DEP0016485DA

DEP0016485DA - Arrangement of a laminated stator core in the housing of electrical machines

Info

Publication number: DEP0016485DA
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dr. Mannheim Müllner
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Publication date: 1951-02-15

Description

Insbesondere bei Wechselstrom-Generatoren und Motoren wird das ringförmige Statorblechpaket durch Schwalbenschwanzverkeilung oder -Verbolzung mit dem Maschinengehäuse verbunden. Diese Verbindung ist starr, sodass Relativbewegungen zwischen Blechpaket und Gehäuse nicht möglich sind. Im Betrieb hat das Blechpaket eine höhere Temperatur als das dieses Blechpaket umschließende Gehäuse, und es entsteht dadurch in ersterem eine Druck-, in letzterem eine Zugspannung.In the case of alternating current generators and motors in particular, the ring-shaped laminated stator core is connected to the machine housing by dovetail keying or bolting. This connection is rigid so that relative movements between the laminated core and the housing are not possible. In operation, the laminated core has a higher temperature than the housing enclosing this laminated core, and this results in the former being a compressive stress and the latter being a tensile stress.

In Maschinen mit kleiner Polzahl hat der Rücken des Blechpaketes verhältnismäßig große Querschnitte und somit auch ein verhältnismäßig großes Widerstandsmoment zur Aufnahme der Druckspannung. Hingegen kann bei vielpoligen Maschinen mit sehr großem Durchmesser wie z.B. bei langsam laufenden Wasserkraft-Generatoren der Blechring des Statorrückens den Druckkräften der Wärmedehnung nicht ohne weiteres standhalten. Es können besonders in diesem Fall Verwerfungen des Blechpaketes in Form von wellenförmigen achsialen Ausknickungen entstehen.In machines with a small number of poles, the back of the laminated core has a relatively large cross-section and thus a relatively large section modulus to absorb the compressive stress. In contrast, in multi-pole machines with a very large diameter, such as slow-running water power generators, the sheet metal ring of the stator back cannot easily withstand the compressive forces of thermal expansion. In this case, in particular, the laminated core can be warped in the form of wave-shaped axial buckles.

Erfindungsgemäß soll diesem Mangel der starren Konstruktion abgeholfen werden, in dem insbesondere bei großen langsam laufenden Maschinen das Blechpaket des Stators in das Gehäuse der Maschine elastisch eingebaut wird, sodass die Wärmeausdehnung ohne Entwicklung übermäßig hoher Druckkräfte vor sich gehen kann. Eine allseitige am Gehäuse und Blechpaket angeordnete und radial nach innen wirkende Federung sorgt dafür, dass Ausdehnung und Zusammenziehen konzentrisch zur Maschinenachse erfolgen.According to the invention, this deficiency of the rigid construction is to be remedied in that the laminated core of the stator is elastically built into the housing of the machine, especially in the case of large, slow-running machines, so that the thermal expansion can take place without developing excessively high compressive forces. A spring system arranged on all sides on the housing and laminated core and acting radially inward ensures that expansion and contraction take place concentrically to the machine axis.

Es ist dabei zu berücksichtigen, dass bei eventuell auftretendenIt must be taken into account that if

Exzentrizitäten zwischen Läufer und Stator insbesondere von Vertikal-Maschinen der entstehende einseitige, magnetische Zug die Tendenz besitzt, die bereits vorhandene Exzentrizität zu vergrößern. Es wird deshalb die allseitige Federung so bemessen, dass infolge einer Mittelpunktverlagerung zur Wirkung kommende einseitige rückführende Gesamtfederkraft größer ist als der magnetische Zug.Eccentricities between rotor and stator, especially of vertical machines, the resulting one-sided, magnetic pull has the tendency to increase the already existing eccentricity. The suspension on all sides is therefore dimensioned in such a way that, as a result of a shift in the center point, the unilateral return total spring force that comes into effect is greater than the magnetic pull.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung liegt darin, dass insbesondere bei Vertikal-Maschinen das Blechpaket die Wärmebewegungen ohne Reibung zwischen Blechpaket und dessen Abstützteilen ausführen kann. Erreicht wird dies durch die Aufhängung des Blechpaketes an den federnden Gehäuseteilen.Another feature of the invention is that, particularly in vertical machines, the laminated core can execute the thermal movements without friction between the laminated core and its support parts. This is achieved by suspending the laminated core from the resilient housing parts.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.Some exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing.

Abb. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Maschine, bei der das Ständerblechpaket an Schraubenfedern aufgehängt ist, Abb. 2 und 3 dagegen zeigen Schnitte durch Maschinen, deren Blechpaket durch federnde Platten bzw. federnde leisten getragen wird. Abb. 3a zeigt einen Schnitt längs der Linie A-A durch Gehäuse und Blechpaket einer Maschine nachFig. 1 shows a section through a machine in which the stator core is suspended from helical springs, while Figs. 2 and 3 show sections through machines whose core is supported by resilient plates or resilient strips. Fig. 3a shows a section along the line A-A through the housing and laminated core of a machine

Abb. 3. Abb. 3b veranschaulicht eine Draufsicht auf das Blechpaket von der Maschinenachse her.Fig. 3. Fig. 3b illustrates a top view of the laminated core from the machine axis.

In der Abb. 1 sind über den gesamten Umfang des Gehäuse G der Maschine verteilte Schraubenfedern F angebracht, die gegen die Schwalbenschwanzkeile K des Blechpaketes B nach innen drücken und die sich nach außen gegen das Gehäuse G abstützen. Bei dieser Art der federnden Aufhängung ist im Fall von Vertikal-Maschinen eine seitliche Bewegung des Blechpaketes nur unter Überwindung von Reibungswiderständen möglich, die an der Auflagefläche des Blechpaketes auf seinen Abstützteilen auftreten.In Fig. 1, helical springs F are distributed over the entire circumference of the housing G of the machine, which press inwards against the dovetail wedges K of the laminated core B and which are supported against the housing G outwards. With this type of resilient suspension, in the case of vertical machines, lateral movement of the laminated core is only possible by overcoming the frictional resistances that occur on the support surface of the laminated core on its support parts.

Unabhängig von solchen Reibungskräften sind die Anordnungen nach Abb. 2 und 3. Es sind in Abb. 2 zwischen dem Gehäuse G und den Schwalbenschwanzkeilen K des Blechpaketes B federnde Platten P eingespannt. Diese Platten sind sowohl an das Gehäuse G als auch an die Schwalbenschwanzkeile K angeschraubt, sie können ohne weiteres das Gewicht des Blechpaketes tragen und gestatten diesem also reibungslose Wärmebewegung.The arrangements according to FIGS. 2 and 3 are independent of such frictional forces. In FIG. These plates are screwed both to the housing G and to the dovetail wedges K; they can easily bear the weight of the laminated core and thus allow it to move freely through heat.

In Abb. 3 werden die federnden Glieder durch elastische Leisten L ge- bildet, die parallel zur Maschinenachse angeordnet, an ihren Enden mit dem Gehäuse G und in ihren mittleren Teilen mit dem Blechpaket B fest verbunden sind. Da die Einspannstellen an den Enden der Leisten bei der durch die Wärmewirkung verursachten Durchbiegung die Tendenz haben, sich einander zu näher, werden die Gehäuseflansche E mit Schlitzen 3 versehen, wodurch die Befestigungsstellen der federnden Leisten L eine bestimmte Nachgiebigkeit erhalten und eine Durchbiegung der Leisten nicht behindern.In Fig. 3 the resilient links are connected by elastic strips L forms, which are arranged parallel to the machine axis, are firmly connected at their ends to the housing G and in their middle parts to the laminated core B. Since the clamping points at the ends of the strips have the tendency to get closer to each other when the bending caused by the heat effect, the housing flanges E are provided with slots 3, whereby the fastening points of the resilient strips L receive a certain flexibility and a deflection of the strips does not hinder.

Claims

1.) Arrangement of a laminated stator core in the housing of electrical machines, characterized in that the laminated core of the stator is elastically built into the machine housing.

2.) Arrangement according to claim 1, characterized in that between the laminated core of the stator and the housing of the machine an all-round radially inwardly acting suspension (helical spring) is attached (Fig. 1).

3.) Arrangement according to claim 1 or 2, in particular for vertical machines, characterized in that this suspension is dimensioned so that the unilaterally returning total spring force coming into effect as a result of a center shift is greater than the magnetic train.

4.) Arrangement according to claim 1, characterized in that the laminated core is suspended to avoid frictional resistance in the heat movement on the resilient parts of the housing (Fig. 2 and 3).

5.) Arrangement according to claim 3 and 4, characterized in that resilient plates (P) are used which are firmly connected on the one hand to the housing (G) and on the other hand with the dovetail wedge (K) engaging in the laminated core (B) (Fig. 2).

6.) Arrangement according to claim 3 or 4, characterized in that strips (L) arranged parallel to the machine axis are used as resilient members, which are firmly connected at their ends to the housing flanges (E) and in their middle parts to the laminated core (B) (Fig. 3).

7.) Arrangement according to claim 6, characterized in that the housing flanges (E) have slots (S) in the spaces between the strips in the radial direction (Fig. 3).