(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導機装置であって、
誘導機における電気的短絡時に相対移動することができる誘導機構成部材及びブレースを備えており、前記誘導機構成部材及び前記ブレースは、対になった構成部材を成しており、
前記対になった構成部材の相対移動を制限するための、前記対になった構成部材の間に配置されたストップブロックであって、前記対になった構成部材のうちの一方に対して当接するための底面と、前記対になった構成部材のうちの他方に対して向き合って間隔を置いた上面であって前記他方の構成部材との間に間隙を形成した上面と、係合面とを有するストップブロックと、
該係合面と、前記対になった構成部材のうちの一方とに結合される、前記ストップブロックを前記対になった構成部材のうちの一方に固定するための締結具と、を備え、
前記誘導機は発電機であり、前記誘導機構成部材は発電機ビルディングボルトであり、前記ブレースは、前記発電機ビルディングボルトをブレースするための発電機ブレースであり、
前記発電機ブレースは、ねじ山付きストップスタッドを受容するために適応されたねじ山を有するブレース開口を有しており、
前記ストップブロックの前記底面は前記発電機ブレースに当接しており、
前記締結具は、前記ブレース開口内に捕捉されていることを特徴とする、誘導機装置。
【請求項２】
前記締結具は、前記ブレース開口を通過しかつ前記発電機ブレースと前記ストップブロックの前記係合面との間に緊張して係合したフレキシブルな延長した部材である、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記締結具は、前記係合面と対応係合した、その一方の端部にねじ山を有する延長した部材、ねじ山付きスタッド、ねじ山付きねじ、前記係合面と、前記対になった構成部材のうちの一方との間に緊張して係合するように適応されたフレキシブルな延長した部材、ケーブルタイ、ストラップ、コード、又は対応するフック及びループファスナを有するストラップ、から成るグループから選択されている、請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記ストップブロック係合面は、前記面のうちの少なくとも１つによって形成された溝、前記底面に形成された開口、前記底面に形成されたねじ山付き開口、又は前記底面から前記上面まで前記ストップブロックを貫通した開口から成るグループから選択されている、請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記間隙を選択的に変化させるために、前記対になった構成部材のうちの一方と、前記ストップブロックの前記底面との間に配置された少なくとも１つのシムをさらに備える、請求項１記載の装置。
【請求項６】
発電機ビルディングボルトと、該発電機ビルディングボルトをブレースするための発電機ブレースと、を有するタイプの発電機装置において、前記発電機ビルディングボルト及び前記発電機ブレースは、前記発電機における電気的短絡時に相対移動することができ、前記相対移動を制限するための短絡ストップブロックを取り付ける方法において、
底面と、上面と、係合面とを有するストップブロックを提供し、
前記底面を前記発電機ブレースに当接させることによって前記ストップブロックを前記発電機ビルディングボルトと前記発電機ブレースとの間に配置し、
前記係合面と前記発電機ブレースとに結合される締結具を用いて前記ストップブロックを前記発電機ブレースに固定することを含むことを特徴とする、短絡ストップブロックを取り付ける方法。
【請求項７】
前記発電機ブレースに形成されたブレース開口に前記締結具を通過させることをさらに含む、請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記ブレース開口にねじ山付きストップスタッドが係合させられており、前記方法は、
前記ストップスタッドを取り外し、配置ステップの前に前記ブレース開口を空にし、
前記ストップブロックを配置し、
前記締結具を前記ブレース開口に通過させ、
前記締結具を前記係合面に結合し、
前記締結具を前記ストップブロックと前記発電機ブレースとの間で緊張させることをさらに含む、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記ストップブロック係合面は、前記面のうちの少なくとも１つによって形成された溝、前記底面に形成された開口、前記底面に形成されたねじ山付き開口、又は前記底面から前記上面まで前記ストップブロックを貫通した開口から成るグループから選択されており、
前記締結具は、前記係合面と対応係合した、その一方の端部にねじ山を有する延長した部材、ねじ山付きスタッド、ねじ山付きねじ、前記係合面と前記発電機ブレースとの間に緊張して係合したフレキシブルな延長した部材、ケーブルタイ、ストラップ、コード、又は対応するフック及びループファスナを有するストラップ、から成るグループから選択されている、請求項８記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の背景
１．発明の分野
本発明は、対になった誘導機構成部材とブレースとの相対移動を制限する、誘導機のための短絡ストップに関する。特に、本発明は、発電機短絡ストップ及び、保守施設における又は取付け現場における発電機改装中の交換を含む、その取付け方法に関する。
【０００２】
２．従来技術の説明
発電機などの誘導機は、機械運転中に運動することができる構成部材を有する。構成部材の運動範囲を制限することがしばしば望ましい。例えば、発電機ステータは、ほぼ環状の構造を有し、その内側にロータが保持されている。発電機ステータの環状構造は、制限された範囲の膨張及び収縮を許容するために、圧縮可能なエンドワッシャのスタックを有するビルディングボルトによって一端に固定されたエンドバスケットを有する。短絡時には、ビルディングボルトの軸方向及び半径方向の移動を制限することが望ましい。ビルディングボルトは、１つ以上のブレースによって制限され、このブレースは、ボルトの潜在的な運動範囲において選択的な間隙距離で配置されている。ストップは、対になったビルディングボルトとブレースとの間に配置されている。ストップは、ストップ自体と、ビルディングボルトなどの対になった構成部材との間に所望の間隙若しくは間隔を設定するように選択的に位置決めされてよい。ストップ設計に応じて、間隙は変化させられるか又は永久に固定されてよい。
【０００３】
既存の発電機ストップの１つのタイプは、ねじ山付きのストップスタッドであり、このストップスタッドは、発電機ブレースに形成された対応する雌ねじ山内に捕捉される。ねじ山付きスタッドは、その動きがストップによって制約されることが意図されたビルディングボルト又はその他の装置構成部材の近くに選択的に位置決めされるように、ブレース内へ推進される。ねじ山付きストップスタッドは、発電機ブラケットからの突出長さと比較して、比較的小さな直径を有するので、発電機短絡時に曲げを生じやすい。ねじ山付きストップスタッドの交換のためには、発電機ブレース内の対応する雌ねじ山を損傷しないように、古いストップスタッドを注意深く取り外す必要がある。損傷した雌ねじ山は、新たなねじ山付きストップスタッドを挿入する前に修理する必要がある。ねじ山付きストップスタッドの寸法は、様々な発電機モデルによって異なり、発電機を分解する前に所要の交換スタッド寸法を確実に確かめることはできない。すなわち、修理サイクルの間、保守技術者が交換スタッド部品を入手するまでに、追加的な発電機停止時間が生じ得る。
【０００４】
既存の発電機ストップの別のタイプは、Ｌ字形のブラケットであり、その一方の脚部は、溶接などによって発電機ブレースに永久に固定されている。Ｌ字形ブラケットの他方のレッグは、ブレースに対してほぼ平行に向けられており、ビルディングボルト又はその他の装置構成部材を制限するためのストップ面として機能する。ビルディングボルトに対してＬ字形ブラケットを位置決めすることは、手作業で行われ、ブラケットは、溶接作業の前にブレースに締め付けられる。様々な発電機構成は様々な寸法のブラケットを必要とするので、これらの寸法は、主体の発電機が運転状態から除去され、検査のために分解されるまで、必ずしも確かめられない。このことは、ひいては、最初に分解した後にＬ字形ブラケット部品を注文することを必要とし、適切なＬ字形ブラケットが入手されるまで、より長い発電機停止時間を必要とする恐れがある。Ｌ字形ブラケットは、溶接作業などによって発電機ブレースに永久に取り付けられている。その後の発電機再組立て及び／又は運転は、溶接されたブラケットを、時間をかけて取り外した後、交換ブラケットを発電機ブレースに再び溶接することを必要とする。
【０００５】
すなわち、当該技術分野においては、発電機短絡時に損傷を容易に受けにくい頑強な構造を有する、発電機などの誘導機用の短絡ストップの必要性が存在する。
【０００６】
好適には、下側に位置する支持構成部材を変更することなく、選択的に着脱することができる、発電機ブレースなどの誘導機構成部材に永久に取り付けることなく現場で取り付けることができる短絡ストップの別の必要性が存在する。
【０００７】
当該技術分野においては、直接にボックスから又は現場取付けによって、様々な誘導機設計の寸法及び構成上の要求を満たすことができる短絡ストップの別の必要性が存在し、これにより、短絡ストップのスペア部品のタイプは在庫において最小限にすることができるか、又は在庫に準備されていないとしても、好適には、修理停止時間を最小限にするために初期修理分解及び検査後に迅速に製造される。
【０００８】
発明の概要
したがって、本発明の課題は、発電機短絡時に容易に損傷を受けにくい頑強な構造を有する短絡ストップを提供することである。
【０００９】
本発明の別の課題は、好適には、選択的に着脱することができる発電機ブレースなどの誘導機構成部材の永久的な変更又は誘導機構成部材への永久的な取付けなしに、迅速な現場取付けが可能な短絡ストップを提供することである。
【００１０】
本発明の別の課題は、直接にボックスから又は現場取付けによって、様々な発電機又はその他の誘導機設計の寸法及び構成上の要求を満たすように適応させられることができる短絡ストップを提供することであり、これにより、短絡ストップスペア部品のタイプを在庫において最小限にすることができ、又は在庫に準備されていないとしても、好適には、修理停止時間を最小限にするために、初期修理分解及び検査後に迅速に製造される。
【００１１】
これらの課題及びその他の課題は、本発明によれば、短絡時の構成部材の運動を制限するためにブレースと、発電機ビルディングボルトなどの機械構成部材との間に配置された、誘導機短絡ストップによって達成される。ストップは、所望の間隔の間隙で機械構成部材の近傍に配置された材料のブロックである。間隙の寸法は、様々な高さのストップブロック及び／又はシムを用いることによって変更されてよい。ストップは、ストラップ、コード、又はねじ山付きスタッドなどの締結具によってブレースに固定されている。ストップは、実地において又は更新サービスセンターにおいて既存の誘導機に改装するのに適している。
【００１２】
本発明の１つの態様は、対になった誘導機構成部材とブレースとの相対移動を制限するためのストップ装置であって、対になった構成部材の間に配置するよう適応されたストップブロックを含み、ストップブロックは、対になった構成部材のうちの一方に対して当接するための底面と、他方の構成部材に対して向き合って間隔を置いた上面であって、他方の構成部材との間に間隙を形成した上面と、係合面とを有するストップ装置を特徴とする。ストップブロックを固定するために、係合面と、対になった構成部材のうちの一方とに締結具が結合されている。
【００１３】
本発明は、誘導機装置であって、誘導機における電気的短絡時に相対移動することができる対になった誘導機構成部材とブレースとを有する誘導機装置も特徴とする。ストップブロックは、対になった構成部材の相対移動を制限するために、対になった構成部材の間に配置されており、ストップブロックは、対になった構成部材のうちの一方に対して当接するための底面と、他方の構成部材に対して向き合って間隔を置いた上面であって、他方の構成部材との間に間隙を形成した上面と、係合面とを有する。締結具は、対になった構成部材のうちの一方にストップブロックを固定するために、係合面と、対になった構成部材のうちの一方とに結合されている。
【００１４】
本発明のさらに別の特徴は、短絡ストップブロックを、発電機における電気的短絡時に互いに相対移動することができるビルディングボルトと発電機ブレースとを有するタイプの誘導機発電機装置に、ストップブロックがこのような相対移動を制限するように、取り付ける方法である。この方法は、底面と、上面と、係合面とを有するストップブロックを提供することを含む。ストップブロックは、底面を発電機ブレースに対して当接させることによってビルディングボルトと発電機ブレースとの間に配置される。ストップブロックは、係合面と発電機ブレースとに結合された締結具によって発電機ブレースに固定される。
【００１５】
本発明の目的及び特徴は、当業者によって、あらゆる組合せ又は準組合せにおいて共同で又は個別に適用されてよい。
【００１６】
図面の簡単な説明
本発明の教示は、添付の図面に関連した以下の詳細な説明を考慮することによって容易に理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ビルディングボルト構成部材及び発電機短絡ストップのそれぞれの対を有する、従来技術による誘導機発電機ステータ端部巻線支持構造を概略的に示している。
【図２】従来技術による発電機ストップの側面図である。
【図３】別の従来技術による発電機ストップの斜視図である。
【図４】本発明の発電機ストップの側面図である。
【図５】本発明の発電機ストップの代替的な実施の形態の斜視図である。
【図６】本発明の発電機ストップの別の代替的な実施の形態の斜視図である。
【図７】本発明の発電機ストップの付加的な代替的な実施の形態の斜視図である。
【図８】本発明の発電機ストップのさらに別の代替的な実施の形態の斜視図である。
【図９】図８の９−９に沿って見た、図８の発電機ストップの部分的な断面図である。
【００１８】
理解を容易にするために、複数の図面に共通の同じエレメントを示すために、可能である場合には同じ参照符号が使用されている。
【００１９】
詳細な説明
以下の説明を考慮した後、当業者は明らかに、本発明の教示を、発電機ビルディングボルトとブレースなどの、対になった誘導機構成部材とブレースとの相対移動を制限する誘導機短絡ストップにおいて容易に利用することができることを明らかに理解するであろう。
【００２０】
一般的なシステムの概略
図１から図３は、典型的な公知の誘導機発電機２０と、公知の短絡ストップ４０，５０とを示している。図１を参照すると、発電機２０は、ほぼ環状のステータコア２２を有し、このステータコア２２内には回転するシャフト／ロータ２４が捕捉されている。発電機端部バスケット２６は、発電機周縁に沿って配置された複数の軸方向に延びるビルディングボルト２８によってステータコア２２の軸方向端部に取り付けられている。ビルディングボルト２８は通常、作動中に発電機コア構造の軸方向膨張を許容するために、ばねクリップと、雄型ボルトの対応するねじ山付き端部に係合するねじ山付きナットとによって捕捉された、軸方向で圧縮可能なワッシャのスタックを有する。
【００２１】
上述のように、短絡などの際に、ビルディングボルト２８の軸方向及び半径方向移動を制限することが望ましい。図２及び図３に示したように、発電機ブレース３０は、対応するビルディングボルト２８と対を成している。発電機ブレース３０は、ビルディングボルト２８のそれぞれの軸方向及び半径方向移動を制限するように向けられたそれぞれのボス３２を有する。各ボス３２は、ビルディングボルト２８に対して向き合って間隔を置いた関係で向けられた近位面３４と、遠位面３６とを有する。それぞれのボス３２は、ねじ山付きストップスタッド４０を収容するために、近位面３４と遠位面３６との間に形成されたねじ山付き雌型ボア３８をも有する。各ストップスタッド４０は、ビルディングボルト２８に対して向き合って間隔を置いた関係にある近位先端部４２を有し、近位先端部４２とビルディングボルト２８との間の間隙は、ストップスタッド４０の遠位先端部４４を適切な工具を用いて押し出したり、引き戻したりすることによって選択的に変化させ得る。
【００２２】
図３は、ビルディングボルト２８の動きを軸方向及び半径方向で制限する短絡ストップ５０の公知の代替的な実施の形態の対を示している。各それぞれのストップ５０は、Ｌ字形の薄板金材料から構成されており、スポット溶接又はタック溶接５６などによって発電機ブレースボス３２に固定された遠位脚部５２と、ビルディングボルト２８に対して向き合って間隔を置いた関係で向けられた近位脚部５４とを有する。各それぞれのストップ近位端部５４と、その対になったビルディングボルト２８との間の間隙は、遠位端部５２を対応する発電機ブレースボス３２に固定する前に選択的にかつ永久的に設定される。例えば、交換ストップスタッドが所望の時間枠内で容易に調達されない場合、又は既存のストップスタッドを取り外す際にねじ山付きボア３８が損傷された場合に、短絡ストップ５０は、従来のねじ山付きストップスタッド４０の代用として既存の発電機ボス３２に改装されてよい。しかしながら、ストップ５０が発電機ブレースボス３２に永久に固定されると、ストップ５０は、近位端部５４とビルディングボルトとの間の間隙を変化させるために、又はそのストップがその後、将来の発電機メンテナンスサイクルにおいて修理できないほど損傷されたことが分かった場合には、切断又は研削作業によって除去されなければならない。
【００２３】
本発明の短絡ストップ
図４及び図５を参照すると、本発明の短絡ストップ６０は、発電機ブレース３０のそれぞれの近位面３４と、対を成したビルディングボルト２８との間に配置されている。ストップ６０は、好適には、材料のブロックから最終的な形態若しくは形状に成形された、エポキシラミネートなどの弾性の非導電性材料から形成されている。その他の適切な材料は、誘導機の作動パラメータに適した、熱硬化性又は熱可塑性樹脂、及びエラストマを含む。図示したように、ストップ６０は、好適には、発電機ブレースボス３２の対応する近位面３４に対して当接された平らな底面６２と、ビルディングボルト２８に対して向き合って間隔を置いて配置された上面６４とを有する。ストップブロック６０と、ビルディングボルト２８との間の間隙は、上面６４と底面６２との間のブロック６０の厚さを変化させることによって及び／又はシム７０などの１つ以上のスペーサを選択的に加えることによって選択的に調整され得る。ストップ６０の上面６４は、直接的な圧縮接触によってビルディングボルト２８の運動範囲を制限する。従来公知のストップスタッド４０及びストップブラケット５０とは異なり、本発明のストップ６０は、その好適な弾性材料構造、構造全体に圧縮荷重を分散させる能力、及びブレース近位面３４との比較的大きな当接面接触面積により、短絡時に永久変形又は損傷されにくい。
【００２４】
図４及び図５のストップブロック６０は係合面６６を有し、この係合面６６は、この実施の形態では、上面６４及び側面に形成された、細くなった凹面であり、ブロック構造体はほぼ犬の骨形状を有する。図示したように、非導電性のコード、テープ、布又はストラップ８０などの延長したフレキシブルな締結具が、これを係合面６６に巻き付け、それぞれの端部８２，８４を、前にストップスタッド４０を保持していた発電機ブレースボア３８に通すことによって、ストップブロック６０に固定される。フレキシブルな締結具ストラップ８０は、ボス３２の遠位面３２においてボア３８の反対側に配置された別のストップブロック６０又はその他の剛性部材の周囲に緊張させられ、その後、結ばれるか又はその他の形式でボスに固定される。締結具ストラップ８０を既存の発電機ブレースボス開口３８に通すことによって、従来技術のストップブラケット５０の取付けのために必要とされるような新たな締結具孔又は取付け箇所を形成する必要なく、ブロック６０はボス近位面３４に対して拘束される。同様に、ストラップ締結具８０を収容するためにボス開口３８のねじ山は修理される必要はない。これは、本発明のストップブロックの代わりに交換ストップスタッド４０が使用される場合に必要となる。本発明のストップブロック６０の取付けは、発電機ブレース３０又はそのボス３２の永久的な変更を必要としない。ストップブロック６０は、締結具ストラップ８０の取外し又は切断によって発電機から選択的に取り外されてよい。
【００２５】
図４は、結ばれる端部８２，８４を有する典型的な締結具ストラップ８０を示しているが、本発明ではその他のタイプの締結具が使用されてもよい。図５では、係合可能なそれぞれの対応する爪１８２及びラチェット１８４の端部を有するケーブルタイであり、これは、締結具の自由端部を結ぶ必要性を排除する。ケーブルタイ締結具１８０の爪端部１８４は、ボス３２の遠位面３６から近位面３４へブレース開口３８を通過させられ、ストップブロックの係合面６６上を通され、開口３８に戻し通されて、ラチェット端部１８２と係合させられる。図６では、ストップブロック１６０は、凹んだ係合面１６６と、底面１６２から上面１６４まで延びた一対の貫通孔１６８とを有し、それぞれの係合するフック及びループ締結具端部２８２，２８４を有する締結具ストラップ２８０が、一対の貫通孔１６８に通される。
【００２６】
別のストップブロック２６０の実施の形態が図７に示されており、底面２６２は、ねじ山付きスタッド１４０を収容してこれに係合するためのねじ山付き開口２６６を形成している。スタッド１４０は、有利には、発電機ブレースのねじ山付き雌型ボア３８内に捕捉される。これに代えて、ねじ山付きスタッド１４０は、ねじ山付きボア３８よりも小さな直径と、発電機ブレース３０の遠位面３６の外側に配置された、雌ねじ山を有する固定エレメントとの択一的な対応するねじ山係合と、を有してよい。スタッド１４０の代わりに、固定ヘッドを備えたねじが用いられてもよく、その場合、ねじの遠位端部のねじ山は、ストップブロックの係合開口２６６内に係合する。ストップブロックの上面２６４と、対応する、対になったビルディングボルト２８との間の間隙を変化させるために、１つ以上のスペーサシム７０が用いられてよい。
【００２７】
別の短絡ストップ３６０の実施の形態が図８及び図９に示されており、この実施の形態は、ストップブロック係合面３６６と、発電機ブレースボス３２との外周へのフレキシブルな固定ストラップエレメント８０の巻付けを容易にする。ストップ３６０は、底面３６２を有し、この底面３６２から雄型ボス若しくはスタッド３６８が突出しており、この雄型ボス若しくはスタッド３６８は、発電機ボス開口３８に挿入され、これにより、発電機ボスの近位面に対するストップの横方向変位を制限する。
【００２８】
本発明の教示を含んだ様々な実施の形態がここに詳細に図示及び説明されているが、当業者は、さらにこれらの教示を含んだ多くのその他の変更された実施の形態を容易に考え出すことができる。例えば、本発明のストップブロックは、発電機ブレースではなく、ビルディングボルトに固定されてもよい。ここで図示されたストップブロックの実施の形態は、ストップに形成された係合面と係合する締結具によって発電機ブレースに固定されるが、ストップブロックは、ストップブロックを発電機ブレース又はビルディングボルトに接着により固定する又はその他の方式で結合することにより、係合面を排除してよい。強化された接着テープが固定エレメントの代わりに用いられてもよい。これに代えて、固定エレメントはストップブロックに一体に形成されてもよい。ストップブロックは、円筒状、半球状又は円錐台形の輪郭を含む、矩形でない形状に形成することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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