[發明專利]新型水輪機結構

無效

• 申請號: 201210240641.5
• 申請日: 2012-07-11
• 公開（公告）號: CN102767459A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 于建軍;黎焱;焦立盈
• 申請（專利權）人: 華銳風電科技（集團）股份有限公司
• 主分類號: F03B13/00
• 分類號: F03B13/00;F03B3/12;H02K7/18
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 劉芳

技術領域

本發明涉及工業應用技術，尤其涉及一種用于水力發電的新型水輪機結構。

背景技術

隨著科技的發展，高效環保的能源利用是當今世界的重要課題。自然界中，河流流動和海洋洋流運動攜帶有巨大能量，且取之不竭。因此，水輪機這一水力發電設備應運而生。隨著科技的逐步發展，水力發電技術不斷改進，以期越來越高效、便捷。

現有大型水力發電站采用的水力發電機，無論混流式、軸流式、沖擊式結構，通常是水流驅動轉輪旋轉，轉輪中心的轉軸帶動發電機的轉子旋轉。轉軸需要較大尺寸的托架支撐水流推力。所以，水力發電設備的制作變得復雜，成本變大，不利于水力技術的應用。

發明內容

針對現有技術的上述缺陷，本發明提供一種新型水輪機結構。

該新型水輪機結構包括，發電機定子，所述發電機定子包括定子支架和設置在定子支架上的定子繞組；

在所述發電機定子內側設置有能相對旋轉的發電機轉子，所述發電機轉子包括轉子支架和設置在轉子支架上的轉子繞組，所述定子繞組和所述轉子繞組相對設置；

所述轉子支架上還設置有多個槳葉，所述槳葉一端固定在所述轉子支架上，另一端朝向所述轉子的圓心并懸空設置；

如上所述的新型水輪機結構，在所述轉子支架的一側或兩側設置軸承，從而實現轉子的相對轉動。

如上所述的新型水輪機結構，在所述轉子支架與所述定子支架之間設置軸承或滾子，從而實現轉子的相對轉動。

如上所述的新型水輪機結構，所述槳葉為金屬或復合材料的曲面實體或曲面殼體。

如上所述的新型水輪機結構，所述槳葉為2個、3個或5個，且均勻分布。

本發明提供的新型水輪機結構，無轉軸，槳葉固定在過流水體的圓形斷面的圓周上，整個水力發電系統結構簡單、部件少，且槳葉為金屬或復合材料的曲面實體或曲面殼體，可獲得較大的有效驅動力。

附圖說明

圖1是本發明實施例的新型水輪機結構的俯視圖；

圖2是圖1沿AOB線切開的剖面圖；

圖3是圖1沿AOC線切開的剖面圖；

圖4是本發明又一實施例提供的新型水輪機結構剖面圖；

圖5是圖4中a處連接結構放大的示意圖；

圖6是本發明水力發電應用的示意圖；

圖7是本發明水力發電應用沿MN方向視角的示意圖。

附圖標記說明：

10：發電機定子；

20：發電機轉子；

30：槳葉；

40：軸承；

101：定子支架；

102：定子繞組；

201：轉子支架；

202：轉子繞組；

01：底座；

02：發電機；

03：槳葉；

04：槳葉托架；

05：軸承；

021：發電機輸入齒輪軸；

041：槳葉托架齒圈；

50：升壓站；

60：電網設備。

具體實施方式

圖1是本發明實施例的新型水輪機結構的俯視圖,圖2是圖1沿AOB線切開的剖面圖。

參考圖1和圖2，本發明提供一種新型水輪機結構。該結構包括，發電機定子10，所述發電機定子10包括定子支架101和設置在定子支架上的定子繞組102；

在所述發電機定子內側設置有發電機轉子20，所述發電機轉子20包括轉子支架201和設置在轉子支架上的轉子繞組202，所述定子繞組102和所述轉子繞組202相對設置；

所述轉子支架201上還設置有多個槳葉30，所述槳葉30一端固定在所述轉子支架201上，另一端朝向所述轉子20的圓心并懸空設置；

所述轉子支架201的一側還連接有一軸承40。

圖1是本發明實施例的新型水輪機結構的俯視圖，水流垂直流過發電機定子10和發電機轉子20構成的圓環面，其中槳葉30承受水流的沖力，推動槳葉30轉動，帶動發電機轉子20轉動，切割磁場產生電能，從而將水能轉化為電能。

本發明的新型水輪機結構與常規水力發電機結構不同。常規水力發電機有轉輪，槳葉固定在過流水體圓形斷面的圓心的轉軸上，本發明無轉軸，槳葉固定在過流水體圓形斷面的圓周上，整個水力發電系統結構簡單、部件少。

圖3是圖1沿AOC線切開的剖面圖。

參考圖3，所述槳葉30不是薄薄的一片，而是金屬或復合材料的曲面實體或曲面殼體。這樣的設計結構可以通過設計翼型，提供槳葉的升阻比，當獲得較大的有效驅動力時，而槳葉只承受較小的軸向推力。