(57)【要約】  発電機ステータの端部巻線コイル支持アセンブリを示す。このアセンブリは、コアフランジプレートに強固に固定されたブラケットと、バックアッププレートとブラケットとの間にスタッドによってクランプされたブラケットとを含む。ブレースは、内側支持リングに接続する。ブレースの周囲に弾性層が配置される。スリーブは、ブレースの開口部内に配置され、スタッドを囲む。スリーブは、ブレースとブラケットの間、および弾性層の圧縮を規定するブレースとバックアッププレートの間の境界面にギャップを設ける。圧縮は、端部巻線コイルを柔軟に支持するために、コアフランジプレートに強固に固定されたブラケットに対してブラケットを移動可能にする。支持体の可撓性と剛性は、スタッドのクランプ力を調整し、動作中の負荷状態に基づいて弾性層を選択することにより制御可能である。
2021518737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアと、
前記ステータコアの軸方向端部に取り付けられたコアフランジプレートと、
前記コアフランジプレートから軸方向外方に延びる端部巻線コイルと、
内側に軸方向に位置し、端部巻線コイルを支持する端部巻線コイルを円周方向に囲む内側支持リングと、前記コアフランジプレートの外周面に沿って円周方向に配置され、前記コアフランジプレートから軸方向外方に延びる前記内側支持リングに接続される端部巻線コイル支持アセンブリと、
を備えた発電機ステータであって、
前記複数の端部巻線支持アセンブリは、それぞれ
前記コアフランジプレートに強固に固定されたブラケットと、
バックアッププレートと、
前記ブラケットと前記バックアッププレートとの間に配置され、前記内側支持リングに半径方向下方に延びるブレースと、
前記ブラケットと前記バックアッププレートとの間の境界面において前記ブレースの周りに配置された弾性層と、
を有し、
少なくとも１つのスタッドが、前記ブラケットと、前記ブレースと、前記弾性層と、前記バックアッププレート構成要素と、を一緒にクランプするように延びた弾性層を備え、
前記ブレースが、前記ブレースを通って延びる前記スタッドの直径よりも大きい開口部を備え、
スリーブが、前記開口部内に配置されるとともに、前記スタッドを囲み、
前記スリーブが、前記ブレースと前記ブラケットとの間、および前記ブレースと前記バックアッププレートとの間の境界面において、、前記発電機ステータの動作中に振動及び減衰に対応する前記弾性層の圧縮を規定するギャップを設定し
前記弾性層の圧縮により、前記ブレースが、前記端部巻線コイルを柔軟に支持するために、前記コアフランジプレートに強固に固定された前記ブラケットに対して移動可能になる、
発電機ステータ。
【請求項２】
前記スタッドのクランプ力は、動作中の負荷状態に基づいて、前記支持体の可撓性および剛性を制御するために調節可能である、請求項１に記載の発電機ステータ。
【請求項３】
前記弾性層は、動作中の負荷状態に基づいて、前記支持体の可撓性および剛性を制御するための圧縮特性を含むことを特徴とする請求項１に記載の発電機ステータ。
【請求項４】
前記開口部は、互いに軸方向に対向して配向し、軸方向セクションによって接続された２つの半円を備える、請求項１に記載の発電機ステータ。
【請求項５】
前記半円の半径が、前記スリーブの半径よりも大きい、請求項４に記載の発電機ステータ。
【請求項６】
前記ブラケットが、第１ブラケットプレートと、第２ブラケットプレートとを有し、
前記第１ブラケットプレートが、締結具によって前記コアフランジプレートに強固に固定され、
前記第２ブラケットプレートが、垂直に前記第１ブラケットプレートに取り付けられ、軸方向外方に延びる、請求項１に記載の発電機ステータ。
【請求項７】
前記ブレースの軸方向の内側端部と前記第１ブラケットプレートとの間に、前記ブレースの軸方向移動を許容するためのギャップをさらに備える、請求項６に記載の発電機ステータ。
【請求項８】
前記第２ブラケットプレートは、半径方向プレートと接線方向プレートとを有するＬ字形状を備える、請求項６に記載の発電機ステータ。
【請求項９】
前記バックアッププレートは、前記Ｌ字状の第２ブラケットプレートの前記半径方向プレートに平行に配置される、請求項８に記載の発電機ステータ。
【請求項１０】
発電機ステータの端部巻線コイルを支持するアセンブリであって、
前記発電機ステータは、ステータコアと、前記ステータコアの軸方向端部に取り付けられたコアフランジプレートと、前記コアフランジプレートから軸方向外方に延びる前記端部巻線コイルを円周方向に囲む内側支持リングと、を備え、
前記アセンブリは、
前記コアフランジプレートに強固に固定されたブラケットと、
バックアッププレートと、
前記ブラケットと前記バックアッププレートとの間に配置され、前記内側支持リングに半径方向下方に延びるブレースと、
前記ブラケットと前記バックアッププレートとの間の境界面において前記ブレースの周りに配置された弾性層と、
を有し、
少なくとも１つのスタッドが、前記ブラケットと、前記ブレースと、前記弾性層と、前記バックアッププレート構成要素と、を一緒にクランプするように延びた弾性層を備え、
前記ブレースが、前記ブレースを通って延びる前記スタッドの直径よりも大きい開口部を備え、
スリーブが、前記開口部内に配置されるとともに、前記スタッドを囲み、
前記スリーブが、前記ブレースと前記ブラケットとの間、および前記ブレースと前記バックアッププレートとの間の境界面において、、前記発電機ステータの動作中に振動及び減衰に対応する前記弾性層の圧縮を規定するギャップを設定し
前記弾性層の圧縮により、前記ブレースが、前記端部巻線コイルを柔軟に支持するために、前記コアフランジプレートに強固に固定された前記ブラケットに対して移動可能になる、
アセンブリ。
【請求項１１】
前記スタッドのクランプ力は、動作中の負荷状態に基づいて、前記支持体の可撓性および剛性を制御するために調節可能である、請求項１０に記載のアセンブリ。
【請求項１２】
前記弾性層は、動作中の負荷状態に基づいて、前記支持体の可撓性および剛性を制御するための圧縮特性を含むことを特徴とする請求項１０に記載のアセンブリ。
【請求項１３】
前記開口部は、互いに軸方向に対向して配向し、軸方向セクションによって接続された２つの半円を備える、請求項１０に記載のアセンブリ。
【請求項１４】
前記半円の半径が、前記スリーブの半径よりも大きい、請求項１３に記載のアセンブリ。
【請求項１５】
前記ブラケットが、第１ブラケットプレートと第２ブラケットプレートとを備え、
前記第１ブラケットプレートが、締結具によって前記コアフランジプレートに強固に固定され、
前記第２ブラケットプレートが、垂直に前記第１ブラケットプレートに取り付けられ、軸方向外方に延びる請求項１０に記載のアセンブリ。
【請求項１６】
前記ブレースの軸方向移動を許容するために、前記ブレースの軸方向内側端部と前記第１ブラケットプレートとの間にギャップが存在する、請求項１５に記載のアセンブリ。
【請求項１７】
前記第２ブラケットプレートは、半径方向プレートと接線方向プレートとを有するＬ字形状を備える、請求項１５に記載のアセンブリ。
【請求項１８】
前記バックアッププレートは、前記Ｌ字状の第２ブラケットプレートの前記半径方向プレートに平行に配置される、請求項１７に記載のアセンブリ。
【請求項１９】
発電機ステータの端部巻線コイルを支持する方法であって、前記発電機ステータは、ステータコアと、前記ステータコアの軸方向端部に取り付けられたコアフランジプレートと、前記コアフランジプレートから軸方向外方に延びる前記端部巻線コイルを円周方向に囲む内側支持リングとを備え、
ブラケットをコアフランジプレートに強固に固定するステップと、
ブラケットとバックアッププレートとの間にブラケットを配置するステップであって、内側支持リングに半径方向下方に延びる、ステップと、
前記ブラケットと前記バックアッププレートとの間の境界面に、前記ブラケットの周囲に弾性層を配置し、前記バックアッププレート、前記ブラケット、前記弾性層及び前記ブラケットを貫通する少なくとも１つのスタッドによって一緒にクランプするステップと、
を有し、
前記ブレースが、前記ブレースを通って延びる前記スタッドの直径よりも大きい開口部を備え、
スリーブが、前記開口部内に配置されるとともに、前記スタッドを囲み、
前記スリーブが、前記ブレースと前記ブラケットとの間、および前記ブレースと前記バックアッププレートとの間の境界面において、、前記発電機ステータの動作中に振動及び減衰に対応する前記弾性層の圧縮を規定するギャップを設定し
前記弾性層の圧縮により、前記ブレースが、前記端部巻線コイルを柔軟に支持するために、前記コアフランジプレートに強固に固定された前記ブラケットに対して移動可能になる、
方法。
【請求項２０】
前記動作中の負荷状態に基づいて、前記支持体の可撓性および剛性を制御するために、前記スタッドのクランプ力を調整するステップをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、電気機械の発電機ステータに関し、より詳細には、大型タービン発電機用の発電機ステータの端部巻線コイル支持アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
発電機は、発電産業において機械的な動力を電力に変換する構成要素である。発電機は、典型的には、ステータと、巻線コイルのような複数の電気導体から各々が構成された回転子とを含む。発電機運転中、発電機ステータ端部巻線コイルは、発電機ステータ端部翼コイルの性能に悪影響を及ぼす可能性がある様々な負荷状態にさらされ、早期故障につながる可能性がある。これらの負荷状態には、熱機械的力、定常状態の振動を引き起こす電気機械力、一時的動作条件、および三相短絡または位相同期外れのような異常動作条件が含まれる。これらの負荷状態は、コスト低減と性能改善という継続的な重圧による著しい性能リスクをもたらす。
【０００３】
しかし、これらの負荷状態の多くは互いに矛盾する。例えば、剛性を増加させることは、定常状態の振動の大きさを減少させるのに役立つ可能性があるが、熱機械的負荷による歪を増加させる可能性もある。ある負荷状態下で性能を改善する設計特徴を有する発電機ステータは、別の負荷状態下で性能を低下させる可能性がある。これらの負荷状態の間の適切なバランスを見出し、設計と性能要求を達成するための設計特徴を見出すことは、発電機ステータ設計のための課題であり、有益である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
簡単に説明すると、本発明の態様は、発電機ステータ、発電機ステータの端部巻線コイルを支持するアセンブリおよび方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様によれば、発電機ステータが提示される。発電機ステータは、ステータコアと、ステータコアの軸方向端部に取り付けられたコアフランジプレートとを備える。発電機ステータは、コアフランジプレートから軸方向外方に延びる端部巻線コイルを備える。発電機ステータは、内側に軸方向に配置され、端部巻線コイルを支持するための端部巻線コイルを円周方向に囲む内側支持リングを備える。発電機ステータは、コアフランジプレートの外周面に沿って円周方向に配置され、コアフランジプレートから軸方向外方に延びる内側支持リングに接続された端部巻線コイル支持アセンブリを備える。各端部巻線コイル支持アセンブリは、コアフランジプレートに強固に固定されたブラケットと、バックアッププレートと、ブラケットとバックアッププレートとの間に配置され、内側支持リングに半径方向下方に延びるブレースとを備える。端部巻線コイルを支持するアセンブリは、ブラケットとバックアッププレートとの間の境界面でブレースの周囲に配置された弾性層を備える。少なくとも１つのスタッドが、ブラケット、ブレース、弾性層、およびバックアッププレートを貫通し、これらを互いにクランプするように延びている。ブレースは、そこを通って延びるスタッドの直径よりも大きい開口部を備える。スリーブが開口部内に配置され、スタッドを包囲する。スリーブは、ブレースとブラケットとの間、及びブレースとバックアッププレートとの間の境界面にギャップを設け、このギャップは、発電機ステータの運転中の振動及び減衰を受容するための弾性層の圧縮を規定する。弾性層の圧縮は、端部巻線コイルを柔軟に支持するために、コアフランジプレートに強固に固定されたブラケットに対してブレースを移動可能にする。
【０００６】
一態様によれば、発電機ステータの端部巻線コイルを支持するためのアセンブリが提示される。発電機ステータは、ステータコアと、ステータコアの軸方向端部に取り付けられたコアフランジプレートと、コアフランジプレートから軸方向外方に延びる端部巻線コイルを円周方向に囲む内側支持リングとを備える。   アセンブリは、コアフランジプレートに強固に固定されたブラケットと、バックアッププレートと、ブラケットとバックアッププレートとの間に配置され、内側支持リングに半径方向下方に延びるブレースとを備える。アセンブリは、ブラケットとバックアッププレートとの間の境界面でブレースの周囲に配置された弾性層を備える。少なくとも１つのスタッドが、ブラケット、ブレース、弾性層、およびバックアッププレートを貫通して延びて、これらを互いにクランプする。ブレースは、そこを通って延びるスタッドの直径よりも大きい開口部を備える。スリーブが開口部内に配置され、スタッドを包囲する。スリーブは、ブレースとブラケットとの間、及びブレースとバックアッププレートとの間の境界面にギャップを設け、このギャップは、発電機ステータの運転中の振動及び減衰を受容するための弾性層の圧縮を規定する。弾性層の圧縮は、端部巻線コイルを柔軟に支持するために、コアフランジプレートに強固に固定されたブラケットに対してブレースを移動可能にする。
【０００７】
一態様によれば、発電機ステータの端部巻線コイルを支持する方法が提示される。発電機ステータは、ステータコアと、ステータコアの軸方向端部に取り付けられたコアフランジプレートと、コアフランジプレートから軸方向外方に延びる端部巻線コイルを円周方向に囲む内側支持リングとを備える。この方法は、ブラケットをコアフランジプレートに強固に固定するステップを含む。この方法は、ブラケットとバックアッププレートとの間にブレースを配置するステップと、内側支持リングに半径方向下方に接続されて延びるステップとを含む。この方法は、ブラケットとバックアッププレートとの間の境界面に、ブレースの周囲に弾性層を配置するステップを含む。この方法は、バックアッププレートと、ブレースと、弾性層と、ブラケットとを、それらを貫通して延びる少なくとも１つのスタッドによって一緒にクランプするステップを含む。ブレースは、それらを貫通して延びるスタッドの直径よりも大きい開口部を備える。スリーブが開口部内に配置され、スタッドを包囲する。スリーブは、ブレースとブラケットとの間、及びブレースとバックアッププレートとの間の境界面にギャップを設け、このギャップは、発電機ステータの運転中の振動及び減衰を受容するための弾性層の圧縮を規定する。弾性層の圧縮は、端部巻線コイルを柔軟に支持するために、コアフランジプレートに強固に固定されたブラケットに対してブレースを移動可能にする。
【０００８】
上述および以下のような本出願の種々の態様および実施形態は、明示的に記載される組合せに使用されるだけでなく、他の組合せにも使用されてもよい。説明を読んで理解すると、当業者にとっては変更することが生じる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本出願の例示的実施態様を、添付図面に関してさらに詳細に説明する。理解を容易にするために、図面に共通する同一の要素は、可能であれば同一の符号を使用して示してある。
【図１】本発明の一実施形態による端部巻線コイル支持アセンブリを有する発電機ステータの概略斜視部分図を示す。
【図２】本発明の一実施形態による発電機ステータの端部巻線コイル支持アセンブリの概略斜視図を示す。
【図３】本発明の一実施形態による発電機ステータの端部巻線コイル支持アセンブリの概略分解図を示す。
【図４】本発明の一実施形態による発電機ステータの端部巻線コイル支持アセンブリの概略正面図を示す。
【図５】本発明の一実施形態による発電機ステータの端部巻線コイル支持アセンブリの概略側面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の態様に関連する詳細な説明を、以下、添付図面に関して説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態による端部巻線コイル支持アセンブリ２００を有する発電機ステータ１００の概略斜視部分図を示す。発電機ステータ１００は、ステータコア１１０とコアフランジプレート１２０とを有している。コアフランジプレート１２０は、ステータコア１１０の各軸方向端部に取り付けられている。発電機ステータ１００は、コアフランジプレート１２０から外方に延びる端部巻線コイル１４０を有する。ステータコア１１０及び端部巻線コイル１４０は、ロータ（図示せず）を受け入れるためのボア１３０を円周方向に形成している。端部巻線コイル１４０は、互いに軸方向に離間された内側支持リング１５２及び外側支持リング１５４によって円周方向に囲まれていてもよい。外側支持リング１５４は、内側支持リング１５２から軸方向外方に配置される。外側ブレース１５０は、内側支持リング１５２と外側支持リング１５４との間に軸方向に配置される。外側ブレース１５０は、端部巻線コイル１４０の周囲で互いに円周方向に離間して配置することができる。複数の孔１５６は、内側支持リング１５２及び外側支持リング１５４上に円周方向に配置され、外側ブレース１５０に軸方向に配置されてもよい。バンド（図示せず）は、端部巻線コイル１４０を強固にするために、孔１５６および端部巻線コイル１４０を通過してもよい。
【００１２】
発電機ステータ１００は、端部巻線コイル支持アセンブリ２００を含む。図１の例示的実施形態において示されるように、端部巻線コイル支持アセンブリ２００は、コアフランジプレート１２０に固定されてもよい。端部巻線コイル支持アセンブリ２００は、コアフランジプレート１２０の外周面に沿って円周方向に配置され、互いに離間してもよい。端部巻線コイル支持アセンブリ２００は、コアフランジプレート１２０から軸方向外方に延びている。端部巻線コイル支持アセンブリ２００は、内側支持リング１５２を支持するために内側支持リング１５２に取り付けられている。端部巻線コイル支持アセンブリ２００は、孔２２２を含んでもよい。帯板（図示せず）は、端部巻線コイル支持アセンブリ２００の孔２２２と、端部巻線コイル支持アセンブリ２００の内側支持リング１５２への更なる接続のための内側支持リング１５２の孔１５６とを通過することができる。端部巻線コイル支持アセンブリ２００の総数は、発電機ステータ１００の最適性能を提供するように決定される。例えば、６個、７個又は８個の端部巻線コイル支持アセンブリ２００の合計数をコアフランジプレート１２０及び内側支持リング１５２の外周面に沿って円周方向に配置することができる。他の合計数の端部巻線コイル支持アセンブリ２００も使用することができる。端部巻線コイル支持アセンブリ２００は、外側支持リング１５４に取り付けることもできる。端部巻線コイル支持アセンブリ２００は、端部巻線コイル１４０に取り付けることもできる。
【００１３】
端部巻線コイル支持アセンブリ２００は、以下の図で詳細に説明される。図２は、本発明の一実施形態による発電機ステータの端部巻線支持アセンブリ２００の概略斜視図を示す。図３は、図２に示すような発電機ステータの端部巻線支持アセンブリ２００の概略分解図を示す。図４は、図２に示すような発電機ステータの端部巻線支持アセンブリ２００の概略正面図を示す。図５は、図２に示すような発電機ステータの端部巻線支持アセンブリ２００の概略側面図を示す。
【００１４】
図２乃至図５に示す例示的な実施形態によれば、端部巻線コイル支持アセンブリ２００はブラケット２１０を含む。ブラケット２１０は、端部巻線コイル支持アセンブリ２００をボルトなどの締結具２１６によってコアフランジプレート１２０に固定するための第１ブラケットプレート２１２を含む。第１ブラケットプレート２１２は、溶接などの他の手段によって、またはダブテイルジョイントによって、コアフランジプレート１２０に固定されてもよい。第１ブラケットプレート２１２は、コアフランジプレート１２０に強固に固定されてもよい。ブラケット２１０は、第１ブラケットプレート２１２から軸方向外方に延びる第２ブラケットプレート２１４を含む。第２ブラケットプレート２１４は、溶接などによって一体片として第１ブラケットプレート２１２に取り付けられてもよい。第２ブラケットプレート２１４は、第１ブラケットプレート２１２に対して垂直であってもよい。第２ブラケットプレート２１４は、半径方向に延びる半径方向プレート２１４ａと、接線方向に延びる接線方向プレート２１４ｂとを有するＬ字形状を有していてもよい。ブラケット２１０はオーステナイト鋼から製造することができる。
【００１５】
端部巻線コイル支持アセンブリ２００は、バックアッププレート２２０も含む。バックアッププレート２２０は、内側支持リング１５２に対して下方に開口部を有するＵ字状の空間を形成するＬ字状の第２ブラケットプレート２１４の半径方向プレート２１４ａと平行に配置されている。ブレース２３０は、バックアッププレート２２０と、それを通って下方に向かって放射状に延びるＬ字状の第２ブラケットプレート２１４との間に配置される。ブレース２３０の下部は、Ｌ字形であってもよく、内側支持リング１５２と軸方向及び半径方向の両方で境界面を有してもよい。ブレース２３０は、内側支持リング１５２内のノッチ（図示せず）に配置される樹脂含有層によって内側支持リング１５２に接続されてもよい。ブレース２３０の下方部分は、バンデージによって内側支持リング１５２に付加的に接続するための孔２３２を有していてもよい。マット（図示せず）は、ブレース２３０と内側支持リング１５２との間に配置することができる。この目的のために樹脂含有材料を使用することができる。ブレース２３０は、浮動電位が生じないように絶縁材料から作ることができる。絶縁材料は、ガラスファイバ材料を含んでもよい。
【００１６】
弾性層２４０は、ブレース２３０の周囲に、ブレース２３０と第２ブラケットプレート２１４との間、およびブレース２３０とバックアッププレート２２０との間の境界面に配置される。弾性層２４０は、弾性層２４０が作動中に発電機ステータ１００の振動および減衰に適応する応力に対応する圧縮特性を有する材料から作製することができる。弾性層２４０は、エラストマー、粘弾性、ゴム、シリコン、Ｖｉｔｏｎ（登録商標）、ニトリルなどの材料、または金属、複合材料などのバネ材料から作製されてもよい。弾性層２４０は、接着剤などによってブレース２３０に取り付けることができる。弾性層２４０は、ブレース２３０に接着されてもよい。
【００１７】
少なくとも１つのスタッド２５０は、第２ブラケットプレート２１４の半径方向プレート２１４ａ、バックアッププレート２２０、ブレース２３０および弾性層２４０を貫通して延び、これらの構成要素を互いにクランプする。ブレース２３０は、そこを通って延びるスタッド２５０のための開口部２３４を含む。開口部２３４は、スタッド２５０の直径よりも大きく、その結果、ブレース２３０は、コアフランジプレート１２０に強固に固定されたブラケット２１０に対して移動可能であり、したがって、内側支持リング１５２は、コアフランジプレート１２０に固定されたブラケット２１０に対して移動可能である。複数のスタッド２５０が、構成要素を一緒にクランプするために使用されてもよい。複数の開口部２３４が、そこを通って延びるスタッド２５０のためにブレース２３０内に配置される。開口部２３４は、ブレース２３０の強度を考慮して、開口部２３４間の距離を最大にする方法でブレース２３０内に配置することができる。図１乃至図５に図示した例示的な実施形態において、端部巻線コイル支持アセンブリ２００は、第２ブラケットプレート２１４の半径方向プレート２１４ａ、バックアッププレート２２０、ブレース２３０および弾性層２４０を貫通して延びる３つのスタッド２５０を有する。構成要素は、ボンディング、ウェッジ装置、または外部Ｃクランプなどの他の手段によって一緒にクランプされてもよい。
【００１８】
図４および図５に図示されるような端部巻線コイル支持アセンブリ２００の実施形態の正面図および側面図を参照すると、スリーブ２６０が開口部２３４内に配置される。スリーブ２６０は、開口部２３４を通ってそこに延びるスタッド２５０を囲んでいる。スリーブ２６０は、スタッド２５０のクランプ力によって、第２ブラケットプレート２１４の半径方向プレート２１４ａとバックアッププレート２２０との間に保持される。スリーブ２６０は、ブレース２３０と半径方向プレート２１４ａとの間、および弾性層２４０が配置されているブレース２３０とバックアッププレート２２０との間の境界面にギャップ２６２を設ける。ギャップ２６２は、弾性層２４０が作動中に発電機ステータ１００の振動および減衰を受容できるように、発電機ステータ１００の作動中に生じる応力下での弾性層２４０の圧縮を規定する。弾性層２４０の圧縮によって、ブレース２３０は、動作中にコアフランジプレート１２０に強固に固定されたブラケット２１０に対して移動することが可能になる。ブレース２３０に連結された内側支持リング１５２は、ブレース２３０と共に移動することができる。したがって、端部巻線コイル支持アセンブリ２００は、端部巻線コイル１４０を柔軟に支持することができる。スリーブ２６０は、スタッド２５０のクランプ力によって変形しない材料から作ることができる。
【００１９】
発電機ステータ１００の動作中に、複数の異なる負荷状態が適用されてもよい。複数の負荷状態は、複数の可撓性および剛性支持を提供するために、端部巻線コイル支持アセンブリ２００を必要とする。例えば、熱膨張による力および結果として生じる歪みのような変数を減少させるために可撓性が必要であり、一方、剛性は、定常状態の振動の大きさを制御し、端部巻線コイル支持アセンブリ２００の固有振動数のような変数を制御するために必要である。端部巻線コイル支持アセンブリ２００は、弾性層２４０の非線形性により、これらの変数を制御する。支持体の可撓性および剛性は、弾性層２４０の圧縮量によって制御されてもよい。一実施形態によれば、スタッド２５０のクランプ力は、スリーブ２６０が、負荷状態の条件に基づいて弾性層２４０の圧縮を規定するためのギャップ２６２を設けることができるように、調節可能であってもよい。一実施形態によると、弾性層２４０は、負荷状態の条件に基づいて可撓性および剛性支持を制御するための所望の圧縮特性を有するように選択されてもよい。一実施形態によると、弾性層２４０の厚さは、負荷状態の条件に基づいて規定されてもよい。例えば、弾性層２４０は、ゴムのシートであってもよい。弾性層２４０の厚さは、約５ｍｍであってもよい。また、弾性層２４０の圧縮は、動的応答のために、３相回路のような異常な動作条件および端部巻線コイル支持アセンブリ２００の減衰の制御量に起因する歪みを制御してもよい。
【００２０】
開口部２３４の拡大図を図５に示す。開口部２３４は、互いに軸方向に向き合った２つの半円２３６の形状を有していてもよい。２つの半円２３６は、軸方向セクション２３８によって連結されている。各半円２３６は、スリーブ２６０の半径よりも大きい半径を有する。スリーブ２６０の半径は、そこを通って延びるスタッド２５０の半径よりも大きい。開口部２３４およびブレース２３０の周囲に配置された弾性層２４０のより大きな寸法は、動作中にコアフランジプレート１２０に固定されたブラケット２１０に対してブレース２３０を移動可能にする。ギャップ２７０は、ブレース２３０の軸方向の移動の許容誤差のために、ブレース２３０の軸方向内側端部とコアフランジプレート１２０に固定された第１のブラケットプレート２１２との間に配置される。開口部２３４、スタッド２５０およびスリーブ２６０の寸法は、負荷状態の条件に基づいて決定される。例えば、スタッド２５０の直径は、約２０ｍｍであってもよい。スリーブ２６０の直径は、約２６ｍｍであってもよい。各半円２３６の半径は、約１６ｍｍであってもよい。２つの半円２３６を結ぶ軸方向セクション２３８の長さは、５ｍｍ前後であってもよい。
【００２１】
一態様によれば、提案された発電機ステータの端部巻線コイル支持アセンブリ２００は、異なる負荷状態において、所望の可撓性と端部巻線コイル１４０への強固な支持との間のバランスを提供することができる。バランスは、スリーブ２６０が弾性層２４０の圧縮を規定するために所望のギャップ２６２を設定することができるように、スタッド２５０のクランプ力を調整することによって達成することができる。バランスは、所望の圧縮特性を有する弾性層２４０を選択することによって達成することができる。バランスは、弾性層２４０の所望の厚さによって達成されてもよい。
【００２２】
一態様によれば、提案された発電機ステータの端部巻線コイル支持アセンブリ２００は、発電機ステータ１００の信頼性を高め、発電機ステータ１００の設計サイクル時間およびコストを低減する。提案された発電機ステータの端部巻線コイル支持アセンブリ２００はまた、発電機ステータ１００の製造コストを低減する。
【００２３】
本発明の教示を組み込んだ様々な実施形態をここで示し、詳細に説明したが、当業者は、これらの教示を依然として組み込んでいる多くの他の多様な実施形態を容易に考案することができる。本発明は、その出願において、構造の例示的な実施形態の詳細、及び、明細書に記載されるか又は図面に図示される構成要素の配置に限定されるものではない。本発明は、他の実施形態で実施することが可能であり、様々な方法で実行ないし実施することができる。また、本明細書で使用される表現および用語は、説明の目的のためのものであり、限定的なものとみなされるべきではないことを理解すべきである。「含む」、または、「有する」、およびその変形例は、それ以降に記載されるアイテムおよびその同等物、ならびに追加アイテムを包含することを意味し、特に指定されないかまたは制限されない限り、「搭載」、「接続」、「支持」、および「結合」という用語は、広く使用され、直接および間接取り付け、接続、支持、および結合を包含し、さらに、「接続」および「結合」は、物理的または機械的接続または結合に制限されない。
【符号の説明】
【００２４】
１００    発電機ステータ
１１０    ステータコア
１２０    コアフランジプレート
１３０    ボア
１４０    端部巻線コイル
１５０    内側支持リングと外側支持リングの間のブレース
１５２    内側支持リング
１５４    外側支持リング
１５６    バンデージ用孔
２００    端部巻線コイル支持アセンブリ
２１０    ブラケット
２１２    第１ブラケットプレート
２１４    第２ブラケットプレート
２１４ａ  第２ブラケットプレートの半径方向プレート
２１４ｂ  第２ブラケットプレートの接線プレート
２１６    コアフランジプレートへの接続用締結具
２２０    バックアッププレート
２３０    ブレース
２３２    バンデージ用孔
２３４    スタッド用開口部
２３６    半円
２３８    軸方向セクション
２４０    弾性層
２５０    スタッド
２６０    スリーブ
２６２    装具と予備プレートの間、および橈骨プレートと装具の間のギャップ
２７０    ブラケットの軸方向インボード端部と第１ブラケットプレートとの間のギャップ
【図１】
2021518737.tif 000003
【図２】
2021518737.tif 000004
【図３】
2021518737.tif 000005
【図４】
2021518737.tif 000006
【図５】
2021518737.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】令和2年11月12日(2020.11.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアと、
前記ステータコアの軸方向端部に取り付けられたコアフランジプレートと、
前記コアフランジプレートから軸方向外方に延びる端部巻線コイルと、
内側に軸方向に位置し、端部巻線コイルを支持する端部巻線コイルを円周方向に囲む内側支持リングと、前記コアフランジプレートの外周面に沿って円周方向に配置され、前記コアフランジプレートから軸方向外方に延びる前記内側支持リングに接続される端部巻線コイル支持アセンブリと、
を備えた発電機ステータであって、
前記複数の端部巻線支持アセンブリは、それぞれ
前記コアフランジプレートに強固に固定されたブラケットと、
バックアッププレートと、
前記ブラケットと前記バックアッププレートとの間に配置され、前記内側支持リングに半径方向下方に延びるブレースと、
前記ブラケットと前記バックアッププレートとの間の境界面において前記ブレースの周りに配置された弾性層と、
を有し、
少なくとも１つのスタッドが、前記ブラケットと、前記ブレースと、前記弾性層と、前記バックアッププレートと、を一緒にクランプするように延びており、
前記ブレースが、前記ブレースを通って延びる前記スタッドの直径よりも大きい開口部を備え、
スリーブが、前記開口部内に配置されるとともに、前記スタッドを囲み、
前記スリーブが、前記ブレースと前記ブラケットとの間、および前記ブレースと前記バックアッププレートとの間の境界面において、、前記発電機ステータの動作中に振動及び減衰に対応する前記弾性層の圧縮を規定するギャップを設定し
前記弾性層の圧縮により、前記ブレースが、前記端部巻線コイルを柔軟に支持するために、前記コアフランジプレートに強固に固定された前記ブラケットに対して移動可能になる、
発電機ステータ。
【請求項２】
前記スタッドのクランプ力は、動作中の負荷状態に基づいて、前記支持体の可撓性および剛性を制御するために調節可能である、請求項１に記載の発電機ステータ。
【請求項３】
前記弾性層は、動作中の負荷状態に基づいて、前記支持体の可撓性および剛性を制御するための圧縮特性を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の発電機ステータ。
【請求項４】
前記開口部は、互いに軸方向に対向して配向し、軸方向セクションによって接続された２つの半円を備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発電機ステータ。
【請求項５】
前記ブラケットが、第１ブラケットプレートと、第２ブラケットプレートとを有し、
前記第１ブラケットプレートが、締結具によって前記コアフランジプレートに強固に固定され、
前記第２ブラケットプレートが、垂直に前記第１ブラケットプレートに取り付けられ、軸方向外方に延びる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発電機ステータ。
【請求項６】
前記ブレースの軸方向の内側端部と前記第１ブラケットプレートとの間に、前記ブレースの軸方向移動を許容するためのギャップをさらに備える、請求項５に記載の発電機ステータ。
【請求項７】
発電機ステータの端部巻線コイルを支持するアセンブリであって、
前記発電機ステータは、ステータコアと、前記ステータコアの軸方向端部に取り付けられたコアフランジプレートと、前記コアフランジプレートから軸方向外方に延びる前記端部巻線コイルを円周方向に囲む内側支持リングと、を備え、
前記アセンブリは、
前記コアフランジプレートに強固に固定されたブラケットと、
バックアッププレートと、
前記ブラケットと前記バックアッププレートとの間に配置され、前記内側支持リングに半径方向下方に延びるブレースと、
前記ブラケットと前記バックアッププレートとの間の境界面において前記ブレースの周りに配置された弾性層と、
を有し、
少なくとも１つのスタッドが、前記ブラケットと、前記ブレースと、前記弾性層と、前記バックアッププレートと、を一緒にクランプするように延びており、
前記ブレースが、前記ブレースを通って延びる前記スタッドの直径よりも大きい開口部を備え、
スリーブが、前記開口部内に配置されるとともに、前記スタッドを囲み、
前記スリーブが、前記ブレースと前記ブラケットとの間、および前記ブレースと前記バックアッププレートとの間の境界面において、前記発電機ステータの動作中に振動及び減衰に対応する前記弾性層の圧縮を規定するギャップを設定し、
前記弾性層の圧縮により、前記ブレースが、前記端部巻線コイルを柔軟に支持するために、前記コアフランジプレートに強固に固定された前記ブラケットに対して移動可能になる、
アセンブリ。
【請求項８】
前記スタッドのクランプ力は、動作中の負荷状態に基づいて、前記支持体の可撓性および剛性を制御するために調節可能である、請求項７に記載のアセンブリ。
【請求項９】
前記弾性層は、動作中の負荷状態に基づいて、前記支持体の可撓性および剛性を制御するための圧縮特性を含むことを特徴とする請求項７又は８に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
発電機ステータの端部巻線コイルを支持する方法であって、前記発電機ステータは、ステータコアと、前記ステータコアの軸方向端部に取り付けられたコアフランジプレートと、前記コアフランジプレートから軸方向外方に延びる前記端部巻線コイルを円周方向に囲む内側支持リングとを備え、
ブラケットをコアフランジプレートに強固に固定するステップと、
ブラケットとバックアッププレートとの間にブラケットを配置するステップであって、内側支持リングに半径方向下方に延びる、ステップと、
前記ブラケットと前記バックアッププレートとの間の境界面に、前記ブラケットの周囲に弾性層を配置し、前記バックアッププレート、前記ブラケット、前記弾性層及び前記ブラケットを貫通する少なくとも１つのスタッドによって一緒にクランプするステップと、を有し、
前記ブレースが、前記ブレースを通って延びる前記スタッドの直径よりも大きい開口部を備え、
スリーブが、前記開口部内に配置されるとともに、前記スタッドを囲み、
前記スリーブが、前記ブレースと前記ブラケットとの間、および前記ブレースと前記バックアッププレートとの間の境界面において、、前記発電機ステータの動作中に振動及び減衰に対応する前記弾性層の圧縮を規定するギャップを設定し、
前記弾性層の圧縮により、前記ブレースが、前記端部巻線コイルを柔軟に支持するために、前記コアフランジプレートに強固に固定された前記ブラケットに対して移動可能になる、
方法。
【請求項１１】
前記動作中の負荷状態に基づいて、前記支持体の可撓性および剛性を制御するために、前記スタッドのクランプ力を調整するステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【国際調査報告】
2021518737.tif 000008
2021518737.tif 000009