[發明專利]電機定子的減振系統

有效

• 申請號: 200780003640.6
• 申請日: 2007-01-05
• 公開（公告）號: CN101379679A
• 公開（公告）日: 2009-03-04
• 發明（設計）人: R·貝克;U·埃赫哈爾特;W·科瓦爾斯基;C·萊曼;C·里克特;K·斯皮斯
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H02K3/50
• 分類號: H02K3/50
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 胡莉莉;劉春元

技術領域

本發明涉及一種用于電機定子、特別是發電機定子的減振系統。這種系統 例如由EP?0?950?279B1公知。

背景技術

按照EP?0?950?279B1所述的系統追求的方法是：通過適當地以機械方式使 保持在繞組支柱(Wicklungsabstuetzungsstrebe)上的定子繞組負重來將定子繞組 的固有頻率調整到足夠高的程度上。為此目的，減振系統包括布置在繞組支柱 與繞組之間的止推塊(Schubblock)以及多個使繞組負重的彈簧。在EP?0?950?279 B1中對定子的固有振動與電機中出現的其他振動之間的相位關系沒有加以探 討。

發明內容

本發明的任務在于，說明一種用于電機定子、特別是發電機的繞組端部的 特別有效的減振系統。

該任務依據本發明通過一種具有以下特征的減振系統來解決。這種適用于 具有定子和旋轉部件的電機、特別是適用于發電機或者電動機的系統包括保持 在定子的支撐部件(Stuetzbauteil)上的繞組。支撐部件的包括形狀和固定 (Befestigung)的至少一個結構特征具有不對稱，該不對稱在通過電機的旋轉部 件周期性激勵定子時引起阻尼振動(schwingungstilgend)。支撐部件特別是電機 的繞組端部的支撐結構。

從以下考慮出發：定子中的磁力描述旋轉波(umlaufende?Welle)的形狀。 這種波具有多個波節并以轉子轉速旋轉，波節的數量取決于繞組類型。在定子 的具有循環周期形狀的繞組端部中可能構成機械振動，該機械振動具有數量與 旋轉波相對應的波節。根據通過定子的式樣給出的諧振特性，定子會通過周期 性激勵而振動起來，這在極端情況下可導致部件損壞。通常，任何激勵模式均 可將能量引入固有振動，所述激勵模式的受力形態(Kraftmuster)不與固有振動 形式正交。

為了避免固有振動的這種激勵，在依據本發明構造的定子中，有針對性地 干擾支承的部件、特別是繞組端部的支撐部件的循環周期性。這例如通過不遵 循對稱圖案的質量分布、優選地通過支撐部件中的加固和/或凹處實現。在任何 情況下，由此可實現固有振動與激勵力之間的至少近似的正交性。按照這種方 式，振動的本質形式與激勵模式之間的標量積被最小化。從歸因于磁力的旋轉 波到被視為能振動的系統的定子上的能量傳遞因此至多在非常小的程度上是可 能的。最后，歸因于定子中的通過電流的激勵的周期性負荷未造成定子的部件 的相關附加負荷。

只要阻尼振動特性通過將定子固定在周圍結構上的類型來實現，定子就優 選地彈性連接到周圍結構，特別是連接到定子的殼體。以特別優選的方式，定 子的支撐構件相對周圍結構借助支撐結構來預加應力。

按照另一種可與上述特征組合的改進方案，在支撐構件上固定至少一個用 于產生定子的所限定的不對稱的附著重量。附著重量的阻尼振動效果也可通過 支撐構件中的不對稱分布的凹處來實現，這些凹處可以是對附著重量的補充地 或者作為唯一的不對稱結構來設置。

與支撐構件的不對稱是否通過其與至少近似剛性的周圍結構連接的類型和/ 或通過支撐部件之內的質量分布來給出無關，由此定子的固有振動相對于電機 的旋轉部件的激勵振動具有模式形式失調(Modeformverstimmung)。在轉子與 定子之間起作用的循環變化的電磁力被稱為旋轉部件的激勵振動，所述電磁力 的頻率對應于轉子轉速。

分開的阻尼元件不一定是減振系統的組成部分。但是，為了實現特別顯著 的阻尼振動特性，在有利的改進方案中，該減振系統可能與附加的阻尼系統、 特別是與其特性是可控制的有源阻尼系統相組合。

在任何情況下，通過系統內在的對定子中、特別是定子繞組端部中的振動 的抑制來降低其機械負荷并因此延長其使用壽命。特別是避免構成摩擦粉 (Reibstaub)以及防止松開定子的繞組端部鍵合(Wickelkopfverband)。

本發明的優點特別是在于，通過支承定子繞組的支撐部件的不對稱幾何形 狀和/或固定而在具有旋轉部件的電機中實現定子的阻尼振動特性，由此給出一 種用于抑制振動的消極作用的并且因此極其穩健的系統。

附圖說明

下面借助附圖對本發明的多個實施例進行詳細說明。在這方面，分別以表 征性圖示：

圖1以原理圖示出具有阻尼振動的支撐部件的電機的定子，以及