JPH02179236A - 水平軸線を有する電気的な機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、水平軸線全方する電気的な機械でろって、積
層されたステータコアを備え、このステータコアが周方
向全体に亘って分配された固是くさび体を介して画直に
しかも相互間隔全おいて配置された少なくとも２つの環
状の支持板内に固定されていて、この支持板自体が固定
部材を介して機械のケーシングに結合されてｈる形式の
ものに関する。

従来の技術 上記形式の機械は、例えばＨＰ−Ｐａ ０１６６ｉ　１４号明細書又は１９８８年９月２３日出
顧ＣＨ−＠−肝出顧３５５７／８８号明細書で公知であ
る。

全出力範囲をガスで冷却される電気的な機械においては
積層されたステータコア内で著しい軸方向および半径方
向のひずみが生じ、このようなひずみはでさるだけ均一
に分配されてケーシングに伝達されねばならなｈｏ このことはｇｐ−ｐｓ０１６６１１４号明細書から公知
の空冷式のタービン発電機のばあ込、電気的な機械の軸
線に対して垂直にしかも相互間隔をおｈて平行に配置さ
れた支持板金用りて積層されたステータコアを側方で懸
架することによって行なわれる。電気的な機械の運転中
に発生する振動および熱応力金できるだけわずかにする
ために、支持板は環状に形成されかつ水平な対称平面の
両範囲で両側で垂直に直線的にのびる拡大部を介して固
定部材を用いてケーシング下側部分に結合されて論るに
過ぎな騒。支持板の大部分の周方向区分はケーシング下
側部分およびケーシング上側部分から間隔をおいて配置
ａされている。、ｔｊｔ層されたステータコアは周方向
全体に亘って均一に分配された固定くさび体金介して支
持板内に固定されている。固定部材はそれぞれ支持板の
拡大部に溶接されている固定板と、固定板に溶接されて
いる水平軸線を有する管片とから構成されてｈる。積ノ
ーされたステータコアのこのような固定形式によって取
付けが簡単になりかつ溶接子べき構成部分に接近し易く
なりかつ溶接継ぎ目の質を良くすることができる。

しかしながら公知の配置形式では、積層されたステータ
コア金差嵌めることができるようにするために、必ずは
ぼ機械の水平な対称平面で分割されたケーシングが使用
されねばならない。

従って簡単に水素による冷却形式に移行することができ
なｈｏそれと論うのも特にケーシング下側部分とクーシ
ング上側部分との間の分割面がシール性に関して問題を
生ぜしめるからである。

このような機械におｈて分割されてないケーシングを使
用できるようにするために冒頭に述べたＯＨ−特許出願
３５５７／８８号明細書において、環状の支持板に固定
された固定板を、一方の機械端部からみて他方の機械端
部に向けて段階的に位置する異なる直径上に配置しかつ
これに応じてケーシングにおける所属の固定点も同様に
段階的に設けることが提案されている。

このはあい横壁は２部分から成りかつ積層されたステー
タコアに固定された第１のリングとケーシングに固定さ
れた第２のリングとから成ってｈて、このばめｒリング
の自由端部はオーバーラツプされていてかつオーバーラ
ツプ範囲で少なくとも軸方向で弾性的なシールが設けら
れている。他方の機械端部からみて第１のリングの外径
はそれぞれ第１のリングに隣接するＷＪ２のり／グの内
径よりも小さく形成されて＾る。

このような機械は（軸方向で）分割されてないケーシン
グの使用を可能にする。それというのも（場合によって
はステータ巻線を備えた）積層すれたステータコアをケ
ーシング内に押込むことができるからである。このよう
な密閉されたケーシングは極めて簡単に気密にできかつ
水素による冷却形式のばあ＾高ｈガス圧（はｌＸ１０バ
ール〕にも耐える仁とができる。

１ｐ−ｐｓ０１６６１１４号並びにＣＨ−特許出願６ノ
５７／８８号明ｍ書による公知の構成にお１４てはロー
タの回転する磁界に基づいて積層されたコアの振動が生
じ、この振動はケーシングおよびケーシング支持部全弁
して機械基台に伝達される。

交流発電機から機械基台へのロータの回転する磁界によ
って生ぜしめられる積層されたコアの振動の不都合な作
用を除くために周知のように、ケーシングを基台に対し
てはね弾性的に支持するか又は中間フレーム内に保持さ
れた積層されたコアを不動に基台に固定されたケーシン
グにばね全弁して弾性的に結合するとｈう構成が提案さ
れた。最初に述べた配置形式のばらｈケーシングにおい
て振動が生じかつ場合によっては程度の差こそるれ不都
合な騒音が生ぜしめられるという欠点が生じ、他面ケー
シングの撮動を除くことのできる２査目の配置形式のは
あい、積層されたコアの半径方向撮動全可能にするばね
が積層されたコアに対して接線方向に配置されかつ、こ
のコアおよび外側のケーシングフレームに結合されるば
あいには比較的複雑なステータ構造が生ずる。

更に、ステータケーシング内部でステータケーシングの
リブに軸方向に配置されたばね部材を固定することも丁
でに公知である。前記はね部材には積ノーされたコアが
、このコアが弾性を利用して半径方向で振動できるよう
に、支持されている。この配置形式のばあい、撮動負荷
は積層されたコアの全長に亘って機械ケーシングに伝達
される。

発明が解決しようとする問題点 本発明゛の課題は上記公知技術から出発して、複雑なば
ねおよび／または支持部材を用いずに済みかつ従って簡
単かつ経済的な構造を有することがでキ、シかもこれに
もかかわらず積層されたステータコアと機械基台との間
ではね弾性要素を有することのできる、水平軸線を有す
る電気的な機械を提供することにある。

問題点を解決するための手段 前記課題は冒頭に述べた形式の水平軸線全方する電気的
な機械において本発明によれば、支持板とケーシングと
を結合する固定部材かはｔＸ機械の垂直な対称平面内に
又にはＩ！機械の垂直な対称平面に対して対称的に支持
板の下端および上端に配置されていて、機械ケーシング
がはぼ機械ケーシングの水平な対称平面の範囲内にのみ
配置された側方のケーシング支持部材を介して基台に支
持されと込ることによって解決された。

発明の作用効果 本発明の構成によって、固定部材間のケーシング区分も
しくはクーシング壁がばね弾性要素として作用するため
に本来又は飼育に使用されるばね弾性部材を用Ａずに積
層されたステータコアを基台に対してはね弾性的に支持
することができる。

垂直な対称平面内で直径方向で向かい合って位置する２
つの固定個所の他に、下側の固定個所を垂直な対称平面
内にかつ上側の固定個所を２つの個所に分割して配置す
ることもでき、これら個所は前記対称平面に対して対称
的に互いに４５度“鷹での角度ｔ−ｇして配置されてい
る◎下側で２つの対称的な固定個所全かつ上側で中央の
固定個所を有する配置形式又は上側および下側でそれぞ
れ２つの対称的な固定個所含有する配置形式も可能であ
る。論ずれのはめいでも固定個所とケーシング支持部分
との間に十分長い壁区分が残され、この壁区分が本発明
によるを はね弾性作用保証する。

実施例 第１図による電気的な機械のステータの概略的な横断゛
面図では積層されたステータコア１は下側の固定部材２
と上側の固定部材３と全弁してケーシング４内に配置さ
れている。固定部材２、　　：ｌｊ、機械の垂直な対称
平面Ｖ内に位置してイル。ケーシング４は機械の水平な
対称平面の範囲に配置されたｔＨｉｔ万のケーシング脚
部５．６を介して基台１に支持されかつ公知の形式で脚
部金倉して基台に締結されている。機械が運転されたば
あい回転数の周波数で磁界が回転する。

この磁界によって積層されたステータコア１は（２極式
の機械のばあい回転するだ円内でかつ４極式の機械のは
あい回転する四角形内でかつ６極式の機械のばあい回転
する六角形内等で）変位するようになる。このコア変形
はステータケーシングの振動および磁気的な騒音の原因
となる（ベルリンｅハイデルベルク・ニューヨーク在ス
ブリンガー出版社発行、ヴイードマン／クレ／ベルガー
著”電気的な機械の構造”１９６７年度版、第６３７、
第３３８ページ参照）。前記変形は固定部材２．３ｔ−
介してケーシング４に伝達されかつケーシング外套の適
当な周期的な変形を生ぜしめる。固定部材２．３とケー
シング脚部５．６との間のケーシング区分は比較的著し
く長くｗ成されてｈるので、ケーシング区分は積層され
たステータコア１の固定個所と一万はケーシングおよび
他方はケーシング脚部５．６との間ではね弾性要素とし
て作用し、従って別個のばね弾性部材を使用せずに隣み
かつこれにもかかわらず積層されたステータコア’ｔＭ
臼７上にはね弾性的に支持できる。

第２図による変化実施例では直径方向で互いに向き合う
固定個所（第１図）の代りに上側の固定個所が２つの固
定部材３ａ、３ｂに分割されている。これら固定部材は
対称平面Ｖに対して対称的に位置しかつこの対称平面Ｖ
に対して角度αだけ傾けられている。角度αの大きさは
事実上固定部材３ａ、３ｂの設計てよるだけで規定され
る最小値とほぼ４５度との間である。

第６図による実施例では上側で１つの固定部材３が垂直
な対称平面Ｖ内に設けられかつ下側の固定個°所が２つ
の固定部材２ａ＋２ｂに分割されていて、これら固定部
材は対称平面Ｖに対して角度βだけ傾けられている。

更に第４図では、対称平面に対して対称的にそれぞれ２
つの固定部材対２ａ、２ｂおよび３ａ＋３ｂ’ｔ−有す
る、第２図と第３図との実施例を組合わせた変化実施例
を示して込る。

第１図で示した実施例に関連して以下に本発明による機
械全詳述する。

第５図および第６図では、軸方向で相互間隔全おいて配
置された積層された分割コア組１１゜１２゜１３，１４
．１５から成る積層されたステータコア１が環状の支持
板１６．１７および固定部材２．３金介してケーシング
４内に懸架されている。このばあい第６図で図示されて
いるように、このような懸架は機械の垂直な対称平面内
で行なわれる。

支持板１１３．１７は固定部材２．３の範囲で側方の（
垂直にのびる）拡大部１８（第６図参照）１−有してい
る。

積層されたステータコア１内には外周面に亘って均一に
分配された＃＄１９が設けられていて、これら溝内には
例えば方形横断面の圧入ビン２０が配置されていて、こ
れら圧入ビンは積層されたステータコアを軸方向で固定
するのに用いられる。

圧入ビン２０は固定くさび体２１’を介して環状の支持
板１６．１７に溶接されていて、このばあい固定くさび
体２．１は支持板１８．１７内の軸方向にのびるスリッ
ト２２内に位置している。このばｂい溶接継ぎ目は符号
２３で示されている。

ケーシング４内での環状の支持板１６．１７の懸架形式
は第５図で極めて詳細に図示されている。

拡大部１ａには水平および軸方向にのびる固定板２４が
溶接されている。ケーシング４はこの固定板２４の範囲
でボックス状の開口を備えていて、この開口内には片側
で開いたボックスが溶接されている。垂直なボックス壁
は符号２５．２’６．２７．２８で示されていてかつボ
ックス底部２９は１１１′！′固定板２４に対して面平
行にのびてｈる。各ボックス底部２９は実施例では２つ
の円形の孔３０．３１ｔ−有してかて、これら孔を介し
て画面軸線を有する管片３２゜３３が差込まれている。

前記管片は固定板２４に突き合わせ溶接されしかもボッ
クス底部２９内でも溶接されて込る・ボックスはそれぞ
れねじ嵌められるカバー３４によって閉じられている。

ケージフグ内に積層されたステータコアを（後で記述す
るように）取付ける前にケーシング壁にボックスが溶接
されるので、すべての溶接個所には容易に接近すること
がでさひＡてはシール性を申し分なく制御することがで
きる。

ガスで冷却される電気的な機械のは６ｔｎ積層されたス
テータコア１とケーシングとの間のスペースは多数の、
例えば少なくとも３つの環状室に分割されていて、この
環状室は積層された分割コアｍ１１．１２．１３．１４
．１５間のスペースを介してロータからステータもしく
はステータ巻線に冷却ガスを供給および排出するのに用
いられる。

前記環状室（第５図では２つの環状室３６゜３１のみを
図示）は半径方向にのびる２部分から散る仕切り壁によ
って形成されている。このばあい各仕切り壁は積層され
たステータコア１に溶接された第１のリング３ａ、３９
．４０とケーシング４．の内壁に溶接された第２のリン
グ４１．４２．４３とから構成されている。リングは半
径方向でオーバーラツプ式れでいてかつオーバーラツプ
範囲で第１のリングにかぶせられるＵ字形横断面の弾性
的なシールリング４４によってシールされている。付加
的にシールリングは外向きのシール舌片４５ｔ−有して
いる。

場合によっては丁でにステータ巻線を備えた積層された
ステータコア１をケーシング４内に軸方向で挿入できる
ようにするために、固定板２４および所属のボックス底
部２９は挿入側からみて次第に縮小する直径上に配置さ
れる。同じことは°第１のり／グ３８．３９．４０の外
径および第２のリング４１．４２．４３の内径について
も該当する。このばあｈ１支持板１１の固定板２４の高
さで外径がリング４２の内径よりも小さくされてＡてか
つリング３９の外径が支持板１６に属する直径方向で互
いに向き合うボックス底部間の間隔よりも小さくされね
ばならない。

このようにするだけで、積層されたステータコア１ｔ−
（＊軸側では左側から右側へ矢印方向で）ケーシング４
内に挿入することができる。

ケーシング４内に積層されたステータコア１を挿入した
後で両機械部分は互論に調整されかつ一時的に互いに固
定される。孔３０．３１内には適当に所定長さに切断さ
れた管片３２゜３３が差込ｌれて、まず固定板２４に突
き合わせ溶接され、このばあい溶接継ぎ目２３は管片の
内周面に設けられる。ボックス底部２９（ひいてはケー
シング）における管片の溶接は管片の外周面で行なわれ
る。基本的にＫＰ−ＰＳｏｌ　６６１１４号明細書で対
象としているこの固定形式は全く誤差問題を生ぜしめな
い。第１のリングおよび第２のリングにおける場合によ
って生ずる軸方向の誤差はシールリング４４の軸方向の
弾性度によって受は止められる。

当然本発明はＥＰ−ＰＳ０１６６１１４号明細書による
固定部材２．３に限定されるものではない。

積層されたステータコア全体をクールング内に挿入する
という可能性を放棄したばあい、固定部材２．３および
リング３８．３９，４０゜４１．４２．４３ｔ−段階的
に配置する必要はない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の有利な実施例金示すものであって、第１
図はそれぞれ１つの固定個所全方する電気的な機械の概
略的な横断面図、第２図は１つの下側の固定個所と２つ
の上側の固定個所を有する第１図によるＭ東形式のｍｌ
の変化実施例図、第３図は１つの上側の固定個所と２つ
の下側の′固定個所とを有する第１図による懸架形式の
第２の変化実施例図、第４図はそれぞ九２つの下側およ
び上側の固定個所を有する第１の懸架形式の第３の変化
実施例図、第５図は第１図による下側および上側の懸架
形式全詳細に示した、垂直な対称平面での電気的な機械
のステータの縦断面図、第６図は第５図Ａ−Ａ線に沿っ
たステータの横断面図である。 １・・・ステータコア％　２１　３，２ａ、２ｂ。 ３ａ、３ｂ・・・固定部材、４・・・ケーシング、５゜
６・・・クールング脚部、１・・・基台、１１．１２゜
１３．１４．１５・・・分割コア組、１８．１７・・・
支持板、１６・・・拡大部、１９・・・溝、２０・・・
圧入ビン、２１・・・固定くさび体、２２・・・スリッ
ト、２３・・・溶接継ぎ目、２４・・・固定板、２５．
２６゜２７．２Ｂ・・・ボックス壁、２９・・・ボック
ス底部、３０．３１・・・孔、３２．３３・・・管片、
３４・・・カバー　３５・・・スペース、３δ、３７・
・・環状室、３８．３９．４０，４１．４２．４３・・
・リング、４４・・・クールリング、４５・・・７−Ａ
４片％　Ｖ・・・対称平面 ＦＩＧ１ ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、３ ＦＩＧ　４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水平軸線を有する電気的な機械であつて、積層され
   たステータコア（１）を備え、このステータコアが周方
   向全体に亘つて分配された固定くさび体（２１）を用い
   て垂直にしかも相互間隔をおいて配置された少なくとも
   ２つの環状の支持板（１６、１１）内に固定されていて
   、この支持板自体が固定部材（２、３）を介して機械の
   ケーシング（４）に結合されている形式のものにおいて
   、支持板（１６、１７）とケーシング（４）とを結合す
   る固定部材がほぼ機械の垂直な対称平面（Ｖ）内で又は
   ほぼ機械の垂直な対称平面（Ｖ）に対して対称的に支持
   板（１６、１７）の下端および上端に配置されていて、
   機械ケーシング （４）がほぼ機械ケーシングの水平な対称平面の範囲内
   にのみ配置された側方のケーシング支持部材（５、６）
   を介して基台（７）に支持されていることを特徴とする
   、水平軸線を有する電気的な機械。 ２、対で配置された固定部材（２ａ、２ｂ；３ａ、３ｂ
   ）が支持板（１６、１７）の上端および／または下端に
   設けられている、請求項１記載の機械。 ３、固定部材（２ａ、２ｂ；３ａ、３ｂ）が垂直な対称
   平面（Ｖ）に対して対称的にかつこの対称平面に対して
   所定の角度（αもしくはβ）だけ傾けて配置されていて
   、このばあい両角度が設計上起因するわずかな角度と最
   大６０度との間である、請求項２記載の機械。 ４、環状の支持板（１６、１７）が垂直な対称平面（Ｖ
   ）の範囲で拡大部（１８）を備えていて、この拡大部に
   水平および軸方向にのびる固定板（２４）が溶接されて
   いて、この固定板（２４）が垂直軸線を有する管片（３
   ２、３３）に溶接されていて、この管片が更に間接的又
   は直接にケーシング（４）に溶接されている、請求項１
   から３までのいずれか１記載の機械。 ５、ケーシング（４）と固定板（２４）との固定が機械
   ケーシング（４）内のボックス状の凹所の底部において
   行なわれる、請求項４記載の機械。 ６、環状の支持板（１６、１７）に固定された固定板（
   ２４）が、一方の機械端部からみて他方の機械端部に向
   けて段階的に縮小する異なる直径上に設けられていて、
   これに相応してケーシング（４）における所属の固定点
   が同様に段階的に設けられている、請求項１から５まで
   のいずれか１記載の機械。 ７、個々の固定部材（２、３）の間に半径方向の横壁が
   設けられていて、この横壁が積層されたステータコア（
   １）とケーシング（４）との間の環状室を個々の室（３
   ６、３７）に分割している、請求項１から６までのいず
   れか１記載の機械。 ８、横壁がそれぞれ２部分から成つていてかつ積層され
   たステータコア（１）に固定された第１のリング（３８
   、３９、４０）とケーシング（４）に固定された第２の
   リング（４１、４２、４３）とから構成されていて、こ
   れらリングの自由端部がオーバーラップされていてかつ
   オーバーラップ範囲に少なくとも軸方向で弾性的なシー
   ル（４４）が設けられていて、他方の機械端部からみて
   第１のリング （３８、３９、４０）の外径がそれぞれ第１のリングに
   隣接する第２のリング（４１、 ４２、４３）の内径よりも小さく形成されている、請求
   項７記載の機械。