[實用新型]一種雙轉子平裝定槳貫流式水輪發電機

有效

• 申請號: 201720661924.5
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN207117410U
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 郭遠軍
• 申請（專利權）人: 郭遠軍
• 主分類號: H02K7/18
• 分類號: H02K7/18;H02K9/19;F03B13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及水電設備領域，尤其涉及一種雙轉子平裝定槳貫流式水輪發電機。

背景技術

水輪機按工作原理可分為沖擊式水輪機和反擊式水輪機兩大類。

沖擊式水輪機的轉輪受到水流的沖擊而旋轉，工作過程中水流的壓力不變，主要是動能的轉換；

反擊式水輪機的轉輪在水中受到水流的反作用力而旋轉，工作過程中水流的壓力能和動能均有改變，但主要是壓力能的轉換。

沖擊式水輪機按水流的流向可分為切擊式(又稱水斗式)和斜擊式兩類。

反擊式水輪機可分為混流式、軸流式、斜流式和貫流式；在混流式水輪機中，水流徑向進入導水機構，軸向流出轉輪；在軸流式水輪機中，水流徑向進入導葉，軸向進入和流出轉輪；在斜流式水輪機中，水流徑向進入導葉而以傾斜于主軸某一角度的方向流進轉輪，或以傾斜于主軸的方向流進導葉和轉輪；在貫流式水輪機中，水流沿軸向流進導葉和轉輪。

軸流式、斜流式和貫流式水輪機按其結構還可分為定槳式和轉槳式。定槳式的轉輪葉片是固定的；轉槳式的轉輪葉片可以在運行中繞葉片軸轉動，以適應水頭和負荷的變化。

我國的水資源水頭普遍偏低，其中在10m左右的水資源占我國總水資源的5%，而這種低水頭資源的開發利用較難被沖擊式水輪機、軸流式水輪機及斜流式水輪機適用，因而我國較多的低水頭水電站大多采用貫流式水輪機。

我國貫流式水輪機的研究工作起步較晚，但發展較快，現階段我國貫流式水輪機的轉輪最高效率為93%，但普遍的效率在86%左右。

現有貫流式水輪機水輪機均是通過主軸連接發電機，從而帶動發電機轉子旋轉切割磁力線進行發電，水輪機和發電機的結構至少需要三個軸承，個別型號還需要用到結構復雜、造價昂貴的接力器。

且現有水輪發電機均需要設計通風系統給發電機散熱，設計密封，需要冷卻水系統給發電機散熱，需要至少一個推力點，多個軸承，定子、轉子、凸極對材料強度要求高，不能實時測量轉子溫度，每組水輪發電機均是針對不同地形的定制機，造成原材料、組件、線材和零部件不能夠通用，不能夠批量生產，由于水輪發電機采用水輪、發電機、勵磁機串聯式連接結構，造成體積巨大，需要材料多，直接造成造價高。外殼不變的情況下容量不能隨意調整。

發明內容

本實用新型旨在提供一種無需通風系統或冷卻水系統的貫流式水輪發電機；同時，該貫流式水輪發電機，只需要兩個軸承，其定子、轉子可采用常規制造，能實時測量轉子溫度，原材料能夠通用，水輪發電機能夠批量生產，體積較小，造價較低，外殼不變的情況下容量能隨意調整。

本實用新型提供的技術方案是：一種雙轉子平裝定槳貫流式水輪發電機，包括電樞轉子機構、勵磁轉子機構、第一轉輪機構、第二轉輪機構、導葉機構、進水管、尾水管和支撐軸；

其特征是：電樞轉子機構與勵磁轉子機構同軸前后并列轉動安裝在支撐軸上，電樞轉子機構與勵磁轉子機構分別在兩個平行平面；

電樞轉子機構的圓周外徑固定連接有第一轉輪機構，勵磁轉子機構的圓周外徑固定連接有第二轉輪機構，第一轉輪機構的前側固定安裝有導葉機構，導葉機構前方為進水管，第二轉輪機構的后側為尾水管；

電樞轉子機構包括電樞轉子鐵芯、內電樞柱、外電樞柱、第一電樞繞組和第二電樞繞組，電樞轉子鐵芯呈圓餅形，內電樞柱環形分布在電樞轉子鐵芯后側圓面中部，外電樞柱環形分布在電樞轉子鐵芯后側圓面外部，內電樞柱和外電樞柱的側邊分別纏繞有第一電樞繞組和第二電樞繞組；

勵磁轉子機構包括勵磁轉子鐵芯、內勵磁柱、外勵磁柱、第一勵磁繞組和第二勵磁繞組，勵磁轉子鐵芯呈圓餅形，內勵磁柱環形分布在勵磁轉子鐵芯前側圓面中部，外勵磁柱環形分布在勵磁轉子鐵芯前側圓面外部，內勵磁柱和外勵磁柱的側邊分別纏繞有第一勵磁繞組和第二勵磁繞組；

第一轉輪機構包括第一轉葉和第一轉輪，第一轉葉扇形固定分布在第一轉輪外圓周；

第二轉輪機構包括第二轉葉和第二轉輪，第二轉葉扇形固定分布在第二轉輪外圓周；

電樞轉子機構的電樞轉子鐵芯外圓周固定連接第一轉輪機構的第一轉輪內圓周,勵磁轉子機構的勵磁轉子鐵芯外圓周固定連接第二轉輪機構的第二轉輪內圓周,第一轉葉與第二轉葉的葉片角度相反，轉向相反；

電樞轉子機構的內電樞柱和外電樞柱分別平對勵磁轉子機構的內勵磁柱和外勵磁柱，內電樞柱和外電樞柱圍繞其中心軸線轉動。

作為進一步優化，為了簡化勵磁供電，減少外接電導線，所述內勵磁柱與第一勵磁繞組可通過永磁凸子替代。