Erfindung
Russische Föderation Patent RU2174278

ROTOR ELECTRIC MACHINE

ROTOR ELECTRIC MACHINE

Name des Erfinders: Joseph SHVANDYA (AT); FEGELE Hans (CH)
Den Namen des Patentinhabers: Asea Brown Boveri AG (CH)
Patentanwalt: Silaeva Alla
Korrespondenzanschrift: 103735, Moskau, ul. Ilinka, 5/2 "Soyuzpatent" Silaeva AA
Startdatum des Patents: 1996.04.02

Die Erfindung betrifft die Elektrotechnik und betrifft die Herstellung von Rotoren elektrischer Maschinen. Das technische Ergebnis aus der Verwendung dieser Erfindung ist es, eine einfache Herstellung der Rotoren, insbesondere Motorgeneratoren für die Lagerung Wasser ohne teure Hilfsbefestigungsmittel, sondern auch in der Schaffung eines Stützkopfteile der Rotorwicklungen standhalten alle Lasten im Betrieb auftretenden und Begrenzen der Möglichkeit ihrer Kühlung. Der erfindungsgemäße Rotor ist aus Blech montiert (7). Der Körper (6) an der Nabe des Rotors angeordnet und durch axial verlaufende Zuganker gehalten. Die Enden (16a) der Spule mit dem vorderen Abschnitt (17) bildet, durch Mittel befestigt mittels Befestigungs einen Stützring aufweist, von den Auswirkungen der Zentrifugalkräfte. Gemäß der Erfindung ist der Körper an den Endplatten (6) des Rotors angeordnet sind, Druckstifte (30) und dem Stützring besteht aus mindestens zwei voneinander beabstandeten axial Ringe (19-24), die auf dem Innenumfang der Nabe anliegen. Somit Ringe nahe der Achse des Rotorkörperabschnitt (6) des Rotors zusammen mit Druckfingern (30) mittels angezogen sind axial durch den Körper erstreckt, (6) des Rotors des ersten Kupplungsbolzens (8) und weg von der Achse des Körperabschnitts (6 ) vorgesehen, um die zweiten Rotorkupplungsbolzen (25 - 24) in axialer Richtung - 27) nur durch die Ringe (19 erstrecken. Dritten Zugbolzen (37) durch den vorderen Abschnitt der in der radialen Richtung Wicklung vorbei, zumindest auf dem Außenumfang der Auswirkungen auf den äußersten Ring (19-24), wenn in axialer Richtung gesehen.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft einen Rotor der elektrischen Maschine, insbesondere Motor-Generator für Pumpspeicherkraftwerk mit in axialer und in Umfangsrichtung des Rotorkörpers befestigt auf einer Nabe angeordnet ist, die aus Metallblech zusammengesetzt ist und mittels axial verlaufender Zugstangen gehalten, mit Schlitzen für Außenläuferkörper Umfang, in dem der Rotor gelegt Wicklung und wird dort durch die Zentrifugalkraft gehalten und in Achsrichtung des Rotorkörpers erstrecken, den vorderen Teil der Enden der Wicklungen bilden, sind über mit einem Tragring Befestigungselemente aus der Zentrifugalkraft, einem Stützring festgelegt, der sowohl die Druckplatte mit dem Rotorkörper.

Die Erfindung basiert auf dem Stand der Technik, welche beispielsweise bedeutet, aus dem Buch. Wiedemann / Kellenberger "Entwurf elektrischer Maschinen", Springer-Verlag Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 1967, Seiten 377-380, insbesondere Fig. 375 p. 378.

In fertigungstechnischen Gründen (optimaler Wirkungsgrad, Lastregulierung der in dem Pumpmodus ist die Stabilität des Netzes), gibt es eine wachsende Nachfrage für die Motorgeneratoren mit variabler Geschwindigkeit hauptsächlich für Pumpspeicherkraftwerke. Solche Maschinen werden durch Kostenüberlegungen in den meisten Fällen in Form von Asynchronmaschinen mit einem gewickelten Rotor doppelt gespeist ausgeführt.

In solchen Maschinen der Rotor, und insbesondere das vordere Teil der Rotorwicklung sind extremen mechanischen und thermischen Belastungen ausgesetzt. Normalerweise Asynchronmaschinen Ende Propping von den Auswirkungen der Zentrifugalkraft Wicklung durch Bänder von vorgespannten Stahldraht in Kombination mit einem massiven massiven Stahlring, der gleichzeitig der Druckring Blattrotor (Mi der Quelle, Abb. 375A p. 378 ). Die Grenzen dieser Ausführungsform definiert teure Montagehilfen Förderrotor Abmessungen und geringem Gewicht. Für Rotoren für Hydrogeneratoren mit großer Größe Montage muss durchgeführt an der Anlage vor Ort direkt. Zusätzlich zu dieser großen massiven Stahlringe verhindern das Entlüftungswickel, Abkühlen dadurch.

Die Basis der Erfindung ist es, einen Rotor der elektrischen Maschine zu schaffen, die insbesondere der Motor-Generator für Pumpspeicherkraftwerke, die leicht ohne teure Zusatzaggregat hergestellt werden kann, bedeutet, und die während des Betriebes alle auftretenden der Abstützung der Tragkopfabschnitte der Wicklung der Lage ist, die sie nicht beschränken Kühlung.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe aufgrund der Tatsache erreicht, daß die Endplatten des Rotorkörpers positioniert Schubfinger dass Stützring mindestens zwei axial beabstandete Ringe besteht, dass ein auf der Nabe basierend Innenumfang, die Ringe nahe an Achsenabschnitt des Körpers des Rotors zusammen mit Druckfingern angezogen über axial durch den Körper des Rotors des ersten Kupplungsbolzens erstreckt, in einem entfernten außeraxiale Station zweiten Klemmschrauben aufweist, die in axialer Richtung durch den Ring passieren und den Ring in axialer Richtung Anzugs, vorgesehen, um die dritte Klemm in der radialen Richtung durch den Bolzen frontalen Abschnitt der Wicklung vorbei, die zumindest wirken auf den Außenumfang des äußeren Rings in der axialen Richtung betrachtet wird.

Gemäß einer ersten verbesserten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, auf dem Außenumfang der Ringe geteilt, die entlang einer Linie halb Nuten in Umfangsrichtung eine große Anzahl von axial beabstandeten stellt in die radial Gewindebohrungen Linie bündiger jeweils eingeführt werden erstrecken, ein Gewindeloch, das in die dritte Kupplungsbolzen verschraubt. Dies gibt einfach herzustellen und zuverlässig radiale Abstützung.

Vorzugsweise direkt angrenzend an den Ringfinger zu drücken, wird von ihnen entfernt, und die zweite Spannschrauben sind am Ende des Teils des Rotorhaltemutterkörper, dessen Höhe entspricht der Abstand. Dies schafft zusätzliche Druck Kompression auf die Druckfinger ausgeübt wird, die durch die Tatsache verbessert werden kann, dass, wenn in Radialrichtung gesehen mindestens zwei zweite Kupplungsbolzen versehen ist, und die Höhe der Muttern achsnahen Abschnitt angeordnet ist kleiner als abgekehrten Achsbereich. Somit wird, wenn das Ringsystem erfährt Vorspanndichtung. Effort Dichtung wirkt als eine Druckkraft, die Finger oder auf dem Schwerpunkt des Rotorrings zu drücken.

Unter bestimmten Bedingungen kann es vorkommen, dass das Ringsystem zu klein sein würde (effektiv) Querschnitt, um unabhängig als Koppelelement wirken. Daher stellt eine verbesserte Ausführungsform der Erfindung ist für die zusätzliche Spannabschnitt entfernt von der Achse vierte Zugbolzen Anwesenheit von denen axial erstrecken sich durch sowohl den Ring und den Rotorkörper durch, sondern schieben nicht durch die Finger. Diese vierte Zugbolzen elektrisch isoliert sind beide relativ zum Rotorkörper und relativ Ringen.

Ringsystem mit Vorteil fest mit der Nabe in axialer und in Umfangsrichtung in der gleichen Weise wie diejenige des Rotorkörpers.

Die Abmessungen der Rotorkörper und die Tragringsysteme sind so gewählt, dass beide Elemente in der radialen Richtung gleichmäßig in Betrieb verlängern. Vielleicht gibt es einen kleinen Unterschied in der Ausdehnung zwischen dem Rotorring und dem Ringsystem vorzugsweise wahrgenommen werden kann seine Wellfedern aus einem isolierenden Material durch die Anlage, die in den Boden der Nuten der Rotorwicklungen eingesetzt sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen unten, wobei:

ROTOR ELECTRIC MACHINE

Fig. 1 - einen Längsschnitt einer vereinfachten Motorgenerator als Rotor. Fig. 2 - Querschnitt des Nabensitzes und der Verbundmaschine Rotorkörper gemäß Fig. 1 entlang der Linie A-A.

Fig. 3 - eine perspektivische Ansicht einer Verbindungsstelle gemäß Fig. Fig. 4 - einen Längsschnitt des rechten Endes des Rotormaschine nach Fig. 1 in vergrößertem Maßstab.

Fig. 5 - Querschnitt und die Endstützen bezügliche gemäß Figur Wicklung. 4 entlang der Linie B - B Abb. 6 - eine Draufsicht auf die Vorderseite der Wickelmaschine.

Fig. 7 - einen Längsschnitt des rechten Endes des Rotors ähnlich wie in Fig. 4 zusätzliche isolierte Kupplungsbolzen auf der Fernbedienung von der Achse des Plots. FG. 8 - Querschnitt und der Wickelkopf Unterstützung dazu gemäß Figur beziehen. 7 entlang der Linie C - C

Fig. 1 Die Zeichnungen sind stark schematisiert ein Motor-Generator-Rotor. Sie umfaßt eine Nabe 1, die mit dem Inneren der Rotornabe 2, die an einer Welle angeflanscht ist nicht in der Zeichnung, eine hydraulische Turbine, und einem äußeren Teil der Nabe gezeigt, die gleichmäßig in Umfangsrichtung beabstandeten Querträgern aus einer großen Anzahl besteht und der Kürze halber die Nabe bezeichnet, und das Bezugszeichen 4. Beide Teil Nabe miteinander verbunden sind mittels Halterungen 5, vorzugsweise Streben, deren Enden mit einer Abdeckplatte 5A geschlossen sind. Diese Deckplatte erreicht nicht die Innenseite der Nabe. Während des Betriebs der Maschine basierend auf Entlüftungswirkung wird in den Raum zwischen den Streben angesaugt und den Deckplatten 5 und 5a durch auf dem Außenumfang des Nabenkörpers 4 des Rotors 6 es aus einem Metallblechplatten besteht 7 befestigt fließt, die durch den Körper gedrückt werden, durch die Bolzen Rotorkupplungs Passieren 6 (vgl. beispielsweise Fig. 4, Position 8). In diesem Fall ist der Rotorkörper 6 unterteilt in axialer Richtung der Teilkörper bestehen aus Stahlblech beabstandet (Fig. 1 nur markiert), zwischen denen radial verlaufende Schlitze frei bleiben Kühl, durch die Kühlluft nach außen strömen kann in Luftspalt der Maschine.

Montage des Rotors auf dem Nabenkörper 4, 6 wird über ein System von Keilen in bekannter Weise durchgeführt, wie es deutlich in Fig. 2 und 3. Außerhalb der Nabe 4 axial vorgesehen ersten Nuten 9 mit rechteckigem Querschnitt erstreckt, gegenüber dem Innenumfang des Rotorkörpers 6 Nuten 10 und rechteckigem Querschnitt angeordnet sind. Die erste Nut ist, einen Keil P T-förmigen Querschnitt eingefügt. Mittels angetriebener Keile 12, 13, die in dem Keil komplementär angetrieben in einen Zustand 11 ein rechteckiges Parallelepiped Körper des Rotors zu bilden, 6 ist an der Nabe 4 befestigt, in der Umfangsrichtung. Die rechteckige Form wird ein System von Keilen vorgesehen ist, die relativ zur radialen Richtung bewegen kann, sei es durch thermische Effekte und / oder Zentrifugalkraft, zwischen dem Nabengehäuse 4 und dem Rotor 6. Fixation Rotorkörper 6 an einem Ende der Nabe 4 mittels des Wulstes 14, am anderen Ende der Nabe durch den Außenumfang der Nabe 4 eingefügt und befestigt axial gegenüberliegende Platten 15, die 4 über den Umfang der Nabe verteilt sind.

Im Falle des Beispieles auf dem Außenumfang des Rotorkörpers in den Nuten 6 bilayer Rotor 16 und ist darin gehalten mittels Keilen Einsteckschloss Wicklung. Verlassen der axialen Richtung des Körpers Rotor den vorderen Abschnitt 17, die Enden 16a der Wicklung in bekannter Weise durch ein Gelenk 18 ist elektrisch und mechanisch verbunden bildet, verbindet das Gelenk 18, das Ende von den Schlitzleitern abstehenden der unteren Schicht der mit der Wickelkopf von den entfernten Nut Drähte vorstehenden oberen Schicht Wicklung (vgl Fig.. 6). Dieser Aufbau und die Verdrahtung in der Endwindung und können dem Stand der Technik bezeichnet werden, die nicht Gegenstand der Erfindung ist.

Wie aus einer Untersuchung des vorderen Teil der Wicklung 17 (gezeigt nur teilweise) klar ist, müssen Sie den vorderen Teil der Wicklung in Bezug auf die Zentrifugalkraft Effekte zur Stärkung brauchen.

Somit ist, wie bereits in der Einleitung beschrieben, in Kombination die Bandagen mit massiven Stützringe, die gleichzeitig betrieben werden und in Abhängigkeit von der Druckplatte, nicht berücksichtigt, stellt die vorliegende Erfindung für die Ausübung zusätzlicher Unterstützung durch Ringsystem, das aus mehreren einzelnen Ringen besteht 19-24 und unterhalb dieses System Lagerring bezeichnet. Die Ringe 19 bis 24 sind von der Art des Rotorkörpers zusammen aus Stahlblech sigmente Dicke von 2 bis 6 mm. In diesem Fall von Blechsegmente einer Lage aus in Umfangsrichtung relativ zu benachbarten Schichtsegmenten versetzt sind. Im Falle des Ausführungsbeispiels sechs Ringe über vorgespannte Zuganker 25, 26, 27 und Muttern 28 werden in einem einzigen Tragring komprimiert. Wie aus Fig. 5, Kupplungsbolzen 25-27 sind um den Umfang gleichmäßig verteilt. Die Zwischenelemente 29 in Form von Rohrlängen bieten Lücken zwischen den Ringen 19 und 20, 20 und 21, 21 und 22, 22 und 23, eine 23 und 24 statt, Zwischen- und Rohren eingesetzt und radial können erstreckenden Zwischenplatten, durch die die drei Kupplungsbolzen. Somit strömt Kühlluft von der Nabe zu dem vorderen Teil 17 der Wicklung.

Der Stützring ist einstückig über die Nabe 4 aufgeschoben und die Nabe 4 in der Umfangs- und Axialrichtung in der gleichen Weise befestigt, wie in Verbindung mit dem Rotorbefestigungskörper 6 durch Figur beschrieben wurde. 2 und 3.

Nun, da der Tragring seine erste Funktion durchführen könnten (Preßkörper Rotor 6) an den Stirnseiten des letzten Blattes des Körpergehäuses verwendet radial drücken die Finger 30, beispielsweise erstrecken sie verschweißt. Diese Einschubfinger 30 erstrecken sich entfernt von der Achse des Rotorkörpers Zone zwischen benachbarten Wicklungsdrähten 16 bis fast zum äußeren Ende der Zähne 31 Schlitze. In befindet sich in der Nähe der Achse zeichnen sie mit einer Dichtung Zuganker 8 oder durchlaufen sie an der Nabe (vgl. Abb. 5) zu beenden. Jetzt mit dem Rotor passieren durch den gesamten Körper 6 der Spannbolzen 8 drückt gegen den Stützring 30 und die Druckfinger und damit auf den Körper des Rotors 6. Kraft in der für diese in der Nähe der Achse Klemmbereich ist völlig ausreichend.

Um sicherzustellen, dass in der Zone entfernt von der Achse, dass in der Zone Schrauben 26 von Spann- und insbesondere in der Zone am weitesten entfernten radialen Klemmschraube 25, eine ausreichende Wirkung der Druckkraft auf den Körper 6 des Rotors stellt eine verbesserte Ausführungsform der Erfindung liefern könnte, dessen Höhe befinden sich in unterschiedlichen radialen Ebene Mutter 28, Spannbolzen 25, 26 zu wählen, und 27, so dass die näher an der Außenseite der Mutter waren höher als die Innenfläche radial Mutter angeordnet. Bei der Verwendung von Muttern gleicher Höhe Erfindung die Verwendung von unterschiedlichen Auskleidungs ​​empfiehlt (Fig. 5 gezeigt, nicht eindeutig). in gewisser Weise mit Hilfe der Klemmschrauben 25 geschnallt Stützring - 27. Wenn die Kontraktion über Zugstangen. 8 zeichnet sich durch seine Dichtung gewährleistet. Die Dichtungskraft wirkt als eine Druckkraft, die Finger 30 oder die Oberfläche des Rotorschwerpunkt des Körpers zu drücken.

Sollte es sich zeigen, so dass ein Stützring nicht genug ist, eine ausreichende Druckkraft auf die radial nach außen gerichteten Abschnitte der Schubfinger platziert zu schaffen, beispielsweise wenn es eine aktive Querschnitt zu klein ist, dann gemäß Fig. 7 und 8 werden eine vierte Zugbolzen 32 bereitgestellt wird, kann sie sowohl durch den Stützring passieren, das heißt, sechs Ringe 19-24 und der Rotorkörper, aber nicht schieben durch die Finger 30. Diese zusätzlichen Klemmschrauben 32 33 und passend mit der Vorderseite des Stützrings durch ein Kissen aus Isolierplatten 34. Die anderen Strukturen entlang der gesamten Länge der Stange gedämmt entsprechen daß die in der Figur gezeigt ist. 4 und 5.

Zusammen mit der Funktion der Druckringen oder Druckplatten des Rotorkörpers Lagerring in der Form, bestehend aus voneinander beabstandeten Ringen 19 bis 24 Ringsystem führt die Funktion der Wickelunterstützung. Zu diesem Zweck wird der Außenumfang der Ringe 19 bis 24 vorgesehen sind, gleichmäßig beabstandeten halb T-förmige Schlitze 35, die in einer Linie in der axialen Richtung ausgerichtet sind. Diese Nuten 35 eingefügt in die Leitung 36. In diesem Fall Gewindebohrungen sind in der Zone der Ringe angeordnet 19-24. Die Gewindebohrungen 36 radial nach außen Linien Bolzen Kupplungs verschraubt 37, um isolierende Abstandshalter in Form von Noppen 38. Die aus Bolzen 17 der Wicklung durch den vorderen Abschnitt bestehen. Die Lage und die Verteilung der Stifte 37 ist am deutlichsten aus Fig. 4 in Verbindung mit Fig. 6, die eine vereinfachte Frontal Reibahle Teil 17 der Wicklung. Fig. 6 zeigt, dass die Bolzen 37 verlaufen durch die sich ergebende Wicklungsstruktur rautenförmigen Öffnungen 39 in dem vorderen Abschnitt 17 der Wicklung. Sie können, müssen aber nicht, mit der Isolierung an dem Wellenabschnitt vorgesehen sein. Dichtungen 40 und 41 aus isolierendem Material, beispielsweise aus glasfaserverstärktem Kunstharz, zwischen den Dichtungs Lineale 36 und unteren Drähten der Wicklung oder zwischen der unteren und oberen Drahtwicklungen erlauben gleichmäßige Druckverteilung auf dem Sieb 16 der Wicklung und einem bestimmten Koppler frontalen Abschnitt 17 der Wicklung an dem Ringsystem 19 - 24, die alle betrieblichen Belastungen standhalten kann, ohne erheblich behindert den Luftstrom durch den vorderen Teil der Wicklung 17 zu kühlen.

Die Abmessungen des Rotorkörpers und dem Stützring Juni 19-24 sind so gewählt, daß die beiden Elemente gleichförmig radial aufgeweitet werden. Gegebenenfalls geringe Expansionsdifferenz zwischen dem Rotorkörper und dem Stützring b auftretenden können die elastischen Elemente aus einem isolierenden Material, wie beispielsweise Wellfedern 42 aus glasfaserverstärktem Kunststoff, die eingeführt werden in Wicklungsnuten in dem Boden 16 zu sehen.

FORDERUNGEN

1. Der Rotor der elektrischen Maschine, insbesondere einem Motor-Generator für Kraft gidroakkumulyatornyh, angeordnet auf einer Nabe (1) Körper (6) des Rotors, die aus Blechtafeln (7) und festgehalten von den sich axial erstreckenden Verbindungsbolzen, mit Schlitzen zusammengesetzt ist Außenläuferkörper Umfang, in welchem ​​Wicklungs gestapelt (16) des Rotors und wird dort durch die Zentrifugalkraft gehalten und in Achsrichtung des Rotorkörpers erstrecken, den vorderen Abschnitt bildet (17) die Enden (16a) der Wicklung mittels fixiert sind ein Stützring Befestigungselemente aus mit die Zentrifugalkraft, einen Stützring, der dadurch gekennzeichnet, dass am Ende der Karosseriebleche (6) des Rotors gleichzeitig eine Schubrotorplatte hält, sind Druckstifte (30) angeordnet ist, wobei der Stützring mindestens zwei umfasst axial beabstandete Ringe (19-24), die auf dem Innenumfang der Nabe verlassen (1), die Ringe nahe der Achse des Körperabschnitts (6) des Rotors zusammen mit Druckfingern (30) mittels angezogen sind axial durch den Körper (6) des ersten Rotors erstreckt Kupplungsbolzen (8) und die Remote-Station von der Achse der zweiten Spannbolzen vorgesehen sind (25-27), die nur durch die Ringe (19-24) in axialer Richtung passieren und den Ring in axialer Richtung Anziehen vorgesehen sind dritte Spannbolzen (37 ) durch den vorderen Abschnitt der in der radialen Richtung Passieren der Wicklung, die zumindest wirken auf den Außenumfang des äußersten Ring (19-24), wenn in axialer Richtung gesehen.

2. Rotor nach Anspruch 1, daß auf dem Außenumfang aller Ringe charakterisiert (19-24) eine Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten, sich axial erstreckenden, im Abstand entlang einer Linie semi-Nuten (35) in die jeweils eingefügt bündiger verlauf radiale Gewindebohrungen (36) in dem Löcher mit Gewinde versehen sind dritten Zugbolzen (37) eingeschraubt ist.

3. Rotor nach Anspruch 1 oder 2, das direkt neben den Druckfinger (30) Ring (19) von ihnen entfernt, und dieser Spalt genau Zwischenelement gefüllt, vorzugsweise mit den zweiten Verbindungsbolzen verbunden sind (25-27) für Ende des Rotorkörpers durch eine Mutter (28), dessen Höhe entspricht dem Spalt, als Zwischenelement dient.

4. Rotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn in Radialrichtung gesehen mindestens zwei zweite Kupplungsbolzen versehen (25-27) und Voranzugsstufe Höhe der Zwischenelemente vorzusehen, vorzugsweise Muttern Höhe (28) auf dem sich in der Nähe des unteren Teils als entfernt von dem Achsenabschnitt.

5. Rotor nach Anspruch 3 oder 4, wobei die vierte Spannbolzen (32) für eine weitere Verschärfung der Achse auf der Remote-Site zur Verfügung gestellt, die sich axial durch beide Ringe erstrecken (19-24) und durch den Körper (6 ) des Rotors, sondern schieben nicht durch die Finger (30), die vierte Zugbolzen (32) elektrisch isoliert sind beide relativ zum Rotorkörper und die relativen Ringe (19-24).

6. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (19-24) an der Nabe (4) befestigt in axialer und in Umfangsrichtung.

7. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, daß zwischen der Wicklung (16) des Rotors und dem Boden der Nuten eingebettet elastischen Elemente (42) aus isolierendem Material.

Druckversion
Erscheinungsdatum 12.01.2007gg