CN202417806U - 水力发电机水轮机调速器 - Google Patents

Abstract

水力发电机水轮机调速器，涉及小型水电站发电设备，尤其是水轮机调速装置；目的是既能实现液压式调速装置的功能，又能弥补纯手动调速装置的不足之处；包括减速器、电机，其特征是：电机采用直流无刷电机，直流无刷电机通过减速器对水轮机导叶轴驱动。具有无液压机构、结构简单；无压力油工作介质，无堵卡故障，故障率低；不污染环境；体积小、重量轻；无大型器件、工艺性好；故维修费用低；主要用于小型水力发电机配套使用。

Description

水力发电机水轮机调速器

技术领域：

本实用新型涉及小型水电站发电设备，尤其适应于小型水轮机调速装置。

背景技术：

目前水电站水轮机发电机组中的水轮机调速，普遍采用手动控制，即在水轮机的导叶轮轴外端安装一个手轮来控制，水轮机组具有非线性、参数的时变性、非最小相位特性、参数随运行工况的改变发生较大范围的变化等特点，因此其缺点是人工操作，准确度不足；另国内外公知的水轮机调速器可分为机械液压调速器、电气液压调速器和数字式电液调速器等几种；迄今为止，所有的水轮机调速器，均无一例外地采用液压机构。其缺点是：(1)结构复杂，(2)工艺复杂，(3)体积大、质量大，(4)需用大量的机油作工作介质，(5)最关键的是成本高，只一般只用于大电站的安装改造，不适应小水电站的改造。

发明内容：

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的问题提供一种水轮机调速装置，其目的是既能实现液压式调速装置的功能，又能弥补纯手动调速装置的不足之处，满足电站投资方对水轮机调速装置的高性价比要求。

本实用新型的技术方案：水力发电机水轮机调速器包括减速器、电机，其特征是：电机采用直流无刷电机，直流无刷电机通过减速器对水轮机导叶轴驱动。

所述直流无刷电机为3相步进电机，功率为500瓦左右，电机内部带有一个6倍的减速装置，且内部装有霍尔元件。

所述的减速器是由连接在直流无刷电机轴上的小链轮，通过链条与安装在导叶轴上的大链轮构成，减速比为5倍左右。程序控制电机转速范围为0-3000转/分钟，经电机内部减速器后为0-500转/分钟，再经过链轮减速后为0-100转/分钟，具体根据水电站水头高低及导叶控制器本身的转速结构进行调整，对高水头的水电站则将转速调低，以防止水轮机水锤作用和压力钢管承压破裂。

所述的减速器也可以是一组减速齿轮构成。

本实用新型具有的优点和有益效果是：由电动机及机械传动机构组成水轮机调速器，它是以电能→机械能的能量转换模式工作的，由于电能较其它能量形式更易传递、控制、处理，所以本实用新型既保留了液压系统反应快速、运转平稳优点外，而同时又克服了液压机构和电液转换部件的所有缺点或不足。

与公知的水轮机调速器相比，本实用新型无液压机构、结构简单；无压力油工作介质，无堵卡故障，故障率低；不污染环境；体积小、重量轻；无大型器件、工艺性好；故维修费用低；可使用水电站的直流电源或电池组作备用能源。

附图说明：

图1本实用新型的机构原理图

图中直流无刷电机1、轴连接器2、固定座3、小链轮4、计程叶轮5、连接轴6、基座7、感应器8、大链轮9、导叶轴10、手轮11、链条12。

具体实施方式：

图中直流无刷电机1安装在基座7上，由轴连接器2与安装有小链轮4的连接轴6连接，连接轴6上还安装有计程叶轮5，用于配合自动控制系统，小链轮4由链条12连接安装在导叶轴10上的大链轮9上。由于直流无刷电机1内装有霍尔元件，致使直流无刷电机可精确控制转动幅度，因而可精确的带动手轮轴转动，使水轮机的转速稳定、从而使发电机能较快较稳地并上网。且在并网后能较好地调节发电机有功负荷。

Claims (6)

1.水力发电机水轮机调速器，包括减速器、电机，其特征是：电机采用直流无刷电机，直流无刷电机通过减速器对水轮机导叶轴驱动。

2.根据权利要求1所述水力发电机水轮机调速器，其特征是：直流无刷电机为3相步进电机，电机内部带有一个6倍的减速装置。

3.根据权利要求1所述水力发电机水轮机调速器，其特征是：所述直流无刷电机内装有霍尔元件。

4.根据权利要求2所述水力发电机水轮机调速器，其特征是：所述的减速器是由连接在直流无刷电机轴上的小链轮通过链条与安装在导叶轴上的大链轮构成。

5.根据权利要求1-3之一所述水力发电机水轮机调速器，其特征是：所述的减速器是一组减速齿轮构成。

6.根据权利要求1-4之一所述水力发电机水轮机调速器，其特征是：直流无刷电机还与水电站的直流电源或电池组连接。

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