[实用新型]立式单相交流永磁水轮发电机

说明书

本实用新型涉及交流同步发电机中的水轮发电机，是一种微型的多极式的立式单相交流永磁发电机，特别适用于山区缺水少电的农村家庭使用。

目前，全世界的发电量几乎全部是由交流发电机，其中绝大多数是汽轮发电机和水轮发电机发出来的。在本世纪六十年代末，世界上水轮发电机单机容量已达50万千瓦。现有的大型的水轮发电机是三相交流励磁型，仅适合于水源充足，工业发展集中的地区，而适用于山区缺水少电    单家独户的农村家庭的立式单相交流永磁水轮发电机却无人问津，从现有的资料来看，还没有这样的水轮发电机。永磁发电机只是作为大型汽轮发电机的副励磁机（其频率为400或500HZ），近年来才引起国内外各电机制造厂的研究和重视。我国广大农村现在解决单家独户用电问题，较为普遍采用的是用已有的鼠笼式异步电动机定子绕组上并联电容的办法，将异步电动机作为发电机使用，由于设计上的先天缺陷，这种办法的缺点是发电不稳，需充电励磁，而且耗水量大，只是一种权宜之计。

本实用新型就是要制造一种适合于山区缺水少电，农村单家独户使用的立式单相交流永磁水轮发电机。

本实用新型是一种由轴承盖，上盖、下盖，滚动轴承，推力轴承，定子，水轮机壳，联接杆，飞轮和叶片组合成一体的水轮，以及由长条形永久磁铁沿轴向均匀地排列在转子轴的园柱面上的转子构成的立式单相交流永磁水轮发电机，轴承盖是用来密封保护发电机滚动轴承的。上盖用来保护发电机定子和转子，定子固定在下盖上，滚动轴承固定在转子的轴的上端，推力轴承固定在转子的轴的下端，用来减少摩擦和承受轴向荷载。联接杆用来连接下盖和水轮机壳。水轮机壳用来罩住水轮，其上通常有一个水流进水口。水轮的弧形叶片均匀地焊装在飞轮四周的园柱面上，在水流的冲击下，带动发电机转子旋转。这种水轮结构，简化了发电机整体结构，减少了体积，节约了钢材。由长条形永久磁铁沿轴向均匀地排列在转子轴的园柱面上的转子产生旋转磁场，在定子绕组中感生电势，使发电机发电，用永久磁铁做发电机转子，使转子磁极无需励磁绕组。根据实验表明，本实用新型的电机极对数P在5～12之间。本实用新型永久磁铁的这种排列方式，便于在发电机转子上牢固固定如此众多的磁极，适合于发电机高速旋转，电能损耗小。发电机发热少，电势波形好，运行可靠，噪音小。

本实用新型的水轮机壳上的水流进水口可以是三个，均匀地分布在水轮机壳的园周上，这种均匀排列的多个进水口，使小水流的水也能冲动水轮，使发电机起动容易。在进水口上安装闸门后，可根据水流大小方便地启、闭进水口，便于调节发电机转速，达到稳压的目的。

本实用新型的水轮叶片可以是半球面形，这种形状的叶片便于用模具批量生产，制好的球形叶片可焊接在水轮的飞轮上，使水轮的制作更加简单。

本实用新型是一种结构设计合理、简单的小容量立式单相交流永磁水轮发电机。电机极对数P选择在5～12之间，可以设计出容量为100～250瓦的交流发电机。在缺水的山区，只要有10米高的水头，5～12毫米粗的水流就可以使发电机发电。这样使我国山区分散的小水流的水能不致白白流失，又为千家万户的山区农民送来了电能，为分散地单家独户的山区农民使用家用电器提供了现实的可能，为加速我国四化建设和改变山区落后面貌，必将起着不可估量的贡献。

附图说明和实施例如下：

图1本实用新型结构示意图

图2本实用新型转子结构示意图

图3本实用新型定子结构示意图

图4本实用新型的又一种水轮机壳结构示意图

图5本实用新型的又一种水轮结构示意图

编号：

1    轴承盖

2    上盖

3    滚动轴承

4    转子

5    推力轴承

6    定子

7    下盖

8    水轮机壳

9    水轮

10    叶片

11    飞轮

12    进水口

13    长条形永久磁铁

14    磁铁压板

15    软铁环

16    定子绕组

17    联接杆

18    喷嘴