CH681261A5 - - Google Patents

Description

  
 



  Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1. 



  Solche Vorrichtungen werden vorzugsweise an grossen dynamoelektrischen Maschinen und insbesondere am Stator von grossen elektrischen Generatoren, die üblicherweise die Anker der Generatoren sind, verwendet. 



  Bekanntlich verwenden grosse elektrische Generatoren einen Stator, der aus einem Blechpaket dünner Bleche aus magnetischem Material aufgebaut ist, um eine im allgemeinen ringförmige Anordnung zu bilden. In der radial inneren Oberfläche der ringförmigen Anordnung sind axiale Nuten ausgebildet. Jede axiale Nut enthält wenigstens einen und vorzugsweise zwei Ankerstäbe, die einen Teil der Ankerwicklung bilden, in der die elektrische Ausgangsgrösse induziert wird. 



  Innerhalb des Stators ist ein Rotor koaxial angeordnet. Der Rotor enthält üblicherweise Feldwicklungen, die durch eine Gleichstrom-Erregungsquelle mit relativ kleiner Spannung  (von etwa 300 bis etwa 700 Volt) erregt werden, um ein Magnetfeld zu erzeugen, das mit der gleichen Drehzahl wie der Rotor umläuft. Bekannte Erregerquellen enthalten auf der Welle montierte Gleichstromgeneratoren, auf der Welle montierte Wechselstrom-Alternatoren, die Gleichrichter speisen, und externe Erregungsenergiequellen. Die Erregungsleistung von externen Quellen wird den umlaufenden Feldwicklungen über Schleifringe zugeführt. Eine bekannte externe Quelle verwendet die Ausgangswechselspannung des Generators selbst, die, nachdem sie einen Transformator durchlaufen hat, um die gewünschte Erregerspannung auszubilden, gleichgerichtet  und über Schleifringe den Erregerwicklungen zugeführt wird. 



  Ein neueres Erregersystem verwendet Spannungs- bzw. Potentialwicklungen in beispielsweise drei Statornuten, die im Abstand von 120 DEG angeordnet sind. Die drei Potentialwicklungen, die im folgenden als "P"-Stäbe bezeichnet werden, sind den Wechselschwingungen des Magnetfeldes ausgesetzt, das darin eine Wechselspannung induziert. Die drei "P"-Stäbe, die im Abstand von 120 DEG  mechanisch angeordnet sind, bilden deshalb eine dreiphasige Quelle, deren Ausgangsgrösse nach Erfordernis transformiert werden kann, um eine gewünschte Erregungsspannung auszubilden, die dann gleichgerichtet und die daraus resultierende Spannung über Schleifringe in die Feldwicklungen eingespeist werden kann. Ein selbst erregtes System dieser Art ist in einer Schrift von Cotzas mit dem Titel "GENERREX-PPS (Potential Power Source).

  Excitation Systems for Wisconsin Power & Light, Edgewater 5 min  min  Forty-Third Annual American Power Conference, Chicago III, April 27-29, 1981, beschrieben. Das GENERREX-PPS System schafft eine kompakte Einrichtung, die weniger Raum beansprucht und die Wartung eines grossen Generators vereinfacht. Die Regelung der Generatorfeldspannung erfolgt durch eine Hochgeschwindigkeits-Thyristorregelung. 



  Die Statorankerstäbe werden üblicherweise in den Statornuten festgeklemmt, wobei schwalbenschwanzförmige Vertiefungen nahe den radial inneren Enden der Nuten verwendet werden, mit denen Keile in einen festen Eingriff gebracht werden. Die Keile üben radiale Kräfte auf die Ankerstäbe aus, um radialen Kräften auf die Ankerstäbe entgegenzuwirken, die aufgrund normaler und abnormaler magnetischer und elektrischer Kräfte auftreten, die auf die Ankerstäbe einwirken. 



  Die "P"-Stäbe sind üblicherweise radial innen von den Keilen zwischen den Keilen und der Oberfläche des Rotors angeordnet und in ihrer Lage fest gebunden, wobei beispielsweise Fiber- bzw. Faserbänder verwendet werden, die mit einem wärmeaus härtbaren Harz im voraus imprägniert sind, das nach dem Anbringen der Umwicklung ausgehärtet wird. Ein derartiges Verfahren zum Befestigen von "P"-Stäben ist in der US-PS 4 385 252 beschrieben. 



  Das Befestigen der "P"-Stäbe auf den Keilen hat gewisse Nachteile. Das erforderliche manuelle Umwickeln der Bänder im Abstand von einigen Zentimetern um die "P"-Stäbe und die Keile und das anschliessende Aushärten des Harzes in den Bändern erfordert zusätzlich Arbeit, die zur Montage des Generators erforderlich ist. Zusätzlich kann, nachdem ein Generator für einen wesentlichen Zeitraum in Betrieb war, der Stator eine Wartung oder Inspektion erfordern. Da die drei "P"-Stäbe auf den Keilen angebracht sind, erfordert die Auswechslung der Keile in den drei Nuten, die die "P"-Stäbe enthalten, das Aufschneiden der Wickelbänder und die Entfernung der "P"-Stäbe, bevor die Keile entfernt und ausgewechselt werden können. Um die "P"-Stäbe heraus zu nehmen, müssen deren Kühlmittelleitung und Wickelköpfe aufgetrennt werden.

  Da die "P"-Stäbe einen Querschnitt in der Grössenordnung von etwa 2,5 oder 5 cm haben und etwa 6 m oder mehr lang sind, ist das Risiko einer Beschädigung während der Demontage recht hoch. Nachdem neue Keile eingebaut worden sind, müssen die "P"-Stäbe wieder eingebaut in ihrer Lage festgebunden und ausgehärtet werden. Diese Nachteile tragen alle zu hohen Arbeitskosten bei und/oder beeinträchtigen die Zeitplanung nachteilig. 



  Es ist eine Aufgabe der Erfindung, Mittel zu schaffen zum Befestigen von "P"-Stäben in einem Generatorstator, bei denen die vorstehend beschriebenen Nachteile nicht auftreten. Weiterhin sollen Mittel zum Befestigen von "P"-Stäben in einem Generatorstator geschaffen werden, bei denen die Enden des Statorkerns mit einer äusseren Abschrägung versehen sind. Ferner sollen Halterungsbrücken geschaffen werden, um radiale Kräfte auf äussere Enden der "P"-Stäbe und Ankerstäbe aufzunehmen, deren mittlere Abschnitte unterhalb von Keilen in  schwalbenschwanzförmigen Nuten befestigt sind. 



  Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 16 gelöst. 



  Weitere bevorzugte Ausführungsformen und deren Merkmale ergeben sich aus den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung. 



  Die Erfindung wird nun anhand der Beschreibung und Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert. 
 
   Fig. 1 ist eine vereinfachte axiale Querschnittsansicht von einem dynamoelekrischen Generator. 
   Fig. 2 ist eine Stirnansicht von einem dynamoelektrischen Generator und zeigt die Anordnung von "P"-Stäben in dessen Stator. 
   Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht von einer Statornut und zeigt die bekannte externe Anbringung eines "P"-Stabes. 
   Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht von einem benachbarten Paar von Statornuten nach einem Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 1 und zeigt die Anbringung eines Ankerstabes sowohl mit als auch ohne einen "P"-Stab. 
   Fig. 5 ist eine Ansicht von einem Endabschnitt einer Statornut und stellt dar, wie der abgeschrägte Abschnitt am Ende des Stators das äussere Paar Nuten schneidet und eliminiert. 
   Fig.

   6A-6E zeigen Querschnitte nach einem Schnitt entlang der Linien A-A bzw. E-E in Fig. 5. 
   Fig. 7 ist eine Draufsicht auf den Abschnitt des Stators gemäss Fig. 5, der eine Trägerhalterung gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält. 
   Fig. 8 ist eine auseinandergezogene Ansicht der Trägerhalterung gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 
   Fig. 9 ist eine Schnittansicht nach einem Schnitt entlang der Linie IX-IX in Fig. 7. 
   Fig. 10 ist eine Endansicht der Trägerhalterung gemäss den Fig. 7-9. 
 



  Fig. 1 zeigt einen dynamoelektrischen Generator 10, auf den die vorliegende Erfindung angewendet werden kann. Der dynamoelektrische Generator 10 enthält einen Stator 12, der einen Statorkern bzw. eine Blechpaket 14 aufweist, der durch Aufstapeln einer grossen Anzahl von Blechen aus Magnetmaterial aufgebaut ist. Die gestapelten Bleche werden in axialer Richtung zusammengepresst durch axiale Kräfte, die auf deren Enden durch Kernflansche 15 ausgeübt werden. 



  In der radial inneren Oberfläche des Stators 12 sind mehrere Ankerstäbe (in Fig. 1 nicht gezeigt) in nicht gezeigten Nuten axial angeordnet. Die Ankerstäbe sind durch Wickelköpfe 16 miteinander verbunden, die über die axialen Enden des Blechpaketes 14 hinausragen. Der Stator 12 bildet einen Ringkörper mit einer zylindrischen \ffnung 18 auf seiner Achse, in der ein Rotor 20 drehbar angebracht ist, wobei beispielsweise Lager 22 in einem Generatorrahmen 24 verwendet werden, die Wellen 26 des Rotors 20 drehbar haltern. 



  Um eine Erhitzung der Enden des Stators 12 durch axiale Streumagnetfelder zu verhindern, ist eine äussere Abschrägung 28 auf einigen Zentimetern der zylindrischen \ffnung 18 an beiden Enden des Stators 12 vorgesehen. 



  In Fig. 2 ist eine vereinfachte Querschnittsansicht des dynamoelektrischen Generators 10 gezeigt. Der Rotor 12 wird durch eine Gleichstromerregung erregt, die diesem zugeführt wird, um ein Magnetfeld zu erzeugen, das durch einen Pfeil 30 angedeutet ist. In der radial inneren Oberfläche des Stators 12 ist eine grosse Anzahl von Nuten angeordnet, von denen nur die drei Statornuten 32 gezeigt sind, die "P"- Stäbe 34 enthalten. Wenn der Rotor 20 durch eine Kraftmaschine (nicht gezeigt) in der gezeigten Richtung gedreht wird, werden in den "P"-Stäben Spannungen induziert durch die Drehung des Magnetfeldes. Die induzierten Spannungen sind 120 DEG elektrisch phasenverschoben entsprechend dem physikalischen bzw. räumlichen Abstand der "P"-Stäbe 34. Selbstverständlich gibt es noch andere Anordnungen als die vorstehende Darstellung des Rotors 20 mit einem einzigen Paar von Magnetpolen.

  Beispielsweise kann der Rotor 20 auch so gewickelt sein, dass er zwei oder mehrere Sätze von im Winkel beabstandeten Magnetpolen ausbildet. Bei einem derartigen Generator ist die Entsprechung zwischen elektrischen Graden und räumlichen Graden nicht vorhanden. Für die Einrichtung gemäss den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung spielt dies aber keine Rolle. 



  Zunächst sei eine kurze Beschreibung der Befestigung eines "P"-Stabes 34 gemäss der eingangs genannten US-PS 4 385 252 gegeben, um für zusätzliches Hintergrundwissen zu sorgen, das zum Verständnis der vorliegenden Erfindung beiträgt. 



  Gemäss Fig. 3 enthält eine Statornut 32 ein Paar bzw. zwei Ankerstäbe 36, von denen nur der obere oder radial innere gezeigt ist. Die gegenüberliegenden Seiten der Statornut 32 weisen schwalbenschwanzförmige Nuten bzw. Schlitze 38 auf, die einen Keil 40 aufnehmen, um die Ankerstäbe 36 in der Statornut 32 sicher zu befestigen. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, erstreckt sich die Statornut 32 radial nach innen eine wesentliche Strecke über die obere Oberfläche 42 des Keils 40 hinaus. Dieser Raum ist leer in allen Statornuten 32, ausser für diejenigen, die "P"-Stäbe 34 enthalten.

  Der "P"-Stab 34 ist in geeigneter Weise isoliert und in einer Lage in der Statornut 32 verriegelt und, wie es in der obengenannten US-PS 4 385 252 näher beschrieben ist, in seiner Lage auf der Oberfläche 42 festgebunden, wobei mehrere Bänder 44 verwendet werden, die um das Oberteil und die Seiten  des "P"-Stabes 34 und unter einen Teil des Keils 40 führen. Die Bänder 44 sind im voraus mit einem wärmehärtbaren Harz imprägniert, das nach dem Umwickeln ausgehärtet wird. 



  In Fig. 4 ist eine Statornut 32 min  gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, die keinen "P"-Stab 34 enthält. Ein inneres Paar von schwalbenschwanzförmigen Schlitzen 46 ist an den gleichen radialen Positionen angeordnet, die von den schwalbenschwanzförmigen Schlitzen bzw. Nuten 38 in Fig. 3 eingenommen werden. Ein äusseres Paar schwalbenschwanzförmiger Schlitze 48 ist radial innen von einem inneren Paar schwalbenschwanzförmiger Schlitze 46 angeordnet. Ein Keil 40 ist in einem inneren Paar schwalbenschwanzförmiger Schlitze 46 gehaltert und befestigt den Ankerstab 36 in seiner Lage in der Statornut 32. Fig. 4 zeigt auch eine Statornut 32, die einen "P"-Stab 34 und auch Ankerstäbe 36 enthält. Der "P"-Stab 34 ist oberhalb bzw. auf dem Ankerstab 36 unterhalb des Keils 40 angeordnet.

  Um für die erforderliche, zusätzliche Tiefe in der Statornut 32 zu sorgen, ist der Keil 40 in einem äusseren Paar schwalbenschwanzförmiger Schlitze bzw. Nuten 48 angeordnet. Dies sorgt für eine sichere Halterung des "P"-Stabes 34 in seiner Lage ohne die Kosten für die Anbringung von Bändern und ohne eine erforderliche Demontage des "P"-Stabes 34, wenn der Keil 40 ausgewechselt werden muss. 



  In Verbindung mit Fig. 1 wird deutlich, dass das Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäss Fig. 4 keine Schwierigkeiten bereitet auf dem axial mittleren Abschnitt des Stators 12, aber ein Problem entsteht im Bereich der äusseren Abschrägung 28. Da das äussere Paar schwalbenschwanzförmiger Schlitze 48 näher an dem radial inneren Ende der Statornut 32 ist als das innere Paar der schwalbenschwanzförmigen Schlitze 46, schneidet kurz nach ihrem Beginn die äussere Abschrägung 28 das äussere Paar schwalbenschwanzförmiger Schlitze 48 und beseitigt die Halterung, die durch den Keil 40 gegeben ist. Dies ist in  Fig. 5 und den damit im Zusammenhang stehenden Querschnittsansichten gemäss den Fig. 6A bis 6E dargestellt. Der Statorkern bzw. das Blechpaket 14 ist in Sätzen von Kernpaketen 50 aufgebaut, die durch Gaskanäle 52 für den radialen Durchtritt für Kühlgas getrennt sind.

   Die Gaskanäle 52 enthalten üblicherweise mehrere Doppel-T-förmige Teile, die zwischen deren Flansche unter Druck gehalten sind durch Druckkräfte, die auf das Blechpaket im Statorkern 14 ausgeübt werden. Die äussere Abschrägung 28 ist über mehrere Kernpakete 50 ausgeführt. Beispielsweise ist das Kernpaket 50a ein eine volle Tiefe aufweisendes Kernpaket, dessen Querschnitt A-A, der in Fig. 6A gezeigt ist, eine normale Menge an Halterungsmaterial über dem äusseren Paar schwalbenschwanzförmiger Nuten bzw. Schlitze 48a besitzt. Das nächste Kernpaket 50b beginnt die äussere Abschrägung 28, indem es auf eine leicht flachere Tiefe nach unten abgestuft ist.

  Wie in dem Schnitt B-B in Fig. 6B gezeigt ist, ist die Materialmenge oberhalb des äusseren Paares schwalbenschwanzförmiger Nuten 48b vermindert, es kann aber noch genug Material enthalten, um für eine wesentliche Halterung für einen Keil 40 zu sorgen. Das nächste Kernpaket 50c ist noch weiter abgestuft, so dass nur wenig oder gar kein Material oberhalb des äusseren Paares schwalbenschwanzförmiger Nuten bzw. Schlitze 48c (Fig. 6C) zur Halterung des Keiles 40 übrigbleibt. Das nächste Kernpaket 50d ist noch weiter nach unten abgestuft, so dass keine Halterung des Keiles 40 möglich ist. Das letzte äussere Kernpaket 50e ist gegenüber dem benachbarten Gaskanal 52 abgestuft und weist zusätzliche divergierende Stufen auf. Es endet an einem Abstandsblock 54, der durch Kernflansche 15 gegen das Kernpaket 50e geklemmt ist. 



  Das innere Paar schwalbenschwanzförmiger Nuten bzw. Schlitze 46, das weiter von dem Ende des Statorkerns 14 entfernt ist, ist relativ unbeeinflusst durch die äussere Abschrägung 28 in den Kernpaketen 50a bis d. Das innere Paar schwalbenschwanzförmiger Schlitze 46e wird durch die äussere Abschrägung 28  in dem Kernpaket 50e geschnitten. Dieser Schnitt erfolgt nahe genug an dem axial äusseren Ende des Statorkerns 14, so dass eine externe Halterung der Wickelköpfe (nicht gezeigt) für einen Ankerstab 36 in einer Statornut 32 min , die keinen "P"-Stab 34 enthält, ausreichend sein kann, um den relativ kurzen, ungehalterten Verlauf innerhalb des Statorkerns 14 jenseits des Schnittes des inneren Paares schwalbenschwanzförmiger Schlitze 46c durch die äussere Abschrägung 28 zu überwinden.

  Wie bereits ausgeführt wurde, ist jedoch das Vermögen des äusseren Paares schwalbenschwanzförmiger Schlitze 48, den Keil 40 zu haltern, vermindert und dann vollständig beseitigt in einem wesentlichen Abstand von dem axial äusseren Ende des Statorkerns 14. 



  Eine Abstandsblockverlängerung 56 ist auf beabstandeten Abstandsblöcken 54 vorgesehen zur Halterung von Zapfen 58, die normalerweise zur Befestigung einer Gasdichtung (nicht gezeigt) in dem dynamoelektrischen Generator verwendet werden. Im folgenden wird nun die Verwendung einer Abstandsblockverlängerung 56 und des Zapfens 58 beschrieben. 



  In Fig. 7 ist eine Draufsicht eines Statorkerns 14 gezeigt, bei dem ein "P"-Stab 34 und die darunter liegenden Ankerstäbe 36 in ihrer Lage gehalten werden durch eine Trägerhalterung 60 gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Keil 40 endet an einem Punkt im Kernpaket 50a oder im Kernpaket 50b (dargestellt ist ein Punkt im Kernpaket 50b), wo angemessenes Halterungsmaterial im äusseren Paar der schwalbenschwanzförmigen Schlitze 48 übrigbleibt (siehe Fig. 5 und Fig. 6A oder 6B). Ein Keilträger 62 mit der gleichen Querschnittsform wie der Keil 40 ist in ein äusseres Paar schwalbenschwanzförmiger Schlitze 48 und in eine Anlage mit dem Ende des Keils 40 eingesetzt.

  Eine Abstandsblockverlängerung 56 ist an jeder Seite der Statornut 32 angeordnet, wobei ein sich nach innen erstrecken der Abschnitt 64 von jedem Zapfen 58 axial nach innen ragt in Richtung auf die Mitte des dynamoelektrischen Generators 10. Ein Joch 66 enthält zwei Löcher 67, die auf die nach innen ragenden Abschnitte 64 passen. Das Joch 66 sitzt rittlings auf einem äusseren Ende des Keilträgers 62. Eine trapezförmige Verriegelungsvorrichtung 68 passt winkelmässig in eine gewinkelte Nut bzw. Aussparung und ist durch einen Stift 72 in ihrer Lage gehalten. Ein Band 74 ist um jeden Zapfen 58 und durch ein Loch 76 in jeder Seite des Joches 66 gewickelt, um das Joch 66 fest gegen die Abstandsblockverlängerungen 56 zu halten.

  Das axial innere Ende des Keilträgers 62 ist nach unten gegen den "P"-Stab 34 gehalten durch einen Eingriff mit einem äusseren Paar von schwalbenschwanzförmigen Schlitzen 48 in dem Kernpaket 50b. Das axial äussere Ende des Keilträgers 62 ist durch das Joch 66 nach unten gegen den "P"-Stab 34 gehalten. Somit ist der ''P"-Stab 34 vollständig befestigt in seiner Lage unter dem Keilträger 62. 



  Gemäss Fig. 8, in der die Elemente der Trägerhalterung 60 zu Darstellungszwecken auseinandergezogen gezeigt sind, und in Fig. 9, in der die Elemente zusammengebaut dargestellt sind, enthält der Keilträger 62 einen oberen Abschnitt 78 mit einem im allgemeinen rechtwinkligen Querschnitt und einen unteren Abschnitt 80, der die gewinkelten Flansche für einen Eingriff mit dem äusseren Paar schwalbenschwanzförmiger Schlitze 48 an dem axial inneren Ende des Keilträgers 62 aufweist. Eine Zunge 82 mit einer ebenen oberen Oberfläche 84 geht in axialer Richtung von dem Keilträger 62 aus. Eine im Winkel verlaufende Fläche 86 verbindet eine obere Oberfläche 88 des oberen Abschnitts 78 mit der ebenen oberen Oberfläche 84. Unterhalb des Keilträgers 62 ist eine Wellenfeder 90 angeordnet, um eine wesentliche radiale Kraft auszuüben, die den "P"-Stab 34 in seiner Lage hält.

  Die Wellenfeder 90 ist in Fig. 8 in ihrem entspannten Zustand gezeigt. Im eingebauten Zustand ist die Wellenfeder 90 vorzugsweise voll ständig abgeflacht zwischen dem Keilträger 62 und dem "P"-Stab 34, wie es in Fig. 9 gezeigt ist. 



  Um zu verhindern, dass eine Hochspannungs-Isolierschicht 92 auf dem "P"-Stab 34 beschädigt wird durch einen Kontakt mit der Wellenfeder 90, ist ein hartes, nicht-abschleifbares Füllband 94 zwischen der Wellenfeder 90 und dem "P"-Stab 34 angeordnet. 



  Wie insbesondere in Fig. 9 gezeigt ist, verläuft eine Winkelfläche 96 auf dem Joch 66 parallel zu der Winkelfläche 86 auf dem Keilträger 62. Die trapezförmige Verriegelungsvorrichtung 68 kann somit zwischen der Winkelfläche 96 und der Winkelfläche 86 gleiten bzw. sie ist dazwischen verschiebbar und verhindert, wenn sie durch den Stift 72 festgelegt ist, eine Beseitigung der trapezförmigen Verriegelungsvorrichtung 68. 



   Wenn der Statorkern 14 montiert wird, werden normalerweise die Zapfen 58 angeschweisst oder auf andere Weise dauerhaft an den Abstandblöcken 54 angebracht, bevor die Trägerhalterung 60 montiert wird. Während des Einbaues der Trägerhalterung 60 wird der Keilträger 62 mit der Wellenfeder 90 und dem nicht-abschleifbaren Füllband 94 darunter in das äussere Paar schwalbenschwanzförmiger Schlitze 48 eingesetzt. Um die inneren Enden der sich nach innen erstreckenden Abschnitte 64 freizugeben, muss das Joch 66 angeordnet werden, um den Raum einzunehmen, der später von der trapezförmigen Verriegelungsvorrichtung 68 beansprucht wird, und dann werden die Löcher 67 auf die nach innen ragenden Abschnitte 64 geschoben.

  Die nach innen ragenden Abschnitte 64 enthalten vorzugsweise ein ungehärtetes Harz während der Montage, das später ausgehärtet wird, um das Joch 66 in seiner Lage gegen den Abstandsblock 54 fest anzubringen. Nachdem das Joch 66 auf die nach innen ragenden Abschnitte 64 geschoben ist, wird der trapezförmige Raum, der durch diese Montagetechnik  freigelassen ist, durch die trapezförmige Verriegelungsvorrichtung 68 gefüllt, die daraufhin für eine axiale Halterung sorgt, um die Anbringung des Joches 66 und des Keilträgers 62 in ihren endgültigen Positionen zu unterstützen. 



  Gemäss den Fig. 8 und 10 enthält das Joch 66 zwei Schenkel 98, die durch eine die Zunge 82 überspannende Brücke 100 miteinander verbunden sind. Die Schenkel 98 weisen im Winkel angeordnete Oberflächen 102 auf, deren Winkel im allgemeinen mit den Winkeln der Ränder 104 der ebenen oberen Oberfläche 84 übereinstimmen. Wenn also die Zunge 82 durch die Brücke 100 nach unten gehalten ist, haben die im Winkel angeordneten Oberflächen 102 und Ränder 104 die Tendenz, das axial äussere Ende des Keilträgers 62 richtig zentriert über der Statornut 32 zu halten. 



  Die Trägerhalterung 60 ist vorzugsweise aus einem nichtmagnetischen Material und vorzugsweise aus einem nichtmetallischen Material hergestellt. Mit Ausnahme der Zapfen 58, die aus rostfreiem Stahl bestehen, sind alle Teile der Trägerhalterung 60 vorzugsweise aus einer harten, eine hohe Festigkeit aufweisenden Matrix aus Harz und Gewebe hergestellt. Der Keilträger 62 und das Joch 66 bestehen vorzugsweise aus Glasfiber in einem ausgehärteten Epoxidharz. Die Wellenfeder 90 besteht ebenfalls vorzugsweise aus Glasfiber und Epoxidharz, die aus Typen ausgewählt sind, die ihre elastischen Eigenschaften über der Zeit beibehalten. Die Wellenfeder 90 kann gegen entsprechende Mittel ausgetauscht werden, um eine radiale Kraft auf den "P"-Stab 34 auszuüben, wie beispielsweise ein Körper aus elastomerem Material oder eine Feder mit einem mondförmigen Querschnitt.

  Das Füllband 94 ist hinsichtlich seines Vermögens ausgewählt, eine Beschädigung der Hochspannungs-Isolierung auf der Oberfläche des "P"-Stabes 34 zu verhindern. Zu diesem Zweck kann ein organisches Fiber-Harzsystem verwendet werden, wie beispielsweise ein Baumwolle-Phenol-Laminat. 



   Die Orientierung des Gewebes in dem Keilträger 62 ist vorzugsweise parallel zur Achse des Keilträgers 62 für eine beste Beständigkeit gegenüber Biegekräften. Die Orientierung des Gewebes im Joch 66 ist vorzugsweise senkrecht zur Achse des Keilträgers 62. In einem anderen Ausführungsbeispiel können der Keilträger 62 und das Joch 66, anstatt dass sie aus zwei getrennten Stücken hergestellt sind, gegossen oder auf andere Weise in einer einzigen, einheitlichen Anordnung ausgebildet sein. In einer Gussversion der Erfindung werden vorzugsweise zerhackte Fasern verwendet, um eine angemessene Festigkeit sowohl in den axialen als auch senkrechten Richtungen zu entwickeln. 

Claims (18)

1. Vorrichtung zum Befestigen eines Potentialstabs (34) in einer Statornut (32) einer dynamoelektrischen Maschine auf wenigstens einem Ankerstab (36), der in der Statornut angeordnet ist, wobei die Nut mindestens ein radial angeordnetes Paar von Schlitzen (46, 48) aufweist, die das Einsetzen des wenigstens einen Ankerstabes und des Potentialstabes mittels eines Keils (40) gestatten, der in die schwalbenschwanzförmigen Schlitze eingepasst ist, wobei der Stator an einem äusseren Ende eine Abschrägung aufweist, die mindestens ein Paar schwalbenschwanzförmiger Schlitze schneidet, gekennzeichnet durch einen Träger (62), der an einem ersten, axialen Ende im Winkel angeordnete Ränder (80) aufweist, die in einen Teil eines Paares (48) schwalbenschwanzförmiger Schlitze passen, wenn der Keil (40) in dem anderen Teil dieses Paares (48) schwalbenschwanzförmiger Schlitze eingepasst ist;

ein Joch (66), das rittlings auf dem zweiten, axialen Ende des Trägers (62) sitzt, wenn der Träger in dem genannten einen Paar (48) schwalbenschwanzförmiger Schlitze eingepasst ist; und Mittel zum Befestigen des Joches (66) an einem axial äusseren Ende des Stators.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch elastische Mittel (90) zwischen dem Träger (62) und dem Potentialstab (34) zum Ausüben einer im wesentlichen radial gerichteten Kraft auf diesen Stab.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (62) eine Zunge (82) an seinem zweiten Ende und das Joch (66) erste und zweite Schenkel (98) aufweisen, die durch eine Brücke (100) miteinander verbunden sind, die über die Zunge (82) passt.

4.

Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zunge (82) zweite, im Winkel angeordnete Ränder (104) aufweist und die Schenkel (98) im Winkel angeordnete Oberflächen (102, 104) aufweisen, die an den zweiten, im Winkel angeordneten Rändern angreifen und die Zunge (82) in eine zentrierte Position in der Statornut (32) drücken.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (62) eine erste, im Winkel angeordnete Oberfläche (86) neben der Zunge (82) aufweist, die Brücke (100) eine zweite, im Winkel angeordnete Oberfläche (96) parallel zu der ersten, im Winkel angeordneten Oberfläche (86) aufweist und die ersten und zweiten, im Winkel angeordneten Oberflächen (86, 96) durch eine axiale Trennung getrennt sind, wenn der Träger (62) und das Joch (66) in ihre Betriebsstellung eingebaut sind.

6.

Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die ersten und zweiten, im Winkel angeordneten Oberflächen (86, 96) ein Verriegelungsstück (68) eingesetzt ist, das den Träger (62) und das Joch (66) in ihren axialen Stellungen hält.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungsstück (68) einen Stift (72) aufweist, der durch das Verriegelungsstück hindurch und in den Träger (62) und/oder das Joch (66) ragt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (62), das Joch (66) und die Mittel (90) zum Ausüben einer radialen Kraft aus einem nicht-metallischen Material herstellt sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das nicht-metallische Material ein Fiber- bzw. Fasermaterial in einem gehärteten Harz ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Fiber- bzw.

Fasermaterial ein Glasfiber-Material enthält.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Fibern bzw. Fasern in dem Träger (62) parallel zu einer Achse des Trägers (62) und die Fibern bzw. Fasern in dem Joch (66) senkrecht zur Achse des Trägers angeordnet sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Joch (66) erste und zweite Schenkel aufweist, die durch eine Brücke miteinander verbunden sind, die Mittel zum Befestigen des Joches (66) erste und zweite Abstandsblöcke (54) neben der Statornut (32) aufweisen, die ersten und zweiten Abstandsblöcke (54) erste und zweite Abstandsblockverlängerungen (56) aufweisen, erste und zweite Zapfen (58) in den ersten bzw.

zweiten Abstandsblockverlängerungen (56) vorgesehen sind, wobei die ersten und zweiten Abstandsblockverlängerungen (56) einen nach innen ragenden Abschnitt (64) aufweisen, der sich auf einer vorbestimmten Strecke axial nach innen erstreckt, das Joch (66) erste und zweite Löcher (67) aufweist, die auf die ersten und zweiten, nach innen verlaufenden Abschnitte (64) passbar sind, und Mittel (74) vorgesehen sind zum Verbinden der ersten und zweiten Schenkel mit den ersten und zweiten Abstandsblockverlängerungen (56).

13. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Mittel (90) eine Wellenfeder aufweisen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenfeder (90) aus einem nicht-magnetischen Material hergestellt ist.

15.

Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Mittel eine Wellenfeder (90) und ein nicht-abschleifbares Füllband (94) zwischen der Wellenfeder (90) und dem Potentialstab (34) aufweisen derart, dass eine Beschädigung dieses Stabes (34) aufgrund einer Berührung mit der Wellenfeder (90) verhindert ist.

16.

Stator für eine Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einer der Statornuten (32) ein erstes und zweites Paar schwalbenschwanzförmiger Schlitze (46, 48) angeordnet sind, ein in diese Schlitze (46, 48) einpassbarer Keil (40) eine erste radiale Kraft auf den Potentialstab (34) und den Ankerstab (36) ausübt, die Abschrägung an dem einen äusseren Ende des Stators das erste und zweite Paar von schwalbenschwanzförmigen Schlitzen (46, 48) schneidet und damit die erste radiale Kraft des Keils (40) auf den Potentialstab (34) und den Ankerstab (36) verkleinert, und dass der Träger (62) in diese Schlitze (46, 48) in dem Stator einpassbar ist.

17.

Stator nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator ein Blechpaket (14) umfasst, welches aus Blechen gebildet ist, mit einer nutförmigen \ffnung, die, wenn der Stator zusammengesetzt ist, eine Statornut bildet, mit dem ersten Paar schwalbenschwanzförmiger Schlitze in der \ffnung an einem ersten Radius von einer Achse des Stators, mit dem zweiten Paar schwalbenschwanzförmiger Schlitze in der \ffnung an einem zweiten Radius von der Statorachse, das erste Paar schwalbenschwanzförmiger Schlitze den Keil zum Befestigen wenigstens eines Ankerstabes in der Nut aufnimmt und das zweite Paar schwalbenschwanzförmiger Schlitze den Keil zum Befestigen eines Potentialstabes und wenigstens eines Ankerstabes in der Nut aufnimmt,

womit entweder Ankerstäbe allein oder ein Potentialstab und wenigstens ein Ankerstab in der Nut befestigbar sind durch Auswahl des Paares schwalbenschwanzförmiger Schlitze, das den Keil aufnimmt.

18. Stator nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator einen ringförmigen Statorkern aus magnetischem Material umfasst, mit mehreren axial angeordneten Statornuten in einer inneren Oberfläche des Statorkerns, mit wenigstens einem Ankerstab in jeder der Statornuten, wobei wenigstens eine der Statornuten einen Potentialstab auf dem wenigsten einen Ankerstab enthält, wenigstens eine zweite Statornut nur den wenigstens einen Ankerstab und keinen Potentialstab enthält, mit einem ersten und zweiten Paar von gegenüberliegenden, schwalbenschwanzförmigen Schlitzen in den Seiten der ersten und zweiten Statornuten,

wobei das erste Paar schwalbenschwanzförmiger Schlitze einen ersten radialen Abstand von der Kernachse hat, wobei im ersten radialen Abstand ein erster Keil in der Nut zur Befestigung des wenigstens einen Ankerstabes in der zweiten Statornut angeordnet ist, und das zweite Paar schwalbenschwanzförmiger Schlitze an einem zweiten radialen Abstand vorgesehen ist, der kleiner als der erste radiale Abstand ist, wobei im zweiten radialen Abstand ein zweiter Keil in der Nut zum Befestigen des Potentialstabes auf dem wenigstens einen Ankerstab in der ersten Statornut angeordnet ist, wobei durch eine selektive Anordnung von ersten oder zweiten Keilen in den ersten oder zweiten Paaren schwalbenschwanzförmiger Schlitze entweder Ankerstäbe allein oder Ankerstäbe mit einem Potentialstab darauf in einer Statornut befestigbar sind.