[实用新型]一种双转子平装定桨贯流式水轮发电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及水电设备领域，尤其涉及一种双转子平装定桨贯流式水轮发电机。

背景技术

水轮机按工作原理可分为冲击式水轮机和反击式水轮机两大类。

冲击式水轮机的转轮受到水流的冲击而旋转，工作过程中水流的压力不变，主要是动能的转换；

反击式水轮机的转轮在水中受到水流的反作用力而旋转，工作过程中水流的压力能和动能均有改变，但主要是压力能的转换。

冲击式水轮机按水流的流向可分为切击式(又称水斗式)和斜击式两类。

反击式水轮机可分为混流式、轴流式、斜流式和贯流式；在混流式水轮机中，水流径向进入导水机构，轴向流出转轮；在轴流式水轮机中，水流径向进入导叶，轴向进入和流出转轮；在斜流式水轮机中，水流径向进入导叶而以倾斜于主轴某一角度的方向流进转轮，或以倾斜于主轴的方向流进导叶和转轮；在贯流式水轮机中，水流沿轴向流进导叶和转轮。

轴流式、斜流式和贯流式水轮机按其结构还可分为定桨式和转桨式。定桨式的转轮叶片是固定的；转桨式的转轮叶片可以在运行中绕叶片轴转动，以适应水头和负荷的变化。

我国的水资源水头普遍偏低，其中在10m左右的水资源占我国总水资源的5%，而这种低水头资源的开发利用较难被冲击式水轮机、轴流式水轮机及斜流式水轮机适用，因而我国较多的低水头水电站大多采用贯流式水轮机。

我国贯流式水轮机的研究工作起步较晚，但发展较快，现阶段我国贯流式水轮机的转轮最高效率为93%，但普遍的效率在86%左右。

现有贯流式水轮机水轮机均是通过主轴连接发电机，从而带动发电机转子旋转切割磁力线进行发电，水轮机和发电机的结构至少需要三个轴承，个别型号还需要用到结构复杂、造价昂贵的接力器。

且现有水轮发电机均需要设计通风系统给发电机散热，设计密封，需要冷却水系统给发电机散热，需要至少一个推力点，多个轴承，定子、转子、凸极对材料强度要求高，不能实时测量转子温度，每组水轮发电机均是针对不同地形的定制机，造成原材料、组件、线材和零部件不能够通用，不能够批量生产，由于水轮发电机采用水轮、发电机、励磁机串联式连接结构，造成体积巨大，需要材料多，直接造成造价高。外壳不变的情况下容量不能随意调整。

发明内容

本实用新型旨在提供一种无需通风系统或冷却水系统的贯流式水轮发电机；同时，该贯流式水轮发电机，只需要两个轴承，其定子、转子可采用常规制造，能实时测量转子温度，原材料能够通用，水轮发电机能够批量生产，体积较小，造价较低，外壳不变的情况下容量能随意调整。

本实用新型提供的技术方案是：一种双转子平装定桨贯流式水轮发电机，包括电枢转子机构、励磁转子机构、第一转轮机构、第二转轮机构、导叶机构、进水管、尾水管和支撑轴；

其特征是：电枢转子机构与励磁转子机构同轴前后并列转动安装在支撑轴上，电枢转子机构与励磁转子机构分别在两个平行平面；

电枢转子机构的圆周外径固定连接有第一转轮机构，励磁转子机构的圆周外径固定连接有第二转轮机构，第一转轮机构的前侧固定安装有导叶机构，导叶机构前方为进水管，第二转轮机构的后侧为尾水管；

电枢转子机构包括电枢转子铁芯、内电枢柱、外电枢柱、第一电枢绕组和第二电枢绕组，电枢转子铁芯呈圆饼形，内电枢柱环形分布在电枢转子铁芯后侧圆面中部，外电枢柱环形分布在电枢转子铁芯后侧圆面外部，内电枢柱和外电枢柱的侧边分别缠绕有第一电枢绕组和第二电枢绕组；

励磁转子机构包括励磁转子铁芯、内励磁柱、外励磁柱、第一励磁绕组和第二励磁绕组，励磁转子铁芯呈圆饼形，内励磁柱环形分布在励磁转子铁芯前侧圆面中部，外励磁柱环形分布在励磁转子铁芯前侧圆面外部，内励磁柱和外励磁柱的侧边分别缠绕有第一励磁绕组和第二励磁绕组；

第一转轮机构包括第一转叶和第一转轮，第一转叶扇形固定分布在第一转轮外圆周；

第二转轮机构包括第二转叶和第二转轮，第二转叶扇形固定分布在第二转轮外圆周；

电枢转子机构的电枢转子铁芯外圆周固定连接第一转轮机构的第一转轮内圆周,励磁转子机构的励磁转子铁芯外圆周固定连接第二转轮机构的第二转轮内圆周,第一转叶与第二转叶的叶片角度相反，转向相反；

电枢转子机构的内电枢柱和外电枢柱分别平对励磁转子机构的内励磁柱和外励磁柱，内电枢柱和外电枢柱围绕其中心轴线转动。

作为进一步优化，为了简化励磁供电，减少外接电导线，所述内励磁柱与第一励磁绕组可通过永磁凸子替代。