[发明专利]水电涡轮机发电机部件

说明书

技术领域

本发明总的来说涉及水电涡轮机领域，且更具体地涉及这样的涡轮机：其中，流体流动导致具有设置在大环形壳体内的环形外轮缘(rim)的大螺旋桨型转子的旋转。甚至更具体地，本发明涉及一种水电涡轮机的发电机部件，且尤其涉及形成发电机的主要部件的线圈和磁体。

背景技术

由水电涡轮机、且具体地是开中心式(open-centre)涡轮机带走的动力最方便地通过位于转子的外边缘和定子的内边缘处的轮缘结构的发电机来布置。励磁系统可以使用供有电流的电线圈或一组永磁体来提供驱动磁通量通过磁路所需的磁电原动力(magnetomotive force)。这种布置使得容置转子的定子的中心具有大直径的开放空间。

开中心式、装有轮缘(rim-mounted)的涡轮机的实例可在1997年1月14日公布的美国专利No.5,592,816(且于2003年12月2日以RE 38,336再次公布)、2003年11月18日公布的美国专利No.6,648,589、2004年5月4日公布的美国专利No.6,729,840以及2005年2月10日公开的美国专利申请公开US2005/0031442(序列号No.10/633,865)中看到。用于低水头(潮汐流)条件中的水电涡轮机的实例可在Heuss等的美国专利No.4,421,990、Vauthier的美国专利No.6,168,373和No.6,406,251、Susman等的英国专利申请No.GB2,408,294、以及Davis等的世界知识产权组织国际公开WO03/025385中看到。

因为转子的环形外轮缘接收在定子壳体中的通道内，所以液体运载的碎片可被捕获在通道内。碎片的任何明显堆积都将干扰转子的旋转，并可能导致损坏。

发明内容

因此，本发明提供一种水电涡轮机发电机部件，其包括：发电机元件；外壳，至少部分地环绕元件；以及填充材料，封装元件并将该元件固定在外壳内。

优选地，外壳的横截面大体上是管状的。

优选地，外壳的横截面大体上是盒状的。

优选地，发电机部件包括远离发电机部件的背面延伸的多个突起(tab)。

优选地，发电机元件包括至少一个线线绕圈。

优选地，发电机元件包括彼此交叠的多个线绕线圈。

优选地，至少一个线绕线圈与外壳电绝缘。

优选地，发电机部件包括设置在至少一个线绕线圈与外壳之间的电绝缘材料层。

优选地，发电机部件包括封装在填充材料内、且邻近并电连接至至少一个线绕线圈的电子部件。

优选地，电子部件包括整流器。

优选地，发电机元件包括磁体。

优选地，外壳限定一对端壁。

优选地，外壳由片材折叠而成。

优选地，外壳与填充材料之间设置有粘合剂。

优选地，外壳使得发电机元件在使用中与相邻发电机元件热绝缘。

附图说明

图1示出了包括线绕线圈的水电涡轮机发电机部件的透视图；

图2示出了包括磁体的水电涡轮机发电机部件的透视图。

具体实施方式

现在参照附图的图1，其示出了总体上用10表示的水电涡轮机发电机部件的第一实施方式。发电机部件10包括容纳发电机元件的外壳12，在所示实施方式中，该发电机元件是线绕线圈14的形式。在使用中，多个部件10以环形阵列设置，以限定水电涡轮机发电机(未示出)的电磁电路的一部分。优选地，发电机部件10的阵列设置在定子上，并且越过小水口而面对位于涡轮机的转子(未示出)的外轮缘上的磁体(未示出)的对应阵列。这样，随着转子响应于通过涡轮机的潮汐流而旋转时，磁体的阵列移动经过发电机部件10的固定阵列，从而以已知方式在每个线圈14中产生电流。

外壳12优选地是管状的形式，且更优选地横截面大体上为盒状的，以部分地环绕进而围住线圈14。部件10进一步包括填充材料16，该填充材料填充由外壳12限定的内部空间并封装线圈14的绕组，以将线圈14固定在外壳12内。在所示优选实施方式中，填充材料是填充树脂，但是也可以采用任何其他适合的材料。优选地，填充工序使用真空压力注入来进行，但是也可以采用任何其他适合的方法来施加并固化填充材料16。