CN2679383Y - 浸水式贯流水力发电机 - Google Patents

Abstract

浸水式贯流水力发电机是由发电机定子，与叶轮转子组成的小型发电机组，在发电机前后环形支撑端盖中部为轴向过流通道，发电机定子线圈绕组经防水处理后可直接浸没于水中，位于发电机转子中部的水轮机叶轮与发电机转子融合为同轴一体，轴向具有贯流通道的圆柱形贯流式叶轮转子。浸水式贯流水力发电机与锥形汇流管、锥形吸水管串连组成一圆筒形增速流道，水流由锥形汇流管流入，在外压的作用下被加速的水流由叶轮转子中轴向流经叶片使叶轮转子旋转，定子绕组在旋转的叶轮转子磁场中感应出电动势，由电缆与负载和蓄电池组连接，该水力发电机具有结构紧凑、运转平稳、安置使用灵活方便，适宜在江河溪流的自然水流中安置使用。

Description

浸水式贯流水力发电机

技术领域  本实用新型涉及一种水力发电机组，具体地说是涉及一种低水头水力发电机组。

背景技术  在低水头水力发电机组中，发电机是由水轮机做动力源，经传动，增速带动发电机转子旋转发电的。低水头水力发电机需选配合适的水轮机做动力源，为保障水轮机的正常运转还需具备一定的水头和流量，发电机在运转发电时必须保持干燥通风。

本实用新型浸水式贯流水力发电机省去了传动部分，发电机与水轮机融合为同轴一体结构，可直接浸没固定于水流中运转发电。具有结构紧凑运转平稳、安置使用灵活方便，适宜在江河溪流的自然水流中使用。

发明内容  本实用新型浸水式贯流水力发电机由发电机定子，叶轮转子前环形支撑端盖，后环形支撑端盖组成。发电机定子与前环形支撑端盖，后环形支撑端盖由螺杆连接在一起。所述发电机定子是由定子铁芯与定子线圈绕组组成的。定子铁芯是由硅钢片叠压而成的，嵌放于定子铁芯槽内的定子线圈绕组的输出端直接与电缆线头连接固定于线圈绕组端部。定子线圈绕组采用真空浸柒处理，使定子线圈绕组绝缘内层间和槽内空隙充满绝缘柒，整个定子线圈绕组绝缘粘结成为一个整体。经真空浸柒处理后的定子内表面形成一个致密光滑的完整连续柒膜，由此提高整个绝缘结构的导热性，电气强度，机械强度和耐水流介质的侵蚀，使主要绝缘组分不与导电介质直接接触。在定子线圈绕组两端部采用防水、防潮性的沥清将定子线圈绕组两端部和定子铁芯槽口熔封成圆环形，使定子线圈绕组两端部的绝缘组分与侵入的水份再次隔绝。定子线圈绕组损耗产生的热量会经定子铁芯传导给水流带走，不会对两端部的熔封沥清圆环造成影响。在沥清圆环外的塑料保护罩防止浸入端盖与叶轮转子间隙中的水在叶轮转子旋转时，水产生的旋转磨擦对定子线圈绕组端部的沥清密封圆环造成水流磨擦损坏。所述叶轮转子是由发电机转子与水轮机叶轮融合在一起构成同轴一体的圆柱形贯流式叶轮转子，在叶轮转子主轴的圆柱面上焊有径向分布，有相对扭角的水轮机叶轮叶片，叶轮叶片外缘与一柱形圆环内圆面熔焊在一起，柱形圆环内圆的轴向出水端有一过度弦边，在柱形圆环外圆面上固定有径向充磁的多级永磁体。叶轮转子主轴两端分别固定在发电机定子两端的前环形支撑端盖中心的轴承中和后环形支撑端盖中心的轴承组中，发电机环形端盖中部为轴向过流通道，发电机转子的轴承座位于发电机环形端盖中部的轴向过流通道内由径向分布的支撑杆与环形端盖连接固定为一同心整体结构，在前环形端盖的轴向水流通道内圆的发电机侧有一过度弦边。发电机后环形端盖与位于发电机后环形端盖中部轴承座之间的水流通道部分由径向分布并轴向倾斜于端盖内侧的支撑杆连接固定为一同心整体结构。

上述实用新型浸水式贯流水力发电机与一锥形汇流管和一锥形吸水管串连成一圆筒形的过流通道，浸没固定于低水头水流中，水流由锥形汇流管流入，在外压的作用下水流被加速由发电机中部轴向流经叶轮叶片，叶片受水流冲击的反作用力使叶轮转子转动，水流经过叶片流向锥形吸水管。锥形吸水管是一扩散形流道，它使流到锥形吸水管的水流减速，同时通过把排水中余留的动能转变为吸入水头，从而增加了叶轮转子上的压差，加大了叶轮转子的动量。旋转叶轮转子的柱形圆环外圆面上径向充磁的多级永磁体形成一旋转磁场，嵌放于定子铁芯槽内的定子线圈绕组，在旋转磁场中感应出电动势，定子线圈绕组由电缆与负载和蓄电池组连接。该水力发电机前环形支撑端盖内圆发电机侧的弦边与叶轮转子的柱形圆环内圆面相搭接成一过渡段。叶轮转子的柱形圆环出水端弦边与后环形支撑端盖内圆面相搭接成过渡段。在叶轮转子运转时防止水流中的泥沙颗粒进入到定转子间的间隙内造成机械磨损。固定在前环形支撑端盖中心轴承座上的轴承盖外圆的弦边与叶轮转子主轴外圆柱端部相衔接成过渡段。叶轮转子主轴外圆柱端部的出水端弦边与后环形支撑端盖中心轴承座上固定的轴承盖相衔接成过渡段。进入叶轮转子的泥沙颗粒在水流冲力作用下经过过渡段，被水流带入扩散形流道的锥形吸水管中去了。

如上所述本实用新型浸水式贯流水力发电机，可在水流中连续正常运转发电。水轮机与发电机融为一体省去了传动部分，在安置使用时，只需将该水力发电机与锥形汇流管，锥形吸水管连接。浸没固定于水流中，不需做任何调整和守护，可日夜不停的向负载和蓄电池组供电。

因此本实用新型浸水式贯流水力发电机，用作低水头水流发电时可显示很大的优越性和灵活性，适合固定连续运行供电，更适合在野外流动性使用，该水力发电机浸没于水中运转，不受气候、环境、温度的影响，同时还具有隐蔽性的特点。

附图说明

图1是浸水式贯流水力发电机主视图；

图2是发电机定子视图；

图3是叶轮转子视图；

图4是图3的A-A剖视图；

图5是前环形支撑端盖视图；

图6是后环形端盖视图；

图7是前塑料保护罩视图；

图8是后塑料保护罩视图；

具体实施方式  在图1所示实施例中，叶轮转子4的进水端轴固定在前环形支撑端盖2中部的轴承座3内，叶轮转子4的出水端轴固定在后环形支撑端盖9中部的轴承座8内。锥形汇流管5前环形支撑端盖2发电机定子铁芯6后环形支撑端盖9锥形吸水管7由螺杆1连接紧固为一体，形成一圆筒形的过流通道。

Claims (7)

1、浸水式贯流水力发电机由发电机定子，叶轮转子，前环形支撑端盖，后环形支撑端盖组成，其特征在于水轮机叶轮位于发电机转子中部与发电机组合为同轴一体，轴向具有贯流通道的圆柱形结构，发电机定子线圈绕组两端部被沥清熔封在圆环形塑料保护罩内，发电机前环形支撑端盖与后环形支撑端盖中部具有轴向水流通道。

2、根据权利要求1所述的浸水式贯流水力发电机，其特征在于发电机定子绕组两端部和槽口被沥清熔封在圆环形塑料保护罩内。

3、根据权利要求1所述的浸水式贯流水力发电机，其特征在于水轮机叶轮位于发电机转子中部与发电机转子融合为同轴一体的圆柱形贯流式叶轮转子。

4、根据权利要求3所述的浸水式贯流水力发电机，其特征在于叶轮转子主轴的圆柱面上焊有径向分布，有相对扭角的水轮机叶轮叶片，叶片外缘与一柱形圆环内圆面熔焊在一起，在柱形圆环外圆面上固定有径向充磁的多级永磁体。

5、根据权利要求4所述的浸水式贯流水力发电机，其特征在于与叶轮转子叶片外缘熔焊在一起的柱形圆环的出水端有一过度弦边。

6、根据权利要求1所述的浸水式贯流水力发电机，其特征在于前环形支撑端盖，与位于环形端盖中心的轴承座之间的轴向水流通道部分由径向分布的支撑杆连接构成一同心整体结构，在前环形端盖的轴向水流通道内圆的发电机侧有一过度弦边。

7、根据权利要求1所述的浸水式贯流水力发电机，其特征在于后环形支撑端盖，与位于环形端盖中心的轴承座之间的轴向水流通道部分由径向分布、并轴向倾斜于后环形端盖内侧的支撑杆连接构成一同心整体结构。

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