專利名稱：水力發(fā)電機(jī)水輪機(jī)調(diào)速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及小型水電站發(fā)電設(shè)備，尤其適應(yīng)于小型水輪機(jī)調(diào)速裝置。
技術(shù)背景目前水電站水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組中的水輪機(jī)調(diào)速，普遍采用手動(dòng)控制，即在水輪機(jī)的導(dǎo)葉輪軸外端安裝一個(gè)手輪來控制，水輪機(jī)組具有非線性、參數(shù)的時(shí)變性、非最小相位特性、參數(shù)隨運(yùn)行工況的改變發(fā)生較大范圍的變化等特點(diǎn)，因此其缺點(diǎn)是人工操作，準(zhǔn)確度不足；另國內(nèi)外公知的水輪機(jī)調(diào)速器可分為機(jī)械液壓調(diào)速器、電氣液壓調(diào)速器和數(shù)字式電液調(diào)速器等幾種；迄今為止，所有的水輪機(jī)調(diào)速器，均無一例外地采用液壓機(jī)構(gòu)。其缺點(diǎn)是
(I)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，(2)工藝復(fù)雜，(3)體積大、質(zhì)量大，(4)需用大量的機(jī)油作工作介質(zhì)，(5)最關(guān)鍵的是成本高，只一般只用于大電站的安裝改造，不適應(yīng)小水電站的改造。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題提供一種水輪機(jī)調(diào)速裝置，其目的是既能實(shí)現(xiàn)液壓式調(diào)速裝置的功能，又能彌補(bǔ)純手動(dòng)調(diào)速裝置的不足之處，滿足電站投資方對(duì)水輪機(jī)調(diào)速裝置的高性價(jià)比要求。本實(shí)用新型的技術(shù)方案水力發(fā)電機(jī)水輪機(jī)調(diào)速器包括減速器、電機(jī)，其特征是電機(jī)采用直流無刷電機(jī)，直流無刷電機(jī)通過減速器對(duì)水輪機(jī)導(dǎo)葉軸驅(qū)動(dòng)。所述直流無刷電機(jī)為3相步進(jìn)電機(jī)，功率為500瓦左右，電機(jī)內(nèi)部帶有一個(gè)6倍的減速裝置，且內(nèi)部裝有霍爾元件。所述的減速器是由連接在直流無刷電機(jī)軸上的小鏈輪，通過鏈條與安裝在導(dǎo)葉軸上的大鏈輪構(gòu)成，減速比為5倍左右。程序控制電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍為0-3000轉(zhuǎn)/分鐘，經(jīng)電機(jī)內(nèi)部減速器后為0-500轉(zhuǎn)/分鐘，再經(jīng)過鏈輪減速后為0-100轉(zhuǎn)/分鐘，具體根據(jù)水電站水頭高低及導(dǎo)葉控制器本身的轉(zhuǎn)速結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，對(duì)高水頭的水電站則將轉(zhuǎn)速調(diào)低，以防止水輪機(jī)水錘作用和壓力鋼管承壓破裂。所述的減速器也可以是一組減速齒輪構(gòu)成。本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是由電動(dòng)機(jī)及機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成水輪機(jī)調(diào)速器，它是以電能一機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換模式工作的，由于電能較其它能量形式更易傳遞、控制、處理，所以本實(shí)用新型既保留了液壓系統(tǒng)反應(yīng)快速、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)優(yōu)點(diǎn)外，而同時(shí)又克服了液壓機(jī)構(gòu)和電液轉(zhuǎn)換部件的所有缺點(diǎn)或不足。與公知的水輪機(jī)調(diào)速器相比，本實(shí)用新型無液壓機(jī)構(gòu)、結(jié)構(gòu)簡單；無壓力油工作介質(zhì)，無堵卡故障，故障率低；不污染環(huán)境；體積小、重量輕；無大型器件、工藝性好；故維修費(fèi)用低；可使用水電站的直流電源或電池組作備用能源。

圖I本實(shí)用新型的機(jī)構(gòu)原理圖[0011]圖中直流無刷電機(jī)I、軸連接器2、固定座3、小鏈輪4、計(jì)程葉輪5、連接軸6、基座7、感應(yīng)器8、大鏈輪9、導(dǎo)葉軸10、手輪11、鏈條12。
具體實(shí)施方式
圖中直流無刷電機(jī)I安裝在基座7上，由軸連接器2與安裝有小鏈輪4的連接軸6連接，連接軸6上還安裝有計(jì)程葉輪5，用于配合自動(dòng)控制系統(tǒng)，小鏈輪4由鏈條12連接 安裝在導(dǎo)葉軸10上的大鏈輪9上。由于直流無刷電機(jī)I內(nèi)裝有霍爾元件，致使直流無刷電機(jī)可精確控制轉(zhuǎn)動(dòng)幅度，因而可精確的帶動(dòng)手輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、從而使發(fā)電機(jī)能較快較穩(wěn)地并上網(wǎng)。且在并網(wǎng)后能較好地調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)有功負(fù)荷。
權(quán)利要求1.水力發(fā)電機(jī)水輪機(jī)調(diào)速器，包括減速器、電機(jī)，其特征是電機(jī)采用直流無刷電機(jī)，直流無刷電機(jī)通過減速器對(duì)水輪機(jī)導(dǎo)葉軸驅(qū)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述水力發(fā)電機(jī)水輪機(jī)調(diào)速器，其特征是直流無刷電機(jī)為3相步進(jìn)電機(jī)，電機(jī)內(nèi)部帶有一個(gè)6倍的減速裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述水力發(fā)電機(jī)水輪機(jī)調(diào)速器，其特征是所述直流無刷電機(jī)內(nèi)裝有霍爾元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述水力發(fā)電機(jī)水輪機(jī)調(diào)速器，其特征是所述的減速器是由連接在直流無刷電機(jī)軸上的小鏈輪通過鏈條與安裝在導(dǎo)葉軸上的大鏈輪構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述水力發(fā)電機(jī)水輪機(jī)調(diào)速器，其特征是所述的減速器是一組減速齒輪構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述水力發(fā)電機(jī)水輪機(jī)調(diào)速器，其特征是直流無刷電機(jī)還與水電站的直流電源或電池組連接。
專利摘要水力發(fā)電機(jī)水輪機(jī)調(diào)速器，涉及小型水電站發(fā)電設(shè)備，尤其是水輪機(jī)調(diào)速裝置；目的是既能實(shí)現(xiàn)液壓式調(diào)速裝置的功能，又能彌補(bǔ)純手動(dòng)調(diào)速裝置的不足之處；包括減速器、電機(jī)，其特征是電機(jī)采用直流無刷電機(jī)，直流無刷電機(jī)通過減速器對(duì)水輪機(jī)導(dǎo)葉軸驅(qū)動(dòng)。具有無液壓機(jī)構(gòu)、結(jié)構(gòu)簡單；無壓力油工作介質(zhì)，無堵卡故障，故障率低；不污染環(huán)境；體積小、重量輕；無大型器件、工藝性好；故維修費(fèi)用低；主要用于小型水力發(fā)電機(jī)配套使用。
文檔編號(hào)F03B15/00GK202417806SQ20122001162
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月10日
發(fā)明者夏陽開, 羅建明, 謝菊梅 申請(qǐng)人:贛州天目領(lǐng)航科技有限公司