(57)【要約】  本発明は、外部ケーシングおよび２つの端板（１１１，１１２）を含むハウジング（１０１）と、バー（１３３）によって連結されたフランジ（１３７，１３８）で作製されたフレームによって支持される磁気プレートの積層体で作製されたランタンリング（１０３）と、を含む回転電気機械のための固定子（１００）に関し、前記固定子（１００）は、前記ハウジングは（１０１）形状が半円であり、かつ前記ランタンリング（１０３）を支持することができるクレードルを形成する中板（１１７）を含み、前記フランジ（１３７，１３８）は形状が半円であり、前記ランタンリング（１０３）が前記ハウジング（１０１）の内部に配置されると、前記ハウジング（１０１）の前記中板（１１７）の半円形状とぴったりと合うようになっており、前記フランジ（１３７，１３８）は、前記ハウジング（１０１）の外部ケーシング（１１０）に強固に取り付けることができる２つの垂直平行端を有する上部（１４４）を含むことを特徴とする。
2012521741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電気機械のための固定子（１００）であって、
外部ケーシング（１１０）および２つの端板（１１１，１１２）を含むハウジング（１０１）と、
バー（１３３）によって連結されたフランジ（１３７，１３８）によって形成されるフレーム内に維持される磁気プレートの積層体によって形成されるランタンリング（１０３）と、を含み、
前記固定子（１００）は、
前記ハウジング（１０１）は、前記ランタンリング（１０３）を支持することができるクレードルを形成する半円形状の中板（１１７）を含み、
前記フランジ（１３７，１３８）は、前記ランタンリング（１０３）が前記ハウジング（１０１）内に配置されると、前記ハウジング（１０１）の前記中板（１１７）の前記半円形状にぴったりと合うようになっている半円形状のものであり、前記フランジ（１３７，１３８）は、前記ハウジング（１０１）の前記外部ケーシング（１１０）に強固に取り付けることができる２つの垂直平行端を呈する上部（１４４）を含むことを特徴とする、固定子（１００）。
【請求項２】
前記ハウジング（１０１）は、２つの側壁（１１３，１１４）によって、および下壁によって形成される外部ケーシング（１１０）を含み、前記壁は、それらがＵ形のパネルを形成するように配置されることを特徴とする、請求項１に記載の回転電気機械のための固定子（１００）。
【請求項３】
前記外部ケーシング（１１０）は、前記外部ケーシング（１１０）を強固にするための手段（１２０）を含むことを特徴とする、請求項１または２のいずれか１項に記載の回転電気機械のための固定子（１００）。
【請求項４】
前記外部ケーシング（１１０）は、前記外部ケーシング（１１０）を強固にするための手段（１２０）を含み、前記手段（１２０）は、前記側板（１１３，１１４）の上部の高さにおける材料の二重折りによって、またはＵ形状によって形成されることを特徴とする、請求項２に記載の回転電気機械のための固定子（１００）。
【請求項５】
前記外部ケーシング（１１０）を強固にするための前記手段（１２０）は、前記固定子（１００）のための冷却システムを支持することを特徴とする、請求項３〜４のいずれか１項に記載の回転電気機械のための固定子（１００）。
【請求項６】
前記ハウジング（１０１）は、前記ハウジングを強固にすることができる骨組を含むことを特徴とする、請求項１に記載の回転電気機械のための固定子（１００）。
【請求項７】
前記骨組は、Ｕ形状で形成される前記骨組を強固にするための手段を含むことを特徴とする、請求項６に記載の回転電気機械のための固定子（１００）。
【請求項８】
前記フランジ（１３７，１３８）の前記上部（１４４）は矩形であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の回転電気機械のための固定子（１００）。
【請求項９】
前記上部（１４４）は、ステープルで留めることによって強固に取り付けられることを特徴とする、請求項８に記載の回転電気機械のための固定子（１００）。
【請求項１０】
前記ハウジング（１０１）は、少なくとも２つの中板（１１７）を含み、かつ前記ランタンリング（１０３）は、少なくとも２つの側部フランジ（１３７，１３８）を含むことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の回転電気機械のための固定子（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定子アセンブリおよび回転子アセンブリを含み、回転子アセンブリは、固定子アセンブリと連係して回転軸の周りを回転する回転電気機械の分野に関する。
【０００２】
特に、本発明は中出力型または高出力型の電気機械のための固定子に関する。
【背景技術】
【０００３】
一般に、固定子とは、ハウジングおよび巻かれた磁気回路によって形成される電気機械の固定アセンブリを意味する。
【０００４】
磁気回路は、ボルトまたは溶接された平らな部品によって相互連結された２つのプレートで形成されたフレームによって押圧状態に維持された磁気プレートの積層体によって形成され、アセンブリは、ハウジング内に導入されるランタンリングを形成する。
【０００５】
いくつかの絶縁銅コイルで形成されたコイル巻線が、次いで、磁気プレートの積層体によって形成されるスロット内に導入される。ランタンリングのコイル巻線は、したがって、固定子巻線を形成する。
【０００６】
一般に、中出力型または高出力型の電気機械のハウジングは、電気機械を保護し、かつ電気機械内に冷却空気を送ることができる鋼板で作製された溶接構造である。
【０００７】
ハウジングは、外部ケーシングを構成するプレートによって連結される約３０〜４０mmの厚い端板を組立てることによって形成される。ハウジングは高い機械的剛性を有する梁または柱によって補強されてもよい。
【０００８】
ハウジングは、また、ハウジングを床に固定するためのプレートとして使用される水平の足場またはハウジングを垂直軸に沿って組立てるための締金を含む。
【０００９】
ハウジングの外部ケーシングは、冷却媒体の取込および排出のための開口部を含み、かつ１つまたは複数の端子箱を受容するように設計される。
【００１０】
ハウジングは、一般に、平行六面体形状を有し、その端部は回転子アセンブリを支持する端板によって閉じられている。
【００１１】
ランタンリングをハウジングの端板内にある開口部を通すことによって、ランタンリングをハウジング内に導入する回転電気機械のための固定子が公知である。ハウジングは垂直軸に沿って配置される。
【００１２】
しかしながら、このタイプのハウジングのランタンリングの配置および位置決めは、かなり多くの操作工程および、特に固定子アセンブリを回転させて溶接を完了する工程における、ランタンリングとハウジング間の複雑な溶接を必要とする作業である。
【００１３】
加えて、ハウジングの垂直位置決めには、特に非常に長い電気機械の組立の場合、デッキがかなり高いことが求められる。
【００１４】
これらの複雑な組立の問題に対処するため、ハウジングがいくつかの要素を含むケーシングで形成される固定子が開発されている。下部に水平に配置されるハウジング内にランタンリングを導入できるようにするため、第１の下部が上部カバーによって覆われる。一般に、回転子を支持するため下部は上部カバーよりも２〜３倍厚い。
【００１５】
このタイプの固定子において、ホースは水平に配置され、ランタンリングはカバーの配置前に下部の上面より導入される。
【００１６】
しかしながら、このタイプのアセンブリは、いくつかの要素およびランタンリングで形成されるハウジングの複雑な設計を必要とし、また、ランタンリングがハウジング内に配置されると、その水平位置決めのための調整作業を必要とする。
【００１７】
事実、ランタンリングおよびハウジングは、一般に、ランタンリングのフレーム上に必ず事前に溶接され、かつハウジングを床に固定するための突起上に配置されるプレートのねじ止めおよび／または溶接によって連結される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
このため、本発明は、ハウジング内におけるランタンリングの調心作業をなくす一方で、固定子ハウジング内におけるランタンリングの迅速な組立を可能にする電気機械のためのシンプルかつ経済的な設計の固定子を提案することによってこれらの欠点に対処することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
この目的のため、本発明は、
外部ケーシングおよび２つの端板を含むハウジングと、
バーによって連結されるフランジによって形成されるフレーム内に維持される磁気プレートの積層体によって形成されるランタンリングと、を含み、
前記固定子は、
前記ハウジングは、前記ランタンリングを支持することができるクレードルを形成する半円形状の中板を含み、
前記フランジは、前記ランタンリングが前記ハウジング内に配置されると、前記ハウジングの前記中板の半円形状とぴったりと合うようになっている半円形状のものであり、前記フランジは、前記ハウジングの前記外部ケーシングに強固に取り付けることができる２つの垂直平行端がある上部を含むことを特徴とする、回転電気機械のための固定子を提案する。
【００２０】
本発明により、ランタンリングをハウジング内において調心するためのかなり多くの操作および作業がなくなると同時に、ランタンリングをハウジング内に容易に配置かつ位置決めすることが可能となる。
【００２１】
本発明による固定子は、ランタンリングがハウジング内に配置されると、追加的な調整工程なしにランタンリングを調心することを可能にする。ランタンリングは、ランタンリングのフランジとハウジングの中板の相補的な半円形状によって調心される。
【００２２】
本発明による固定子は、また、ランタンリングならびに冷却システムを支持する単一要素で形成されるシンプルな設計を用いたハウジングを提案する。
【００２３】
本発明による回転電気機械のための固定子は、また、以下の個々にまたはすべての技術的に可能な組合せに従い考えられる１つまたは複数の特性を呈してもよい。
前記ハウジングは、２つの側壁によって、および下壁によって形成される外部ケーシングを含み、前記壁はＵ形のパネルを形成するように配置される。
前記外部ケーシングは、前記外部ケーシングを強固にするための手段を含む。
前記外部ケーシングは、前記外部ケーシングを強固にするための手段を含み、前記手段は、側板の上部の高さにおける材料の二重折りによって、またはＵ形状によって形成される。
前記外部ケーシングを強固にするための前記手段は、前記固定子のための冷却システムを支持する。
前記ハウジングは、前記ハウジングを強固にすることができる骨組を含む。
前記骨組は、Ｕ形状で形成される前記骨組を強固にするための手段を含む。
前記フランジの前記上部は矩形である。
前記上部はステープルで留めることによって強固に取り付けられる。
前記ハウジングは、少なくとも２つの中板を含み、前記ランタンリングは少なくとも２つの側面フランジを含む。
【００２４】
本発明の他の特性および利点は、添付の図を参照する、例示のためであり限定的な目的はない以下の説明でより明確になる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明による電気機械のための固定子ハウジングを示す内部取出斜視図である。
【図２】本発明による電気機械固定子のランタンリングの斜視図である。
【図３】図１に示されるハウジングによって、および図２に示されるランタンリングによって形成される固定子の組立前の斜視図である。
【図４】図３に示される固定子の組立後の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
すべての図において、別段の明記なき限り共通の要素には同じ参照符号が付される。
【００２７】
図１は、本発明による電気機械の固定子１００のハウジング１０１の内部取出斜視図を示す。
【００２８】
ハウジング１０１は、両端が端板１１１，１１２に接するハウジング１０１の外部ケーシングを構成するＵ形のパネル１１０で形成される。
【００２９】
パネル１１０は、２つの垂直側壁１１３，１１４を含むＵ状に折られたプレートで形成される。
【００３０】
パネル１１０には、開口部１１６を形成するようにその下部の４つの湾曲部に切込みが入れられる。
【００３１】
側壁１１３，１１４の上部の端部１２０は、ハウジング１０１の外側の方へ向くＵ形の二重折りで形成される材料の折返しを含む。
【００３２】
Ｕ形の二重折りによって、特に、ハウジング１０１の上部からのランタンリング１０３の導入を妨げることなく、ハウジング１０１の側壁１１３，１１４の上部を強固にすることができる。ハウジングの軸は水平に配置される。
【００３３】
端板１１１，１１２は、パネル１１０の端部に接し、かつ端板１１１，１１２と一体の軸受（示されず）を介して回転子（示されず）を導入し、かつ支持することができる円形の開口部１１８を含む。
【００３４】
端板１１１，１１２は、パネル１１０に溶接によって強固に取り付けられる。
【００３５】
ハウジング１０１は、また、その下部に、水平の足場１１９によって、および折りたたまれたプレート１２１によって形成される固定用突起を含み、足場１１９は、ハウジング１０１を床に固定するための穴を含む。
【００３６】
足場１１９は、溶接による端板１１１，１１２のハウジング１１０上への組立時にハウジング１１０の開口部１１６内に導入されるように配置され、足場１１９は端板１１１，１１２とハウジング１１０とに溶接される。
【００３７】
ハウジング１０１は、また、足場１１９の長さに実質的に等しい距離を置いて端板１１１，１１２に平行して配置される半円形状の２つの中板１１７を含み、中板１１７は足場１１９とパネル１１０とに溶接によって強固に取り付けられる。
【００３８】
中板１１７の外壁は、ハウジング１０１を強固にするのに関与するよう溶接によってパネル１１０の側壁１１３，１１４に強固に取り付けられる。
【００３９】
したがって、中板１１７は、ハウジング１０１内に、回転電気機械のためのランタンリング１０３を受容しかつ配置することができるクレードルを形成する。
【００４０】
図２は、本発明による電気機械のための固定子１００のランタンリング１０３の斜視図である。
【００４１】
ランタンリング１０３は、複数のバー１３３によって相互連結された２つのフランジ１３７，１３８間に配置された磁気プレートの積層体によって形成される固定子磁気回路１３０を含む。
【００４２】
バー１３３は直線形状であり、バー１３３の長手方向の軸は回転子の回転軸に平行し、かつ磁気プレートの積層体を軸圧縮に維持するようにフランジ１３７，１３８を保持する。
【００４３】
積層体は、通気口によって隔てられる磁気プレート１３４の束の連続物を含む。束のそれぞれは複数の同一の連結したスチール磁気プレートで形成される。
【００４４】
各磁気プレートは切削によって作製され、その内側半径方向側に、歯１３６間に形成されるスロット１３５を含み、スロット１３５は、固定子（示されず）のコイル巻線を受容するよう構成されている。
【００４５】
フランジ１３７，１３８は、矩形の形状を有する上部１４４および半円形状を有する下部１４０を含む。
【００４６】
矩形の上部１４４と半円の下部１４０が接合する境界は、固定子の通風領域を分離して空気の通過を防ぐため、中板１１７の上面１２２に対向して配置することが可能な２つの肩部１３９を形成する。
【００４７】
図３は、図１に示されるハウジング１０１によって、および図２に示されるランタンリング１０３によって形成される固定子アセンブリの組立前の斜視図である。
【００４８】
図４は、固定子アセンブリの組立後の斜視図である。
【００４９】
図３および４において、固定子コイル巻線と共にランタンリング１０３が図示される。
【００５０】
水平位置にあるランタンリング１０３は、カバーのないハウジング１０１の上面より組立てられる。
【００５１】
ランタンリングの水平位置は、固定子の回転軸がほぼ水平に配置される位置を意味することが理解される。
【００５２】
ハウジング１０１内におけるランタンリング１０３の位置決めは、フランジ１３７，１３８の下部１４０を中板１１７上に配置することによって行われる。フランジ１３７，１３８の下部１４０の半円形状は、フランジ１３７，１３８の半円形状がハウジング１０１の中板１１７の半円形状と相補的であるように中板１１７の半円形状にぴったりと合うよう配置される。
【００５３】
これら２つの半円形状間の接触は、したがって、ランタンリング１０３とハウジング１０１間の同軸性を確実なものとする。
【００５４】
中板１１７およびフランジ１３７，１３８の半円形状は、したがって、ランタンリング１０３、特に固定子磁気回路が、ハウジング１０１内において容易にかつ迅速に調心されることを可能にする。
【００５５】
中板１１７上におけるフランジ１３７，１３８の位置決めは、磁気プレートが回転中に動かないようにし、ならびにハウジング１０１上のフランジ１３７，１３８をランタンリング１０３が配置された後に例えばピンによってステープルで留めることによってランタンリング１０３が並進時に動かないようにすることを可能にする。
【００５６】
パネル１１０上のフランジ１３７，１３８をピンによってステープルで留めることで、ハウジング１０１とランタンリング１０３間の振動の伝達を減衰かつ制限することができるようにもなる。
【００５７】
したがって、本発明の目的は、ランタンリングをハウジング内において調心および固定しやすくし、ランタンリングを簡単かつ素早い方法でハウジング内に配置できるようにする、シンプルな設計のハウジングおよびランタンリングを備える回転電気機械のための固定子を製造することである。
【００５８】
第１に、ハウジングの軸を水平に配置して、ランタンリングをハウジング内にその上面より導入することによってランタンリングの配置が簡略化される。
【００５９】
続いて、中板の特殊な設計によって、およびランタンリングのフランジによってランタンリングの組立が簡略化される。中板は相補的な半円形状のフランジを備えたランタンリングを支持し、かつ迅速に調心することができるクレードルを形成する。
【００６０】
側壁の上部の特殊な二重折り形状によってハウジングを一体で生産することが可能となり、したがって、ハウジングの構造が強固になり、かつ冷却システムを配置することが可能となる。
【００６１】
したがって、本発明による固定子は、第１に、ランタンリングの取扱いおよび溶接に伴う困難をなくすこと、および第２に、ランタンリングの設計およびハウジング内における調心に伴う困難をなくすことを可能にするシンプルな設計を用いたハウジングおよびランタンリングを提案する。
【００６２】
本発明による固定子のハウジングは、カバーの存在をなくす一方で冷却システムを支持することを可能にする上部補強要素を含む単一部品で形成される支持構造である。
【００６３】
ハウジングの外部ケーシングになるＵ状に折られたプレートによって形成されるハウジングを含む電気機械のための固定子が実質的に記載されたが、ハウジングの外部ケーシングを、２つの端板を連結し、かつその上部の補強要素および２つの端板を強固に取り付けるための少なくとも１つの連結要素を含む骨組に替えてもよい。
【００６４】
本発明の別の目的は、
ハウジング面を固定子の回転軸が水平に配置されるように位置決めするステップと、
ランタンリングをハウジング内の水平位置に中板とフランジの半円形状が接するまで下ろすステップと、
ハウジング上のフランジをランタンリングがハウジング内で動かないようステープルで留めるステップと、
を含む、ランタンリングをハウジング内において組立てる方法である。
【００６５】
記載された本発明は同期回転機械または非同期回転機械に同等に適用できる。
【００６６】
本発明の他の利点は、特に、以下の通りである。
固定子の製造コスト削減
固定子の組立時間の削減
工業生産の簡易化
特にハウジングを一体に製造することによる固定子冷却の向上
特にハウジングを一体に製造することによるハウジング設計の簡略化
端板による軸受のより良好な保持。
【図１】
2012521741.tif 000003
【図２】
2012521741.tif 000004
【図３】
2012521741.tif 000005
【図４】
2012521741.tif 000006
【国際調査報告】
2012521741.tif 000007
2012521741.tif 000008
2012521741.tif 000009
2012521741.tif 000010
2012521741.tif 000011
2012521741.tif 000012