一种水力发电机和水力发电系统的制作方法_2

文档序号:8783743阅读:来源:国知局
拆卸的方式设置在连接机构123上。
[0046]连接机构123可以有多种选择,例如:靠背轮或者电磁耦合器,且连接机构123的数量可以为多个。
[0047]如图1所示,连接机构123的数量为三个,均套设在水车动力输出轴122上,连接机构123与水车动力输出轴122同步旋转,叶片121通过卡接的方式固定在连接机构123上。
[0048]作为一种优选的方案,连接机构123采用电磁耦合器。
[0049]电磁耦合器具有以下优点:维护工作量较小;允许有较大的安装对中误差;具有过载保护功能,提高系统的可靠性;使用寿命长;易于实现遥控和自动控制,过程控制精确度高;结构简单,可使用各种恶劣环境。
[0050]在上述实施例的基础上,具体地,如图1-3所示,发电机11的数量为两台,分别设置在水车动力输出轴122的两端。
[0051]在水车动力输出轴122的两端均设置发电机11,可以增加水力发电机I的发电效率,提高发电量。
[0052]如图5所示,本实用新型还提供了一种水力发电系统,包括:如图1所示的水力发电机I和设置在河道上的导流渠2,导流渠2包括渠岸21,水力发电机I设置在渠岸21上。
[0053]水力发电机I的数量可以为多台,沿导流渠2均匀的分布;导流渠2也可以为多个,均沿河道设置。将水力发电机I固定设置在渠岸21上有很多种方法,例如:螺栓连接或者柳接,等等。
[0054]本实用新型提供的水力发电系统,增加了水力发电的种类,创造了一种更经济环保、简单实用的发电方式,对地质环境、水流流速和水流落差没有那么高的要求,工艺简单,前期投入较少;同时,为水力发电系统的建设开辟了新的领域和经济增长点,使水力发电的种类更具有多样化和实用性,增加经济价值;且本水力发电系统在建成之后还可以通过改变水力发电机的数量,来增加或者减少水力发电系统的装机容量。
[0055]在上述实施例的基础上,具体地,本实用新型提供的水力发电系统还包括:大坝3 ;大坝3包括导流渠2水流通道;导流渠水流通道31与导流渠2相连通,且位于导流渠2的上游。
[0056]如图5所示的大坝3,结构简单,施工较为容易,耐久性好,便于设置泄水建筑,可以使水流产生较大的势能。
[0057]在上述实施例的基础上,作为一种优选的方案,具体地,导流渠水流通道31的底面高于导流渠2的底面。
[0058]采用上述结构,可以增加水流的势能,从而加大水流对叶片121的推动力,进而增加发电效率。
[0059]在上述实施例的基础上,具体地,大坝3还包括导流渠闸门32,导流渠闸门32设置在导流渠水流通道31上。
[0060]需要说明的是,导流渠闸门32的数量可以为多个,且和导流渠2的数量相同。
[0061]在上述实施例的基础上,具体的,大坝3还包括:主河道水流通道33和主河道排水闸34,主河道水流通道33设置在大坝3上,主河道排水闸34设置在主河道水流通道33上。
[0062]需要说明的是,主河道排水闸34和主河道水流通道33可以为多个,并且一一对应,数量相同。
[0063]导流渠闸门32可以打开和关闭导流渠水流通道31,主河道排水闸34可以打开和关闭主河道水流通道33;在使用水力发电系统发电的过程中,若河流处在丰水期,则打开导流渠闸门32的同时,还可以打开主河道排水闸34,使一部分水流通过主河道水流通道33排入主河道,从而避免发电量过多,造成资源浪费;若河流处在枯水期,则打开导流渠闸门32的同时,需要关闭主河道排水闸34,让水流仅流入导流渠2,推动水车12转动,进而满足所需发电的电量。
[0064]需要说明的是,导流渠闸门32和主河道排水闸34,在不需要发电时,均处于关闭状态,当需要发电时,多个导流渠闸门32和多个主河道排水闸34,可以同时全部打开,也可以仅打开其中的一个或者几个;作为一种优选的方案,一个导流渠闸门32还可以仅打开一部分,例如:打开一半、三分之一或者四分之一,等等,从而实现调节水流流量大小的目的。
[0065]在上述实施例的基础上,具体地,如图5所示,导流渠2的数量为两个,且分别设置在河道的两侧,可设置在靠近堤岸的位置。这样在保证水力发电系统发电功率的前提下,能够降低建造导流渠2的难度,减少建造成本。
[0066]本实用新型提供的水力发电系统工作原理如下:依靠导流渠闸门32使水流注入导流渠2,水流经过汇集和落差产生足够的势能,从而推动水车12旋转,水车12的旋转带动发电机11发电。在渠岸21上可以多台水力发电机I均匀并排设置,提高了对水流的利用率,使装机容量成倍增长。
[0067]在上述实施例的基础上,具体地,发电机11的功率,可以根据河流平均水量以及导流渠2水头等参数来进行设计选型;水车12的叶片121的大小可根据导流渠2的水量、水流流速以及发电机11的功率来进行匹配设计和选型。
[0068]在上述实施例的基础上,具体地,根据河流的大小可以将水力发电系统建为单机单岸、双机单岸或者双机双岸,等等多种形式;水车12的叶片121可以设计为单组四片、双组八片、单组三片或者双组六片,等等多种形式。如图1所示,水力发电机I为双组八片的设计,如图5所示,水力发电系统为双机双岸的设计。
[0069]本实用新型还提供了一种水力发电系统并网发电方法,具体地,包括以下步骤:
[0070]SI将水力发电机I的转速控制在预设范围内,使其输出电压稳定;
[0071]通过调节水流的流量和/或叶片121的数量来控制水力发电机I的转速在预设范围内。
[0072]S2将水力发电机I产生的电能经过调节电压处理,从而实现并网发电。
[0073]产生的电能,经过变压器的升压,最终实现并网发电。
[0074]水流流量通过导流渠闸门32以及主河道排水闸34的打开和闭合来调节;在发电之前,通过水车12的叶片121的面积以及所需发电量的大小,计算所需叶片121的数量。
[0075]本实施例提供的使用水力发电系统并网发电方法具有以下优点:由于采用了如上所提供的水力发电机1,所以能够使该水力发电系统直接输出的电压较为稳定,无需再进行复杂的调节电压处理,提高了发电效率,节约成本。
[0076]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种水力发电机,其特征在于,包括:水车和发电机,所述水车包括叶片和水车动力输出轴;所述发电机包括发电机动力输入轴;所述叶片设置在所述水车动力输出轴上,所述水车动力输出轴与所述发电机动力输入轴连接。
2.根据权利要求1所述的水力发电机,其特征在于,所述水车还包括连接机构,所述连接机构固定设置在所述水车动力输出轴上,所述叶片以可拆卸的方式设置在所述连接机构上。
3.根据权利要求2所述的水力发电机,其特征在于,所述连接机构为靠背轮或者电磁耦合器,且所述靠背轮和所述电磁耦合器套设在所述水车动力输出轴上。
4.根据权利要求3所述的水力发电机,其特征在于,所述叶片卡接在所述靠背轮或者电磁耦合器上。
5.根据权利要求1-4任一项所述的水力发电机,其特征在于,所述发电机的数量为两台,分别设置在所述水车动力输出轴的两端。
6.一种水力发电系统,其特征在于,包括:如权利要求1-5任一项所述的水力发电机和设置在河道上的导流渠,所述导流渠包括渠岸,所述水力发电机设置在所述渠岸上。
7.根据权利要求6所述的水力发电系统,其特征在于,还包括:大坝,所述大坝包括导流渠水流通道;所述导流渠水流通道与所述导流渠相连通,且位于所述导流渠的上游。
8.根据权利要求7所述的水力发电系统,其特征在于,所述大坝还包括导流渠闸门,所述导流渠闸门设置在所述导流渠水流通道上。
9.根据权利要求8所述的水力发电系统,其特征在于,所述大坝还包括:主河道水流通道和主河道排水闸,所述主河道水流通道设置在所述大坝上,所述主河道排水闸设置在所述主河道水流通道上。
10.根据权利要求6-9任一项所述的水力发电系统,其特征在于,所述导流渠数量为两个,所述导流渠分别设置在河道的两侧。
【专利摘要】本实用新型提供了一种水力发电机,包括:水车和发电机,所述水车包括叶片和水车动力输出轴,所述叶片设置在所述水车动力输出轴上,所述水车动力输出轴与所述发电机动力输入轴连接。还提供了一种水力发电系统,包括:如上所述的水力发电机和设置在河道上的导流渠,所述导流渠包括渠岸,所述水力发电机设置在所述渠岸上。本实用新型提供的水力发电机和水力发电系统,结构相对简单,简化了生产工艺,降低了投资费用,节约了生产成本,增加了水力发电的技术种类,可以在落差较小、开阔平坦的流域,通过修建导流渠,在导流渠的渠岸上安装水力发电机,从而实现水力发电,创造了一种更经济环保、简单实用的水力发电方式。
【IPC分类】F03B13-00, F03B3-12
【公开号】CN204493056
【申请号】CN201520035256
【发明人】管晖
【申请人】管晖
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年1月19日
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