure plate and the elastic intermediate the calf is in contact with the protruding part being an organ which are intended to radially press the elastic ones the spacers against the insulating ring.

V De elastiska mellanläggen (listerna) är framställda av ett gummi med hög radiell styvhet. På grund av att gummi uppvisar låg skﬁuvmodul, får de elastiska listerna låg tangentiell och axiell styvhet, vilket gör det möjligt för isolerringen att tillsamman med lindningens frontdelar röra sig axiellt i för- hållande till tryckplattans utskjutande del, när statorlind- ningen utvidgas genom värme.V The elastic spacers (strips) are made of a rubber with high radial stiffness. Due to the fact that rubber exhibits low shear module, the elastic strips get low tangential and axial rigidity, which allows the insulating ring to together with the front parts of the winding move axially in to the projecting part of the pressure plate, when the stator winding the expansion is expanded by heat.

Genom att denna kända fästanordning omfattar de elastiska listerna med hög radiell styvhet och organen, som är avsedda att trycka listerna mot isolerringen, bildas icke nâgra gap (spelrum) mellan isolerringen och tryckplattans utskjutande* > del, vilket bidrar till att man med denna kända anordning kan 'fästa lindningens frontdelar säkrare, jämfört med den första, 10 15 20 25 30 35 40 'infästning ßﬂüšiælæ-'R ovan beskrivna kända anordningen.Because this known fastening device comprises the elastic ones the strips with high radial rigidity and the organs, which are intended pressing the strips against the insulating ring does not create any gaps (clearance) between the insulating ring and the projection of the pressure plate * > part, which contributes to the fact that with this known device one can 'secure the front parts of the winding more securely, compared to the first, 10 15 20 25 30 35 40 'attachment ß ﬂ üšiælæ-'R known device described above.

De elastiska listerna förhindrar emellertid icke på grund av att gummi uppvisar låg skjuvmodul, att isoleringsringen rör sig tangentiellt och axiellt i förhållande till tryckplattans utskjutande del under inverkan av elektromagnetiska växelkraf- ter, vilka alstras av genom frontdelarna av elmaskinens sta- torlindning flytande ström, vilket ökar frontdelarnas tangen- tiella och axiella vibrationer, varför funktionssäkerheten vid av statorlindningens frontdelar reduceras.However, the elastic strips do not prevent due to that rubber has a low shear modulus, that the insulation ring touches tangentially and axially with respect to the pressure plate projecting part under the influence of electromagnetic alternating which are generated by the front parts of the electric machine liquid current, which increases the tangent of the front parts. axial and axial vibrations, so the functional safety at of the front portions of the stator winding is reduced.

Det huvudsakliga syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en sådan anordning för infästning av frontdelarna av en statorlindning på en elektrisk maskin, som ytterligare är försedd med konstruktionselement, vilka är avsedda att för- hindra att isoleringsringen tillsammans med lindningens front- delar rör sig tangentiellt och axiellt i förhållande till tryckplattans utskjutande del under inverkan av elektromag- netiska växelkrafter, vilka alstras i maskinens statorlindning.The main object of the present invention is to provide such a device for attaching the front parts of a stator winding on an electric machine, as further are provided with structural elements which are intended to provide prevent the insulating ring together with the front parts move tangentially and axially relative to the projecting part of the pressure plate under the influence of net alternating forces, which are generated in the stator winding of the machine.

Detta syfte uppnås, enligt föreliggande uppfinning medelst en anordning för infästning av frontdelarna av en elektrisk maskins statorlindning, vilken anordning innefattar dels en tryckplatta med utskjutande del, dels en isoleringsring, som är anordnad att tätt omge lindningens frontdèlar, och dels elastiska lister, vilka är anordnade vid isoleringsringens utsida i dess omkretsriktning så, att ett gap kvarlämnas mel- lan listerna, under det att mellan tryckplattans utskjutande del och de elastiska listerna i kontakt med den utskjutande delen varande organ är anordnade, som är avsedda att radiellt trycka listerna mot isoleringsringen, varvid det för förelig- gande uppfinning utmärkande är att i gapen mellan de elastiska listerna elastiska element är anordnade, vilka är i kontakt med den utskjutande delen och isoleringsringen och försedda med lâsorgan, vilka är avsedda att förhindra att de elastiska elementen rör sig axiellt.This object is achieved, according to the present invention by means of a device for attaching the front parts of an electric machine stator winding, which device comprises partly a pressure plate with protruding part, partly an insulating ring, which is arranged to tightly surround the front parts of the winding, and partly elastic strips, which are arranged at the insulating ring outside in its circumferential direction so that a gap is left between lan the strips, while between the projection of the pressure plate part and the elastic strips in contact with the protruding the part being members are arranged, which are intended to radially press the strips against the insulation ring, whereby for the present The present invention is characterized in that in the gaps between the elastics the elastic members of the strips are arranged, which are in contact with the protruding part and the insulating ring and provided with locking means, which are intended to prevent the elastic the elements move axially.

Förekomsten av de elastiska, med låsorganen försedda elemen- ten gör det möjligt att genom de elastiska elementens elastis- 'ka inverkan alstra friktionskrafter mellan tryckplattans ut- 10 15, 20 azs-g 30 35 40 ss@oza4~2 y skjutande del och de elastiska elementen samt mellan isole- ringsringen och de elastiska elementen, vilka friktionskraf- ter förhindrar att isoleringsringen rör sig tangentiellt och axiellt i förhållande till tryckplattans utskjutande del. De elastiska elementens elastiska inverkan kan dimensioneras så, att friktionskrafterna icke förhindrar att isoleringsringen tíﬂsammns med lindningens frontdelar rör sig axiellt, när frontdelarna värmeutvidgas, men förhindrar att isolerings- ringen tillsammans med lindningens frontdelar rör sig axiellt *och tangentiellt under inverkan av elektromagnetiska, i lind- ningarna àlstrade växelkrafter. Det senare kan genomföras lätt, eftersom värmekrafterna är minst tiodubbelt så höga som de elektromagnetiska växelkrafterna.The presence of the elastic elements provided with the locking means makes it possible, through the elasticity of the elastic elements, to The effect of generating frictional forces between the output of the pressure plate 10 15, 20 azs-g 30 35 40 ss @ oza4 ~ 2 y sliding part and the elastic elements and between the insulating ring and the elastic elements, which frictional forces prevents the insulating ring from moving tangentially and axially in relation to the projecting part of the pressure plate. The the elastic effect of the elastic elements can be dimensioned as follows, that the frictional forces do not prevent the insulating ring tí ﬂ together with the front parts of the winding move axially, when the front parts are heat-expandable, but prevent the insulation the ring together with the front parts of the winding moves axially * and tangentially under the influence of electromagnetic, in generated alternating forces. The latter can be implemented light, because the heating forces are at least ten times as high as the electromagnetic alternating forces.

Det är lämpligt, att det elastiska elementet omfattar en styv, på isoleringsringen anordnad plåt och en elastisk, vågformad, remsa, vars ena vågformade ytas konvexa partier anligger _mot plåten och vars andra vâgformade ytas konvexa partier an- ligger mot tryckplattans utskjutande del. Det är vidare lämp- ligt, att låselementet utgöres av en plåt, vars ena kant är stelt förbunden med den utskjutande delen och är i kontakt med den styva plåten och den elastiska remsan.It is suitable that the elastic element comprises a rigid, sheet metal arranged on the insulating ring and an elastic, wavy, strip, the convex portions of one wavy surface abutting against the plate and the convex portions of other wavy surfaces are used lies against the projecting part of the pressure plate. It is further appropriate that the locking element consists of a plate, one edge of which is rigidly connected to the protruding part and is in contact with the rigid plate and the elastic strip.

Det elastiska elementet och låselementet får därför enkel konstruktiv utformning och är enkla att montera i anordningen.The elastic element and the locking element are therefore simple constructive design and are easy to assemble in the device.

'Dessutom är det lämpligt, att det elastiska elementet omfattar dels en elastisk bågformad plåt, vars konkava yta är i kon- takt med tryckplattans utskjutande del och försedd med ett spår, som är upptaget i denna plåt, vid dess konkava yta, och 'med ett utsprång, som är utformat vid plåtens konvexa yta, och dels två kilar, vilkas arbetskantytor är i kontakt med varand- ra och vilka är riktade mot varandra och anordnade mellan plå- tens konvexa yta och isoleringsringen, varvid den mot isole- ringsringen anliggande kilen är i anliggning mot plâtens ut- språng, medan den andra mot plåtens konvexa yta anliggande kilen är stelt förbunden med plåten. Det är vidare lämpligt, att låselementet utgöres av ett ringformat utsprång, som är utformat i ett stycke med den utskjutande delen och infört i spåret i varje elastisk plåt. 10 15 20 25 30 35 40 8300312244 Ehuru det elastiska elementets konstruktion är mer kompli- cerad, kan man genom användning av kilarna bibringa det elas- tiska elementets elastiska plåt avsevärt högre styvhet, som gör det möjligt att alstra högre friktionskrafter mellan det elastiska elementet och den utskjutande delen och mellan det elastiska elementet och isoleringsringen.In addition, it is suitable that the elastic element comprises partly an elastic arcuate plate, the concave surface of which is in con- stroke with the projecting part of the pressure plate and provided with a grooves, which are included in this plate, at its concave surface, and with a projection formed at the convex surface of the plate, and two wedges, the working edge surfaces of which are in contact with each other. and which are directed towards each other and arranged between the plates. the convex surface of the tether and the insulating ring, the ring abutting the wedge is in abutment with the plate jump, while the other abuts the convex surface of the plate the wedge is rigidly connected to the plate. It is further appropriate, that the locking element consists of an annular projection, which is formed in one piece with the protruding part and inserted in the groove in each elastic plate. 10 15 20 25 30 35 40 8300312244 Although the construction of the elastic element is more complicated can be provided by using the wedges to impart the elastic tical element's elastic plate considerably higher rigidity, which makes it possible to generate higher frictional forces between it the elastic element and the protruding part and between it the elastic element and the insulating ring.

Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bi- fogade ritning, där fig. 1 visar ett snitt genom en utförings- form av anordningen enligt uppfinningen, fig. 2 visar ett snitt längs 'linjen i: - II i fig. 1, fig. 3 visar ett snitt längs linjen III - III i fig. 2 och fig. 4 visar ett snitt genom en andra utföringsform av anordningen enligt uppfin- ningen.The invention is described in more detail below with reference to attached drawing, in which Fig. 1 shows a section through an embodiment form of the device according to the invention, Fig. 2 shows a section along the line i: - II in Fig. 1, Fig. 3 shows a section along the line III - III in Fig. 2 and Fig. 4 shows a section by a second embodiment of the device according to the invention ningen.

Anordningen för infästning av frontdelarna (änddelarna) av en statorlindning på en elektrisk maskin (fig. 1) omfattar dels en tryckplatta 1 med en utskjutande del 2 och dels en iso- leringsring 3. Ringens 3 koniska insida är anordnad att tätt omge statorlindningens frontdelar 4.The device for attaching the front parts (end parts) of a stator winding on an electric machine (Fig. 1) includes partly a pressure plate 1 with a projecting part 2 and partly an insulating part ring 3 The conical inside of the ring 3 is arranged to be tight surround the front parts of the stator winding 4.

Den utskjutande delen 2 utgöres av en ihålig cylindrisk de- talj (fig. 2), inuti vilken isoleringsringen 3 är anordnad.The projecting part 2 consists of a hollow cylindrical part. hoist (Fig. 2), inside which the insulating ring 3 is arranged.

Vid ringens 3 (fig. 2) utsida är i dess omkretsriktning elas- tiska, av gummi framställda lister 5 anordnade, så att ett gap kvarstår däremellan. Mellan den utskjutande delens 2 in- sida och varje elastisk list ett antal organ 6 är anordnade, vilka vart för sig är uppbyggda av två kilar 7 och 8 (fig. 3), vilka är i kontakt med varandra med sina arbetskantytor och riktade mot varandra, varvid kilen 7 är i kontakt med den ut- skjutande delens 2 insida, medan kilen 8 är i kontakt med lis- ten 5. När kilen 7 rör sig i förhållande till kilen 8, tryckes listen 5 mot isolerringen 3.At the outside of the ring 3 (Fig. 2), in its circumferential direction, the strips, made of rubber 5 arranged, so that a gap remains in between. Between the protrusions of the protruding part 2 side and each elastic strip a number of members 6 are arranged, which are each made up of two wedges 7 and 8 (Fig. 3), which are in contact with each other with their working edge surfaces and facing each other, the wedge 7 being in contact with the the inside of the sliding part 2, while the wedge 8 is in contact with the When the wedge 7 moves relative to the wedge 8, the strip 5 is pressed against the insulating ring 3.

I gapen mellan de elastiska listerna 5 (fig. 2) elastiska ele- ment 9 är anordnade, vilka vart för sig omfattar en styv, på ringen 3 anordnad plåt 10 och en elastisk, på plåten 10 an- ordnad, vâgformad remsa 11 av omagneüskt material såsom omagnetiskt stål. Varje element 9 är försett med ett lås- element 12 i form av en styv plåt, vars ena kant är förbunden 10 15 20 25 30 ,szacz44-2 med den utskjutande delen 2. Varje elements 9 elastiska rem- sa 11 och plåt 10 tan 1. Tryckplattan 1 är förbunden med maskinens statorkärna 13. ' anligger mot låselementet 12 och tryckplat- När maskinen är-i funktion, utsättes statorlindningens front- delar 4 för avsevärda elektromagnetiska växelkrafter, vilka alstrar vibrationer hos frontdelarna 4 tillsammans med iso- lerringen 3. Elementen 9 förhindrar emellertid genom friktions- krafterna att frontdelarna 4 tillsammans med ringen 3 rör sig 7 tangentiellt och axiellt i förhållande till delen 2, medan listerna 5 med organen 6 förhindrar att frontdelarna 4 för- skjutes radiellt tillsammans med isoleringsringen 3.In the gaps between the elastic strips 5 (Fig. 2) elastic elements 9 are arranged, each of which comprises a rigid, on plate 10 and an elastic, arranged on the plate 10, arranged, wave-shaped strip 11 of non-magnetic material such as non-magnetic steel. Each element 9 is provided with a locking element 12 in the form of a rigid plate, one edge of which is connected 10 15 20 25 30 , szacz44-2 with the projecting part 2. The elastic straps of each element 9 said 11 and plate 10 tan 1. The pressure plate 1 is connected to the stator core of the machine 13. ' abuts the locking element 12 and the pressure plate When the machine is in operation, the front of the stator winding is exposed. parts 4 for significant electromagnetic alternating forces, which generates vibrations of the front parts 4 together with the insulation However, the elements 9 prevent by frictional the forces that the front parts 4 together with the ring 3 move 7 tangentially and axially with respect to part 2, while the strips 5 with the means 6 prevent the front parts 4 from moving pushed radially together with the insulation ring 3.

Enligt en andra utföringsform av anordningen enligt uppfin- ningen (fig. 4) omfattar varje elastiskt element 9 en elas- tisk, bågformad plåt 14 och två, mellan plåten 14 och iso- leringsringen 3 anordnade kilar 15 och 16. Plåtens 14 konvexa yta är vänd mot ringen 3 och försedd med ett spår 17, som är upptaget i plåten 14 vid dess konkava yta, och med ett ut- sprâng 18, som är utformat vniplâtens 14 konvexa yta.According to a second embodiment of the device according to the invention (Fig. 4), each elastic member 9 comprises an elastic member. arcuate, arcuate plate 14 and two, between the plate 14 and the iso- wedges 15 and 16 arranged convex of the plate 14 surface is facing the ring 3 and provided with a groove 17, which is taken up in the plate 14 at its concave surface, and with a ridge 18, which is formed by the convex surface of the vane plate 14.

Kilarna 15 och 16 är med sina arbetskantytor (arbetsfasetter) i kontakt med varandra och riktade mot varandra, varvid kilen 15 är i kontakt med isoleringsringen 3 och anligger mot plå- tens 14 utsprång 18, medan kilen 16 är i kontakt med plåtens 14 konvexa yta och stelt förbunden med denna medelst en skruv 19, som är inskruvad i gängade hål 20 i plåten 14 och in- föra i ett i kiien 16 upptaget hål 2,1.Wedges 15 and 16 are with their working edge surfaces (working facets) in contact with each other and directed towards each other, the wedge 15 is in contact with the insulating ring 3 and abuts against the plate. projection 18 of the 14, while the wedge 16 is in contact with the plate 14 convex surface and rigidly connected to it by means of a screw 19, which is screwed into threaded holes 20 in the plate 14 and insert into a hole 2.1 occupied in kiien 16.

KLåselementet 12 har formen av ett ringformat utsprång, som är utformat i ett stycke med den utskjutande delen 2 och infört i spåret 17 i varje plåt 14.The locking element 12 has the shape of an annular projection, which is formed in one piece with the projecting part 2 and inserted in the groove 17 in each plate 14.

Claims

10 15 20 25 30 35 40 Bïšüüïíifïrlr-Z Patent claim

Device for attaching end parts of a stator winding to an electric machine, which device comprises partly a pressure plate with projecting part, partly an insulating ring which closely surrounds the front parts of the winding, and partly elastic strips, which are arranged at the outside of the insulating ring in its circumference. circuit direction, so that a gap remains between the strips, wherein between the projecting part of the pressure plate and the elastic strips means are arranged which are in contact with the projecting part and are intended to radially press the strips against the insulating ring, characterized in that in the gap between the elastic strips (5) elastic elements (9) are arranged, which are in contact with the projecting part (2) of the pressure plate (1) and the insulating ring (3) and are provided with locking elements (12) to prevent, that the elastic elements (9) move axially.

Device according to claim 1, characterized in that the elastic element (9) comprises a rigid plate (10) arranged on the insulating ring (3) and an elastic corrugated strip (11), the convex surface of one of the corrugated surfaces portions abut against the rigid plate (10) and the convex portions of the second corrugated surface abut against the projecting part (2), and that the locking element (12) is in the form of a plate, one edge of which is rigidly connected to the projecting part of the pressure plate (1) (2) and which is in contact with the rigid plate (10) and the strap (11).

Device according to claim 1, characterized in that the elastic element (9) comprises on the one hand an elastic, arcuate plate (14), the concave surface of which is in contact with the projecting part (2) of the pressure plate (1) and which is provided with a groove (17) received in the plate (14) at its concave surface, and a projection (18) formed at the convex surface of the plate (14), and two wedges (15, 16) , which with their working edge surfaces are in contact with each other and are directed towards each other and arranged between the convex surface of the elastic plate (14) and the insulating ring (3), the wedge (15) abutting the insulating ring (3) abutting against the projections ( 18) on the taasøsaß-2 elastic plate (14), while the second wedge (16) convexly abutting the plate (14) is rigidly connected to the plate (1-4), and protrusions, which are formed in one piece * with the projecting part (2) and inserted in the groove (17) in each elastic plate (14).