专利名称：三冲击永磁水力发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种带有水久磁体的水轮发电机，特别是微型永磁水轮发电机。
现有的永磁水力发电机，特别是山区农户家中使用的微型永磁水力发电机，都由同轴的永磁交流发电机和水轮机组成。带有碗状叶片或带状叶片叶轮的水轮机安装在发电机的下方。由机座的进水口注入的水流冲击、驱动叶轮旋转，从而带动发电机的转子旋转，使定子绕组产生电压和电流。这种水力发电机的叶轮形状复杂，加工成本高，而且叶轮与其机壳之间的间隙较大，水冲击在叶片上飞溅厉害，能量损失大，特别是这种水力发电机一般都只有一个进水口，冲击并带动叶轮旋转的水量有限，因而产生相同电能的水力发电机所需的水头和水流量都较大，而在同等的水能情况下，其发电效率相对较低。
本实用新型的任务是要设计一种新型的永磁水力发电机，它不但容易加工制造，而且水能利用率高，特别适合制成微型水力发电机。
本实用新型的任务是这样完成的该永磁水力发电机由同主轴的永磁交流发电机和水轮机组成，水轮机的叶轮是带有棘齿和下封边的圆转轮、机壳是一个有至少3个侧边进水口和3个底面排水角口的圆形无底罩壳，机壳连接在发电机壳的下部，叶轮固定在发电机主轴的底端，叶轮上端面和外圆周分别与机壳的内顶面和内圆侧面贴近。
由于本实用新型的水轮机壳有至少3个侧边进水口，由此注入的3条或更多的水流冲击在叶轮的棘齿上，带动叶轮旋转，由于叶轮的上端面和外圆周分别与机壳的内顶面和内圆侧面贴近，因而冲击在叶轮棘齿上的水流无处飞溅，而且不会立即外泄只会随叶轮转过一定的角度后，从相应的底面的排水角口排出，因而水流的水能利用率较高。按本实用新型的原理和结构设计制造的SLF-246型三冲击永磁水力发电机，重量仅5.5千克，在水头不低于5米，流量不低于0.005立方米/秒的水能情况下，可发出220伏的交流电在200瓦以上，而且外形美观，安装方便。
以下让我们用实施例和附图对本实用新型进行详细说明。
图1是根据本实用新型设计的一种有三个进水口的三冲击永磁水力发电机的结构示意图，图2是
图1的A向视图。
由附可见，本实用新型由带有同一主轴1的无刷永磁交流发电机2和水轮机3串接而成。其中，永磁发电机2是有钕铁硼永磁材料做转子的高效永磁发电机，水轮机3是我们最新设计的高效水轮机，也是本实用新型的发明核心所在。水轮机的叶轮4的圆周上面带有棘齿5，棘齿的下面有下封边6，即两相邻棘齿的底面由下封边连起来封住，使棘齿间的水不能从底面流走。下封边6的外圆直径与棘齿5齿顶的顶圆直径相同，而且外圆和顶圆与叶轮4的主轴孔同心。水轮机3的机壳7是一个无底的圆形罩壳，其内圆面直径比叶轮4的外径稍大，其间有且仅有很小的间隙。机壳的顶部有与发电机壳下部连接的夹套8(也可不用夹套，而用法兰或仅用螺钉连接)，机壳的侧边上有3个沿机壳圆周切向的进水口9，该进水口外大内小，呈锥孔状，且对着叶轮棘齿的直齿面10，以便让进水口9流入的水流在冲击到棘齿的直齿面时达到流速最大，作用力最强，作用效果最佳。在与每个进水口相对的罩壳圆周处，都有一个凸出罩壳圆周的排水角口11，由于机壳7是无底的，角口11凸出罩壳圆周，而叶轮4的外径与机壳7的内圆面直径相近，因此从进水口9流入并充满叶轮棘齿间的水绝大部分只能在角口11处从机壳底部排出。排水角口也可设置在靠近下一个进水口的前方位置。当叶轮的直径较大时，可在机壳的侧边设置4个、5个、6个或更多的进水口及排水角口。为了防止进入水轮机中的水渗漏到发电机中，在主轴1上位于叶轮和发电机壳之间还装有防水密封圈12，叶轮4的辐板上开有泄水孔13。为方便搬运，发电机2顶部装有环首螺钉14。使用时为便于安装牢固，水轮机壳7侧旁均布有3个地脚螺栓孔柱15。发电机壳、水轮机壳和叶轮都用铝合金压铸或浇铸成型，然后进行机械加工，这不仅容易加工制造，而且重量轻，不生锈。本实用新型是山区民众利用和开发水力资源、解决缺电问题的理想产品。
权利要求1.一种三冲击永磁水力发电机，由同主轴(1)的永磁交流发电机(2)和水轮机(3)组成，其特征是水轮机(3)的叶轮(4)是带有棘齿(5)和下封边(6)的圆转轮，机壳(7)是有至少3个侧边进水口(9)和3个底边排水角口(11)的圆形无底罩壳，机壳(7)连接在发电机(2)机壳的下部，叶轮(4)固定在主轴(1)的底端，叶轮(4)的上端面和外圆周分别与机壳(7)的内顶面和内圆侧面贴近。
2.按权利要求1所述的三冲击永磁水力发电机，其特征是进水口(9)是外大内小的锥孔。
3.按权利要求1或2所述的三冲击永磁水力发电机，其特征是叶轮(4)的辐板上有泄水孔(13)，在主轴(1)上位于叶轮(4)和发电机(2)的机壳之间还有防水密封圈(12)。
专利摘要本实用新型属一种永磁水轮发电机,由同主轴的永磁交流发电机和水轮机组成,叶轮有棘齿和下封边,水轮机壳有3个侧边进水口和3个底边排水角口,机壳和叶轮分别固定在发电机壳和主轴的下部,叶轮的上端面和外圆周分别与机壳的内顶面和内圆侧面贴近。它容易加工制造,水能利用率高,发电量大。
文档编号F03B1/00GK2374665SQ9921309
公开日2000年4月19日 申请日期1999年6月11日 优先权日1999年6月11日
发明者邱志民 申请人:邱志民