CH409099A - Elektrische Maschine vertikaler Bauart mit einem den Ständer umgebenden Betonring - Google Patents

Description

  Elektrische     Maschine        vertikaler    Bauart     mit        einem    den Ständer     inngebenden        Betonring       Der Ständer einer elektrischen Maschine     mit          vertikal    angeordneter Welle ist im allgemeinen so  ausgebildet, dass in ihm auftretende axial gerichtete  Kräfte direkt durch die Abstützung des Ständers  von dem Fundament aufgenommen werden, so dass  das den Ständer ringförmig umgebende Gehäuse nur       tangential    und radial     gerichtete    Kräfte aufzuneh  men hat.

   Dabei handelt es sich vor allem um Kräfte,       die,durch    Erwärmung, durch den magnetischen Fluss  oder durch das Drehmoment beim Betrieb der Ma  schine .entstehen. Es ist bekannt, dieses den     Ständer     der Maschine umgebende Gehäuse als einen Beton  ring auszuführen. Der Erfindung liegt die     Aufgabe     zugrunde, das Blechpaket des Ständers mit     Hilfe     einer     möglichst    einfachen und     vorteilhaften    Konstruk  tion in einem     Betonring        zu        verankern.     



  Gemäss     ider    Erfindung ist das Blechpaket des  Ständers in sich geschlossen ausgebildet und wird  von einer Vielzahl von Streben im Abstand von  dem Betonring     gehalten.        Die    Streben sind     mit    dem  Betonring verbunden und können     tangential    und  radial gerichtete Kräfte übertragen. Diese     Veranr          kerung    des Blechpaketes lässt sich vorteilhaft aus  einfachen, ,serienmässig herzustellenden Teilen zusam  mensetzen, die so angeordnet ,sind,     @dass    sie     tangen-          tial    und radial gerichtete Kräfte übertragen.

   Ausser  dem halten die Streben das in sich geschlossene  Blechpaket des Ständers in Abstand zu dem Beton  ring, so dass die Kühlluft der Maschine axial ab  strömen kann und der Rücken     ides    Blechpaketes  über die gesamte Länge zugänglich bleibt.  



  Es empfiehlt .sich, die Streben     fachwerkartig    zu  sammenzusetzen. Dadurch     kann,    die Verankerung  des     Ständerblechpaketes    aus serienmässigen kleinen  Einzelteilen hergestellt werden. Weiterhin ist es  zweckmässig, die Streben in ihrer Länge     verstellbar     auszubilden, so dass das Blechpaket nach dem Schich-         ten    durch Einstellung der Länge der Streben zentrisch  ausgerichtet werden kann.  



  Da sich das Blechpaket einer elektrischen Ma  schine während des Betriebes     verhältnismässig    hoch  erwärmt und .entsprechend :stark ausdehnt,     treten     also während des     Betriebes    der Maschine durch       fdie    Wärmedehnungen des Blechpaketes radial nach  aussen gerichtete     Kräfte    auf, die von den Streben auf  den     Betonring        übertragen    werden.

   Der     Betonring     wird dagegen kaum durch den Betrieb der Maschine  erwärmt,     so    dass er sich nicht im gleichen Masse  ausdehnt.     Die    auf ihn     übertragenen,    radial nach  aussen     gerichteten    Kräfte können daher in dem     Be-          ton'tangential    gerichtete     Zugkräfte    bewirken, die vom  Beton nur in     verhältnismässig        geringer        Höhe    aufge  nommen werden können.

   Es ist daher zweckmässig,  ,die Streben über in     radialer        Richtung    elastische Glie  der mit dem Betonring zu     verbinden.    Die Federung  dieser elastischen Glieder wird gegenüber radial nach  aussen     gerichteten        Kräften    so nachgiebig gewählt,  dass das Blechpaket nicht an einer radialen Aus  dehnung gehindert     wird    und dass die radialen Kräfte  nicht     in    voller Höhe auf den     Betonring    übertragen  werden. In dem     Betonring    können darum keime  schädlichen Zugspannungen auftreten.  



  Das Blechpaket unterliegt weiterhin radial nach  innen gerichteten     Kräften,    die durch den magneti  schen Zug hervorgerufen werden. Da diese Kräfte  oft nicht genau symmetrisch     sind,    besteht die Gefahr,  dass das Blechpaket ungleichmässig verformt wird  und mithin seine kreisrunde, zentrisch     ausgerichtete     Form     verliert.    Es empfiehlt sich daher,     die    Ver  bindung der Streben mit dem     Betonring    gegenüber  radial nach innen gerichteten Kräften möglichst starr       ,auszuführen,        damit,

  das    Blechpaket seine einmal zent  risch     ausgerichtete    Form nicht     verändern    kann.      Im folgenden sei die Erfindung     anhand.    der in  den     Fig.    1     bis    4 dargestellten     Ausführungsbeispielen     näher erläutert:       Fig.    1 zeigt einen     Axialschnitt    durch den Ständer  einer elektrischen Maschine vertikaler Bauart.  



       Fig.2    zeigt den Teil eines     Radialschnittes    durch  den in     Fig.    1 dargestellten Ständer.  



  Der Ständer 1 der elektrischen Maschine be  steht im wesentlichen aus dem Blechpaket 2, wel  ches die     Ständerwicklung    3 trägt und dem Beton  ring 4, der in das Fundament 5 der Maschine über  geht. Zur Verbindung zwischen dem Blechpaket 2  und dem Betonring 4 .dienen als Streben Spannbol  zen 6.

   Diese sind auf der einen Seite mit im Beton  eingegossenen     Verankerungsteilen    7 verbunden, auf  der anderen Seite sind sie an Laschen 8     befestigt.     Die Laschen 8 sind ungefähr     dreieckförmig    ausge  bildet, wobei die grösste Seite das Dreiecks dem  Rücken 9 des Blechpaketes 2 zugewendet ist.     Die     Laschen 8 sind mit dem Blechpaket 2 mit Hilfe  von     Doppelschwalbenschwanzleisten    10     befestigt,        die     in entsprechenden     schwalbenschwanzförrnigen    Nu  ten 11 im Blechpaket 2 und 12 in der Lasche 8  liegen.

   Damit die infolge des     Drehmomentes    auf  tretenden     tangential    gerichteten Kräfte besser von  dem Blechpaket 2 auf die Laschen 8 übertragen  werden können, wird die Lasche 8     gsgenüber    dem  Rücken 9 des Blechpaketes durch seitliche Keile  13 verkeilt, so dass :die Wände der Nut 12 ohne  Spiel an den entsprechenden     Seitenwänden    der     Dop-          pelschwalbenschwanzleisten   <B>10</B> anliegen.  



  Die     Doppelschwalbenschwanzleisten    10 dienen  nicht nur zur Verbindung der Laschen 8 mit dem  Blechpaket 2, sondern auch zur Verspannung des  Blechpaketes 2 in axialer Richtung.     Sie    sind daher  mit den     Pressflanschen    14     ides    Blechpaketes verbun  den und verspannt.

   Damit die     Pressflansch@e    14 einen  möglichst     gleichmässigen    Druck auf das Blechpaket  ausüben, sind     ausserdem    am Rücken 9 des Blech  paketes     zwischen    den     Doppelschwalbenschwanzlei-          sten    10 Rohre 15 angeordnet, welche zwar mit den       Pressflanschen    14 verspannt sind, mit dem Blech  paket 2 jedoch nicht in Verbindung stehen. Das  Blechpaket 2 ist mit seiner unteren Seite bzw. mit  dem unteren     Pressflansch    14 am     Fundamentring    16  befestigt, der im Fundament 5 der Maschine     nut     Beton eingegossen ist.  



  Durch die als Streben wirkenden     Spannbolzen    6  liegt das Blechpaket 2 in     einem        grossen    Abstand zu  dem Betonring 4. Die zur Kühlung der Maschine  verwendete Luft, welche in     einem    geschlossenen  Kreislauf geführt wird, kann also nach Durchtritt  durch das Blechpaket 2 in dem Raum 17 zwischen  dem     Rücken    9 des Blechpaketes 2 und dem Beton  ring 4 in     axialer    Richtung abgeleitet werden und  durch oberhalb des Raumes 17 angeordnete Küh  ler 18 gekühlt und     wieder    in die Maschine geleitet  werden.

   Ausserdem ist auf diese Weise der Rücken 9  des     Blechpaketes    über die gesamte Länge leicht zu-    Bänglich, so dass die Kontrolle und Wartung der  Maschine erleichtert ist.  



  Nach oben hin ist die Maschine durch den  oberen Tragstern 19 abgeschlossen, der sich auf  Ansätze 20 des     Betonringes    4 abstützt.  



  Die Streben der Verankerung des     Blechpaketes,     welch durch die Spannbolzen 6 gebildet werden,  sind     fachwerkarbig    zusammengesetzt. Bei dem in den       Fig.    1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel der Er  findung stehen die Spannbolzen 6 jeweils     unter     einem Winkel von 45  zu dem durch ihre Befesti  gungspunkte verlaufenden Radius. Diese Anordnung  ist steif und gut zur Übertragung von     tangential     oder radial gerichteten Kräften geeignet. Es ist je  doch für die Montage der Maschine .erforderlich,  die Länge der Spannbolzen 6     evtl.    zur zentrischen  Ausrichtung des Blechpaketes 2 zu verändern.

   Da  für eignet sich besonders gut die in der     Fig.    3 ge  zeigte Anordnung .der Streben, bei welcher jeweils  die     Verankerungsteile    7 im     Betonring    4 und die       Befestigungslaschen    8 am Rücken 9 des Blechpa  ketes 2 durch einen radial gerichteten Spannbolzen  21 und einen im Winkel von 45  zu diesem stehen  den Spannbolzen 22 verbunden sind. Zur zentri  schen Ausrichtung des Blechpaketes 2 genügt also  eine genaue Einstellung der Länge der radial gerich  teten Spannbolzen 21, denen nach der zentrischen  Ausrichtung des Blechpaketes 2 die Länge der Spann  bolzen 22 angepasst wird.  



  Bei den bisher gezeigten     Ausführungsbeispielen     sind die     Verankerungsteile    7 direkt in     den    Beton  ring 4 eingegossen und übertragen daher sämtliche       tangentialen    und axial     gerichteteten    Kräfte unmittel  bar auf den Betonring. Man kann jedoch     zur        Vep.     Bindung der Streben mit dem     Betonring    auch elasti  sche Glieder vorsehen. Eine derartige Befestigung  über elastische Glieder ist in oder     Fig.    4 dargestellt.  Im Betonring 4 ist das Rohr 23 mit den Endflanschen  24 eingegossen.

   In dem Rohr 23 ist der Bolzen  25 angeordnet, dessen Kopf 26 in für die Befesti  gung     ider    Spannbolzen 6     geeigneter    Weise ausge  bildet ist. Da der Bolzen 25     tangential        gerichtete     Kräfte ,auf das Rohr 23 bzw. den Betonring 4  übertragen muss, ist der Durchmesser des Bolzens  25 hinter dem Kopf 26 so gewählt,     @dass    er mit  einem sehr geringen Spiel in der Bohrung des Roh  res 23 liegt. Dieser     Durchmesser    braucht     jedoch     nicht über die ganze Länge des Bolzens beibehalten  werden, so dass dieser in der     Mitte        abgesetzt        sein     kann.

    



  Zwischen dem Kopf 26 und dem     innenliegenden     Flansch 24 des     Rohres    23 sind mehrere Teller  federn 27 angeordnet, welche die radiale Ausdehnung  des Blechpaketes infolge Erwärmung teilweise auf  nehmen und dadurch die auf :den     Betonring    4 zu  übertragenden Kräfte reduzieren. Auch auf dem  aussenliegenden Ende des Bolzens 25 ist unter der  Mutter<B>28</B> eine Tellerfeder 29 angeordnet. Diese  ist jedoch bei der     Montage    des Bolzens 25 plan  gepresst, so dass sich der Bolzen 25 gegenüber radial      nach innen     wirkenden    Kräften praktisch starr ver  hält.

   Die Tellerfeder 29 dient allein     dazu,    für     den     Fall, dass sehr grosse     Wäimeausdehnungen    auftreten,  eine Lockerung des Bolzens 25 zu vermeiden.  



  Der Betonring 4, der zweckmässig     Idas        äussere     Gehäuse der     elektrischen    Maschine bildet, kann je  nach den erforderlichen     Festigkeitseigenschaften    auch  mit     einer    Armierung oder vorgespannt ausgebildet  sein.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Elektrische Maschine mit vertikal angeordneter Welle, bei der die auf den Ständer der Maschine ein wirkenden tangential und radial gerichteten Kräfte von einem den Ständer umgebenden Betonring auf genommen werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaket des Ständers in sich geschlossen ausge bildet ist und von einer Vielzahl von Streben, die mit dem Betonring verbunden - tangential und ra- dial gerichtete Kräfte übertragen,

   im Abstand von dem Betonring gehalten wird. UNTERANSPRÜCHE 1. Elektrische Maschine nach Patentanspruch, dadurch kennzeichnet, dass die Streben fachwerk- artig ,zusammengesetzt sind. 2. Elektrische Maschine nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Streben in ihrer Länge verstellbar ausgebildet sind. 3.

   Elektrische Maschine nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Streben über in ihrer radialen Richtung elastische Glieder mit dem Betonring verbunden sind. 4. Elektrische Maschine nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ,elastischen Glieder gegenüber radial nach aussen gerichteten Kräften eine andere Federcharakteristik besitzen als gegen über radial nach innen gerichteten Kräften.