[发明专利]一种无刷励磁的灯泡贯流式水轮发电机

说明书

一种无刷励磁的灯泡贯流式水轮发电机，属于水力发电设备技术领域，包括一体固定且共运动设置的泡头和定子机座，固定在定子机座内的发电机本体，以及夹设在定子机座和泡头之间的定子上游法兰，所述发电机本体还包括励磁组件，所述励磁组件与定子机座共轴线的设置；还包括至少一组通风组件和至少一组挡风组件，其中，多个通风组件固定在定子上游法兰上，且共圆周的间隔均布；挡风组件可拆卸的固定在定子机座的内部，与定子上游法兰共同构建成与通风组件连通，且彼此之间独立的单循环的供风单元；能实现无刷双频发电，也能实现无刷变频发电，降低了整个通风系统的能耗，能够有效的改善轴向风量分布，提高机组的通风散热效果。

技术领域

本发明涉及一种无刷励磁的灯泡贯流式水轮发电机，具体说，是涉及一种应用于灯泡贯流式水轮发电机能实现无刷双频发电，也能实现无刷变频发电；双频变频无刷同步发电机能使双频发电和变频发电实现无刷化，无需滑环电刷，无火花高频干扰，无滑环与炭刷磨损问题，且具有较强通风冷却效果的无刷励磁的灯泡贯流式水轮发电机。

背景技术

传统的灯泡贯流式水轮发电机采用带碳刷的有刷励磁方式，其励磁电流是通过从外部的励磁系统通过励磁电缆导入到灯泡体内部的集电环碳刷，再导入到主发电机转子形成磁场。而主发电机是置入水下类似灯泡形的密闭结构，集电环碳刷需要经常进行维护和更换，同时运行碳刷磨损产生的碳粉会对主发电机产生污染，破环定、转子绝缘而且需要大截面的励磁电缆从外部的励磁设备把励磁电流导入到置入水下的灯泡式发电机，增加了成本，同时因主发电机内部空间狭小，对集电环碳刷的维护非常困难，而采用交流励磁机实现励磁的结构，占用了发电机的通风风道，增加了风阻，不利于发电机在作业过程中的热量的散发，且作业过程中的粉尘污染物极易进入密闭自循环通风路线中，直接影响发电机各元器件的使用寿命。

现有技术中针对立灯泡贯流式水轮发电机组的通风冷却系统提出了几种结构形式，但都存在各种问题：1、CN201320462960.0提供的灯泡贯流式水轮发电机集中敞开式通风冷却系统，它的泡头部分设有将泡头分割成冷风腔和热风腔的泡头顶法兰；在定子机座的前机架部分设有将前机架分割出冷热风通道的前挡风板、后冷风挡风板和后热风挡风板；在定子机座内部设有将定子机座内部分割出冷风腔和热风腔的立挡风板和转子支架，通过将空冷器、风机分别集中统一布置，将机组的冷风和热风分别进行综合汇总，然而，该种设计的通风冷却系统，其冷风经过的的流道很长，直接影响通过风来带走热量的效率，其冷却效果较差，且较难维护和检修；2、CN201520299507.1提供的一种直通式冷却贯流水轮发电机通风装置，贯流机组中从出风口出来的热风通过引风板装配、中间环、与中间环挡风板引入到冷却器进行降温，降温后的冷空气通过导风筒被斜风流机吸入到发电机转子支架，挡风板、转子支架与转子挡风板形成挡风结构，让发电机内部与冷却通道形成一个空气的循环系统，然而采用此种结构的发电机通风装置，在实际应用过程中，其空气经过多个工作区域后，携带工作部件在工作中由于磨损带来的颗粒，直接通过密闭的通风冷却循环系统，再次进入工作区域，加快了工作部件的磨损，降低了整套设备的使用寿命，且存在较大的安全隐患。

因此，亟需一种能实现无刷双频发电，也能实现无刷变频发电；双频变频无刷同步发电机能使双频发电和变频发电实现无刷化，无需滑环电刷，无火花高频干扰，无滑环与炭刷磨损问题，且具有较强通风冷却效果的无刷励磁的灯泡贯流式水轮发电机。

发明内容

灯泡贯流式水轮发电机组的直径小、转速低，由转子和风扇等元件所产生的风压较常规水轮发电机的低很多。发电机的lt/τ值又很大，达6～7，所以挡风板装置的合理设计尤为重要。

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种无刷励磁的灯泡贯流式水轮发电机，能实现无刷双频发电，也能实现无刷变频发电；双频变频无刷同步发电机能使双频发电和变频发电实现无刷化，无需滑环电刷，无火花高频干扰，无滑环与炭刷磨损问题。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：