DE3624923A1

DE3624923A1 - Stator of an electrical machine having a laminated stator core which is laminated directly into the housing, and a method for its production

Info

Publication number: DE3624923A1
Application number: DE19863624923
Authority: DE
Inventors: Wilfried Dipl Ing Merhof; Karl Dipl Ing Dr Schoellhorn
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority date: 1985-10-02
Filing date: 1986-07-23
Publication date: 1987-04-02

Abstract

In the case of turbogenerators which are cooled by compressed gas and whose laminated core (3) is supported in a fixed manner with respect to the housing (1), the lamination process takes place in the housing itself. The proposed coupling of the laminated core (3) to the housing via wedge elements (6), which engage via strips (5) on the laminated core (3), and by means of shims (10), which are firmly connected to housing ribs (2), results in a positive lock and a force fit in all operating conditions of the machine. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stator einer elektri schen Maschine gemäss dem Gattungsbegriff des Patentan spruchs 1 sowie auf ein Verfahren zu dessen Herstellung.The invention relates to a stator of an electri machine according to the generic term of the patent claim 1 and a method for its production.

Mit diesem Gattungsbegriff nimmt die Erfindung Bezug auf einen Stand der Technik, wie er sich beispielsweise aus der DE-AS 20 42 561 ergibt. Diese elektrische Ma schine weist einen Statorblechkörper auf, der auf seiner Aussenseite mittels in seiner Längsrichtung sich erstrec kenden schwalbenschwanzförmigen Keilen in einem Gehäuse aufgehängt ist, wobei die schwalbenschwanzförmigen Keile über Schraubenbolzen mit einem parallel zu ihnen sich erstreckenden, am Gehäuse fest angeordneten Keilträgern verbunden sind. Die Keilträger greifen teilweise in Aus nehmungen an der Aussenseite des Statorblechkörpers ein und sind an dem in das Innere des Blechkörpers eingrei fenden Teil verjüngt ausgebildet. Die Schraubenbolzen werden dabei mittels auf den Keilträgern abgestützten Federn unter konstantem Zug gehalten. The invention makes reference to this generic term to a state of the art, for example from DE-AS 20 42 561 results. This electrical Ma machine has a stator sheet metal body on its Outside by means of its longitudinal direction dovetail-shaped wedges in a housing is hung, the dovetail-shaped wedges via bolts with a parallel to them yourself extending wedge carriers fixed to the housing are connected. The wedge supports partially reach out recesses on the outside of the stator sheet metal body and are on the inside of the sheet metal body the tapered part. The bolts are supported by means of the wedge supports Springs kept under constant tension.

Die bekannte Blechpaketaufhängung eignet sich insbeson dere für elektrische Maschinen mit Statorkorsett. Der Statorblechkörper kann als Ganzes ausserhalb des Gehäuses fertiggestellt werden. Nach Einführen der Keile und Ver spannen der Keilträger mit dem Statorblechkörper wird der axial verspannte Statorblechkörper in das Stator korsett eingebracht und mit diesem fest verbunden.The known laminated core suspension is particularly suitable for electrical machines with stator corsets. The The stator sheet metal body as a whole can be outside the housing to get finished. After inserting the wedges and ver clamp the wedge carrier with the stator sheet metal body the axially braced stator lamination body into the stator introduced corset and firmly connected to it.

Diese Korsett-Lösung hat sich in der Praxis seit vielen Jahren hervorragend bewährt, ist jedoch aufwendig. Bei Statoren ohne Statorkorsett, bei denen der Blechungsvor gang direkt im Gehäuse erfolgt, lässt sich die radiale Kopplung Blechkörper-Gehäuse nachträglich nicht mehr verändern. Schraubverspanntechniken von aussen scheiden insbesondere bei druckgasgekühlten Turbogeneratoren wegen Unzugänglichkeit und fehlender Kontrollmöglichkeit der Verspannung aus oder sind zumindest unwirtschaftlich, da eine sehr grosse Zahl von Inspektions- und Montage öffnungen im Gehäusemantel vorgesehen sein müsste.This corset solution has been in practice for many Proven for years, but is complex. At Stators without stator corsets, in which the lamination is done directly in the housing, the radial Coupling of sheet metal body and housing no longer change. Cut out screw tensioning techniques from the outside especially in the case of pressurized gas-cooled turbogenerators Inaccessibility and lack of control over the Tension out or are at least uneconomical, because a very large number of inspection and assembly openings in the housing jacket should be provided.

Somit ist die Kopplung bestimmt durch das notwendige Spiel beim Blechen. Man erreicht bestenfalls spielbe hafteten Formschluss. Dieses kann zur Folge haben, dassThe coupling is thus determined by what is necessary Play in sheet metal. At best you can reach Spielbe liable to form fit. This can result in

Disturbances, e.g. Short circuits, and vibrations Cause loosening,
- Operational coupling changes can occur, for example
Housing cold, sheet metal body cold: quasi-positive locking
Housing under pressure, sheet metal body cold: radial pull
Housing under pressure, sheet metal body warm at half load: indifferent loose area
Housing under pressure or partial pressure, sheet metal body warm at full load: radial pressure.

Aenderungen in der Ankopplung können zu unzulässig hohen Vibrationen, Geräuschen und zu Schäden führen und müssen deshalb verhindert werden.Changes in the coupling can be too high Vibrations, noises and lead to damage therefore be prevented.

Der Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen definiert ist, liegt demgemäss die Aufgabe zugrunde, einen Stator der eingangs genannten Gattung zu schaffen und ein Ver fahren zu dessen Herstellung anzugeben, dessen Stator blechkörper im gesamten Betriebsbereich, also auch bei Stillstand der Maschine, kraft- und formschlüssig mit dem Statorgehäuse gekoppelt ist.The invention as defined in the claims accordingly, the underlying task is a stator to create the genus mentioned and a Ver drive to specify its manufacture, its stator sheet metal body in the entire operating area, including at The machine comes to a standstill with a positive and positive fit the stator housing is coupled.

Die Erfindung lehnt sich dabei an eine Technik an, wie sie bei Klein- und Kleinstmotoren gelegentlich angewandt wird. Dort werden die geklammerten, genieteten oder ver schweissten Statorblechkörper bisweilen als fertiges Paket in die Gehäuse eingepresst bzw. eingeschrumpft, oder der in eine Form gepresste Statorblechkörper wird mit Leichtmetall umgossen (DE-Buch Wiedemann/Kellenberger "Konstruktion elektrischer Maschinen" Springer Verlag Berlin/Heidelberg/New York, 1967, S. 265). All diese Techniken, die in erster Linie der Verbesserung der Küh lung dienen, lassen sich naturgemäss bei elektrischen Maschinen mittlerer oder grosser Leistung nicht anwenden.The invention is based on a technique such as occasionally applied to small and very small engines becomes. There the clamped, riveted or ver welded stator sheet metal bodies sometimes as finished Package pressed or shrunk into the housing, or the stator sheet metal body pressed into a shape cast with light metal (DE book Wiedemann / Kellenberger "Construction of electrical machines" Springer Verlag Berlin / Heidelberg / New York, 1967, p. 265). All these Techniques that primarily improve the cooling serve naturally can be used with electrical Do not use medium or large power machines.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeich nung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is described below with reference to the drawing tion illustrated embodiments explained in more detail.

In der Zeichnung zeigtIn the drawing shows

Fig. 1 einen Querschnitt durch die Mantelzone eines Turbogenerators an einer Koppelstelle, Fig. 1 shows a cross section through the cladding region of a turbogenerator at a coupling point,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch Fig. 1 längs deren Linie AA, wobei Fig. 2a die Verhältnisse vor, Fig. 2b nach dem Verspannen veranschaulicht,2 shows a longitudinal section through Fig. 1 along the line AA, Fig. 2a shows the situation before, Fig. 2b after the clamping is illustrated.,

Fig. 3 und 4 zwei Abwandlungen der Anordnung nach Fig. 2a bzw. 2b mit prismatischen Passstücken, FIGS. 3 and 4 are two modifications of the arrangement of FIG. 2a and 2b with prismatic fitting pieces,

Fig. 5 einen vereinfachten Längsschnitt durch den Stator eines Turbogenerators zur Verdeutlichung des Herstellungsverfahrens, Fig. 5 shows a simplified longitudinal section through the stator of a turbine generator illustrating the manufacturing method,

Fig. 6, 7 und 8 verschiedene Ausgestaltungen von Koppel stellen mit nur einem Keilflächenpaar, Fig. 6, 7 and 8, various embodiments of coupling sites with one pair of wedge surfaces,

Fig. 9, 10 und 11 verschiedene Ausgestaltungen von Koppel stellen mit zwei Keilflächenpaaren, Fig. 9, 10 and 11, various embodiments of coupling points with two wedge-surface pairs

Fig. 12, 13 eine alternative Ausführungsform der Erfin dung mit relativ zu Gehäuse und Blechkörper ver schiebbaren Keilstücken. Fig. 12, 13 an alternative embodiment of the inven tion with relatively to the housing and sheet metal ver slidable wedge pieces.

In Fig. 1 ist der Gehäusemantel 1 eines Turbogenerators mittels radial nach innen gerichteter Gehäusespanten 2 versteift. Der aus einzelnen Blechen geschichtete Stator blechkörper 3 weist über seinen Umfang verteilte, in Längsrichtung verlaufende Nuten 4 auf. In diesen Nuten 4 verlaufen Leisten 5, deren Länge der Länge des Stator blechkörpers 3 entspricht.In Fig. 1, the housing shell 1 of a turbogenerator is stiffened by means of radially inwardly directed housing frames 2 . The stator laminated body 3 , which is layered from individual sheets, has grooves 4 which are distributed over its circumference and extend in the longitudinal direction. In these grooves 4 run strips 5 , the length of which corresponds to the length of the stator sheet metal body 3 .

Der radial innenliegende Abschnitt der Leisten 5 weist einen den Nuten 4 angepassten schwalbenschwanzförmigen Querschnitt auf. Der radial nach aussen gerichtete Ab schnitt der Leisten 5 weist im Bereich eines jeden Ge häusespants 2 ein Keilstück 6 auf, dessen axiale Länge ein Mehrfaches der Dicke des Spantes 2 beträgt. Die Keil stücke 6 sind vorzugsweise in Ausnehmungen 7 in den Lei sten 5 eingelegt und dort verstiftet und/oder verschweisst (Stift 8 bzw. Schweissnaht 9 in Fig. 2a bzw. 2b).The radially inner section of the strips 5 has a dovetail-shaped cross section adapted to the grooves 4 . The radially outward section from the strips 5 has in the area of each Ge housing frame 2 a wedge piece 6 , the axial length of which is a multiple of the thickness of the frame 2 . The wedge pieces 6 are preferably inserted into recesses 7 in the Lei 5 and pinned and / or welded there (pin 8 or weld 9 in Fig. 2a or 2b).

An den Spanten 2 sind quaderförmige Passtücke 10 befestigt, z.B. angeschweisst (Schweissnaht 11 in Fig. 2a und 2b). Die Passstücke 10 haben U-förmigen Querschnitt. Die Schen kel umgreifen die Leisten zumindest teilweise. Die lichte Weite der beiden Schenkel 12, 13 entspricht annähernd der Breite der Leisten 5. Ihre axiale Länge beträgt ein Vielfaches der Dicke der Spanten 2.Cuboid fitting pieces 10 are fastened to the frames 2 , for example welded on (weld seam 11 in FIGS. 2a and 2b). The adapters 10 have a U-shaped cross section. The thighs at least partially encompass the bars. The clear width of the two legs 12 , 13 approximately corresponds to the width of the strips 5 . Their axial length is a multiple of the thickness of the frames 2 .

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind die Passtücke - genauer der Nutgrund zwischen ihren beiden Schenkeln 12, 13 - gegenüber der Maschinen- bzw. Blechkörperachse um einen Winkel α, den Keilwinkel, geneigt, und zwar um denselben Winkel, um den auch die Keilflächen 14 des Keilstücks 6 gegenüber dieser Achse geneigt sind. Besagter Nutgrund bildet die zweite Keilfläche 15.As can be seen from FIG. 2, the fitting pieces - more precisely the groove base between their two legs 12 , 13 - are inclined by an angle α, the wedge angle, with respect to the machine or sheet metal body axis, namely by the same angle as the wedge surfaces 14 of the wedge piece 6 are inclined with respect to this axis. Said groove base forms the second wedge surface 15 .

In der Fig. 3 ist eine Abwandlung der Anordnung nach Fig. 2 dargestellt. bei welcher das Passtück rechtwinklig zum Gehäusespant 2 verläuft, seine Keilfläche 15 jedoch unter einem Winkel α gegenüber der der Gehäusewand 1 zu gewandten Fläche verläuft. In Fig. 3 ist ferner darge stellt, dass das Passtück 10 auch zweiteilig, nämlich aus einem quaderförmigen Teil 10 und einem keilförmigen Teil 10*, ausgeführt werden kann. Die Trennfläche zwischen den beiden Teilen ist durch eine strichlierte Linie ver deutlicht. Diese Ausführung mit Doppelkeilen 6, 10* er laubt gerades Einschweissen der Passtücke 10 an die Span ten 2 ohne Neigung α sowie gerade und parallel verlaufende Flächen an den Leisten 5 und an den Passtücken 10. FIG. 3 shows a modification of the arrangement according to FIG. 2. in which the fitting runs at right angles to the housing frame 2 , but its wedge surface 15 extends at an angle α with respect to the surface facing the housing wall 1 . In Fig. 3 is Darge also shows that the fitting 10 can also be made in two parts, namely from a cuboid part 10 and a wedge-shaped part 10 *. The dividing surface between the two parts is shown by a dashed line. This version with double wedges 6 , 10 * allows straight welding of the pass pieces 10 to the span ten 2 without inclination α and straight and parallel surfaces on the strips 5 and on the pass pieces 10 .

In der Fig. 4 ist eine weitere Abwandlung von Fig. 2 bzw. Fig. 3 dargestellt, bei welcher Keilfläche 15 eine entsprechend bearbeitete Fläche des Passtückes 10, Keil fläche 14 jedoch eine solche der Leiste 5 ist. Theore tisch kann dabei die Keilfläche 15 des Passtückes 10 direkt auf der Leiste 5 aufliegen. Wird jedoch Ausbaubar keit verlangt, muss ein quaderförmiges Zwischenstück 30 in die Ausnehmung eingelegt und dort vorzugsweise verschweisst werden.In Fig. 4 a further modification of Fig. 2 and Fig. 3 is shown, in which wedge surface 15 is a correspondingly machined surface of the fitting 10 , wedge surface 14, however, one of the bar 5 . Theoretically, the wedge surface 15 of the fitting 10 can rest directly on the bar 5 . However, if expandability is required, a cuboid intermediate piece 30 must be inserted into the recess and preferably welded there.

Die Grösse des Winkels α ist abhängig von der Reibwert paarung der Keilflächen 14 und 15, liegt in jedem Fall unter dem sog. Haftwinkel (Grenzwinkel der Haftreibung) und beträgt typisch 3÷6°.The size of the angle α is dependent on the friction coefficient pairing of the wedge surfaces 14 and 15 , is in any case below the so-called angle of adhesion (critical angle of static friction) and is typically 3 ÷ 6 °.

Durch Verschieben des Gehäuses 1, 2 relativ zum Blech körper 3 in Richtung auflaufender Keilflächen 14, 15 lässt sich somit die radiale Kopplung zwischen Gehäuse und Blechkörper einstellen. Wie dies bei der Herstellung des Stators eines Turbogenerators im einzelnen realisiert wird, soll nachstehend anhand der Prinzipskizze gemäss Fig. 5 verdeutlicht werden. In dieser Figur sind alle für das unmittelbare Verständnis der Erfindung nicht notwendigen Einzelheiten fortgelassen worden und von den Passtücken aus Gründen einer übersichtlicheren Dar stellung lediglich deren Keilflächen 15 dargestellt. Ansonsten gelten die gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 1 und 2.By moving the housing 1 , 2 relative to the sheet metal body 3 in the direction of rising wedge surfaces 14 , 15 , the radial coupling between the housing and sheet metal body can thus be set. How this is implemented in detail in the manufacture of the stator of a turbogenerator will be explained below with reference to the schematic diagram according to FIG. 5. In this figure, all the details that are not necessary for the immediate understanding of the invention have been omitted and only the wedge surfaces 15 of the fitting pieces are shown for the sake of clarity. Otherwise, the same reference numbers apply as in FIGS . 1 and 2.

Das Maschinengehäuse 1 steht vertikal unmittelbar auf einer Montagefläche 16, z.B. dem Hallenboden. Der stirn seitig von Pressplatten 17 abgeschlossene Statorblech körper ruht im bereits axial verspannten Zustand auf Distanzkörpern 18 und damit indirekt auf der Montage fläche 16. Das Spiel zwischen den jeweiligen Keilflächen 14 und 15 ist übertrieben gross eingezeichnet. Eine das Gehäuse umgebende Heizvorrichtung ist durch Rohre 19 symbolisiert.The machine housing 1 stands vertically directly on a mounting surface 16 , for example the hall floor. The stator sheet metal body, which is closed off on the end by press plates 17 , rests in the already axially clamped state on spacers 18 and thus indirectly on the mounting surface 16 . The game between the respective wedge surfaces 14 and 15 is drawn in excessively large. A heating device surrounding the housing is symbolized by pipes 19 .

Vorgängig wird hierzu das mit Spanten 2 versehene Ma schinengehäuse 1 vertikal auf dem Hallenboden 16 aufge stellt. Die Leisten 5 (ca. 9 bis 18 Stück je nach Ma schinen-Typ und Blechsegmentierung) mit Keilstücken 6 und Passtücken 10, die z.B. mittels Schrauben proviso risch an den Leisten 5 befestigt sind, werden mittels einer Lehre exakt ausgerichtet. Die Passtücke 10 werden eingepasst und mit Minimalspiel, d.h. mit dicht an dicht aufeinanderliegenden Keilflächen 14, 15, verzugsfrei an den Spanten 2 angeschweisst. Anschliessend erfolgt das Blechen des Statorblechkörpers 3 in üblicher Weise. Nach Vibrieren, Pressen und dem Fixieren der Statorpress platten 17 wird das Gehäuse mittels Warmluft und/oder induktiver Erwärmung oder einer sonstwie geeigneten Heiz vorrichtung 19 um 50 bis 80 K erwärmt. Aufgrund der gros sen Differenz der thermischen Zeitkonstanten von Gehäuse und Statorblechkörper dehnt sich das Gehäuse aus, und zwischen den einzelnen Keilflächen 14 und 15 entsteht ein Spiel. Entfernt man nun die Distanzkörper 18 und senkt den Statorblechkörper um das vorausbestimmte Mass SA (Fig. 2a bzw. Fig. 5) ab, wird das Spiel zwischen den Keilflächen 14, 15 verkleinert oder vollständig auf gehoben.Previously this is provided with frames 2 Ma machine housing 1 placed vertically on the hall floor 16 . The strips 5 (approx. 9 to 18 pieces depending on the machine type and sheet segmentation) with wedge pieces 6 and fitting pieces 10 , which are temporarily attached to the strips 5 , for example by means of screws, are precisely aligned using a gauge. The fitting pieces 10 are fitted in and welded to the frames 2 with minimal play, ie with wedge surfaces 14 , 15 lying close to one another, without distortion. The stator sheet metal body 3 is then laminated in the usual manner. After vibrating, pressing and fixing the stator press plates 17 , the housing is heated by 50 to 80 K by means of warm air and / or induction heating or another suitable heating device 19 . Due to the large difference in the thermal time constants of the housing and the stator sheet metal body, the housing expands, and a play arises between the individual wedge surfaces 14 and 15 . If one removes the spacer body 18 and lowers the laminated stator core to the pre-determined degree SA (Fig. 2a and Fig. 5) from the match between the wedge surfaces 14, 15 reduced or completely lifted to be.

Selbstverständlich lässt sich dieser Zustand ebenso durch Festhalten des Statorblechkörpers 3 und Aufwärtsbewegen des Gehäuses 1 erreichen.Of course, this state can also be achieved by holding the stator sheet metal body 3 and moving the housing 1 upward.

Nach dem Temperaturausgleich bzw. Wiederabkühlen des Gehäuses werden die Leisten 5 mit den beiden äussersten Spanten 2 z.B. durch Verschweissen gesichert.After the temperature has been equalized or the housing has cooled down again, the strips 5 are secured with the two outermost frames 2, for example by welding.

Die erfindungsgemässe Kopplung von Statorblechkörper und Gehäuse garantiert im gesamten Betriebsbereich der Maschine Form- und Kraftschluss zwischen den genannten Teilen. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass zu Reparatur- und Servicezwecken durch Aufheizen des Gehäuses diese Kopplung wieder ge löst und der Statorblechkörper aus dem Gehäuse gezogen werden kann. Da die Kraftübertragung im wesentlichen nur durch Druckkräfte und Reibkräfte erfolgt, lässt die Formgebung von Leiste/Keilstück und Passtücken vielfältige Ausgestaltungen zu, welche in den Fig. 6 bis 8 beispiel haft veranschaulicht sind. Gemeinsames Merkmal dieser Ausgestaltungen ist die Verwendung nur eines Keilflächen paares pro Koppelstelle.The coupling of the stator sheet metal body and housing according to the invention guarantees positive and non-positive connection between the parts mentioned in the entire operating range of the machine. Another important advantage of the invention is that repair and service purposes by heating the housing releases this coupling again and the stator body can be pulled out of the housing. Since the force is transmitted essentially only by pressure forces and frictional forces, the shape of the strip / wedge piece and fitting pieces permits a variety of configurations, which are exemplarily illustrated in FIGS . 6 to 8. A common feature of these configurations is the use of only one pair of wedge surfaces per coupling point.

Im Falle der Fig. 6 weist der Statorblechkörper sich nach oben erweiternde trapezförmige Längsnuten 4 a auf. Der in diese Nut eingreifende Abschnitt der Leiste 5 a weist korrespondierenden Querschnitt auf. Zwischen Blech körper 3 und Leiste 5 a ist eine Zwischenlage 20 a aus elektrisch gut leitendem Material eingelegt, die als elektromagnetische Abschirmung wirkt. Diese Zwischenlage 20 a kann entfallen, wenn die Leiste 5 a selbst aus einem derartigen Material besteht.In the case of FIG. 6, the stator sheet metal body has trapezoidal longitudinal grooves 4 a which widen upwards. The section of the bar 5 a engaging in this groove has a corresponding cross section. Between sheet metal body 3 and bar 5 a , an intermediate layer 20 a made of electrically highly conductive material is inserted, which acts as an electromagnetic shield. This intermediate layer 20 a can be omitted if the bar 5 a itself consists of such a material.

Die Ausführungsform nach Fig. 7 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 6 lediglich durch die Querschnitts form des blechkörperseitigen Abschnitts der Leiste 5 b bzw. der Längsnut 4 b im Blechkörper 3, die beide hier Dreiecksquerschnitt aufweisen. The embodiment of FIG. 7 differs from that of FIG. 6 only by the cross-sectional shape of the sheet metal body-side section of the strip 5 b or the longitudinal groove 4 b in the sheet metal body 3 , both of which have a triangular cross section here.

Die Ausbildung gemäss Fig. 8 zeigt eine Leiste 5 c, die in ihrem dem Blechkörper 3 zugewandten Abschnitt eine Trapeznut 21 aufweist, in welche entsprechend geformte Nocken 22 der einzelnen Bleche am Aussenumfang des Blech körpers 3 eingreifen.The embodiment according to Fig. 8 shows a strip 5 c, the facing sheet in its the body 3 portion has a trapezoidal groove 21 into which correspondingly shaped cam 22 of the individual sheets engage the body 3 on the outer circumference of the sheet metal.

Die Zwischenlagen 20 b und 20 c bei Fig. 7 bzw. 8 können wie bei Fig. 6 entfallen, wenn die Leisten 5 b und 5 c aus elektrisch gut leitendem Material bestehen.The intermediate layers 20 b and 20 c in FIGS. 7 and 8, as in FIG. 6, can be omitted if the strips 5 b and 5 c consist of electrically highly conductive material.

Die Ausführungsformen nach den Fig. 6 bis 8 zeichnen sich durch ihre Wirtschaftlichkeit aus. Grosse tangen tiale Kräfte, z.B. bei Kurzschluss, werden jedoch nur teilweise kraftschlüssig und nach Ueberwinden des Tangen tialspiels formschlüssig übertragen. Durch Vorsehen von zwei Keilflächenpaaren pro Koppelstelle lässt sich ohne weiteres vollständiger Kraftschluss erreichen.The embodiments according to FIGS. 6 to 8 are characterized by their economy. Large tangential forces, for example in the event of a short circuit, are however only partially transmitted in a force-fitting manner and after the tangential play has been overcome. By providing two pairs of wedge surfaces per coupling point, complete adhesion can be achieved without further notice.

Gemeinsame Merkmale der in den Fig. 9 bis 11 darge stellten Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind einfache Profilformen der Leisten und zwei Keilflächen paare pro Koppelstelle, wobei die Keilflächen mit der Radialen einen Winkel zwischen vorzugsweise 30° und 60° einschliessen.Common features of the further developments of the subject of the invention in FIGS . 9 to 11 are simple profile shapes of the strips and two wedge surfaces pairs per coupling point, the wedge surfaces with the radial forming an angle between preferably 30 ° and 60 °.

Im Falle der Ausgestaltung nach Fig. 9 weist das Pass stück 10 a eine sich nach innen erweiternde Trapeznut 23 a auf. Die Leiste 5 d hat den Querschnitt eines regelmässi gen Sechsecks und greift teilweise in eine Trapeznut 4 d entsprechender Querschnittsform im Blechkörper 3 ein.In the case of the embodiment according to FIG. 9, the fitting piece 10 a has an inwardly widening trapezoidal groove 23 a . The bar 5 d has the cross section of a regular hexagon and partially engages in a trapezoidal groove 4 d corresponding cross-sectional shape in the sheet metal body 3 .

Die Seitenwände der Trapeznut 23 a bilden die einen Keil flächen. Keilstücke 6 a, 6 b, die auf der Leiste 5 d seit lich symmetrisch befestigt sind, bilden die anderen Keil flächen. The side walls of the trapezoidal groove 23 a form the surfaces of a wedge. Wedge pieces 6 a , 6 b , which are fixed symmetrically on the bar 5 d since Lich, form the other wedge surfaces.

Bei der Ausführung nach Fig. 9 ist zu beachten, dass sich die Trapeznut 23 a in Längsrichtung erweitern muss, damit deren Seitenwände als Keilflächen wirken können. Eine Neigung des Passtücks, wie sie bei den vorangegan genen Lösungen mit Einfach- oder Tangentialkeil (Fig. 1, 2, 6 bis 8) möglich ist, lässt sich hier nicht appli zieren.In the embodiment of FIG. 9 Note, the trapezoidal groove 23 a in the longitudinal direction must extend so that their side walls can act as wedge surfaces that. An inclination of the fitting, as is possible in the previous solutions with a single or tangential wedge ( Fig. 1, 2, 6 to 8), can not be appli cated here.

Verwendet man jedoch in Längsrichtung geteilte Passtücke, wie es in Fig. 10 für eine Leiste 5 e mit quadratischem Profil verdeutlicht ist, so können beide Passtückhälften 10 b individuell justiert und nachfolgend mit dem Spant 2 verschweisst werden.If, however, split pieces divided in the longitudinal direction are used, as is illustrated in FIG. 10 for a bar 5 e with a square profile, then both pieces halves 10 b can be individually adjusted and subsequently welded to the frame 2 .

Generell können weitere prismatische Leisten mit regel oder auch unregelmässigem n-eckigen Querschnitt, z.B. Fünfeck oder Achteck, vorteilhaft sein. Sie ergeben ähn liche Bilder und sind daher nicht gesondert dargestellt.In general, other prismatic strips can also be used or irregular n-shaped cross-section, e.g. Pentagon or octagon, may be beneficial. They are similar Liche pictures and are therefore not shown separately.

Der Vollständigkeit halber ist in Fig. 11 eine Ausfüh rungsform mit einer Leiste 5 f mit kreisrundem Ausgangs querschnitt dargestellt, für die die gleiche Bedingung hinsichtlich Ausbildung des entsprechenden Passtückes 10 c gilt wie bei Fig. 9. Hier sind die Keilstücke 6 a, 6 b in Anfräsungen der als Rundstab ausgebildeten Leiste 5 f befestigt.For the sake of completeness, an embodiment with a bar 5 f with a circular output cross section is shown in FIG. 11, for which the same condition with regard to the formation of the corresponding fitting piece 10 c applies as in FIG. 9. Here, the wedge pieces 6 a , 6 b fixed in millings of the bar 5 f designed as a round bar.

Fig. 12 und 13 schliesslich zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welchem zur Erzielung des Form- und Kraftschlusses zwischen Gehäuse 1 und Statorblechkörper 3 keine Relativbewegung zwischen den genannten Bauein heiten erforderlich ist, sondern die Kopplung bei auf geheiztem Gehäuse allein durch Keilverschiebung bewerk stelligt wird. Im Beispielsfall wird prinzipiell ausge gangen von einer Anordnung nach Fig. 9, d.h. mit zwei Keilflächenpaaren pro Koppelstelle. Das Passtück 10 a weist eine in Längsrichtung verlaufende Nut 23 a mit tra pezförmigem Nutgrund auf. In dieser Nut 23 a verläuft eine entsprechend profilierte Leiste 5 g, die im Bereich der Gehäusespanten 2 verschiebbar auf der Leiste 5 g auf liegende, symmetrisch zur Radialen angeordnete Keilstücke 6 c und 6 d aufweist. Alle achsial hintereinander liegenden Keilstücke 6 c, 6 d sind mit in Maschinenlängsachse ver laufenden, durchgehenden Stangen 25, 26 verbunden.Is Fig. 12 and 13 finally show an embodiment of the invention in which, to obtain the form and frictional connection between the housing 1 and the laminated stator core 3, no relative movement between said Bauein units is required, but the coupling in to a heated housing stelligt bewerk solely by wedge displacement . In the example, it is in principle based on an arrangement according to FIG. 9, ie with two wedge surface pairs per coupling point. The fitting 10 a has a longitudinal groove 23 a with a trapezoidal groove base. A correspondingly profiled bar 5 g runs in this groove 23 a , which has slidable on the bar 5 g in the area of the housing frames 2 on lying wedge pieces 6 c and 6 d arranged symmetrically to the radial. All axially one behind the other wedge pieces 6 c , 6 d are connected to ver running in the machine longitudinal axis, continuous rods 25 , 26 .

Die Anzugsrichtungen der beiden Keilbahngruppen jeder Leiste 5 g können gleich- oder entgegengesetzt gerichtet sein. Die Keilverschiebung erfolgt bei erwärmtem Gehäuse durch Zug oder Druck an den Enden der Stangen 25, 26. Dabei kann die Längsverschiebung der Keile z.B. durch Gewindemuttern am Ende der Stangen 25, 26 (Schrauban trieb) oder in anderer geeigneter Weise erfolgen.The tightening directions of the two wedge track groups of each bar 5 g can be directed in the same or opposite direction. The wedge displacement takes place when the housing is heated by pulling or pushing at the ends of the rods 25 , 26 . The longitudinal displacement of the wedges can take place, for example, by means of threaded nuts at the end of the rods 25 , 26 (screw drive) or in another suitable manner.

Eine Alternative ist in Fig. 13 vereinfacht dargestellt, wobei gleiche Teile wie in Fig. 12 mit denselben Bezugs zeichen versehen sind. Aus Gründen einer übersichtlichen Darstellung wurden dabei die Keilflächen 15 der Passtücke 10 a nur durch Linien dargestellt.An alternative is shown in simplified form in FIG. 13, the same parts as in FIG. 12 being provided with the same reference signs. For reasons of a clear representation, the wedge surfaces 15 of the fitting pieces 10 a were shown only by lines.

Im Gegensatz zur Montage, wie sie im Zusammenhang mit Fig. 5 beschrieben wurde, befinden sich hier Blechkörper 3 samt Statorpressplatten 17 und Gehäuse 1 in ihrer de finitiven Endlage zueinander. Eine beide Teile übergrei fende Montagehilfsplatte 27 mit Bohrungen 28, die mit den Bohrungen in den Keilstücken 6 c bzw. 6 d fluchten, ist am Statorende aufgelegt. Auf dem die Montagehilfs platte 27 überragenden Ende der Zugstange 25 ist eine Auflaufscheibe 29 fixiert. Durch Drehen der Zugstange bei erwärmtem Gehäuse wird durch die daraus resultierende Längsverschiebung der Keilstücke dieser Keilbahngruppe Formschluss zwischen den Keilflächen 14 und 15 hergestellt. Nach erfolgter Verkeilung können die Zugstangen als Keil sicherung im Stator belassen werden.In contrast to the assembly as described in connection with FIG. 5, here sheet metal body 3 together with stator pressure plates 17 and housing 1 are in their de final end position relative to one another. A two parts cross-fende mounting aid plate 27 with holes 28 , which are aligned with the holes in the wedge pieces 6 c and 6 d , is placed on the stator end. On the plate 27 projecting end of the tie rod 25 projecting disc 29 is fixed. By turning the pull rod while the housing is heated, the resulting longitudinal displacement of the wedge pieces of this keyway group produces a positive fit between the wedge surfaces 14 and 15 . After wedging, the tie rods can be left in the stator as a wedge lock.

Selbstverständlich lässt sich die beschriebene Verkei lung auch bei anderen Keilstück-, Leisten- und Passtück geometrien und -Profilen anwenden, also auch bei Anord nungen mit einem Keilflächenpaar pro Koppelstelle, z.B. gemäss Fig. 1 oder 6 bis 8.Of course, the described description can also be used for other wedge piece, bar and fitting geometries and profiles, that is to say also for arrangements with one pair of wedge surfaces per coupling point, for example according to FIGS. 1 or 6 to 8.

Die Verwendung von zwei Keilflächenpaaren pro Koppel stelle mit entgegengesetzter Keilverschiebung (Fig. 12), weist insbesondere den Vorteil auf, dass ein axialer Kraftausgleich pro Passstück und Gehäusespant 2 erzielt werden kann, der die Spanten und damit das gesamte Ge häuse entlastet.The use of two pairs of wedge surfaces per coupling point with opposite wedge displacement ( FIG. 12) has the particular advantage that axial force compensation per adapter and housing frame 2 can be achieved, which relieves the frames and thus the entire housing.

Claims

1. stator of an electrical machine, in particular tur bogenerator, with directly into the housing ( 1 ) tin plate stator body ( 3 ), the on its outside by means of in its longitudinal direction extending strips distributed over its circumference ( 5 ) on radially inwardly directed frame members ( 2 ) is clamped, characterized in that the strips ( 5 , 5 a , ...) in the area of the housing ribs ( 2 ) are seen on their radially outward-facing surfaces with first wedge surfaces ( 14 ) running in the axial direction, which coexist with the second wedge surfaces ( 15 ) in the same direction on one or more piece adapters ( 10 , 10 a , 10 *) which are firmly connected to the housing frames ( 2 ).

2. Stator according to claim 1, characterized in that the first wedge surfaces ( 14 ) on wedge pieces ( 6 , 6 a , ...) are formed, which wedge pieces are firmly connected to the strips ( 5 , 5 a , ...) .

3. Stator according to claim 1 or 2, characterized in that the fitting pieces ( 10 , 10 a ) are provided with a groove ( 23 , 23 a ), and the strips ( 5 , 5 a , ...) at least partially within this Groove run.

4. Stator according to claim 3, characterized in that the strips ( 5 ) rectangular profile, the fitting pieces ( 10 ) have a U-shaped cross-section, the legs ( 12 , 13 ) of the fitting pieces at least partially encompassing the strips ( 5 ) ( Fig . 1).

5. Stator according to one of claims 1 to 4, characterized in that the stator sheet metal body ( 3 ) on the outer circumference with longitudinal grooves ( 4 ) is provided, in which engage the radially inner portions of the strips ( 5 ).

6. Stator according to claim 5, characterized in that the strips ( 5 ) have a dovetail-shaped profile on the radially inner section and the stator sheet metal body ( 3 ) is provided with corresponding longitudinal grooves ( 4 ), in which longitudinal grooves said sections run ( Fig. 1) .

7. Stator according to one of claims 1 to 4, characterized in that the strips ( 5 c) in the radially inner section is provided with a longitudinal groove ( 21 ), and that the stator sheet metal body ( 3 ) on each individual sheet correspondingly shaped cams has, so that a rib-shaped profile is formed over the entire length, which engages in the longitudinal groove ( 21 ) ( Fig. 8).

8. Stator according to one of claims 1 to 3, characterized in that the stator sheet metal body ( 3 ) on the outer circumference with longitudinal grooves ( 4 a , ...) is provided, that the fittings in the longitudinal direction of the stator grooves ( 23 a) with a triangle - Have or trapezoidal cross-section that the strips ( 5 d , ...) have the groove shapes in the stator sheet metal body ( 3 ) and in the fitting pieces ( 10 a , ...) adapted profile, the second wedge surfaces ( 15 ) the groove walls of the fitting pieces, which are inclined with respect to the radial, the first wedge surfaces ( 14 ) are formed on the strips ( 5 a , ...) ( FIGS. 1, 9, 10, 11).

9. Stator according to one of claims 1 to 8, characterized in that the strips ( 5 , 5 a , ...) consist of ferromagnetic or non-magnetic material and that occasionally between the strips and the stator lamination body electrically good intermediate layers ( 20 , 20th a , ...) are provided, provided that the strips are not themselves made of electrically good conductive material.

10. Stator according to one of claims 1 to 9, characterized in that the first and second wedge surfaces ( 14 , 15 ), which are assigned to a bar ( 5 g) , by a common clamping means per wedge path group, preferably by a coupling rod ( 25 , 26 ), can be moved together relative to one another ( FIGS. 12, 13).

11. A method for producing a stator according to claim 1, characterized by the following method steps ( Fig. 5):

a) the housing ( 1 ) is placed vertically,
b) the strips ( 5 ) are aligned using gauges and provisionally attached,
c) the fitting pieces ( 10 ) are fitted in and are radially free of play, ie with first ( 14 ) and second wedge surfaces ( 15 ) lying firmly on top of each other, firmly connected to the frames ( 2 ),
d) the stator sheet metal body ( 3 ) is sheet metal in the housing 1 and clamped axially in a known manner via press plates ( 17 ) on both end faces,
e) the housing ( 1 ) is heated by 50 ° to 80 ° K,
f) heated housing ( 1 ) and stator sheet metal body ( 3 ) are displaced relative to each other in the direction of the wedge surfaces ( 14 , 15 ) by a predetermined amount, unless the stators are according to claim 10.
g) In stators according to claim 10, while maintaining the axial position of the stator lamination body to the housing, only the wedges ( 6 c , 6 d) in the direction of running wedge surfaces ( 14 , 15 ) by going through the coupling rods ( 25 , 26 ) by a predetermined amount Dimension shifted.