[实用新型]无轴式水力发电机和级联式水力发电机组

说明书

本实用新型属于水力发电技术领域，具体涉及一种无轴式水力发电机和级联式水力发电机组。无轴式水力发电机包括电机壳、定子绕组和叶片转子；叶片转子包括转筒、磁体和若干片叶片，磁体固定安装在转筒的外部，叶片固定安装在转筒的内部。当水流流经转筒时，可以通过叶片驱动转筒在电机腔内发生旋转，进而带动磁体通过电磁感应发电。本实用新型公开的无轴式水力发电机组和级联式水力发电机组，在具有发热量低、噪音量小、便于高精度安装和结构可靠性高等技术优势外，还具有显著的经济效益、环境效益和社会效益。

技术领域

本实用新型属于水力发电技术领域，具体涉及一种无轴式水力发电机和级联式水力发电机组。

背景技术

现有水力发电机组一般为叶轮机和发电机的组合，存在安装难度高、运转噪声大、发热量大、不易实现级联发电等技术缺陷，影响到生态环境保护，也不利于提高发电效率。以国内某大坝的发电站为例，该大坝的发电机组为传统的采用叶轮机和发电机组合的单级发电机组，运转时机房内温度高达50℃以上，噪音至少在70分贝以上。如果能够对发电机组的发热量和噪音量进行控制，并且可以实现级联发电，不但发电量会成倍提高，还会降低设备的热损，并且具有明显的环保效益和经济效益。另外，依据有关国家标准，当大坝的蓄水高度在110米以上时，允许的大坝变形程度为30厘米，国内具有一定规模的大坝的变形程度目前一般为十几厘米。传统发电机组的主体建筑一般为接近竖直的结构，对大坝不能形成保护作用，如果能够采用一种发电效率高、发热量低、安装难度低、可以级联发电并且对大坝具有保护作用的新型发电机组，那么无论是从经济上考虑，还是从环保上考虑，或者从安全系数上来考虑，都是非常有意义的。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种无轴式水力发电机以及由其组成的级联式水力发电机组，以解决现有技术中存在的技术问题。

本实用新型为解决其技术问题而提供的无轴式水力发电机为：

一种无轴式水力发电机，其包括电机壳、定子绕组和叶片转子；电机壳包括定子封装部和电机腔；定子绕组密封安装在定子封装部内；叶片转子包括转筒、磁体和若干片叶片，磁体固定安装在转筒的外部，叶片固定安装在转筒的内部，转筒可旋转安装在电机腔内；当水流流经转筒时，可以通过叶片驱动转筒在电机腔内发生旋转，进而带动磁体一起旋转。

作为本实用新型公开的无轴式水力发电机的优选，转筒通过轴承机构实现和电机腔之间的可旋转连接。

作为本实用新型公开的无轴式水力发电机的优选，无轴式水力发电机还包括密封部件，定子绕组通过密封部件实现和定子封装部之间的密封连接。进一步优选地，密封部件为玻纤板材、塑胶板材或金属板材。

作为本实用新型公开的无轴式水力发电机的优选，该无轴式水力发电机还包括一个汇流通道，汇流通道包括扩口部和束口部，扩口部用于汇聚水流，束口部用于将汇聚后的水流注入叶片转子的转筒。

作为本实用新型公开的无轴式水力发电机的优选，其中的磁体为永磁体。

作为本实用新型公开的无轴式水力发电机的优选，若干片叶片均匀分布在转筒的内壁上。

作为本实用新型公开的无轴式水力发电机的优选，叶片的安装倾斜角度介于15°-45°之间。

作为本实用新型公开的无轴式水力发电机的优选，电机壳的两端还设置有用于实现该无轴式水力发电机串行连接的级联法兰盘。

本实用新型为解决其技术问题而提供的级联式水力发电机组为：

一种级联式水力发电机组，其特征在于：该级联式水力发电机组包括至少两个前述任一项技术方案所记载的无轴式水力发电机；其中若干个无轴式水力发电机之间串行连接。

作为本实用新型公开的级联式水力发电机组的优选，该级联式水力发电机组的安装倾斜角度介于30°和50°之间。进一步优选地，该级联式水力发电机组的安装倾斜角度为45°。