Claims (22)
1. Электрогенерирующее устройство, характеризующееся тем, что гидротурбина (2) и синхронный электрогенератор (3) составляют узел, движущийся совместно с ротором (7) генератора, и либо непосредственно соединены со ступицей (19) турбины, либо соединены с центральным валом (СЕ) устройства, выполненным или в виде единой детали, или разделенным на части, взаимно соединенные фланцами, втулками или муфтами, при этом ротор (7) генератора имеет полюса (9) с постоянными магнитами (1), а гидротурбина (2) выполнена пропеллерного типа или типа Каплана, причем лопатки (И) гидротурбины (2) или зафиксированы с возможностью регулировки при установке, или выполнены управляемыми посредством механизмов гидравлических или электрических систем; центральный вал (СЕ) устройства установлен с возможностью регулировки его положения в продольном и радиальном направлениях относительно узла, составленного из гидротурбины и электрогенератора; управляемые лопатки (11) турбины выполнены с возможностью поворота относительно ступицы (19) турбины, которая имеет цилиндрическую, сферическую, эллиптическую или любую другую форму, допускающую поворот лопаток (11); ротор (7) генератора герметизирован и полностью погружен в воду, допуская присутствие воды в зазоре (10) между ротором и статором электрогенератора; при этом устройство содержит внешнее электронное, электромеханическое или гидравлическое оборудование для регулирования электрического напряжения и частоты.1. An electric generating device, characterized in that the hydraulic turbine (2) and the synchronous electric generator (3) constitute a unit moving together with the generator rotor (7) and are either directly connected to the turbine hub (19) or connected to a central shaft (CE) devices made either in the form of a single part, or divided into parts, mutually connected by flanges, bushings or couplings, while the rotor (7) of the generator has poles (9) with permanent magnets (1), and the turbine (2) is made of a propeller type or Kaplan type, with a lope the currents (I) of the hydraulic turbine (2) are either fixed with the possibility of adjustment during installation, or are made controlled by the mechanisms of hydraulic or electrical systems; the central shaft (CE) of the device is installed with the possibility of adjusting its position in the longitudinal and radial directions relative to the node composed of a hydraulic turbine and an electric generator; the controlled blades (11) of the turbine are rotatable relative to the hub (19) of the turbine, which has a cylindrical, spherical, elliptical or any other shape that allows rotation of the blades (11); the rotor (7) of the generator is sealed and completely immersed in water, allowing the presence of water in the gap (10) between the rotor and the stator of the electric generator; wherein the device contains external electronic, electromechanical or hydraulic equipment for regulating electrical voltage and frequency.
2. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что его компоновка в радиальном и продольном направлениях может быть следующей:2. The device according to claim 1, characterized in that its arrangement in the radial and longitudinal directions can be as follows:
a) узел, включающий в себя турбину (2) и ротор (7) генератора, расположен между двумя опорными подшипниками (14) и (15), т.е. установлен на двух опорах с одним или несколькими подшипниками (16) и (17) в каждой опоре, и содержит направляющий аппарат с управляемыми, фиксированными или регулируемыми лопатками (11), расположенный перед ротором (7), что позволяет располагать направляющий аппарат перед опорой вала (18), расположенной перед ротором (7), или за ней; причем опоры расположены в поперечных элементах (12) и (13), выполненных за одно целое с корпусом устройства;a) a unit including a turbine (2) and a rotor (7) of a generator is located between two pillow blocks (14) and (15), i.e. mounted on two bearings with one or more bearings (16) and (17) in each bearing, and contains a guiding apparatus with controllable, fixed or adjustable vanes (11) located in front of the rotor (7), which makes it possible to position the guiding apparatus in front of the shaft support (18) located in front of or behind the rotor (7); moreover, the supports are located in the transverse elements (12) and (13), made in one piece with the body of the device;
b) узел, включающий в себя турбину (2) и генератор (3), расположен между двумя опорными подшипниками на двух опорах, причем в одной из опор установлены упорный подшипник (16) и обратный упорный подшипник (17), направляющий аппарат (11) расположен перед ротором (7); а опоры расположены в поперечных элементах (12) и (13), выполненных за одно целое с корпусом устройства;b) an assembly comprising a turbine (2) and a generator (3) is located between two bearings on two bearings, with a thrust bearing (16) and a reverse thrust bearing (17), a guiding apparatus (11) installed in one of the bearings located in front of the rotor (7); and the supports are located in the transverse elements (12) and (13), made in one piece with the body of the device;
с) электрогенератор (3) установлен на двух опорах, а гидротурбина (2) уравновешена относительно этих опор, причем в одной из опор расположены упорный подшипник (16) и обратный упорный подшипник (17), а направляющий аппарат (11) расположен перед ротором турбины; причем опоры расположены в поперечных элементах (12) и (13), выполненных за одно целое с корпусом устройства.c) the electric generator (3) is mounted on two bearings, and the turbine (2) is balanced relative to these bearings, with a thrust bearing (16) and a reverse thrust bearing (17) located in one of the bearings, and a guide apparatus (11) located in front of the turbine rotor ; moreover, the supports are located in the transverse elements (12) and (13), made in one piece with the body of the device.
3. Устройство по п.2, характеризующееся тем, что подшипники (16) и (17) представляют собой подшипники скольжения или роликовые подшипники, смазываемые водой, смазкой, маслом, или могут быть сухими подшипниками.3. The device according to claim 2, characterized in that the bearings (16) and (17) are sliding bearings or roller bearings lubricated with water, grease, oil, or can be dry bearings.
4. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что ротор (7) генератора содержит постоянные магниты элемента возбуждения, которые установлены в сердечнике ротора двумя способами:4. The device according to claim 1, characterized in that the rotor (7) of the generator contains permanent magnets of the excitation element, which are installed in the rotor core in two ways:
a) постоянные магниты (1) расположены на поверхности ротора (7) генератора так, что вектор намагниченности направлен в радиальном направлении;a) the permanent magnets (1) are located on the surface of the rotor (7) of the generator so that the magnetization vector is directed in the radial direction;
b) постоянные магниты вставлены в сердечник (8) ротора, в котором выполнены пазы для вставки постоянных магнитов (1), причем постоянные магниты вставлены так, что вектор намагниченности направлен в тангенциальном направлении.b) the permanent magnets are inserted into the core (8) of the rotor, in which the grooves for inserting the permanent magnets (1) are made, the permanent magnets being inserted so that the magnetization vector is directed in the tangential direction.
5. Устройство по п.2, характеризующееся тем, что ротор (7) генератора содержит постоянные магниты элемента возбуждения, которые установлены в сердечнике ротора двумя способами:5. The device according to claim 2, characterized in that the rotor (7) of the generator contains permanent magnets of the excitation element, which are installed in the rotor core in two ways:
a) постоянные магниты (1) расположены на поверхности ротора (7) генератора так, что вектор намагниченности направлен в радиальном направлении;a) the permanent magnets (1) are located on the surface of the rotor (7) of the generator so that the magnetization vector is directed in the radial direction;
b) постоянные магниты вставлены в сердечник (8) ротора, в котором выполнены пазы для вставки постоянных магнитов (1), причем постоянные магниты вставлены так, что вектор намагниченности направлен в тангенциальном направлении.b) the permanent magnets are inserted into the core (8) of the rotor, in which the grooves for inserting the permanent magnets (1) are made, the permanent magnets being inserted so that the magnetization vector is directed in the tangential direction.
6. Устройство по п.3, характеризующееся тем, что ротор (7) генератора содержит постоянные магниты элемента возбуждения, которые установлены в сердечнике ротора двумя способами:6. The device according to claim 3, characterized in that the rotor (7) of the generator contains permanent magnets of the excitation element, which are installed in the rotor core in two ways:
a) постоянные магниты (1) расположены на поверхности ротора (7) генератора так, что вектор намагниченности направлен в радиальном направлении;a) the permanent magnets (1) are located on the surface of the rotor (7) of the generator so that the magnetization vector is directed in the radial direction;
b) постоянные магниты вставлены в сердечник (8) ротора, в котором выполнены пазы для вставки постоянных магнитов (1), причем постоянные магниты вставлены так, что вектор намагниченности направлен в тангенциальном направлении.b) the permanent magnets are inserted into the core (8) of the rotor, in which the grooves for inserting the permanent magnets (1) are made, the permanent magnets being inserted so that the magnetization vector is directed in the tangential direction.
7. Устройство по любому из пп.1-6, характеризующееся тем, что генератор (7) содержит постоянные магниты (1) элемента возбуждения, которые могут быть установлены двумя способами:7. The device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the generator (7) contains permanent magnets (1) of the excitation element, which can be installed in two ways:
постоянные магниты (1) установлены в роторе так, что ротор (7) генератора расположен внутри статора (4) генератора;permanent magnets (1) are installed in the rotor so that the rotor (7) of the generator is located inside the stator (4) of the generator;
постоянные магниты (1) установлены в роторе так, что ротор (7) генератора расположен снаружи статора (4) генератора.permanent magnets (1) are installed in the rotor so that the rotor (7) of the generator is located outside the stator (4) of the generator.
8. Устройство по любому из пп.1-6, характеризующееся тем, что постоянные магниты (1) для каждого полюса (9) представляют собой один постоянный магнит или сочетание малых «таблеток», расположенных на поверхности (7) ротора или вставленных в ротор.8. The device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the permanent magnets (1) for each pole (9) are one permanent magnet or a combination of small "tablets" located on the surface (7) of the rotor or inserted into the rotor .
9. Устройство по любому из пп.1-6, характеризующееся тем, что включает в себя несколько модулей, расположенных параллельно, рядом друг с другом горизонтально, или вертикально один над другим, причем все они расположены так, что серединная плоскость поперечного сечения узла ротора расположена перпендикулярно основному потоку воды, протекающему через устройство.9. The device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it includes several modules arranged in parallel, next to each other horizontally, or vertically one above the other, all of which are located so that the median plane of the cross section of the rotor assembly located perpendicular to the main stream of water flowing through the device.
10. Устройство по п.7, характеризующееся тем, что включает в себя несколько модулей, расположенных параллельно, рядом друг с другом горизонтально, или вертикально один над другим, причем все они расположены так, что серединная плоскость поперечного сечения узла ротора расположена перпендикулярно основному потоку воды, протекающему через устройство.10. The device according to claim 7, characterized in that it includes several modules arranged in parallel, horizontally next to each other, or vertically one above the other, all of which are located so that the median plane of the cross section of the rotor assembly is perpendicular to the main stream water flowing through the device.
11. Устройство по п.8, характеризующееся тем, что включает в себя несколько модулей, расположенных параллельно, рядом друг с другом горизонтально, или вертикально один над другим, причем все они расположены так, что серединная плоскость поперечного сечения узла ротора расположена перпендикулярно основному потоку воды, протекающему через устройство.11. The device according to claim 8, characterized in that it includes several modules arranged in parallel, horizontally next to each other, or vertically one above the other, all of which are located so that the median plane of the cross section of the rotor assembly is perpendicular to the main stream water flowing through the device.
12. Устройство по любому из пп.1-6, 10, 11, характеризующееся тем, что включает в себя несколько модулей, расположенных последовательно, т.е. с возможностью поступления воды в одно устройство после выхода ее из предыдущего устройства.12. The device according to any one of claims 1 to 6, 10, 11, characterized in that it includes several modules arranged in series, i.e. with the possibility of water entering one device after it leaves the previous device.
13. Устройство по п.7, характеризующееся тем, что включает в себя несколько модулей, расположенных последовательно, т.е. с возможностью поступления воды в одно устройство после выхода ее из предыдущего устройства.13. The device according to claim 7, characterized in that it includes several modules arranged in series, i.e. with the possibility of water entering one device after it leaves the previous device.
14. Устройство по п.8, характеризующееся тем, что включает в себя несколько модулей, расположенных последовательно, т.е. с возможностью поступления воды в одно устройство после выхода ее из предыдущего устройства.14. The device according to claim 8, characterized in that it includes several modules arranged in series, i.e. with the possibility of water entering one device after it leaves the previous device.
15. Устройство по п.9, характеризующееся тем, что включает в себя несколько модулей, расположенных последовательно, т.е. с возможностью поступления воды в одно устройство после выхода ее из предыдущего устройства.15. The device according to claim 9, characterized in that it includes several modules arranged in series, i.e. with the possibility of water entering one device after it leaves the previous device.
16. Устройство по п.8, характеризующееся тем, что включает в себя несколько блоков, образующих один или несколько независимых модулей.16. The device according to claim 8, characterized in that it includes several blocks forming one or more independent modules.
17. Устройство по п.9, характеризующееся тем, что включает в себя несколько блоков, образующих один или несколько независимых модулей.17. The device according to claim 9, characterized in that it includes several blocks forming one or more independent modules.
18. Устройство по любому из пп.10 или 11, характеризующееся тем, что включает в себя несколько блоков, образующих один или несколько независимых модулей.18. The device according to any one of paragraphs.10 or 11, characterized in that it includes several blocks forming one or more independent modules.
19. Устройство по п.8, характеризующееся тем, что включает в себя различные блоки и/или модули, включаемые и выключаемые по отдельности.19. The device according to claim 8, characterized in that it includes various blocks and / or modules, individually switched on and off.
20. Устройство по п.9, характеризующееся тем, что включает в себя различные блоки и/или модули, включаемые и выключаемые по отдельности.20. The device according to claim 9, characterized in that it includes various blocks and / or modules, individually switched on and off.
21. Устройство по п.12, характеризующееся тем, что включает в себя различные блоки и/или модули, включаемые и выключаемые по отдельности.21. The device according to item 12, characterized in that it includes various blocks and / or modules, individually switched on and off.
22. Устройство по любому из пп.10, 11, 13-15, характеризующееся тем, что включает в себя различные блоки и/или модули, включаемые и выключаемые по отдельности.
22. The device according to any one of paragraphs.10, 11, 13-15, characterized in that it includes various units and / or modules, individually switched on and off.