CN102410129A - 平置式双转自供磁水轮发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水利发电装置,特别是涉及一种平置式双转自供磁水轮发电机,包括两个固定墩和水轮车构成的单台水轮发电机,水轮车由两圆形侧板和斗形叶轮组成,水轮车两侧板中心位置贯通固定设置有定子,定子内贯通设置有转子,一侧板偏离中心位置设有第一传动轴,另一侧板相应位置设有第二传动轴,转子分别和第一传动轴、第二传动轴之间设有第一传动装置、第二传动装置,定子内装有定子绕组,转子上套装有转子绕组,在固定墩上固定有电刷架,电刷与转子外圆面接触,第一、第二传动装置均为由内齿环、中间大齿轮和小齿轮组成增速轮系。本发明造价较低,能量转换率高,使用范围广,充分利用自然水源,同时还节约煤炭、石油、天然气等不可再生能源,符合节约环保的社会发展需求。

Description

平置式双转自供磁水轮发电机
技术领域
[0001] 本发明涉及一种水利发电装置,特别是涉及一种平置式双转自供磁水轮发电机。 背景技术
[0002] 随着人类生活水平的不断提高,人们的能源消耗与日俱增,煤炭、石油、天然气的过度开采将加快地球能源资源的缺乏,节约能源利用能源开发太阳能、风能、水能等是当务之急,使用物理方法发电成为人们的首选。
[0003] 而目前水力发电主要有大型水电站和中小型水电站。大型水电站如三峡、三门峡等,它们是水电事业的主力军,而这些电站耗资巨大,如三门峡经过国家几代人的努力和认证,经过一个世纪的努力,耗资数千亿才完成。中小型水电站也需要在一定规模的河流上筑坝建站,耗资也较大。而我国山川小溪、河流较多,其中许多水流速度都在l-100m3/S以上, 但又达不到建中小型水电站的要求,这些自然水流资源未能得到合理的开发利用。
[0004] 中国专利ZL201020566992. 1虽然公开了一种能充分利用上述自然水流资源的水轮发电机,该水轮发电机包括由两个固定墩、两台发电机和水轮车构成的单台水轮发电机, 但是,该水轮发电机因为单台包含两台发电机,串联、并联或先分组串联再并联联接后将用到大量的发电机,这样,建立起来的发电站造价较高,而且,在一些中原地带河流流动平稳, 流速l-100m3/S以下的情况下,较小的水力不能带动发电机发电。
发明内容
[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种造价较低,能量转换效率高,使用范围广,能够充分利用自然水流资源的平置式双转自供磁水轮发电机。
[0006] 为解决上述技术问题,本发明的技术方案为一种平置式双转自供磁水轮发电机, 包括两个固定墩和水轮车构成的单台水轮发电机,水轮车由两圆形侧板和固定连接在两侧板内侧的斗形叶轮组成,水轮车两侧板中心位置贯通固定设置有定子,定子内贯通设置有转子,一侧板偏离中心位置设有第一传动轴,另一侧板与第一传动轴相应位置设有第二传动轴,转子和第一传动轴之间设有第一传动装置,转子和第二传动轴之间设有第二传动装置,定子内装有定子绕组,转子上套装有转子绕组,在固定墩上固定有电刷架,电刷架上安装有电刷与转子外圆面接触。
[0007] 所述第一传动装置为由依次啮合的固定在侧板外侧面且同心的内齿环、固定套装在第一传动轴上的中间大齿轮和固定套装在转子上的小齿轮组成的增速轮系。
[0008] 所述第二传动装置为由依次啮合的固定在侧板外侧面且同心的内齿环、固定套装在第二传动轴上的中间大齿轮和固定套装在转子上的小齿轮组成的增速轮系。
[0009] 所述第一传动轴和第二传动轴通过轴承、轴承座固定在固定墩上。
[0010] 所述转子通过轴承、轴承座固定在固定墩上。
[0011] 所述转子绕组由直流转子线圈与交流转子线圈组成,定子绕组由由直流永磁块和交流定子线圈组成。[0012] 所述固定墩采用金属框架或水泥墩。
[0013] 所述平置式双转自供磁水轮发电机为单台水轮发电机组,其中,各单台水轮发电机是串联联接的。
[0014] 所述平置式双转自供磁水轮发电机为单台水轮发电机组,其中,各单台水轮发电机是并联联接的。
[0015] 所述平置式双转自供磁水轮发电机为单台水轮发电机组,其中,各单台水轮发电机是先分组串联联接,后再并联联接。
[0016] 本发明的工作原理是:
[0017] 利用自然水流资源的水的冲力或自身的重力,水力作用于水轮车使水轮车旋转, 水轮车上固定的第一传动轴随之转动,由第一传动装置带动转子旋转,于此同时,水轮车另一侧的第二传动轴也随着水轮车转动,经第二传动装置带动转子旋转,转子绕组的直流线圈切割产生的直流电,直接供同轴的交流线圈产生磁场,再由定子绕组产生交流电经电刷输出发电过程完成。
[0018] 与现有技术相比,本发明的有益效果是:
[0019] 1、结构上,第一传动装置、第二传动装置均采用增速轮系,即使较小的水力也能带动水轮发电机发电,使用范围广,达到充分利用自然水源,节约煤炭、石油、天然气等不可再生能源的目的,符合节约环保的社会发展需求。
[0020] 2、结构上,采用转子、定子双转动,转子绕组的直流线圈切割产生的直流电,直接供同轴的交流线圈产生磁场,再由定子绕组产生交流电经电刷输出发电,结构简单,造价较低,而且能量损耗小,转换效率高。
[0021] 附图及说明
[0022] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明,其中:
[0023] 图1为本发明平置式双转自供磁水轮发电机的结构示意图;
[0024] 图2为图1平置式双转自供磁水轮发电机右视结构示意图;
[0025] 图3为图3平置式双转自供磁水轮发电机A-A剖视结构示意图;
[0026] 图4为本发明平置式双转自供磁水轮发电机单台水轮发电机组的结构示意图;
[0027] 图5为本发明平置式双转自供磁水轮发电机单台水轮发电机组串联联接的结构示意图;
[0028] 图6为本发明平置式双转自供磁水轮发电机单台水轮发电机组串联后再并联联接的结构示意图;
[0029] 图中序号:1、固定墩,2、水轮车,3、侧板,4、叶轮,5、定子,6、第一传动轴,8电刷架,9、电刷,10、转子,11,第二传动轴,13、内齿环,14、中间大齿轮,15、小齿轮,16、轴承及轴
承座,17、轴承及轴承座。
具体实施方式
[0030] 参见图1至图3。本发明的平置式双转自供磁水轮发电机,包括两个固定墩1和水轮车2构成的单台水轮发电机,水轮车2由两圆形侧板3和固定连接在两侧板3内侧的斗形叶轮4组成,水轮车2两侧板3中心位置贯通固定设置有定子5,定子5内贯通设置有转子10,一侧板3偏离中心位置设有第一传动轴6,另一侧板3与第一传动轴6相应位置设有第二传动轴11,转子10和第一传动轴6之间设有第一传动装置,转子10和第二传动轴11 之间设有第二传动装置,定子5内装有定子绕组,转子10上套装有转子绕组,在固定墩1上固定有电刷架8,电刷架8上安装有电刷9与转子10外圆面接触;所述第一传动装置为由依次啮合的固定在侧板3外侧面且同心的内齿环13、固定套装在第一传动轴6上的中间大齿轮14和固定套装在转子10上的小齿轮15组成的增速轮系;所述第二传动装置为由依次啮合的固定在侧板3外侧面且同心的内齿环13、固定套装在第二传动轴11上的中间大齿轮 14和固定套装在转子10上的小齿轮15组成的增速轮系;所述第一传动轴6和第二传动轴 11通过轴承、轴承座16固定在固定墩1上;所述转子10通过轴承、轴承座17固定在固定墩1上;所述转子绕组由直流转子线圈与交流转子线圈组成,定子绕组由由直流永磁块和交流定子线圈组成;所述固定墩1采用金属框架或水泥墩。
[0031] 本发明的工作过程是:
[0032] 利用自然水流资源的水的冲力或自身的重力,水力作用于水轮车2使水轮车2旋转,水轮车2上固定的第一传动轴6随之转动,由第一传动装置带动转子10旋转,于此同时,水轮车2另一侧的第二传动轴11也随着水轮车2转动,经第二传动装置带动转子10旋转,转子绕组的直流线圈切割产生的直流电,直接供同轴的交流线圈产生磁场,再由定子绕组产生交流电经电刷架8上的电刷9输出,整个发电过程完成。
[0033] 参见图4。本发明平置式双转自供磁水轮发电机是由单台水轮发电机组构成。
[0034] 参见图5。本发明平置式双转自供磁水轮发电机是由3台水轮发电机组构成,各单台水轮发电机依次排列,是串联联接。
[0035] 参见图6。本发明平置式双转自供磁水轮发电机是由9台水轮发电机组构成,先分成3组,每组3台水轮发电机依次串联而成,再将3组并联联接,形成串并混联的发电机场。
[0036] 以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式,并非用以限定其保护范围,任何本领域的技术人员在不脱离本发明构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改,均应属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1. 一种平置式双转自供磁水轮发电机,包括两个固定墩和水轮车构成的单台水轮发电机,其特征在于:水轮车由两圆形侧板和固定连接在两侧板内侧的斗形叶轮组成,水轮车两侧板中心位置贯通固定设置有定子,定子内贯通设置有转子,一侧板偏离中心位置设有第一传动轴,另一侧板与第一传动轴相应位置设有第二传动轴,转子和第一传动轴之间设有第一传动装置,转子和第二传动轴之间设有第二传动装置,定子内装有定子绕组,转子上套装有转子绕组,在固定墩上固定有电刷架,电刷架上安装有电刷与转子外圆面接触。
2.根据权利要求1所述的平置式双转自供磁水轮发电机,其特征是:所述第一传动装置为由依次啮合的固定在侧板外侧面且同心的内齿环、固定套装在第一传动轴上的中间大齿轮和固定套装在转子上的小齿轮组成的增速轮系。
3.根据权利要求1所述的平置式双转自供磁水轮发电机,其特征是:所述第二传动装置为由依次啮合的固定在侧板外侧面且同心的内齿环、固定套装在第二传动轴上的中间大齿轮和固定套装在转子上的小齿轮组成的增速轮系。
4.根据权利要求1所述的平置式双转自供磁水轮发电机,其特征是:所述第一传动轴和第二传动轴通过轴承、轴承座固定在固定墩上。
5.根据权利要求1所述的平置式双转自供磁水轮发电机,其特征是:所述转子通过轴承、轴承座固定在固定墩上。
6.根据权利要求1所述的平置式双转自供磁水轮发电机,其特征是:所述转子绕组由直流转子线圈与交流转子线圈组成,定子绕组由由直流永磁块和交流定子线圈组成。
7.根据权利要求1所述的平置式双转自供磁水轮发电机,其特征是:所述固定墩采用金属框架或水泥墩。
8.根据权利要求1至7任一项所述的平置式双转自供磁水轮发电机,其特征是:所述平置式双转自供磁水轮发电机为单台水轮发电机组,其中,各单台水轮发电机是串联联接的。
9.根据权利要求1至7任一项所述的平置式双转自供磁水轮发电机,其特征是:所述平置式双转自供磁水轮发电机为单台水轮发电机组,其中,各单台水轮发电机是并联联接的。
10.根据权利要求1至7任一项所述的平置式双转自供磁水轮发电机,其特征是:所述平置式双转自供磁水轮发电机为单台水轮发电机组,其中,各单台水轮发电机是先分组串联联接,后再并联联接。
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