SE539731C2 - Rotor för en elektrisk generator och förfarande för dess tillverkning - Google Patents

Rotor för en elektrisk generator och förfarande för dess tillverkning Download PDF

Info

Publication number
SE539731C2
SE539731C2 SE1650287A SE1650287A SE539731C2 SE 539731 C2 SE539731 C2 SE 539731C2 SE 1650287 A SE1650287 A SE 1650287A SE 1650287 A SE1650287 A SE 1650287A SE 539731 C2 SE539731 C2 SE 539731C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
disc
rotor
projection
jacket
rotor according
Prior art date
Application number
SE1650287A
Other languages
English (en)
Other versions
SE1650287A1 (sv
Inventor
Bernhoff Hans
Original Assignee
Vertical Wind Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vertical Wind Ab filed Critical Vertical Wind Ab
Priority to SE1650287A priority Critical patent/SE539731C2/sv
Priority to US16/080,538 priority patent/US20190074741A1/en
Priority to CN201780014866.XA priority patent/CN108781012A/zh
Priority to EP17760403.0A priority patent/EP3424132A4/en
Priority to PCT/SE2017/050194 priority patent/WO2017151047A1/en
Publication of SE1650287A1 publication Critical patent/SE1650287A1/sv
Publication of SE539731C2 publication Critical patent/SE539731C2/sv

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/28Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures
    • H02K1/30Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures using intermediate parts, e.g. spiders
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/278Surface mounted magnets; Inset magnets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K23/00DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
    • H02K23/58Motors or generators without iron cores
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/03Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies having permanent magnets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/46Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/47Air-gap windings, i.e. iron-free windings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Description

RÖTOR FÖR EN ELEKTRISK GENERATOR OCH FÖRFARANDE FÖR DESS TILLVERKNING UPPFINNINGENS OMRÅDE Föreliggande uppfinning hänför sig ur en första aspekt till en rötor för en elektrisk generator innefattande ett cylindriskt mantelparti och en förbindande struktur anordnad att förbinda mantel partiet med en rotoraxel, vilken struktur innefattar minst en plan skiva. Rotorn enlig uppfinningen kan vara av typen med permanentmagneter eller med rotorpoler.
Ur en andra aspekt hänför sig uppfinningen till en elektrisk generator försedd med en sådan rötor.
Ur en tredje aspekt hänför sig uppfinningen till ett förfarande för tillverkning av en sådan rötor.
UPPFINNINGENS BAKGRUND Rotorn till elektriska generatorer är konventionellt en cylindrisk stålkonstruktion på vars periferi magneterna ärfästade. Vanligtvis utgör stålkonstruktionen en enhetlig kropp. Tillverkningen av rotorn till en generator är normalt kostsam och precisionskrävande, speciellt då det är fråga om stora generatorer. Stora generatorer, i MW-storleksordningen innebär också avsevärda problem och kostnader relaterade till transporten. Av bl. a. dessa skäl finns exempel på hur en generators rötor på olika sätt är sammanfogad av delar som kan transporteras var för sig. Sådana slag av rotorer beskrivs i US 2014288267, CA 1104185, JP2012249386 och CN 201414060.
REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en rötor beskaffad så att tillverkningen av densamma kan ske på ett mer rationellt sätt än de gängse sätten. Ändamålet med uppfinningen är dessutom att uppnå ett tillverkningsförfarande som är motsvarande rationellt.
Detta ändamål ernås i enlighet med uppfinningens första aspekt genom att en rötor av det i patentkravets 1 ingress angivna slaget uppvisar de speciella särdrag som anges i kravets kännetecknande del. Således är rotorns skiva sammansatt av ett flertal plana skivelement som ingriper låsande i varandra på ett pussel-artat sätt innebärande att där ett första och ett andra skivelement möts så har dessa komplementär form med minst ett utsprång på det första skivelementet och ett motsvarande antal urtagningar av komplementär form och position på det andra, varvid ett utsprång på det första skivelementet ingriper i en urtagning i det andra skivelementet, vilken urtagning har samma form som utsprånget och varvid minst ett utsprång har varierande bredd med ett parti närmare utsprångets ytterände som är bredare än ett parti närmare skivelementets basdel - d.v.s. dess del som inte utgörs av utsprång - för åstadkommande av en formbunden låsning så att ett förband är bildat mellan det första och andra skivelementet.
Att skivan på detta sätt är sammansatt av ett flertal skivelement som pusslats ihop medger en enkel och rationell tillverkning jämfört med traditionell teknik, speciellt när det är fråga om stora generatorer. Genom utsprången och urtagningarna tillförsäkras en säkert förband som håller samman skivan. Skivan kan vara sammansatt såväl av skivelement med dessa ingripande utsprång/urtagningar som av skivelement utan sådan profil. Det föredrages dock att skivans samtliga skivelement är försedda med utsprång/urtagningar.
Enligt en föredragen utföringsform är skivan sektoriellt sammansatt och innefattar skivelement som ingriper i varandra längs i huvudsak radiella linjer, varvid vardera av dessa skivelement är i huvudsak sektorformat.
När generatorn inte är alltför stor är en sådan uppdelning av skivan normalt tillräcklig för att tillgodogöra sig uppfinningens rationalitetsvinster Enligt ytterligare en föredragen utföringsform är skivan såväl sektoriellt som radiellt sammansatt och innefattar skivelement som ingriper i varandra längs i huvudsak radiella linjer och skivelement som ingriper i varandra längs cirkulära linjer kring rotorns centrumaxel eller längs tangentiella linjer.
Speciellt vid större generatorer är det en fördel att skivan på detta sätt är uppdelad i element även i radiell led.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform innefattar åtminstone något av förbanden ett flertal av samverkande utsprång-urtagningar, varvid åtminstone ett av dessa samverkande utsprång-urtagning har nämnda formbundna låsning.
Med ett flertal inbördes ingrepp ökar förbandens tillförlitlighet och därmed skivans robusthet. Speciellt gäller det om flera av dem är utförda med låsningsverkan, vilket därför i många fall är att föredra.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform är utskottet hos nämnda formbundna låsning i huvudsak trapetsformat.
Trapetsformen är den enklaste formen som ger den angivna relationen och låsningsverkan, och underlättar såväl tillverkning av skivelementen som sammanfogningen av dem. I huvudsak trapetsformat betyder att det innefattar även att formen avviker något från den rent matematiska trapetsformen, t.ex. genom att hörn är avrundade.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform är vardera skivelement försett med såväl utsprång som urtagningar ingående i samma förband.
Detta bidrar ytterligare till att stärka förbandets hållfasthet, inte minst genom den symmetri i kraftupptagningen som därmed åstadkommes.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform har urtagningarna och utsprången ingående i samma förband hos ett skivelement sinsemellan komplementär form.
Detta ökar förbandets symmetri ytterligare och höjer dess hållfasthet.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform har ett flertal skivelement samma form och storlek.
Det medger en enhetlig framställning av dessa skivelement, skapar en inbördes utbytbarhet när de sammanfogas och ger en jämn fördelning av förbandens positioner på skivan. Därmed blir tillverkningen än mer rationell och skivan blir maximalt stabil. Dessa fördelar blir tydligare ju fler skivelement som överensstämmer med varandra på detta sätt. Vid en skiva där man t.ex. har en radiellt inre och en radiellt yttre grupp av skivelement kan skivan med fördel utformas så att alla radiellt yttre skivor överensstämmer med varandra och alla radiellt inre överensstämmer med varandra.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform uppvisar åtminstone några av skivelementen minst ett genomgående hål.
Det är normalt eftersträvansvärt att hålla skivans massa nere så långt som möjligt. Att uppta hål i skivorna är ett enkelt sätt att uppnå detta. Hålen tas upp i så många av skivelementen som hållfastheten medger, och ett och samma skivelement kan ha flera hål.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform innefattar den förbindande strukturen två skivor på axiellt avstånd från varandra.
Vid större generatorer medför det ökad stabilitet. Företrädesvis är båda skivorna sammansatta av skivelement i enlighet med uppfinningen. Företrädesvis är skivorna i huvudsak identiska.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform är skivorna belägna på lika avstånd från en respektive axiell ände av rotorn och nämnda avstånd är mindre än det axiella avståndet mellan skivorna.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform innefattar rotorn ett flertal radiellt förlöpande mellanväggar som förbinder de båda skivorna.
Detta stadgar upp rotorn.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform förbinder skruvförband skivelement med varandra.
Skruvförbanden medför en kompletterande förstärkning som ökar rotorns stabilitet.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform innefattar mantelpartiet minst ett mantelskikt, vilket mantelskikt är sammansatt av ett flertal bågformiga manteldelar som ingriper låsande i varandra på ett pussel-artat sätt innebärande att där en första och en andra manteldel möts så har dessa komplementär form med minst ett utsprång på den första manteldelen och ett motsvarande antal urtagningar av komplementär form och position på den andra, varvid ett utsprång på den första manteldelen ingriper i en urtagning i den andra manteldelen, vilken urtagning har samma form som utsprånget och varvid minst ett utsprång har varierande bredd med ett parti närmare utsprångets ytterände som är bredare än ett parti närmare manteldelens basdel - d.v.s. den del därav som inte utgörs av utsprång - för åstadkommande av en formbunden låsning så att ett förband bildas mellan den första och andra manteldelen.
Det innebär att principen att utföra rotorns skiva sammansatt av skivelement tillämpas även på mantelpartiet som här är sammansatt på ett motsvarande sätt, vilket medför fördelar av liknande slag även för mantelpartiet. Hela rotorn kan således tillverkas på ett rationellt sätt. Mantelpartiet kan vara sammansatt av manteldelar som uppvisar sådana komplementära utsprång/urtagningar och av manteldelar som saknar sådan profil. Alternativt kan samtliga manteldelar vara försedda med utsprång/urtagningar.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform innefattar mantelpartiet ett flertal av nämnda mantelskikt, vilka anligger mot varandra.
Mantelpartiet behöver normalt sett ha förhållandevis stor tjocklek, radiellt sett. Genom att utforma mantelpartiet i flera skikt kan vardera skikt utformas med en så pass liten tjocklek att det inte vållar några problem att tillverka manteldelar med den speciella profil som behövs för de låsande förbanden.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform är därvid ett mantelskikts förband belägna förskjutna i förhållande till förbanden hos närmast intilliggande mantelskikt.
Manteldelen blir därmed mer hållfast än om förbanden skulle ligga på samma ställe i perifeririktningen.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform förbinder skruvförband manteldelar med varandra.
Genom att även förstärka manteldelens förband på detta sätt så blir även mantelpartiet mer stabilt.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform innefattar rotorn ett flertal, i omkretsled fördelade, löstagbara demonteringsförband.
Med demonteringsförband avses i denna ansökan förband mellan delar som rotorn är sammansatt av och som med enkla åtgärder kan lösas så att rotorn delas upp i delar. Det förenklar transport av rotorn när den på detta sätt kan delas. Demonteringsförbanden kan utgöras av några av de förband som rotorn enligt uppfinningen är sammansatt av. Det är då i första hand fråga om radiellt riktade förband som förbinder sektorformiga skivdelar. Antalet demonteringsförband kan t. ex. vara tre stycken. De är lämpligtvis radiellt riktade och är med fördel jämnt fördelade i omkretsled.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform är rotorns diameter större än 2 m.
Fördelarna med en enligt uppfinningen sammansatt rötor är större ju större generatorn är. Sålunda är rotorer med en diameter över 2 m, t. ex. i intervallet 2 - 10 m, en speciellt betydelsefull applikation.
I enlighet med uppfinningens andra aspekt uppnås det uppställda ändamålet genom att en generator är försedd med en rötor enligt föreliggande uppfinning, speciellt i enlighet med någon av de föredragna utföringsformerna av densamma, vilket medför motsvarande respektive fördelar..
I enlighet med uppfinningens tredje aspekt uppnås det uppställda ändamålet genom att ett förfarande av det i patentkravets 21 ingress angivna slaget innefattar de i kravets kännetecknande del angivna åtgärderna. Förfarandet innefattar således stegen att: - tillverka ett flertal plana skivelement med en respektive profil så att skivelementen kan sättas ihop som ett pussel, där ett första och ett andra skivelement har komplementär form genom att det första skivelementet tillverkas med minst ett utsprång och det andra skivelementet tillverkas med ett motsvarande antal urtagningar av samma form och komplementär position och där minst ett utsprång har varierande bredd med ett parti närmare utsprångets ytterände är bredare än ett parti närmare skivelementets basdel, och vilka skivelement tillsammans bildar en cirkelskiva med centrumhål, - sammanfoga skivelementen till en cirkelskiva genom att på ett pussel-artat sätt infoga utsprång i komplementära urtagningar så att de ingriper låsande i varandra i ett formbundet förband, - fästa en rotoraxel i hålet och - fästa en cylindrisk kropp runt skivan.
Detta sätt att tillverka en rötor medför fördelar av motsvarande slag som angivits ovan för den uppfunna rotorn.
Enligt en föredragen utföringsform av det uppfunna förfarandet tillverkas skivelementen genom att skära ut dem ur plana skivor.
Den precision som erfordras för att skapa profilerna med utskott och urtagningar är normalt lättare att uppnå genom skäroperation än genom tänkbara alternativa metoder.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform skärs därvid skivelementen ut genom laserskärning.
Med laserskärning går det att uppnå en mycket god precision, ner till storleksordningen 0,01 mm. Skivor med tjocklek upp till något eller några tiotals mm. kan skäras ut med denna precision utan efterbearbetning. Den goda passning som därmed uppnås är värdefull när skivelementen ska pusslas ihop och förenklar detta. Skivans stabilitet blir dessutom bättre ju bättre skivelementen passar in i varandra.
Enligt ytterligare föredragna utföringsformer tillverkas rotorn i sådant utförande som framgår av någon av de ovan angivna föredragna utföringsformerna av denna.
Detta medför fördelar av motsvarande slag som beskrivits ovan för respektive utföringsform av rotorn.
Det torde förstås att ytterligare fördelaktiga utföringsformer kan utgöras av vilken som helst möjlig kombination av särdrag i de ovan beskrivna utföringsformerna och vilken som helst möjlig kombination av dessa särdrag med särdrag som framgår av beskrivningen av utföringsexempel nedan.
KORT BESKRIVNING AV FIGURERNA Fig. 1 är en perspektivvy av ett exempel på en generator enligt uppfinningen.
Fig. 2 är en perspektivvy av en del av rotorn i generatorn i fig. 1 Fig. 3 är en perspektivvy av en detalj i fig. 2.
Fig. 4 är en ändvy av en del av en detalj i fig. 2.
Fig. 5 är en schematisk ändvy av en skiva hos en rötor enligt ett alternativt utföringsexempel.
BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL Generatorn i fig. 1 har en intern rötor 1 och en extern stator 10. Rotorn 1 är vridfast fäst vid rotoraxeln 5. Statorn 10 är stelt förbunden med rotoraxelns 5 lager 12 vi sex balkar 11. Rotorn 1 är sammansatt av ett mantelparti 3 och två cirkulära skivor 4, varav endast den övre är synlig i figuren. Den andra skivan är belägen under den övre i figuren. På mantelpartiets 3 periferi är anordnade permanentmagneterför samverkan med statorlindningarna. De båda skivorna 4 bildar en struktur som förbinder mantelpartiet 3 med rotoraxeln 5.
Vardera skivan är sammansatt av tolv stycken i huvudsak sektorformiga skivelement 7, som är stelt och formfast förbundna med varandra. Skivan 4 är förbunden med rotoraxeln 5 genom ett inre skruvförband 13 och förbunden med mantelpartiet 3 genom ett yttre skruvförband 14. Vardera skivelement 7 är genom skruvförbanden 13, 14 fästade vid rotoraxeln 5 och mantelpartiet 3. Skivelementen 7 är sinsemellan förbundna med varandra dels genom att de hakar i varandra genom komplementära utsprång 8 och urtagningar 9 som griper in i varandra, så att ett formbundet förband etableras. Som förstärkning finns även ett skruvförband 15. Vardera skivelement 7 har ett genomgående hål 16.
Mantelpartiet 3 är sammansatt på ett liknande sätt. Det består av ett antal i axialriktningen långsträckta manteldelar 19, 20, 21 av tre olika utföranden. En första serie manteldelar 19 har rätlinjiga sidokanter, en andra serie manteldelar 20 har en rätlinjig sidokant åt ena hållet och profilerad sidokant åt det andra hållet och en tredje serie manteldelar 21 har en profilerad sidokant åt ena hållet och en rätlinjig sidokant åt det andra hållet. Den tredje seriens manteldelar 21 har större bredd i perifeririktningen än den andra seriens manteldelar 20. Den profilerade sidokanten hos den andra seriens manteldelar 20 är försedd med utsprång 23 och urtagningar 24 som griper in i komplementära utsprång och urtagningar på den profilerade sidokanten hos den tredje seriens manteldelar 21. Därigenom bildas ett formbundet förband dem emellan. Den första seriens manteldelar 19 är förbundna med de rätlinjiga sidokanterna hos den andra och tredje seriernas manteldelar 20, 21 genom respektive skruvförband 22, vilket innefattar en stödlist på utsidan.
Rotorns utformning framgår mer i detalj av fig. 2 som visar en perspektivvy av en del 1a av densamma. Delen 1a utgör 1/3 av rotorn 1 och omfattar således fyra av dess skivelement 7. I denna figur är även motsvarande del av den undre skivan 4a synlig. Rotorn ar anordnad att lätt kunna monteras och demonteras i dessa tre delar i syfte att underlätta transporter etc.
Mellan den övre 4 och den undre 4a skivan finns uppstyvande förbindelseanordningar 17, 18 som förbinder skivorna med varandra. Dessa är av två olika utförande. Det ena utförandet 17 är anordnat vid rotordelens 1a anslutningsändar mot de övriga rotordelarna. Den består av två rader med fyra axiellt riktade stänger 171 som i vardera änden ärfästade vid radiellt förlöpande lister 172, 172a. Endast den ena raden stänger är synlig i figuren. Den andra raden är fäst vid den rotordel som ska anslutas.
Listen 172a är fastskruvad vid skivelementet, varvid skruvförbandet även innefattar en stödplåt 173 på motstående sida. Stödplåt 173 är anordnad vid vardera ände i omkretsled endast vid den undre skivan 4a. Vid den övre skivan 4 är motsvarande stödplåtar fäst vid de rotordelar som ska sammanfogas med rotordelen 1a.
Det andra utförandet av förbindelseanordning 18 återfinns där skivelement i en och samma rotordel 1a möter varandra. Den består av en vägg181 som förlöper i ett radialplan och som i vardera axiella änden har en monteringsfläns 182. Vidare finns fyra axiellt förlöpande uppstyvningsflänsar 183 på vardera sidan om väggen 181. Väggen 181 har tre genomgående ovala hål 184. Monteringsflänsen 182 är fastskruvad i båda de skivelement som möter varandra längs väggen.
Då rotordelen 1a ska anslutas till de övriga två rotordelarna för att bilda en hel rötor pusslas dessa ihop genom att utsprången 8 på rotordelen 1a passas in i de komplementära urtagningarna på den intilliggande rotordelen och urtagningarna 9 på rotordelen 1a mottar de komplementära utsprången på den intilliggande rotordelen. Motsvarande sammanfogning sker längs respektive ytterkanter på mantelpartiet 3. Sedan skruvas den övre listen 172 på vardera förbindelseanordningen 17 fast på en respektive stödplåt (motsvarande 173) på intilliggande rotordel. Motsvarande förbindelseanordningar på intilliggande rotordel skruvas fast vid stödplåtarna 173.
Fig. 3 illustrerar mer i detalj hur vardera skivelement är utformat. Dess ena sidokant har fyra utsprång 8 och mellan dem tre urtagningar 9. Den andra sidokanten har i stället fyra urtagningar och tre mellanliggande utsprång. Vardera utsprång 8 har en yttre del 81 som är bredare i radiell riktning än en del 82 därav närmare skivelementets 7 basdel. Utsprången 8 och urtagen 9 har samma form. Skivelementets 7 utsprång 8 och urtagningar 9 vid dess i figuren främre kant är formade att ingripa i urtagningar/utsprång i ett intilliggande skivelement med en profilering motsvarande den hos i figuren bakre kanten hos skivelementet 7.
Skivelementet 7 uppvisar vidare ett antal skruvhål. De radiellt inre skruvhålen 25 är för att fästa skivelementet 7 vid en fläns hos rotoraxeln. De radiellt yttre skruvhålen 27 är för att fästa det vid en fläns på insidan av mantelpartiet. Skruvhålen 26 är för att fästa skivelementen vid förbindelseanordningar 17 eller 18 beskrivna ovan i anslutning till fig. 2.
Skivelementet 7 är utskuret genom laserskärning. Det ger en precision på ca 0,01 mm, vilket tillförsäkrar en god överensstämmelse med god passning mellan utskotten och urtagningarna. Fig 4 illustrerar hur mantelpartiet är sammansatt av ett flertal skikt 3a, 3b, 3c. Vardera skikt är som ovan beskrivits sammansatt av manteldelar. Förbanden 31a, 32a, 33a, 34a respektive 31b, 32b, 33b, 34b och 31c, 32c 33c, 34c mellan manteldelarna är förskjutna i perifeririktningen så att de ingenstans ligger i samma radialplan. Fig. 5 illustrera ett alternativt exempel på en skiva 41 hos rotorn. Skivan är i detta exempel sammansatt av en grupp radiellt yttre skivelement 71 och en grupp radiellt inre skivelement 72. Förbandet 73 mellan ett yttre 71 och ett inre 72 skivelement kan vara i enlighet med principen förde radiellt riktade förbanden som beskrivits ovan eller utgöras av skruvförband.

Claims (24)

1. Rötor (1) för en elektrisk generator innefattande ett cylindriskt mantelparti (3) och en förbindande struktur anordnad att mekaniskt förbinda mantelpartiet (3) med en rotoraxel (5), vilken struktur innefattar minst en plan skiva (4, 4a, 41), kännetecknad av att skivan (4, 4a,41) är sammansatt av ett flertal plana skivelement som innefattar skivelement (7, 7a, 7b) som ingriper låsande i varandra på ett pussel-artat sätt innebärande att där ett första (7a) och ett andra (7b) skivelement möts så har dessa komplementär form med minst ett utsprång (8) på det första skivelementet (7a) och ett motsvarande antal urtagningar (9) av samma form och komplementär position på det andra skivelementet (7b), varvid ett utsprång (8) på det första skivelementet (7a) ingriper i en urtagning (9) i det andra skivelementet (7b), och varvid minst ett utsprång (8) har varierande bredd med ett första parti (81) närmare utsprångets (8) ytterände som är bredare än ett andra parti (82) närmare skivelementets basdel för åstadkommande av en formbunden låsning så att ett förband är bildat mellan det första (7a) och andra (7b) skivelementet.
2. Rötor enligt patentkravet 1, vid vilken skivan (4) är sektoriellt sammansatt och innefattar skivelement (7, 7a, 7b) som ingriper i varandra längs i huvudsak radiella linjer, varvid vardera av dessa skivelement (7, 7a, 7b) är i huvudsak sektorformat.
3. Rötor enligt patentkravet 1, vid vilken skivan (41) är såväl sektoriellt som radiellt sammansatt och innefattar skivelement som ingriper i varandra längs i huvudsak radiella linjer och skivelement som ingriper i varandra längs cirkulära linjer kring rotorns centrumaxel eller längs tangentiella linjer (73).
4. Rötor enligt något av patentkraven 1-3, vid vilken åtminstone något av förbanden innefattar ett flertal av samverkande utsprång-urtagningar (8, 9), varvid åtminstone ett av dessa samverkande utsprång-urtagningar har nämnda formbundna låsning.
5. Rötor enligt något av patentkraven 1-4, vid vilken utsprånget (8) hos nämnda formbundna låsning är i huvudsak trapetsformat.
6. Rötor enligt något av patentkraven 1-5, vid vilken vardera skivelement (7, 7a, 7b) är försett med såväl utsprång (8) som urtagningar (9) ingående i samma förband.
7. Rötor enligt patentkravet 6, vid vilken urtagningarna (8) och utsprången (9) ingående i samma förband hos ett skivelement (7, 7a, 7b) har sinsemellan komplementär form.
8. Rötor enligt något av patentkraven 1-7, vid vilken minst två skivelement (7, 7a, 7b) har inbördes samma form och storlek.
9. Rötor enligt något av patentkraven 1-8, vid vilken åtminstone några av skivelementen (7, 7a, 7b) uppvisar minst ett genomgående hål (16).
10. Rötor enligt något av patentkraven 1 -9, vid vilken den förbindande strukturen innefattar två skivor (4, 4a) på axiellt avstånd från varandra.
11. Rötor enligt patentkravet 10, vid vilken skivorna (4, 4a) är belägna på lika avstånd från en respektive axiell ände av rotorn (1) och att nämnda avstånd är mindre än det axiella avståndet mellan skivorna (4, 4a).
12. Rötor enligt något av patentkraven 10 eller 11, vid vilken ett flertal radiellt förlöpande mellanväggar (181) förbinder de båda skivorna (4, 4a).
13. Rötor enligt något av patentkraven 1 -12, vid vilken skruvförband (15) förbinder skivelement (7, 7a, 7b)) med varandra.
14. Rötor enligt något av patentkraven 1-13, vid vilken mantelpartiet (3) innefattar minst ett mantelskikt (3a, 3b, 3c), vilket mantelskikt är sammansatt av ett flertal bågformiga manteldelar (19, 20, 21) som innefattar manteldelar (20, 21) som ingriper låsande i varandra på ett pussel-artat sätt innebärande att där en första (21) och en andra (20) manteldel möts så har dessa komplementär form med minst ett utsprång (23) på den första manteldelen (21) och ett motsvarande antal urtagningar (24) av komplementär form och position på den andra manteldelen (20), varvid ett utsprång (23) på den första manteldelen (21) ingriper i en urtagning (24) i den andra manteldelen (20), vilken urtagning har samma form som utsprånget (23) och varvid minst ett utsprång (23) har varierande bredd med ett parti närmare utsprångets (23) ytterände som är bredare än ett parti närmare manteldelens basdel för åstadkommande av en formbunden låsning så att ett förband bildas mellan den första (21) och andra (20) manteldelen.
15. Rötor enligt patentkravet 14, vid vilken mantelpartiet innefattar ett flertal av nämnda mantelskikt (3a, 3b, 3c), vilka anligger mot varandra.
16. Rötor enligt patentkravet 15, vid vilken ett mantelskikts (3a) förband (31 a, 32a, 33a, 34a) är belägna förskjutna i perifeririktningen i förhållande till förbanden (31b, 32b, 33b, 34b) hos närmast intilliggande mantelskikt (3b).
17. Rötor enligt något av patentkraven 15-16, vid vilken skruvförband (22) förbinder manteldelar (19, 20) med varandra.
18. Rötor enligt något av patentkraven 1 -17, vid vilken rotorn (1) innefattar ett flertal, i omkretsled fördelade, löstagbara demonteringsförband (173).
19. Rötor enligt något av patentkraven 1 -18, vid vilken rotorns diameter är större än 2 m.
20. Elektrisk generator försedd med en rötor (1) enligt något av patentkraven 1-19.
21. Förfarande för tillverkning av en rötor (1) till en elektrisk generator, vilken rötor (1) innefattar ett mantelparti (3) och en förbindande struktur anordnad att mekaniskt förbinda mantelpartiet (3) med en rotoraxel (5), vilken struktur innefattar minst en plan skiva (4, 4a) kännetecknat av stegen att a) tillverka ett flertal plana skivelement (7, 7a, 7b) med en respektive profil så att skivelementen (7, 7a, 7b) kan sättas ihop som ett pussel, där ett första (7a) och ett andra (7b) skivelement har komplementär form genom att det första skivelementet (7a) tillverkas med minst ett utsprång (8) och det andra skivelementet (7b) tillverkas med ett motsvarande antal urtagningar (9) av samma form och komplementär position och där minst ett utsprång (8) har varierande bredd med ett första parti (81) närmare utsprångets (8) ytterände är bredare än ett andra parti (82) närmare skivelementets basdel, och vilka samtliga skivelement (7, 7a, 7b) tillsammans bildar en cirkelskiva med centrumhål, b) sammanfoga skivelementen (7, 7a, 7b) till en cirkelskiva genom att på ett pussel-artat sätt infoga utsprång (8) i komplementära urtagningar (9) så att de ingriper låsande i varandra i ett formbundet förband, c) fästa en rotoraxel (5) i hålet, och d) fästa en cylindrisk kropp runt skivan för bildande av ett mantelparti (3).
22. Förfarande enligt patentkravet 21, vid vilket skivelementen (7, 7a, 7b) tillverkas genom att skära ut dem ur plana skivor.
23. Förfarande enligt patentkravet 22, vid vilket skivelementen (7, 7a, 7b) skärs ut genom laserskärning.
24. Förfarande enligt något av patentkraven 21-23, vid vilket rotorn (1) tillverkas i sådant utförande som framgår av något av patentkraven 2-19.
SE1650287A 2016-03-04 2016-03-04 Rotor för en elektrisk generator och förfarande för dess tillverkning SE539731C2 (sv)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1650287A SE539731C2 (sv) 2016-03-04 2016-03-04 Rotor för en elektrisk generator och förfarande för dess tillverkning
US16/080,538 US20190074741A1 (en) 2016-03-04 2017-03-01 Rotor for an electrical generator and method for its manufacturing
CN201780014866.XA CN108781012A (zh) 2016-03-04 2017-03-01 用于发电机的转子及其制造方法
EP17760403.0A EP3424132A4 (en) 2016-03-04 2017-03-01 ROTOR FOR AN ELECTRICAL GENERATOR AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
PCT/SE2017/050194 WO2017151047A1 (en) 2016-03-04 2017-03-01 Rotor for an electrical generator and method for its manufacturing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1650287A SE539731C2 (sv) 2016-03-04 2016-03-04 Rotor för en elektrisk generator och förfarande för dess tillverkning

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1650287A1 SE1650287A1 (sv) 2017-09-05
SE539731C2 true SE539731C2 (sv) 2017-11-14

Family

ID=59744344

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1650287A SE539731C2 (sv) 2016-03-04 2016-03-04 Rotor för en elektrisk generator och förfarande för dess tillverkning

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20190074741A1 (sv)
EP (1) EP3424132A4 (sv)
CN (1) CN108781012A (sv)
SE (1) SE539731C2 (sv)
WO (1) WO2017151047A1 (sv)

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1687513A (en) * 1928-01-13 1928-10-16 Gen Electric Rotor
US1844710A (en) * 1929-11-21 1932-02-09 Gen Electric Fabricated structure for dynamo electric machines
US3271607A (en) * 1963-08-15 1966-09-06 Westinghouse Electric Corp Waterwheel dynamoelectric machine rotor
CA1104185A (en) 1978-07-18 1981-06-30 Evgeny N. Vinogradov Rotor of vertical hydro-generator
JPS5951221B2 (ja) * 1979-11-14 1984-12-12 三菱電機株式会社 回転電機の回転子の製造方法
JPH0757076B2 (ja) * 1988-05-30 1995-06-14 三菱電機株式会社 回転電機の回転子
DE60136381D1 (de) 2000-10-18 2008-12-11 Us Gov Health & Human Serv Zusammensetzungen und verfahren zur modulierung von rsv-infektionen und -immunität
CN101282048B (zh) * 2007-04-04 2011-04-20 上海南洋电机有限公司 一种大中型电机用链接扇形片及其制造方法
KR101262519B1 (ko) 2009-01-21 2013-05-08 라벤브릭 엘엘씨 광학 메타편광자 장치
US7994679B2 (en) * 2009-02-04 2011-08-09 Teco-Westinghouse Motor Company Small air gap air core stator
CN201414060Y (zh) 2009-04-30 2010-02-24 哈尔滨哈飞工业有限责任公司 一种兆瓦级永磁同步风力发电机
US8581464B2 (en) * 2010-07-28 2013-11-12 General Electric Company Segmented rotor
US8854171B2 (en) * 2010-11-17 2014-10-07 Electric Torque Machines Inc. Transverse and/or commutated flux system coil concepts
JP5382063B2 (ja) 2011-05-26 2014-01-08 株式会社安川電機 回転電機および風力発電システム
ES2898350T3 (es) * 2011-04-01 2022-03-07 Ge Energy Power Conversion Technology Ltd Retenedores de imanes permanentes en un rotor

Also Published As

Publication number Publication date
US20190074741A1 (en) 2019-03-07
EP3424132A4 (en) 2019-03-13
SE1650287A1 (sv) 2017-09-05
EP3424132A1 (en) 2019-01-09
CN108781012A (zh) 2018-11-09
WO2017151047A1 (en) 2017-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2013502196A (ja) 同期リラクタンス機械用のモジュール式ロータ
JP6303978B2 (ja) 回転電機のステータ
CN104205571B (zh) 转子和磁阻马达
US7626309B2 (en) Method of balancing an embedded permanent magnet motor rotor
US10862353B2 (en) Axial gap motor rotor and axial gap motor
JP6536273B2 (ja) ロータ、およびモータ
US10651700B2 (en) Rotating electrical machine
CN103053095A (zh) 轴向磁通电机和组装该轴向磁通电机的方法
KR20130027503A (ko) 원주에서 스큐잉된 회전자 극들 또는 고정자 코일들을 갖는 전기 기계
JP6412895B2 (ja) 回転電機のロータのバランス修正方法
JPH0213545B2 (sv)
US20160218574A1 (en) Rotor segment and rotor of an electric machine
US20110167623A1 (en) Method for assembling the rotor of an electric machine
JP2015511114A (ja) 片持ち梁ローター磁石支持
US20110204736A1 (en) Electric rotary machine
JP5573109B2 (ja) 永久磁石式電動機の回転子
US10756606B2 (en) Segmented rotor for an asynchronous machine and an asynchronous machine having such a segmented rotor
JP6545380B2 (ja) 永久磁石式回転電機の回転子および永久磁石式回転電機
CN106068599A (zh) 旋转电机转子
SE539731C2 (sv) Rotor för en elektrisk generator och förfarande för dess tillverkning
JP6232641B2 (ja) 固定子鉄心の製造方法
JP6323031B2 (ja) ロータ
CN114342220A (zh) 用于电机的转子
US20190074737A1 (en) Rotor for a permanent magnet synchronous machine, pole gap rod for such a rotor, and method for producing such a rotor
CN202586541U (zh) 永磁发电机及其转子结构