BR102016013135B1 - ELECTRO-HYDRAULIC GENERATOR WITH ROTOR CONJUGATED TO THE AXIAL HYDRAULIC TURBINE - Google Patents

ELECTRO-HYDRAULIC GENERATOR WITH ROTOR CONJUGATED TO THE AXIAL HYDRAULIC TURBINE Download PDF

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Júlio Sancho Linhares Teixeira Militão
Antonio Carlos Duarte Ricciotti
José Atílio Fritz Fidel Rocco
Paulo Andrade Lima Filho
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Centro De Gestão De Tecnologia E Inovação
Terno Norte Energia S.A.
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Abstract

GERADOR ELETRO- HIDRÁULICO COM ROTOR CONJUGADO À TURBINA HIDRÁULICA AXIAL. A presente invenção, pertencente à área de geração de energia elétrica, refere-se a um gerador eletro-hidráulico (1) que visa o aproveitamento energético da quantidade de movimento oriundo de fluxos hídricos positivos que o atravessam, tais como em poço artesiano com pressão positiva (7), fluxos de água de fornecimento e distribuição, fluxos de efluentes, rios, canais e outros.O principio básico de funcionamento é dado pelo fluxo hídrico de entrada (5) que aciona a turbina hidráulica axial (13) formada pela hélice (9), o rotor (10) e o estator blindado (11) que forma sua carcaça. O rotor (10) e o estator blindado (1 1) formam o gerador elétrico (14) capaz de gerar eletricidade à carga (12). É importante salientar que o rotor (10) e o estator blindado (11) fazem parte conjuntamente da turbina hidráulica axial (13) e do gerador elétrico (14).ELECTRO-HYDRAULIC GENERATOR WITH ROTOR CONJUGATED TO AXIAL HYDRAULIC TURBINE. The present invention, belonging to the area of electric power generation, refers to an electro-hydraulic generator (1) which aims to harness energy from the amount of movement arising from positive water flows that cross it, such as in an artesian well with pressure positive (7), supply and distribution water flows, effluent flows, rivers, canals and others. (9), the rotor (10) and the armored stator (11) that forms its housing. The rotor (10) and the shielded stator (11) form the electric generator (14) capable of generating electricity to the load (12). It is important to point out that the rotor (10) and the shielded stator (11) are jointly part of the axial hydraulic turbine (13) and the electric generator (14).

Description

Campo da invenção.Field of invention.

[001] A presente invenção, pertencente à área de geração de energia elétrica, refere-se a um gerador eletro- hidráulico conjugado a uma turbina hidráulica axial, instalada no interior do rotor, para aproveitamento energético da quantidade de movimento oriundo de fluxos hídricos positivos que a atravessam, tais como em poços artesianos com pressão positiva (poços jorrantes), fluxos de água de distribuição, fluxos de água de efluentes, leitos de rios, canais e outros.[001] The present invention, belonging to the area of electric power generation, refers to an electro-hydraulic generator combined with an axial hydraulic turbine, installed inside the rotor, for energy use of the amount of movement arising from positive water flows that cross it, such as in artesian wells with positive pressure (gushing wells), distribution water flows, effluent water flows, riverbeds, canals and others.

[002] A disposição construtiva e funcional inédita empregada no gerador eletro-hidráulico é de um conjunto formado por uma turbina hidráulica axial cuja hélice de formato inovador é instalada no interior do rotor que opera pelo fluxo hídrico que a atravessa. O movimento de torque e rotação transmitido ao rotor gera um campo magnético variável que induz a formação de uma corrente elétrica, dita induzida, no estator blindado do gerador elétrico que constitui a própria carcaça da turbina. Na saída do gerador elétrico existe ainda um conversor eletroeletrônico capaz de garantir a estabilidade das tensões e da frequência gerada mesmo quando o fluxo hídrico apresenta velocidade variável ao longo do tempo. O conjunto formado pela turbina hidráulica axial conjugada ao gerador elétrico constitui um único conjunto de forma a poder operar submersa no fluxo hídrico que a atravessa.[002] The unprecedented constructive and functional arrangement used in the electro-hydraulic generator is a set formed by an axial hydraulic turbine whose innovatively shaped propeller is installed inside the rotor that operates by the water flow that crosses it. The torque and rotation movement transmitted to the rotor generates a variable magnetic field that induces the formation of an electric current, called induced, in the shielded stator of the electric generator that constitutes the turbine housing itself. At the output of the electric generator there is also an electronic converter capable of guaranteeing the stability of the voltages and the frequency generated even when the water flow has variable speed over time. The set formed by the axial hydraulic turbine combined with the electric generator constitutes a single set in order to be able to operate submerged in the water flow that crosses it.

[003] O gerador eletro-hidráulico axial foi projetado especificamente para transformar a energia hidráulica, energia expressa na quantidade de movimento do fluido escoando em um fluxo d’ água, em energia mecânica na forma de torque e velocidade de rotação da hélice, que acoplada ao rotor do gerador elétrico transforma-a em energia elétrica.[003] The axial electro-hydraulic generator was specifically designed to transform hydraulic energy, energy expressed in the amount of movement of the fluid flowing in a water flow, into mechanical energy in the form of torque and speed of rotation of the propeller, which coupled to the rotor of the electric generator transforms it into electrical energy.

Descrição do estado da técnica.Description of the state of the art.

[004] Tradicionalmente a energia hidrelétrica que vem do movimento das águas, usa o potencial hidráulico de um rio de níveis naturais, queda d'água ou artificiais. Frequentemente constroem-se represas que reprimem o curso da água, fazendo com que ela se acumule em um reservatório denominado barragem que após passar por turbinas hidráulicas acopladas a geradores elétricos geram eletricidade. Assim a água que passa pelas turbinas convencionais faz as pás das hélices girarem, e por intermédio de diferentes tipos de acoplamentos, feitos por correias, engrenagens ou acoplados diretamente de forma paralela ou perpendicular fazem o rotor de um gerador elétrico girar gerando eletricidade.[004] Traditionally the hydroelectric energy that comes from the movement of the waters, uses the hydraulic potential of a river of natural levels, waterfalls or artificial ones. Dams are often built to repress the flow of water, causing it to accumulate in a reservoir called a dam which, after passing through hydraulic turbines coupled to electric generators, generates electricity. Thus, the water that passes through conventional turbines makes the blades of the propellers rotate, and through different types of couplings, made by belts, gears or directly coupled in parallel or perpendicular, they make the rotor of an electric generator rotate, generating electricity.

[005] Por outro lado, principalmente nas regiões norte e nordeste do Brasil estima-se que existem poços já perfurados que tem uma descarga média de 40m3/hora, sendo esta água utilizada normalmente como atrativo turístico, gerando um desperdício estimado de 61 milhões de m3/ano, passível de garantir a irrigação de 10 mil ha ou o abastecimento de uma população de 1,5 milhões de habitantes.[005] On the other hand, mainly in the north and northeast regions of Brazil, it is estimated that there are already drilled wells that have an average discharge of 40m3/hour, and this water is normally used as a tourist attraction, generating an estimated waste of 61 million m3/year, capable of guaranteeing the irrigation of 10 thousand hectares or the supply of a population of 1.5 million inhabitants.

[006] Além disso, a energia elétrica em muitas propriedades rurais não dispõe de potência suficiente para abastecer seus sistemas agroindustriais.[006] In addition, the electricity in many rural properties does not have enough power to supply their agro-industrial systems.

[007] Toda essa água do manancial de poços, de rios, calhas pluviais, canos de distribuição e/ou abastecimento de água, de efluentes, e outros, poderia ser usada para geração de energia, o que contribuiria para uma grande mudança no perfil sócio econômico destas regiões, além do melhor aproveitamento dos sistemas de distribuição de água. Tendo em vista que a disponibilidade elétrica proporcionada por esses mananciais é relativamente pequena, quando comparados aos das centrais elétricas, pequenas centrais hidrelétricas e hidrelétricas tradicionais, a energia elétrica oriunda destas fontes poderá abastecer satisfatoriamente fazendas, regiões remotas ou isoladas, bem como gerações distribuídas em cooperação aos sistemas elétricos de distribuição existentes.[007] All this water from wells, rivers, rain gutters, distribution pipes and/or water supply, effluents, and others, could be used to generate energy, which would contribute to a major change in the profile socioeconomic status of these regions, in addition to better use of water distribution systems. Bearing in mind that the electrical availability provided by these sources is relatively small, when compared to power stations, small hydroelectric plants and traditional hydroelectric plants, the electrical energy from these sources can satisfactorily supply farms, remote or isolated regions, as well as generations distributed in cooperation to existing electrical distribution systems.

[008] Levantamentos bibliográficos realizados mostram inúmeros trabalhos sobre o aproveitamento energético de pequenos cursos d’água, todos, no entanto, se reportam às mesmas e tradicionais soluções. (SOUSA, SOUZA, CASTRO, 2002) recomenda que mesmo em pequenos cursos d’ água, deve- se sempre priorizar a utilização de barragens, e em função da altura da queda, da vazão, dos custos envolvidos, da facilidade de manutenção e assistência técnica e do rendimento fazer a escolha pelo uso da turbina a ser utilizada: Turbina Pelton, Turbina Michel Banki ou Roda Pelton que apresenta maior simplicidade e melhor relação custo-benefício.[008] Bibliographic surveys carried out show numerous works on the energy use of small watercourses, all, however, refer to the same and traditional solutions. (SOUSA, SOUZA, CASTRO, 2002) recommends that even in small water courses, priority should always be given to the use of dams, and depending on the height of the fall, the flow, the costs involved, the ease of maintenance and assistance technique and efficiency make the choice for the use of the turbine to be used: Pelton Turbine, Michel Banki Turbine or Pelton Wheel, which presents greater simplicity and better cost-benefit ratio.

[009] Igualmente o Manual de Micro Centrais Hidrelétricas (ELETROBRAS, 1985) recomenda também para os pequenos cursos d’água que a escolha da turbina hidráulica deve ser realizada em função de um ábaco apresentado no manual que considera as características topográficas, do fluxo hídrico e da potência a ser gerada, recaindo a escolha sobre a Turbina Pelton, a Turbina Banki, a Turbina Francis ou a Roda Pelton.[009] Likewise, the Manual of Micro Hydroelectric Power Plants (ELETROBRAS, 1985) also recommends for small watercourses that the choice of hydraulic turbine should be made based on an abacus presented in the manual that considers the topographic characteristics of the water flow and the power to be generated, with the choice being the Pelton Turbine, the Banki Turbine, the Francis Turbine or the Pelton Wheel.

[010] Portanto pode-se observar que as tecnologias tradicionalmente recomendadas e utilizadas nos pequenos cursos d’ água, o fluxo hídrico passa por fora das turbinas que através de acoplamentos feitos por correias, engrenagens ou de forma direta, fazem o rotor do gerador elétrico girar. O conjunto gerador elétrico encontra-se instalado na casa de máquinas, sendo esta externa ao curso d’água.[010] Therefore, it can be observed that the technologies traditionally recommended and used in small watercourses, the water flow passes outside the turbines that, through couplings made by belts, gears or directly, make the rotor of the electric generator to spin. The electric generator set is installed in the engine room, which is external to the watercourse.

[011] Foi pensando em atender esses aspectos, que após inúmeras pesquisas e resultados de diversos e repetidos estudos, que os inventores, pessoas interessadas e ligadas ao ramo, desenvolveram o gerador eletro-hidráulico, objeto da presente patente, de forma a obter uma solução tecnológica e funcional, que consiste essencialmente em uma turbina hidráulica desenvolvida dentro do rotor de um gerador elétrico, para aproveitamento energético da quantidade de movimento de fluxos hídricos de qualquer natureza, independente do nível de pressão existente, se o fluxo hídrico é contínuo ou não e se o fluído hídrico possui ou não particulados sólidos, de forma a realizar com eficiência o aproveitamento energético de qualquer fluxo d’água laminar e/ou turbulento, de acordo com a dinâmica dos fluidos que o atravessa.[011] It was thinking about meeting these aspects, that after numerous researches and results of several and repeated studies, that the inventors, people interested and connected to the field, developed the electro-hydraulic generator, object of the present patent, in order to obtain a technological and functional solution, which essentially consists of a hydraulic turbine developed inside the rotor of an electric generator, to use energy from the amount of movement of water flows of any nature, regardless of the existing pressure level, whether the water flow is continuous or not and whether or not the water fluid has solid particulates, in order to make efficient use of energy from any laminar and/or turbulent water flow, according to the dynamics of the fluids that cross it.

[012] Em pesquisa no banco de patentes do Instituto Nacional da Propriedade Industrial - INPI foram encontrados no campo técnico desta invenção a patente PI 0508842-9 - Conjunto compreendendo uma turbina hidráulica e um gerador, cujo rotor é conectado diretamente a cada uma das palhetas da turbina, que descreve uma turbina hidráulica e um gerador elétrico giratório, cujo rotor é conectado à turbina, que compreende um jogo de palhetas com orientação axial, seu uso de forma vertical é destinado para aplicações de produção de energia elétrica a partir de correntes submarinas em marés e cursos de água, nas correntes marinas podem ser causadas por diferenças nas águas das marés, de temperatura ou salinidade, a força de Coriolis de rotação da terra como, por exemplo, correntes de golfo ou diferenças em nível, as palhetas do rotor são fixadas via estais e compreendem elementos que se estendem entre cada palheta adjacente no sentido circunferencial; e a patente PI 0007561-2 - Gerador hidráulico de turbinas, que aborda um gerador hidráulico de turbinas com uma roda de turbina e um gerador que possui um rotor e um estator com um enrolamento excitador, sendo que o rotor e a roda da turbina possuem um eixo comum, o enrolamento excitador do estator está integrado em direção axial fora da projeção radial do rotor no interior da câmara do alojamento, este gerador é para uso em cursos d'água com a roda submersa em parte da água que circula pelo canal de água.[012] In a search in the patent bank of the National Institute of Industrial Property - INPI, patent PI 0508842-9 was found in the technical field of this invention - Set comprising a hydraulic turbine and a generator, whose rotor is directly connected to each of the blades of the turbine, which describes a hydraulic turbine and a rotating electric generator, whose rotor is connected to the turbine, which comprises a set of blades with axial orientation, its use in a vertical way is intended for applications of production of electrical energy from underwater currents in tides and waterways, in marine currents can be caused by differences in tidal waters, temperature or salinity, the Coriolis force of earth rotation such as gulf currents or differences in level, the rotor blades they are fixed via stays and comprise elements that extend between each adjacent vane in a circumferential direction; and patent PI 0007561-2 - Hydraulic turbine generator, which addresses a hydraulic turbine generator with a turbine wheel and a generator that has a rotor and a stator with an exciter winding, with the rotor and turbine wheel having a common shaft, the exciter winding of the stator is integrated in axial direction outside the radial projection of the rotor inside the housing chamber, this generator is for use in watercourses with the wheel submerged in part of the water circulating through the channel of Water.

[013] No banco de patentes dos Estados Unidos da América destacam-se: a patente US 7,898,102 - Gerador “Hydrocratic” - a invenção refere-se a um sistema de geração de energia hidráulica e, em particular, a um aparelho e método para a geração de energia através de um processo de pseudo-osmose que explora o potencial de energia osmótica entre dois corpos de água com diferentes concentrações de salinidade, que atravessa um tubo onde encontra-se instalado um gerador elétrico com inúmeras hélices em série conectadas a um único eixo que encontra-se acoplado ao gerador, o autor ainda sugere que o processo pode recuperar energia a partir de uma ampla variedade de fontes de água doce, inclusive, de águas residuais tratadas ou não tratadas, de rios ou de efluentes; a patente US 9,291,146 - Turbina Sistema e Método - descreve uma turbina com eixo vertical para geração de eletricidade em ambiente subaquático, configurada para rodar em resposta a água que flui para a turbina com fluxo geralmente horizontal e perpendicular ao eixo vertical, composta de uma cúpula superior em curvatura convexa para cima, e uma pluralidade de aletas côncavas salientes para cima que se estendem a partir da região externa da cúpula, cujo eixo vertical acoplado a cúpula se apoia sobre uma estrutura inferior que pode ficar sobre o solo, onde encontra-se instalado um gerador elétrico que gira em função da rotação da cúpula e consequentemente do eixo vertical; a patente US 9,291,153 - Sistema de Geração de Energia Elétrica Impulsionada por Fluido - que descreve um sistema de geração de energia elétrica por fluido que pode ser o vento ou fluxos de água estáticos (fluidos através de estações fixas) ou dinâmicos (internos em meios de transporte) composto por um alternador novo que inclui uma forma radial, com enrolamento (estator) integrado em um compartimento tubular adaptado para transportar o fluido, um rotor composto de uma ventoinha rotativa operável dentro do campo electromagnético causado pelo enrolamento fixo, o rotor do ventilador inclui magnetos permanentes ligados a um rebordo formado na circunferência exterior das pás do ventilador estendendo-se a partir do centro do rotor, possui ainda uma carenagem localizada na primeira extremidade do invólucro tubular para capturar o fluido e dirigi- lo para o interior do compartimento tubular, uma lâmina helicoidal fixa integrada à superfície interna do compartimento tubular formando uma espiral de modo a concentrar o fluido sobre as pás do ventilador, uma segunda extremidade do compartimento tubular para escoar o fluído após passar através das pás do ventilador, e finalmente flanges cônicas adaptadas para proteger as pás do ventilador e também permitir que o fluido escape da unidade sem interrupção; e a patente US 3,785,747 - Instalação de gerador de turbina hidráulica de fluxo axial, que descreve uma turbina hidráulica para uso em uma passagem d'água em tubo construído em qualquer número de seções e conectados juntos por flanges ou parcialmente embutidos em uma base de concreto, trata-se de um hidrogerador axial para instalação em fluxos horizontais d'água cujo conjunto estator apresenta-se instalado transversalmente em abas, as variações descritas na patente são arranjos alternativos de postigos radiais ou cônicos ajustáveis entre as palhetas ou as costelas da turbina para melhorar a eficiência de geração de eletricidade. No banco de patentes do escritório Europeu de Patentes destacam-se: a patente CN 103388548 - Gerador de turbina hidráulica direta, que descreve um hidrogerador com rotor conjugado à turbina hidráulica axial par auso em rios, oceanos e ambientes aquáticos de advecção, cujo rotor cilíndrico é feito em anel vazado e alinhado ao eixo da turbina e ao canal de sucção, centrado por suporte com rolamentos lineares nas extremidades traseira e dianteira no sentido axial, no eixo da turbina existe o cone de entrada com 4 hélices de formato tradicional centrado ao eixo da turbina, estator externo a linha de sucção, com guia d'água e motor de controle para alterar o ângulo de saída da palheta e melhorar o torque do gerador; e a patente JP 2003214309 - Roda d'água integrada ao gerador e bomba integrada ao motor, que descreve uma roda d'água (turbina) integrada a um gerador convencional que possui protuberâncias, que quando em parte submersos em um canal de água que se movimenta os impulsiona, fazendo girar um eixo principal que através de uma pluralidade de rolamentos faz os impulsores da bomba girarem junto aos imãs permanentes colocados nas forquilhas do rotor integrado a um estator para a geração de eletricidade. Apresentação dos problemas do estado da técnica.[013] In the patent bank of the United States of America, the following stand out: US patent 7,898,102 - “Hydrocratic” Generator - the invention refers to a hydraulic power generation system and, in particular, to an apparatus and method for the generation of energy through a pseudo-osmosis process that exploits the osmotic energy potential between two bodies of water with different salinity concentrations, which passes through a tube where an electric generator is installed with numerous helices in series connected to a single shaft that is coupled to the generator, the author also suggests that the process can recover energy from a wide variety of freshwater sources, including treated or untreated wastewater, rivers or effluents; US patent 9,291,146 - Turbine System and Method - describes a turbine with a vertical axis for generating electricity in an underwater environment, configured to rotate in response to water flowing into the turbine with flow generally horizontal and perpendicular to the vertical axis, composed of a dome superior in curvature convex upwards, and a plurality of concave fins protruding upwards that extend from the external region of the dome, whose vertical axis coupled to the dome rests on a lower structure that can be on the ground, where it is located installed an electric generator that rotates according to the rotation of the dome and consequently the vertical axis; the US patent 9,291,153 - Fluid Driven Electric Power Generation System - which describes a fluid electric power generation system that can be wind or static water flows (fluid through fixed stations) or dynamic (internal in means of transport) composed of a new alternator including a radial shape, with winding (stator) integrated in a tubular housing adapted to transport the fluid, a rotor composed of a rotating fan operable within the electromagnetic field caused by the fixed winding, the fan rotor includes permanent magnets attached to a rim formed on the outer circumference of the fan blades extending from the center of the rotor, it also has a fairing located at the first end of the tubular housing to capture fluid and direct it into the tubular housing , a fixed helical blade integrated into the inner surface of the tubular housing forming a loop l so as to concentrate the fluid on the fan blades, a second end of the tubular housing to drain the fluid after passing through the fan blades, and finally tapered flanges adapted to protect the fan blades and also allow the fluid to escape from the fan blades. uninterrupted drive; and US Patent 3,785,747 - Axial Flow Water Turbine Generator Installation, which describes a water turbine for use in a waterway in pipe constructed in any number of sections and connected together by flanges or partially embedded in a concrete base , it is an axial hydrogenerator for installation in horizontal water flows whose stator assembly is installed transversely on wings, the variations described in the patent are alternative arrangements of adjustable radial or conical shutters between the blades or ribs of the turbine to improve the efficiency of electricity generation. In the patent bank of the European Patent Office, the following stand out: patent CN 103388548 - Direct hydraulic turbine generator, which describes a hydrogenerator with a rotor combined with an axial hydraulic turbine for use in rivers, oceans and advection aquatic environments, whose cylindrical rotor it is made in a hollow ring and aligned with the turbine shaft and the suction channel, centered by a support with linear bearings at the rear and front ends in the axial direction, on the turbine shaft there is the inlet cone with 4 propellers of traditional shape centered on the shaft of the turbine, external stator to the suction line, with water guide and control motor to change the blade exit angle and improve the generator torque; and JP patent 2003214309 - Waterwheel integrated into the generator and pump integrated into the engine, which describes a waterwheel (turbine) integrated into a conventional generator that has protuberances, which when partially submerged in a water channel that opens moves the impellers, turning a main shaft which, through a plurality of bearings, makes the pump impellers rotate together with the permanent magnets placed in the forks of the rotor integrated into a stator for the generation of electricity. Presentation of state of the art problems.

[014] A inovação apresentada na patente US 7,898,102 encontra-se na geometria e disposição dos tubos para a realização do processo de pseudo-osmose que explora o potencial de energia osmótica entre dois corpos de água com diferentes concentrações de salinidade, que se deslocam com baixa velocidade acionando hélices de formato tradicionais e consequentemente um gerador elétrico que não é especificado; a inovação apresentada na patente PI0508842-9 também encontra- se na geometria das palhetas adjacentes no sentido circunferencial e do gerador elétrico giratório para uso nas correntes marinas causadas por marés, temperatura ou salinidade. As inovações não se aplicam, devido à baixa eficiência desenvolvida, à geração de eletricidade em fluxos hídricos turbulentos e com velocidades altas e variáveis tais como os encontrados em poços jorrantes, canos de distribuição e abastecimento, rios e em despejos de efluentes. A patente US 9,291,146 descreve uma turbina para geração de eletricidade em ambiente subaquático aproveitando principalmente o movimento de correntes marítimas que tendem a fluir horizontalmente ao solo oceânico; trata-se de um sistema para uso em ambiente aquático aberto e não fechado como o encontrado ao longo de tubos e canos de poços artesianos jorrantes e de canalizações de águas.[014] The innovation presented in the US patent 7,898,102 is found in the geometry and arrangement of the tubes for carrying out the pseudo-osmosis process that exploits the potential of osmotic energy between two bodies of water with different concentrations of salinity, which move with low speed driving propellers of traditional format and consequently an electric generator that is not specified; the innovation presented in patent PI0508842-9 is also found in the geometry of the adjacent vanes in the circumferential direction and the rotating electric generator for use in marine currents caused by tides, temperature or salinity. The innovations do not apply, due to the low efficiency developed, to the generation of electricity in turbulent water flows and with high and variable velocities such as those found in gushing wells, distribution and supply pipes, rivers and effluent dumps. US patent 9,291,146 describes a turbine for generating electricity in an underwater environment, taking advantage mainly of the movement of sea currents that tend to flow horizontally to the ocean floor; it is a system for use in an open aquatic environment, not a closed one, as found along the tubes and pipes of gushing artesian wells and water pipes.

[015] O sistema apresentado na patente US 9,291,153 impulsionado por fluidos que fluem através de dutos para a geração de energia elétrica, apresentam as seguintes peculiaridades: i) a forma das pás da hélice tem formato tradicional aos das utilizadas em ventiladores prestando-se melhor a captação de energia oriunda fluxos de ar e não de fluidos hídricos, ii) os rebordos das pás e as próprias pás da hélice serem de magnetos permanentes constituindo-se no próprio rotor do gerador elétrico, iii) necessitar de uma lâmina helicoidal em espiral ao longo do compartimento tubular para concentrar o fluido circulante sobre as pás do ventilador de forma mais laminar, iv) operar preferencialmente na horizontal e com vento, e v) necessitar de longa extensão para o compartimento tubular em relação ao seu diâmetro. Desta feita, seu uso é indicado preferencialmente junto à captação de fluxos aéreos horizontais e não no interior de dutos, principalmente verticais, como os encontrados nos poços jorrantes, dutos de captação e distribuição de água, de efluentes, rios e canais, tendo em vista seu comprimento e dificuldade de operação em fluxos turbulentos, inconstantes e com velocidades variadas.[015] The system presented in US patent 9,291,153 driven by fluids flowing through ducts for the generation of electricity, have the following peculiarities: i) the shape of the propeller blades has a traditional format to those used in fans, providing better the capture of energy from air flows and not from water fluids, ii) the edges of the blades and the propeller blades themselves are made of permanent magnets, constituting the rotor of the electric generator itself, iii) need a helical spiral blade around the along the tubular compartment to concentrate the circulating fluid over the fan blades in a more laminar way, iv) preferentially operate horizontally and with wind, and v) need a long extension for the tubular compartment in relation to its diameter. This time, its use is preferably indicated together with the capture of horizontal air flows and not inside pipelines, mainly vertical ones, such as those found in gushing wells, pipelines for capturing and distributing water, effluents, rivers and channels, in view of its length and the difficulty of operating in turbulent, inconsistent flows and with varying speeds.

[016] Embora os sistemas de geração de eletricidade apresentados nas patentes norte-americanas US 7,898,102, US 9,291,153 e US 3,785,747 e a patente chinesa CN103388548 são utilizados no interior de dutos em que circulam fluidos hídricos, os mesmos não se mostram adequados para uso junto a poços artesianos jorrantes e dutos de circulação de águas e efluentes devido suas limitações em relação as turbulências, inconstâncias e variações de velocidades existentes nestes. As patentes japonesa JP 2003214309 e a patente brasileira PI0007561 -2 descrevem rodas d'água integradas a rotores e estatores para geração de energia elétrica onde a roda é submersa em parte no canal da água.[016] Although the electricity generation systems presented in US patents US 7,898,102, US 9,291,153 and US 3,785,747 and Chinese patent CN103388548 are used inside pipelines in which water fluids circulate, they are not suitable for use together to gushing artesian wells and water and effluent circulation ducts due to their limitations in relation to turbulence, inconsistencies and speed variations existing in these. The Japanese patents JP 2003214309 and the Brazilian patent PI0007561 -2 describe waterwheels integrated with rotors and stators for electric power generation where the wheel is partially submerged in the water channel.

[017] Outro problema observado nos sistemas das patentes US 9,291,153, US 3,785,747 e CN 103388548 são suas limitações em operar em dutos verticais, com fluídos hídricos principalmente contaminados por particulados sólidos, por possuir grande comprimento em relação ao diâmetro do duto e abas para os estatores além dos diâmetros dos dutos de sucção.[017] Another problem observed in the systems of patents US 9,291,153, US 3,785,747 and CN 103388548 are their limitations in operating in vertical pipelines, with water fluids mainly contaminated by solid particulates, due to their great length in relation to the diameter of the pipeline and flaps for the stators in addition to suction pipe diameters.

[018] Tendo em vista os problemas apresentados nos processos existentes e no estado da arte atual, e no propósito de superá-los é que na presente invenção foi desenvolvida uma nova disposição em que o fluxo hídrico passa pelo interior de um rotor cilíndrico comum tanto ao gerador elétrico como à turbina hidráulica axial, que no interior do rotor cilíndrico vazado é instalada a hélice de formato inovador para captação da energia mecânica proporcionada pelo fluxo hidráulico axial que a atravessa, convertendo em torque e rotação no rotor, e que o estator blindado do gerador elétrico constitui a própria armadura da turbina hidráulica axial, de forma que, toda essa disposição construtiva proporciona ao conjunto dimensões reduzidas e adequado ao funcionamento tanto na posição vertical como na posição horizontal.[018] In view of the problems presented in existing processes and the current state of the art, and in order to overcome them, a new arrangement was developed in the present invention in which the water flow passes through the interior of a common cylindrical rotor both to the electric generator as well as to the axial hydraulic turbine, which, inside the hollow cylindrical rotor, is installed the innovatively shaped propeller to capture the mechanical energy provided by the axial hydraulic flow that passes through it, converting it into torque and rotation in the rotor, and that the armored stator of the electric generator constitutes the armature of the axial hydraulic turbine, so that all this constructive arrangement provides the set with reduced dimensions and suitable for functioning both in the vertical and horizontal position.

[019] O rotor de forma cilíndrica e vazado é apoiado por rolamentos e retentores, tornando o gerador eletro- hidráulico adequado à instalação no fundo ou na superfície de poços tubulares, com pressão positiva, ou acoplado às tubulações das redes de fornecimento e distribuição de água, efluentes, sob os leitos de rios e de canais, etc.[019] The cylindrical and hollow rotor is supported by bearings and retainers, making the electro-hydraulic generator suitable for installation at the bottom or on the surface of tubular wells, with positive pressure, or coupled to the pipes of the electricity supply and distribution networks. water, effluents, under the beds of rivers and canals, etc.

[020] O corpo do conjunto final do gerador eletro- hidráulico assemelha-se ao de uma bomba submersa, possibilitando o aproveitamento energético de mananciais hídricos específicos, além da geração distribuída de energia pelas centrais de abastecimento de água potável ou mesmo de edifícios de uso coletivo.[020] The body of the final set of the electro-hydraulic generator resembles that of a submerged pump, enabling the energy use of specific water sources, in addition to the distributed generation of energy by the potable water supply centers or even buildings for use collective.

Descrição da solução em linhas gerais.Description of the solution in general terms.

[021] O “GERADOR ELETRO-HIDRÁULICO COM ROTOR CONJUGADO À TURBINA HIDRÁULICA AXIAL” de acordo com a presente invenção foi desenvolvido contemplando basicamente quatro objetivos: i) o rotor cilíndrico e vazado é comum tanto ao gerador elétrico como à turbina hidráulica axial, ii) a hélice interna ao rotor cilíndrico apresenta um formato novo e inédito, iii) o estator blindado do gerador elétrico constitui a própria armadura da turbina hidráulica axial, e iv) na saída do gerador elétrico existe um conversor eletroeletrônico de forma a garantir a estabilidade das tensões e da frequência gerada mesmo quando o fluxo hídrico apresenta velocidade variável ao longo do tempo.[021] The "ELECTRO-HYDRAULIC GENERATOR WITH ROTOR CONJUGATED TO THE AXIAL HYDRAULIC TURBINE" according to the present invention was developed basically contemplating four objectives: i) the cylindrical and hollow rotor is common to both the electric generator and the axial hydraulic turbine, ii ) the helix internal to the cylindrical rotor has a new and unprecedented shape, iii) the armored stator of the electric generator constitutes the armature of the axial hydraulic turbine, and iv) at the output of the electric generator there is an electronic converter in order to guarantee the stability of the tensions and the frequency generated even when the water flow has variable speed over time.

[022] Com tais requisitos o gerador eletro-hidráulico é capaz de realizar com eficiência o aproveitamento energético da quantidade de movimento dos fluxos hídricos com níveis de pressão variadas, contínuos ou não, laminar e/ou turbulento e independente da existência ou não de particulados sólidos dissolvidos; sendo indicado seu uso em fluxos d’ água horizontais que o atravessam tais como os existentes em poços artesianos jorrantes, canos de distribuição e abastecimento de água, rios e canos de despejos de efluentes.[022] With such requirements, the electro-hydraulic generator is able to efficiently use energy from the momentum of water flows with varying pressure levels, continuous or not, laminar and/or turbulent and regardless of whether or not there are particulates dissolved solids; Its use is indicated in horizontal water flows that cross it, such as those existing in gushing artesian wells, distribution and water supply pipes, rivers and effluent discharge pipes.

[023] Assim, nesta nova concepção do gerador eletro- hidráulico o fluxo d’água passa por dentro do rotor, que é vazado e cilíndrico, e que fica em linha com o gerador elétrico que é acoplado à turbina hidráulica axial, de forma a tornar todo o conjunto compacto, apresentar custo reduzido e ser adequado ao funcionamento no interior de tubulações instaladas tanto na posição vertical como horizontal.[023] Thus, in this new design of the electro-hydraulic generator, the water flow passes through the rotor, which is hollow and cylindrical, and which is in line with the electric generator that is coupled to the axial hydraulic turbine, in order to make the whole set compact, have a low cost and be suitable for working inside pipes installed both vertically and horizontally.

[024] De acordo com o primeiro objetivo da invenção o rotor cilíndrico e vazado comum tanto ao gerador elétrico como à turbina hidráulica axial produz o campo magnético girante por indução (em um alternador "sem escovas"), por ímãs permanentes (em máquinas pequenas), ou por um rotor excitado com corrente contínua por meio de anéis coletores e escovas (em máquinas maiores). O campo magnético do rotor pode ainda ser fornecido por um campo estacionário de enrolamento, que se deslocam com os polos no rotor. O rotor é centrado em relação ao estator e apoiado por rolamentos e retentores, tornando o gerador eletro-hidráulico adequado à instalação em dutos tubulares.[024] According to the first objective of the invention, the hollow cylindrical rotor common to both the electric generator and the axial hydraulic turbine produces the rotating magnetic field by induction (in a "brushless" alternator), by permanent magnets (in small machines ), or by a rotor excited with direct current by means of slip rings and brushes (in larger machines). The rotor magnetic field can also be provided by a stationary winding field, moving with the poles in the rotor. The rotor is centered in relation to the stator and supported by bearings and retainers, making the electro-hydraulic generator suitable for installation in tubular ducts.

[025] De acordo com o segundo objetivo da invenção, no interior do rotor cilíndrico e vazado existem pás que compõe uma hélice com um formato novo e inédito, capaz de tornar o movimento axial do fluxo hídrico que a atravessa em torque e movimento de rotação no rotor.[025] According to the second objective of the invention, inside the cylindrical and hollow rotor there are blades that make up a propeller with a new and unprecedented format, capable of turning the axial movement of the water flow that crosses it into torque and rotational movement on the rotor.

[026] De acordo com o terceiro objetivo da invenção, o estator blindado do gerador elétrico é constituído por um conjunto estacionário de condutores enrolados em bobinas no interior de um núcleo de material magnético. Todo o conjunto é blindado e constitui-se também a carcaça da turbina hidráulica axial.[026] According to the third objective of the invention, the shielded stator of the electric generator consists of a stationary set of conductors wound in coils inside a core of magnetic material. The whole set is armored and also constitutes the housing of the axial hydraulic turbine.

[027] E finalmente, de acordo com o quarto objetivo da invenção, na saída do gerador elétrico existe um conversor eletroeletrônico de forma a buscar-se garantir a estabilidade das tensões e da frequência gerada mesmo quando o fluxo hídrico apresenta velocidade variável ao longo do tempo. Dependendo das características de vazão, da constância do fluxo hídrico e da potência a ser gerada, diferentes alternativas poderão levar a escolha do tipo de gerador elétrico a ser utilizado e consequentemente do melhor conversor eletroeletrônico.[027] And finally, according to the fourth objective of the invention, at the output of the electric generator there is an electro-electronic converter in order to seek to guarantee the stability of the voltages and the frequency generated even when the water flow has variable speed along the time. Depending on the flow characteristics, the constancy of the water flow and the power to be generated, different alternatives may lead to the choice of the type of electric generator to be used and, consequently, the best electronic converter.

Descrição da invenção com auxílio de desenhos.Description of the invention with the aid of drawings.

[028] O “GERADOR ELETRO-HIDRÁULICO COM ROTOR CONJUGADO À TURBINA HIDRÁULICA AXIAL”, aqui abreviadamente denominado de gerador eletro-hidráulico, de acordo com a presente invenção é adicionalmente explicado por meio dos desenhos anexos, nos quais:[028] THE "ELECTRO-HYDRAULIC GENERATOR WITH ROTOR CONJUGATED TO THE AXIAL HYDRAULIC TURBINE", hereinafter referred to as electro-hydraulic generator, according to the present invention is further explained by means of the attached drawings, in which:

[029] A figura 1 mostra um croqui ilustrativo do gerador eletro-hidráulico com os fluxos hídricos de entrada e de saída.[029] Figure 1 shows an illustrative sketch of the electro-hydraulic generator with the inlet and outlet water flows.

[030] A figura 2 mostra um croqui ilustrativo do gerador eletro-hidráulico instalado verticalmente em um poço artesiano jorrante, poço com pressão positiva natural.[030] Figure 2 shows an illustrative sketch of the electro-hydraulic generator installed vertically in a gushing artesian well, a well with natural positive pressure.

[031] A figura 3 mostra a vista em perspectiva explodida do gerador eletro-hidráulico.[031] Figure 3 shows the exploded perspective view of the electro-hydraulic generator.

[032] A figura 4 mostra a tampa de entrada do gerador eletro-hidráulico.[032] Figure 4 shows the inlet cover of the electro-hydraulic generator.

[033] A figura 5 mostra uma vista de topo do estator blindado.[033] Figure 5 shows a top view of the shielded stator.

[034] As figuras 6a e 6b mostram respectivamente as vistas de topo e lateral de um rolamento cônico onde se apoia o rotor do gerador eletro-hidráulico.[034] Figures 6a and 6b respectively show the top and side views of a tapered bearing where the rotor of the electro-hydraulic generator is supported.

[035] As figuras 7a e 7b mostram respectivamente as vistas de topo e lateral da montagem de um rolamento cônico com a capa que compõe do gerador eletro-hidráulico.[035] Figures 7a and 7b respectively show the top and side views of the assembly of a tapered bearing with the cover that makes up the electro-hydraulic generator.

[036] A figura 8a mostra o rotor, e as figuras 8b e 8c mostram respectivamente as vistas de corte lateral e de topo do rotor do gerador eletro-hidráulico com as pás da hélice que compõe a turbina hidráulica axial.[036] Figure 8a shows the rotor, and figures 8b and 8c respectively show the side and top sectional views of the rotor of the electro-hydraulic generator with the propeller blades that make up the axial hydraulic turbine.

[037] A figura 9 mostra em perspectiva lateral a hélice interna do rotor do gerador eletro-hidráulico.[037] Figure 9 shows in side perspective the internal helix of the rotor of the electro-hydraulic generator.

[038] A figura 10 mostra um croqui do gerador eletro- hidráulico montado.[038] Figure 10 shows a sketch of the assembled electro-hydraulic generator.

[039] De conformidade com o quanto ilustram as figuras acima relacionadas, na figura 1 pode-se observar um croqui ilustrativo do gerador eletro-hidráulico (1) com a tampa de entrada (2), a tampa de saída (3), os terminais elétricos de saída (4) das tensões elétricas geradas e do circuito de excitação do rotor quando utilizado um gerador de indução elétrico auto excitado, o fluxo hídrico de entrada (5) e o fluxo hídrico de saída (6).[039] In accordance with what the above-related figures illustrate, in figure 1 you can see an illustrative sketch of the electro-hydraulic generator (1) with the inlet cover (2), the outlet cover (3), the output electrical terminals (4) of the generated electrical voltages and the rotor excitation circuit when using a self-excited electrical induction generator, the input water flow (5) and the output water flow (6).

[040] Na figura 2 pode-se observar o gerador eletro- hidráulico (1) instalado verticalmente no poço artesiano jorrante (7) onde de forma natural a água contida no reservatório subterrâneo (8) é impulsionada para fora.[040] In figure 2 you can see the electro-hydraulic generator (1) installed vertically in the gushing artesian well (7) where naturally the water contained in the underground reservoir (8) is driven out.

[041] A figura 3 mostra a vista em perspectiva explodida do gerador eletro-hidráulico (1) composto pela tampa de entrada (2), a tampa de saída (3), o rotor (1 1) cilíndrico e vazado disposto axialmente que é acoplado à parte interna do um estator blindado (12) transpassando-o de modo que suas extremidades são apoiadas por dois conjuntos de rolamentos cônicos (9) com as capas (10) dos rolamentos. O corpo externo da do gerador eletro-hidráulico (1) é formado ao longo de toda a sua extensão pela parede externa do estator blindado (12). Todas as partes do conjunto é fixado por intermédio dos parafusos (13) e as porcas(14), que transpassam a tampa de entrada (2), o estator blindado (12) e a tampa de saída (3).[041] Figure 3 shows the exploded perspective view of the electro-hydraulic generator (1) composed of the inlet cover (2), the outlet cover (3), the cylindrical and hollow rotor (1 1) axially arranged which is coupled to the inner part of an armored stator (12) running through it so that its ends are supported by two sets of tapered bearings (9) with the covers (10) of the bearings. The outer body of the electro-hydraulic generator (1) is formed along its entire length by the outer wall of the shielded stator (12). All parts of the assembly are fixed using screws (13) and nuts (14), which pass through the input cover (2), the shielded stator (12) and the output cover (3).

[042] Na figura 4 pode-se visualizar a tampa de entrada (2) que é semelhante à tampa de saída (3) do gerador eletro-hidráulico (1). Através dos furos (15) é que passam os parafusos (13) de fixação de todo o conjunto, e através da redução (16) roscável ou não é que são adaptados os dutos por onde passa o fluxo hídrico (2) que adentra o gerador eletro- hidráulico (1).[042] In figure 4 you can see the inlet cover (2) which is similar to the outlet cover (3) of the electro-hydraulic generator (1). The screws (13) securing the entire set pass through the holes (15), and through the reduction (16), threadable or not, the ducts through which the water flow (2) enters the generator passes. electro-hydraulic (1).

[043] A figura 5 mostra uma vista de topo do estator blindado (12), onde pode-se visualizar as ranhuras (17) por onde passam os enrolamentos do estator blindado (12) e os furos (18) por onde passam os parafusos (13) de fixação do conjunto do gerador eletro-hidráulico (1).[043] Figure 5 shows a top view of the shielded stator (12), where you can see the slots (17) through which the shielded stator windings (12) pass and the holes (18) through which the screws pass (13) for fixing the electro-hydraulic generator set (1).

[044] As figuras 6a e 6b mostram respectivamente as vistas de topo e lateral de um rolamento cônico (9) onde se apoia o rotor (12) do gerador eletro-hidráulico (1), nelas podem-se visualizar o anel interno (19) também conhecido por cone, e os rolos cônicos (20).[044] Figures 6a and 6b respectively show the top and side views of a tapered bearing (9) where the rotor (12) of the electro-hydraulic generator (1) is supported, in which you can see the inner ring (19 ) also known as a cone, and the tapered rollers (20).

[045] As figuras 7a e 7b mostram respectivamente as vistas de topo e lateral da montagem de um rolamento cônico (9) com a capa (10) que compõe o gerador eletro-hidráulico (1).[045] Figures 7a and 7b respectively show the top and side views of the assembly of a tapered bearing (9) with the cover (10) that makes up the electro-hydraulic generator (1).

[046] A figura 8a mostra o rotor (1 1) do gerador elétrico-hidráulico (1). A figura 8b e 8c mostram respectivamente as vistas de corte lateral e de topo do rotor (1 1) com as pás (23) da hélice (22) que compõe a turbina hidráulica axial. A parede (21) de material magnético é que propriamente compõe o rotor (1 1) do gerador elétrico.[046] Figure 8a shows the rotor (1 1) of the electric-hydraulic generator (1). Figure 8b and 8c respectively show side and top sectional views of the rotor (11) with the blades (23) of the propeller (22) that make up the axial hydraulic turbine. The wall (21) of magnetic material is what properly composes the rotor (11) of the electric generator.

[047] Na figura 9 pode-se visualizar em perspectiva lateral a hélice (22) interna do rotor (1 1) do gerador eletro- hidráulico (1) com suas pás (23). Quando o fluxo hídrico de entrada (5) atravessa as pás (23) da hélice (22) o mesmo causa torque e rotação no rotor (1 1) gerando corrente elétrica induzida nos enrolamentos do estator blindado (12) do gerador eletro- hidráulico (1).[047] In figure 9, you can see in a lateral perspective the propeller (22) inside the rotor (1 1) of the electro-hydraulic generator (1) with its blades (23). When the incoming water flow (5) crosses the blades (23) of the propeller (22) it causes torque and rotation in the rotor (1 1) generating electric current induced in the shielded stator windings (12) of the electro-hydraulic generator ( 1).

[048] Na figura 10 pode-se visualizar um croqui do gerador eletro-hidráulico (1) montado, onde o sistema de vedação é composto por: retentores(24), as juntas tóricas (25) e os anéis de vedação (26). O conjunto com a tampa de entrada (2), o sistema de vedação, o estator blindado (12), o sistema de vedação e a tampa de saída (3) são transpassados pelos parafusos (13) e fechados pelas porcas (14) de forma a torná-lo vedado não permitindo trocas de fluidos entre a parte interna por onde circulam os fluxos hídricos e a parte externa.[048] In figure 10, you can see a sketch of the electro-hydraulic generator (1) assembled, where the sealing system consists of: retainers (24), O-rings (25) and sealing rings (26) . The assembly with the inlet cover (2), the sealing system, the shielded stator (12), the sealing system and the outlet cover (3) are passed through by the screws (13) and closed by the nuts (14) of in order to make it sealed, not allowing fluid exchanges between the internal part through which the water flows and the external part.

[049] Em função das características do fluxo hídrico de entrada (5), do sistema elétrico (monofásico ou trifásico) desejado, da potência elétrica a ser gerada e das características de qualidade das tensões e da frequência a serem obtidas, diferentes tipos de geradores elétricos poderão ser utilizados e consequentemente dos conversores eletroeletrônicos para a gestão da energia elétrica fornecida.[049] Depending on the characteristics of the incoming water flow (5), the desired electrical system (single-phase or three-phase), the electrical power to be generated and the quality characteristics of the voltages and frequency to be obtained, different types of generators electric devices can be used and, consequently, electronic converters to manage the electricity supplied.

[050] O gerador eletro-hidráulico (1) descrito, objeto da presente patente de invenção, pode ter a construção de seus elementos básicos constituintes em diferentes tecnologias, dimensões, materiais, bem como diferentes configurações acessórias conforme a necessidade de cada usuário, do tipo de fluxo hídrico de entrada (5) e das características de qualidade da energia a ser fornecida. Logicamente outras alterações podem ser feitas no “GERADOR ELETRO-HIDRÁULICO COM ROTOR CONJUGADO À TURBINA HIDRÁULICA AXIAL,” sem a perda, no entanto, da inovação aqui apresentada.[050] The electro-hydraulic generator (1) described, object of the present invention patent, may have the construction of its constituent basic elements in different technologies, dimensions, materials, as well as different accessory configurations according to the needs of each user, the type of incoming water flow (5) and the quality characteristics of the energy to be supplied. Of course, other changes can be made to the “ELECTRO-HYDRAULIC GENERATOR WITH ROTOR CONJUGATED TO AXIAL HYDRAULIC TURBINE,” without losing, however, the innovation presented here.

Claims (5)

1. “GERADOR ELETRO-HIDRÁULICO COM ROTOR CONJUGADO À TURBINA HIDRÁULICA AXIAL”, para aproveitamento energético da quantidade de movimento oriundo de fluxos hídricos positivos que a atravessam, tais como em poço artesiano com pressão positiva (7), fluxos de água de fornecimento e distribuição, fluxos de água de efluentes, leitos de rios e canais, caracterizado por o fluxo hídrico de entrada (5) atravessar axialmente um rotor (10) cilíndrico e vazado, dotado de hélice (9) em seu interior, que é acoplado de forma centralizada à parte interna de um estator blindado (11), transpassando-o de modo que suas extremidades são apoiadas em rolamentos cônicos (15) com capas (16) e sistema de vedação composto por retentores (28), juntas tóricas (29) e anéis de vedação (30), todo o conjunto formado pela tampa de entrada (2), sistema de vedação, estator blindado (1 1), sistema de vedação e tampa de saída (3) são transpassados pelos parafusos (17) e fechados pelas porcas (18) de forma a torná-lo vedado e não permitir trocas de fluidos entre as partes interna por onde circulam os fluxos hídricos e a externa.1. "ELECTRO-HYDRAULIC GENERATOR WITH ROTOR CONJUGATED TO THE AXIAL HYDRAULIC TURBINE", for energy use of the amount of movement arising from positive water flows that cross it, such as in an artesian well with positive pressure (7), supply water flows and distribution, effluent water flows, riverbeds and channels, characterized in that the inlet water flow (5) axially crosses a cylindrical and hollow rotor (10), equipped with a helix (9) inside, which is coupled in such a way centralized to the inner part of an armored stator (11), crossing it so that its ends are supported on tapered bearings (15) with covers (16) and a sealing system composed of retainers (28), O-rings (29) and sealing rings (30), the entire set formed by the inlet cover (2), sealing system, armored stator (1 1), sealing system and outlet cover (3) are passed through the screws (17) and closed by the nuts (18) in order to make it sealed and not allowing fluid exchanges between the internal parts through which the water flows and the external part. 2. “GERADOR ELETRO-HIDRÁULICO COM ROTOR CONJUGADO À TURBINA HIDRÁULICA AXIAL”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o rotor (10) cilíndrico e vazado ser comum tanto ao gerador elétrico (14) como à turbina hidráulica axial (13) e estar centrado em relação ao estator blindado (1 1).2. "ELECTRO-HYDRAULIC GENERATOR WITH ROTOR CONJUGATED TO THE AXIAL HYDRAULIC TURBINE", according to claim 1, characterized in that the cylindrical and hollow rotor (10) is common to both the electric generator (14) and the axial hydraulic turbine (13) and be centered with respect to the shielded stator (11). 3. “GERADOR ELETRO-HIDRÁULICO COM ROTOR CONJUGADO À TURBINA HIDRÁULICA AXIAL”, de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizado por no interior do rotor (10) cilíndrico e vazado ter uma hélice (9), com as pás (27) com formato especial, capaz de tornar o movimento axial do fluxo hídrico de entrada (5) em torque e movimento de rotação no rotor (10), fazendo-o gerar um campo magnético variável que induz a formação de uma corrente elétrica, dita induzida, no estator blindado (1) do gerador elétrico (14).3. "ELECTRO-HYDRAULIC GENERATOR WITH ROTOR CONJUGATED TO THE AXIAL HYDRAULIC TURBINE", according to claims 1 and 2, characterized in that the inside of the cylindrical and hollow rotor (10) has a propeller (9), with the blades (27) with a special format, capable of turning the axial movement of the inlet water flow (5) into torque and rotational movement in the rotor (10), causing it to generate a variable magnetic field that induces the formation of an electric current, called induced, in the shielded stator (1) of the electric generator (14). 4. “GERADOR ELETRO-HIDRÁULICO COM ROTOR CONJUGADO À TURBINA HIDRÁULICA AXIAL”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o estator blindado (1 1 ) ser constituído de material ferromagnético, por um conjunto estacionário de condutores enrolados em bobinas no interior das ranhuras (21), e furos (22) por onde passam os parafusos (17) de fixação do conjunto do gerador eletro- hidráulico (1) e constituir-se também como a carcaça da turbina hidráulica axial (13).4. "ELECTRO-HYDRAULIC GENERATOR WITH ROTOR CONJUGATED TO THE AXIAL HYDRAULIC TURBINE", according to claim 1, characterized in that the shielded stator (1 1 ) is made of ferromagnetic material, by a stationary set of conductors wound in coils inside the grooves (21) and holes (22) through which the screws (17) pass to fasten the electro-hydraulic generator set (1) and also constitute the housing of the axial hydraulic turbine (13). 5. “GERADOR ELETRO-HIDRÁULICO COM ROTOR CONJUGADO À TURBINA HIDRÁULICA AXIAL”, de acordo com as reivindicações 1 e 4, caracterizado por o estator blindado (1 1) ter formato externo redondo e constituir-se como carcaça da turbina hidráulica axial (13) ao longo de sua extensão.5. "ELECTRO-HYDRAULIC GENERATOR WITH ROTOR CONJUGATED TO THE AXIAL HYDRAULIC TURBINE", according to claims 1 and 4, characterized in that the armored stator (1 1) has a round external shape and constitutes the housing of the axial hydraulic turbine (13 ) along its length.
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