一種燈泡貫流式水輪發電機的製作方法

2023-09-20 04:00:35 4

本發明涉及一種燈泡貫流式水輪發電機，具體說，是涉及能實現無刷雙頻發電，也能實現無刷變頻發電；雙頻變頻無刷同步發電機能使雙頻發電和變頻發電實現無刷化，無需滑環電刷，無火花高頻幹擾，無滑環與炭刷磨損問題，且具有較強通風冷卻效果的燈泡貫流式水輪發電機。

背景技術：

燈泡貫流式水輪機是貫流式水輪機的重要類型之一，其應用水頭一般在25m以下，主要應用於潮汐電站及江河上的低水頭電站，一般將發電機與水輪機直聯，發電機安裝於燈泡體內。由於其結構上從進水到出水方向上基本軸向貫通，不拐彎，流道尺寸大而短，過流通道的水力損失小，機組效率高，結構簡單，施工方便。

傳統的燈泡貫流式水輪發電機採用帶碳刷的有刷勵磁方式，其勵磁電流是通過從外部的勵磁系統通過勵磁電纜導入到燈泡體內部的集電環碳刷，再導入到主發電機轉子形成磁場。而主發電機是置入水下類似燈泡形的密閉結構，集電環碳刷需要經常進行維護和更換，同時運行碳刷磨損產生的碳粉會對主發電機產生汙染，破環定、轉子絕緣而且需要大截面的勵磁電纜從外部的勵磁設備把勵磁電流導入到置入水下的燈泡式發電機，增加了成本，同時因主發電機內部空間狹小，對集電環碳刷的維護非常困難，而採用交流勵磁機實現勵磁的結構，佔用了發電機的通風風道，增加了風阻，不利於發電機在作業過程中的熱量的散發，且作業過程中的粉塵汙染物極易進入密閉自循環通風路線中，直接影響發電機各元器件的使用壽命。

現有技術中針對泡貫流式水輪發電機組提出了幾種優化後的結構形式，但都存在各種問題：1、cn201320462960.0提供的燈泡貫流式水輪發電機集中敞開式通風冷卻系統，它的泡頭部分設有將泡頭分割成冷風腔和熱風腔的泡頭頂法蘭；在定子機座的前機架部分設有將前機架分割出冷熱風通道的前擋風板、後冷風擋風板和後熱風擋風板；在定子機座內部設有將定子機座內部分割出冷風腔和熱風腔的立擋風板和轉子支架，通過將空冷器、風機分別集中統一布置，將機組的冷風和熱風分別進行綜合匯總，然而，該種設計的通風冷卻系統，其冷風經過的的流道很長，直接影響通過風來帶走熱量的效率，其冷卻效果較差，且較難維護和檢修；2、cn201520299507.1提供的一種直通式冷卻貫流水輪發電機通風裝置，貫流機組中從出風口出來的熱風通過引風板裝配、中間環、與中間環擋風板引入到冷卻器進行降溫，降溫後的冷空氣通過導風筒被斜風流機吸入到發電機轉子支架，擋風板、轉子支架與轉子擋風板形成擋風結構，讓發電機內部與冷卻通道形成一個空氣的循環系統，然而採用此種結構的發電機通風裝置，在實際應用過程中，其空氣經過多個工作區域後，攜帶工作部件在工作中由於磨損帶來的顆粒，直接通過密閉的通風冷卻循環系統，再次進入工作區域，加快了工作部件的磨損，降低了整套設備的使用壽命，且存在較大的安全隱患；4、cn201210471881.6提供的一種大型燈泡式水輪發電機的圓盤型前機架，所述制動器需要先和燈泡貫流式水輪發電機的圓盤型前機架先裝配後，並與之一起再與燈泡貫流式的機座安裝固定，要求圓盤型前機架在吊裝過程中，其裝配精度要求高，且在現場安裝過程中需要對制動器進行全方位的保護，避免在吊裝過程中碰傷制動器，其安裝過程中非常繁瑣，且後續檢修和維護過程中，需要拆卸圓盤型前機架，其工程量巨大，提高了整套設備的維護成本；5、cn201010297664.0提供的一種水輪發電機，包含上機架、定子、下機架、制動裝置、電輸出裝置、皮帶輪、發電機本體；所述發電機本體的中部設置有主軸；所述主軸一部分伸出發電機本體，其外端設置有皮帶輪；所述主軸大部設置在發電機本體內部，其中間部位設置有飛輪；所述飛輪帶動轉子轉動；所述定子設置在轉子的外側；所述制動裝置與轉子相連，移動制動裝置可以增大其與轉子的摩擦，使轉子停止轉動，然而採用此種結構的制動器，同樣對安裝的精度要求很高，且都是固定在部件的內部，後續檢修和維護過程中，需要拆其它部件才能進行，其工程量巨大，提高了整套設備的維護成本。

因此，亟需一種布置簡單、安裝方便、能節省了安裝空間，優化了安裝工藝，提升了現場安裝的效率，且便於後續的檢修和更換，降低了後續的使用成本的燈泡貫流式水輪發電機。

技術實現要素：

燈泡貫流式水輪發電機組的直徑小、轉速低，由轉子和風扇等元件所產生的風壓較常規水輪發電機的低很多。發電機的lt/τ值又很大，達6～7，所以擋風板裝置的合理設計尤為重要。

針對現有技術存在的上述問題，本發明的目的是提供一種燈泡貫流式水輪發電機，布置簡單、安裝方便、能節省了安裝空間，優化了安裝工藝，提升了現場安裝的效率，且便於後續的檢修和更換，降低了後續的使用成本，能實現無刷雙頻發電，也能實現無刷變頻發電；雙頻變頻無刷同步發電機能使雙頻發電和變頻發電實現無刷化，無需滑環電刷，無火花高頻幹擾，無滑環與炭刷磨損問題。

為實現上述發明目的，本發明採用的技術方案如下：

一種燈泡貫流式水輪發電機，包括一體固定且共運動設置的泡頭和定子機座，固定在定子機座內的發電機本體，以及夾設在定子機座和泡頭之間的定子上遊法蘭，還包括至少一組通風組件和至少一組擋風組件，其中，多個通風組件固定在定子上遊法蘭上，且共圓周的間隔均布；擋風組件可拆卸的固定在定子機座的內部，與定子上遊法蘭共同構建成與通風組件連通，且彼此之間獨立的單循環的供風單元；所述發電機本體還包括勵磁組件，所述勵磁組件與定子機座共軸線的設置；還包括可拆卸的固定在定子上遊法蘭上，朝向發電機本體延伸設置的制動組件；通過將外部電源發出的電能經過晶閘管給勵磁組件供電，勵磁組件產生相應的勵磁電流後，為整個主發電機本體提供勵磁電流，繼而為整個燈泡貫流式水輪發電機勵磁，應用該勵磁組件的燈泡貫流式水輪發電機電壓波形好，畸變率小，並能夠解決碳粉和銅粉對電機繞組的汙染，提高電機的絕緣壽命；能實現無刷雙頻發電，也能實現無刷變頻發電；通過設置在定子機座內部的擋風組件，與定子上遊法蘭一起構建的單循環的供風單元，縮短了空氣的冷卻行程，避免了熱交換能量的浪費，增強了通風冷卻效果，降低了整個通風系統的能耗，且由於通風通道之間彼此獨立，在形成足夠的風壓的同時，能夠避免多個循環通風在內部的混亂，防止渦流倒風，增強對繞組端部的冷卻，能夠有效的改善軸向風量分布，提高機組的通風散熱效果；通過制動器與制動器底板的可拆卸控制，便於安裝人員在外部的安裝；巧妙的通過制動器拆裝工具，為安裝人員在安裝過程中提供極大的便利且易於調整安裝；優化了安裝工藝，提升了現場安裝的效率，且便於後續的檢修和更換，降低了使用成本。

優選地，為了提升通風散熱的效果，通風組件沿定子機座的軸線共圓周的分布。

優選地，為了簡化連通管道的布置，優化管道佔用空間，兩個所述通風組件組成一通風冷卻單元，所述通風冷卻單元沿定子機座的軸線，夾角為60°的均布。

優選地，為了減少通風冷卻系統的佔用空間，通風組件內部貫穿定子上遊法蘭固定朝炮頭的內腔延伸設置，且與定子機座的內部空腔連通的設置。

優選地，通風組件包括冷卻器、冷卻器通風管、風機通風管和風機，冷卻器和風機固定在定子上遊法蘭上，且間隔分布；冷卻器通風管和風機通風管夾設在冷卻器和風機之間，且分別與之密封連通的設置。

優選地，所述冷卻器貫穿固定在定子上遊法蘭上，朝定子機座的內部空腔延伸的設置；冷卻器通風管與冷卻器密封連通固定，風機安裝在定子機座的環板上，風機通風管與風機連通固定，冷卻器通風管與風機通風管密封連通的設置，通過冷卻器、冷卻器通風管、風機通風管和風機組成一個循環單元，利用風機增加循環風壓，利用冷卻器進行冷、熱風的熱交換，構成一個可循環的，可提供局部通風冷卻的冷卻單元。

優選地，冷卻器為空氣冷卻器，進一步地，為了便於檢修和維護，降低使用成本，上述冷卻器為銅管鋁片式空氣冷卻器。

優選地，擋風組件包括制動器擋風板、圓形擋風板、檢修蓋板和主擋風板，其中，制動器擋風板和圓形擋風板與定子上遊法蘭一體的固定，且共運動的設置；檢修蓋板固定在定子上遊法蘭上，且與通風組件相對立的設置在定子上遊法蘭的另一側；主擋風板與定子機座共軸線的設置，且與檢修蓋板連接成一個密封的整體，以此，通過定子上遊法蘭、制動器擋風板、圓形擋風板、定子機座側板、檢修蓋板和主軸擋風板共同構建便於冷卻空氣進入內部型腔，且能隔絕帶熱量的熱空氣，實現冷卻空氣單循環的冷空氣通道，沒有熱交換能量的浪費；利用擋風板之間的合理布置，增強機組的通風冷卻效果；同時利用制動器擋風板的隔絕設計，防止制動粉塵等汙染物進入通風路線中，引起的機組汙染，延長了整個機組的使用壽命，杜絕了因為粉塵或者顆粒進入發電機組內部帶來的安全隱患。

優選地，制動器擋風板和圓形擋風板固定在定子上遊法蘭上，且分設在冷卻器的周側密封的設置，避免在冷卻器的周側面形成冷卻迴路；

更進一步地，為了避免風機在作業過程，其固定底座出現的縫隙，檢修蓋板固定在定子機座上，且與風機相對應的布置。

優選地，勵磁組件包括發電機定子、發電機轉子、勵磁機定子和勵磁機轉子，其中，發電機定子嵌固在定子機座的內部同軸的設置，且與定子機座共軸線的布置；勵磁機定子通過支架固定在定子機座上，且與固定在發電機轉子上的勵磁機轉子同軸的布置；勵磁機定子與外接電源連通的設置，勵磁機轉子與發電機轉子連通，以此，勵磁機定子通過外部電源發出的電能經過晶閘管給其供電，勵磁機轉子產生相應的勵磁電流，所述勵磁機轉子感生出的電勢、電流，為發電機轉子提供勵磁，形成為整個燈泡貫流式水輪發電機組的勵磁組件，應用該勵磁組件的燈泡貫流式水輪發電機電壓波形好，畸變率小，並能夠解決碳粉和銅粉對電機繞組的汙染，提高電機的絕緣壽命。

優選地，所述勵磁機定子為交流勵磁機定子，所述勵磁機轉子為交流勵磁機轉子。

優選地，電樞繞組在勵磁機轉子上，勵磁繞組在定子上，所述勵磁機轉子和勵磁機定子構建水輪發電機組的勵磁單元，通過外接的電源，對勵磁機定子上的勵磁繞組提供勵磁，其勵磁機轉子電樞繞組在電磁感應下發出交流電。

優選地，發電機定子和發電機轉子構建成為水輪發電機組的電力輸出單元，其中，主發電機電樞繞組在發電機定子，主發電機的勵磁繞組在發電機轉子上。

優選地，為了便於在電機起動和再整步過程中，控制起動迴路開通，使電機具有完全對稱的異步驅動轉矩，勵磁組件還包括固定在定子機座內部，與勵磁機電器連通的旋轉整流器。

優選地，沿定子機座的徑向，遠離定子機座軸線的方向，旋轉整流器、勵磁機轉子和勵磁機定子順序的布置。

優選地，沿定子機座的徑向，遠離定子機座軸線的方向，旋轉整流器、勵磁機轉子和勵磁機定子依次的布置。

優選地，為了便捷和快速的實現制動器的拆裝，制動組件夾設在泡頭和定子機座之間，沿定子機座的軸向延伸；以此，巧妙的利用炮頭內部空間，便捷和快速的實現安裝、檢修和維護。

優選地，制動組件包括制動器和制動器底板，其中，制動器底板貫穿定子上遊法蘭，且與之可拆卸的固定；制動器貫穿制動器底板固定，且相對於制動器底板位置可調的設置。

優選地，為了提高制動器在制動過程中的平穩性和可靠性，制動器和制動器底板共軸線的設置；以此，通過可拆卸固定的制動器底板，以及相對於制動器底板位置可調的制動器，既便於制動器的安裝、調試，又便於後續的保養和維護，能夠節約安裝空間，提高工作效率，提高了發電機機組的制動性能，且具有制動性能穩定、安裝便利和成本低廉等優點。

優選地，為了便捷和快速的實現制動器的拆裝，制動組件還包括用來拆裝制動器的拆裝工具，所述拆裝工具可拆卸的與制動器底板固定，且與制動器可驅動的連接；此，需要安裝或者拆卸制動器，只需通過拆裝工具固定制動器底板後，配合行車即可拆裝制動器，從而簡化了制動器的安裝和調試的工藝，且具有安裝便利和成本低等優點。

本發明另一目的在於提供一種用來安裝上述制動系統的安裝方法，所述制動系統的安裝方法包括以下步驟:

步驟a：將制動器固定於制動器底板上；

步驟b：制動器拆裝工具固定於制動器底板上；

步驟c：通過行車起吊拆裝工具；

步驟d：通過控制拆裝工具將制動器與制動器底板固定於定子機座上；

步驟e：拆除拆裝工具，完成制動器的安裝。

綜上所述，採用本發明的燈泡貫流式水輪機能夠達到以下幾點有益效果：

1、本發明的燈泡貫流式水輪機通過將外部電源發出的電能經過晶閘管給勵磁機定子供電，勵磁機轉子產生相應的勵磁電流，經過旋轉整流器整流後輸出直流電流為發電機轉子供電，發電機轉子產生相應的勵磁電流為整個燈泡貫流式發電機勵磁，應用該勵磁組件的燈泡貫流式水輪發電機電壓波形好，畸變率小，並能夠解決碳粉和銅粉對電機繞組的汙染，提高電機的絕緣壽命；能實現無刷雙頻發電，也能實現無刷變頻發電；雙頻變頻無刷同步發電機能使雙頻發電和變頻發電實現無刷化，取消了滑環電刷，無火花高頻幹擾，無滑環與炭刷磨損問題；發電時工頻和中頻電壓互不幹擾，電壓波形下弦性好，供電品質優良；發電機可靠性高，維護簡單，容易實現電站的智能自動化控制；

2、本發明的燈泡貫流式水輪機通過冷卻器、冷卻器通風管、風機通風管和風機組成一個循環單元，利用冷卻器進行冷、熱風的熱交換，構成一個可循環的，可提供局部通風冷卻的冷卻單元；由於通風通道之間彼此獨立，在形成足夠的風壓的同時，能夠避免多個循環通風在內部的混亂，防止渦流倒風，增強對繞組端部的冷卻，能夠有效的改善軸向風量分布，提高機組的通風散熱效果；通過定子上遊法蘭、制動器擋風板、圓形擋風板、定子機座側板、檢修蓋板和主軸擋風板共同構建便於冷卻空氣進入內部型腔，且能隔絕帶熱量的熱空氣，實現冷卻空氣單循環的冷空氣通道，沒有熱交換能量的浪費；利用擋風板之間的合理布置，增強機組的通風冷卻效果；同時利用制動器擋風板的隔絕設計，防止制動粉塵等汙染物進入通風路線中，引起的機組汙染，延長了整個機組的使用壽命，杜絕了因為粉塵或者顆粒進入發電機組內部帶來的安全隱患；

3、本發明的燈泡貫流式水輪機通過制動器與制動器底板的可拆卸控制，便於安裝人員在外部的安裝，解決了傳統需在機組內部狹小空間進行安裝制動器的困難，且易於檢修更換；同時考慮到制動器及制動器底板的重量，巧妙的通過制動器拆裝工具，為安裝人員在安裝過程中提供極大的便利且易於調整安裝；通過設置可拆卸的制動組件，簡化了整個發電機組的結構，節省了安裝空間，且通過可拆卸的設置，優化了安裝工藝，提升了現場安裝的效率，且便於後續的檢修和更換，降低了使用成本。

說明書附圖

圖1為本發明提供的燈泡貫流式水輪發電機的結構示意圖；

圖2為本發明提供的泡貫流式水輪發電機的另一實施方式的結構示意圖；

圖3為本發明提供的燈泡貫流式水輪發電機的結構示意圖；

圖4為本發明提供的燈泡貫流式水輪發電機的通風組件的結構示意圖；

圖5為本發明提供的燈泡貫流式水輪發電機的擋風組件的結構示意圖；

圖6為本發明提供的燈泡貫流式水輪發電機的勵磁組件的結構示意圖；

圖7為本發明提供的燈泡貫流式水輪發電機的勵磁組件的結構放大示意圖；

圖8為本發明提供的燈泡貫流式水輪發電機的制動組件的結構示意圖；

圖9為本發明提供的燈泡貫流式水輪發電機的制動組件的結構放大示意圖。

下面結合實施方式及附圖對本發明作進一步詳細、完整地說明。

為了便於描述，在這裡可以使用空間相對術語，如「在……之上」、「在……上方」、「在……上表面」、「上面的」等，用來描述如在圖中所示的一個器件或特徵與其他器件或特徵的空間位置關係。應當理解的是，空間相對術語旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的器件被倒置，則描述為「在其他器件或構造上方」或「在其他器件或構造之上」的器件之後將被定位為「在其他器件或構造下方」或「在其他器件或構造之下」。因而，示例性術語「在……上方」可以包括「在……上方」和「在……下方」兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉90度或處於其他方位)，並且對這裡所使用的空間相對描述作出相應解釋。

如圖1和圖2所示，為本發明提供的一種燈泡貫流式水輪發電機的通風冷卻系統的優選實施方式的結構示意圖，該通風冷卻系統能增強通風冷卻效果，降低通風能耗，防止制動粉塵等汙染物進入密閉自循環通風路線中的通風冷卻系統，能夠形成足夠的風壓、防止渦流倒風，增強對繞組端部的冷卻和改善軸向風量分布，提高機組的通風散熱效果。一種優選地實施方式中，如圖1所示，該通風冷卻系統包括：一體固定且共運動設置的泡頭10和定子機座20，固定在定子機座20內的發電機本體，以及夾設在定子機座20和泡頭10之間的定子上遊法蘭21，還包括至少一組通風組件30和至少一組擋風組件40，其中，多個通風組件30固定在定子上遊法蘭21上，且共圓周的間隔均布；擋風組件40可拆卸的固定在定子機座20的內部，與定子上遊法蘭21共同構建成與通風組件30連通，且彼此之間獨立的單循環的供風單元；以此，通過設置在定子機座20內部的擋風組件40，與定子上遊法蘭21一起構建的單循環的供風單元，縮短了空氣的冷卻行程，避免了熱交換能量的浪費，增強了通風冷卻效果，降低了整個通風系統的能耗，且由於通風通道之間彼此獨立，在形成足夠的風壓的同時，能夠避免多個循環通風在內部的混亂，防止渦流倒風，增強對繞組端部的冷卻，能夠有效的改善軸向風量分布，提高機組的通風散熱效果。

定子機座20可以為各種適當的結構，通常為鋼板拼焊成型，為整個燈泡貫流式水輪發電機組提供足夠的剛度來承載運行過程中的各種載荷。

優選地，為了提升通風散熱的效果，通風組件30沿定子機座20的軸線共圓周的分布；進一步地，為了簡化連通管道的布置，優化管道佔用空間，兩個通風組件30組成一通風冷卻單元；進一步地，該通風冷卻單元沿定子機座20的軸線，夾角為60°的均布。

為了減少通風冷卻系統的佔用空間，優選地，如圖1所示，通風組件30內部貫穿定子上遊法蘭21朝泡頭10的內腔延伸固定，且與定子機座20的內部空腔連通的設置。

通風組件30可以為各種適當的結構，通常由面板和支撐筋焊接而成，從而具有足夠的剛度來裝載和承受不確定的位置載荷，優選地，如圖3和圖4所示，包括冷卻器31、冷卻器通風管32、風機通風管33和風機34，冷卻器31和風機34固定在定子上遊法蘭21上，且間隔分布，冷卻器通風管32和風機通風管33夾設在冷卻器31和風機34之間，且分別與之密封連通的設置。具體地，所述冷卻器31貫穿固定在定子上遊法蘭21上，朝定子機座20的內部空腔延伸的設置；冷卻器通風管32與冷卻器31密封連通固定，風機34安裝在定子上遊法蘭21上，風機通風管33與風機34連通固定，冷卻器通風管32與風機通風管33密封連通的設置。以此，通過冷卻器、冷卻器通風管、風機通風管和風機組成一個循環單元，利用風機增加循環風壓，利用冷卻器進行冷、熱風的熱交換，構成一個可循環的，可提供局部通風冷卻的冷卻單元。

優選地，上述冷卻器31為空氣冷卻器；進一步地，為了便於檢修和維護，降低使用成本，上述冷卻器31為穿片脹接式空氣冷卻器。

綜上所述，本發明公開的實施例中提供的通風組件，通過冷卻器、冷卻器通風管、風機通風管和風機組成一個循環單元，利用冷卻器進行冷、熱風的熱交換，構成一個可循環的，可提供局部通風冷卻的冷卻單元。

由面板和支撐筋焊接而成的擋風組件40可以為各種適當的結構，優選地，如圖3和圖5所示，包括制動器擋風板41、圓形擋風板42、檢修蓋板43和主擋風板44，其中，制動器擋風板41和圓形擋風板42與定子上遊法蘭21一體的固定，且共運動的設置；檢修蓋板43固定在定子上遊法蘭21上，且與通風組件30相對立的設置在定子上遊法蘭21的另一側；主擋風板44與定子機座20共軸線的設置，且與檢修蓋板43連接成一個密封的整體，以此，通過定子上遊法蘭、制動器擋風板、圓形擋風板、定子機座側板、檢修蓋板和主軸擋風板共同構建便於冷卻空氣進入內部型腔，且能隔絕帶熱量的熱空氣，實現冷卻空氣單循環的冷空氣通道，沒有熱交換能量的浪費；利用擋風板之間的合理布置，增強機組的通風冷卻效果；同時利用制動器擋風板的隔絕設計，防止制動粉塵等汙染物進入通風路線中，引起的機組汙染，延長了整個機組的使用壽命，杜絕了因為粉塵或者顆粒進入發電機組內部帶來的安全隱患。

制動器擋風板41和圓形擋風板42可拆卸的固定在定子上遊法蘭21上，且與之密封的連接，以此，能夠實現定子機座的外周側較好的密封。

進一步地，制動器擋風板41和圓形擋風板42固定在定子上遊法蘭21上，且分設在冷卻器31的周側密封的設置，避免在冷卻器31的周側由於密封不嚴導致的冷卻迴路。

優選地，為了避免檢修通風孔漏風，檢修蓋板43固定在定子上遊法蘭21上，且與風機34相對應的布置。

本發明提供的優選實施方式中的冷卻通風系統原理：

風機產生帶氣流，經過風機通風管和冷卻器通風管後，為冷卻器中的冷空氣提供風壓，使得帶壓的冷卻空氣沿著制動器擋風板和定製上遊法蘭共同圍成的通道進入內腔，能夠對繞組端部實現有效的冷卻，經過機組內部的帶熱量的空氣在圓形擋風板、檢修蓋板和主擋風板的共同作用下排出，以此，完成對機組內部的單循環冷卻。

綜上所述，本發明提供的燈泡貫流式水輪發電機的通風冷卻系統，通過冷卻器、冷卻器通風管、風機通風管和風機組成一個循環單元，利用冷卻器進行冷、熱風的熱交換，構成一個可循環的，可提供局部通風冷卻的冷卻單元；由於通風通道之間彼此獨立，在形成足夠的風壓的同時，能夠避免多個循環通風在內部的混亂，防止渦流倒風，增強對繞組端部的冷卻，能夠有效的改善軸向風量分布，提高機組的通風散熱效果；通過定子上遊法蘭、制動器擋風板、圓形擋風板、定子機座側板、檢修蓋板和主軸擋風板共同構建便於冷卻空氣進入內部型腔，且能隔絕帶熱量的熱空氣，實現冷卻空氣單循環的冷空氣通道，沒有熱交換能量的浪費；利用擋風板之間的合理布置，增強機組的通風冷卻效果；同時利用制動器擋風板的隔絕設計，防止制動粉塵等汙染物進入通風路線中，引起的機組汙染，延長了整個機組的使用壽命，杜絕了因為粉塵或者顆粒進入發電機組內部帶來的安全隱患。

在上述實施例的基礎上，一種具體的實施例中，固定在定子機座20內的發電機本體還包括勵磁組件50，該勵磁組件50與定子機座20共軸線的設置；通過將外部電源發出的電能經過晶閘管給勵磁組件供電，勵磁組件產生相應的勵磁電流後，為整個主發電機本體提供勵磁電流，繼而為整個燈泡貫流式水輪發電機勵磁，應用該勵磁組件的燈泡貫流式水輪發電機電壓波形好，畸變率小，並能夠解決碳粉和銅粉對電機繞組的汙染，提高電機的絕緣壽命；能實現無刷雙頻發電，也能實現無刷變頻發電。

具體地，如圖6和圖7所示，勵磁組件50包括發電機定子51、發電機轉子52、勵磁機定子53和勵磁機轉子54，其中，發電機定子51嵌固在定子機座20的內部同軸的設置，且與定子機座20共軸線的布置；勵磁機定子53通過支架固定在定子機座20上，且與固定在發電機轉子52上的勵磁機轉子54同軸的布置；勵磁機定子53與外接電源連通的設置，勵磁機轉子54與發電機轉子52連通，以此，勵磁機定子通過外部電源發出的電能經過晶閘管給其供電，勵磁機轉子產生相應的勵磁電流，所述勵磁機轉子感生出的電勢、電流，為發電機轉子提供勵磁，形成為整個燈泡貫流式水輪發電機組的勵磁組件，應用該勵磁組件的燈泡貫流式水輪發電機電壓波形好，畸變率小，並能夠解決碳粉和銅粉對電機繞組的汙染，提高電機的絕緣壽命。

進一步地，所述勵磁機定子53為交流勵磁機定子，所述勵磁機轉子54為交流勵磁機轉子；優選地，電樞繞組在勵磁機轉子54上，勵磁繞組在定子53上，勵磁機轉子54和勵磁機定子53構建成水輪發電機組的勵磁單元；以此，通過外接的電源，對勵磁機定子上的勵磁繞組提供勵磁，其勵磁機轉子電樞繞組在電磁感應下發出交流電；

優選地，發電機定子51和發電機轉子52構建成為水輪發電機組的電力輸出單元，其中，主發電機電樞繞組在發電機定子51，主發電機的勵磁繞組在發電機轉子52上。

為了便於在電機起動和再整步過程中，控制起動迴路開通，使電機具有完全對稱的異步驅動轉矩，還包括固定在定子機座20內部，與勵磁機電器連通的旋轉整流器55。

優選地，為了優化勵磁組件的佔用空間，沿定子機座20的徑向，遠離定子機座20軸線的方向，旋轉整流器55、勵磁機轉子54和勵磁機定子53順序的布置；進一步地，沿定子機座20的徑向，遠離定子機座20軸線的方向，旋轉整流器55、勵磁機轉子54和勵磁機定子53依次的布置。

上述勵磁組件的工作原理：

由勵磁機轉子54和勵磁機定子53組成燈泡貫流式水輪發電機的勵磁機部分，通過外接的電源為整個燈泡貫流式水輪發電機勵磁提供勵磁後，勵磁機轉子54的電樞組發出交流電，經過整流後向主發電機轉子52的勵磁繞組供電，從而使主發電機定子51的電樞繞組感應出所需的交流電來。

綜上所述，通過將外部電源發出的電能經過晶閘管給勵磁機定子供電，勵磁機轉子產生相應的勵磁電流，經過旋轉整流器整流後輸出直流電流為發電機轉子供電，發電機轉子產生相應的勵磁電流為整個燈泡貫流式發電機勵磁，應用該勵磁組件的燈泡貫流式水輪發電機電壓波形好，畸變率小，並能夠解決碳粉和銅粉對電機繞組的汙染，提高電機的絕緣壽命；能實現無刷雙頻發電，也能實現無刷變頻發電。雙頻變頻無刷同步發電機能使雙頻發電和變頻發電實現無刷化，取消了滑環電刷，無火花高頻幹擾，無滑環與炭刷磨損問題；發電時工頻和中頻電壓互不幹擾，電壓波形下弦性好，供電品質優良；發電機可靠性高，維護簡單，容易實現電站的智能自動化控制。

作為本實施例的另一種較佳的方案，為了現場較快的安裝，以及整個燈泡貫流式發電機的檢修，如圖8和圖9所示，還包括可拆卸的固定在定子上遊法蘭21上，朝向發電機本體延伸設置的制動組件60，通過設置可拆卸的制動組件，簡化了整個發電機組的結構，節省了安裝空間，通過可拆卸的設置，優化了安裝工藝，提升了現場安裝的效率，且便於後續的檢修和更換，降低了使用成本。

優選地，制動組件60夾設在泡頭10和定子機座20之間，沿定子機座20的軸向延伸，以此，巧妙的利用炮頭內部空間，便捷和快速的實現安裝、檢修和維護。

制動組件60可以為各種適當的結構，在本發明優選地實施方式中，包括制動器61和制動器底板62，其中，制動器底板62貫穿定子上遊法蘭21，且與之可拆卸的固定；制動器61貫穿制動器底板62固定，且相對於制動器底板62位置可調的設置；進一步地，為了提高制動器在制動過程中的平穩性和可靠性，制動器61和制動器底板62共軸線的設置；以此，通過可拆卸固定的制動器底板，以及相對於制動器底板位置可調的制動器，既便於制動器的安裝、調試，又便於後續的保養和維護，能夠節約安裝空間，提高工作效率，提高了發電機機組的制動性能，且具有制動性能穩定、安裝便利和成本低廉等優點。

可選地，為了便捷和快速的實現制動器的拆裝，制動組件60還包括用來拆裝制動器61的拆裝工具63，該拆裝工具63可拆卸的與制動器底板62固定，且與制動器61可驅動的連接，以此，需要安裝或者拆卸制動器，只需通過拆裝工具固定制動器底板後，配合行車即可拆裝制動器，從而簡化了制動器的安裝和調試的工藝，且具有安裝便利和成本低等優點。

本發明優選實施方式中提供制動器系統中，通過制動器與制動器底板的可拆卸控制，便於安裝人員在外部的安裝，解決了傳統需在機組內部狹小空間進行安裝制動器的困難，且易於檢修更換；同時考慮到制動器及制動器底板的重量，巧妙地設了制動器拆裝工具，為安裝人員在安裝過程中提供極大的便利且易於調整安裝。

現對制動器的安裝方法舉例說明，通過制動器與制動器底板的可拆卸控制，便於安裝人員在外部的安裝，解決了傳統需在機組內部狹小空間進行安裝制動器的困難，且易於檢修更換，其中制動器的安裝方法包括以下步驟：

步驟a：將制動器61固定於制動器底板62上

步驟b：制動器拆裝工具63固定於制動器底板62上

步驟c：通過行車起吊拆裝工具63

步驟d：通過控制拆裝工具63將制動器61與制動器底板62固定於定子機座20上

步驟e：拆除拆裝工具63，完成制動器的安裝。

綜上所述，將制動器獨立成可拆卸的部件，優化了傳動燈泡貫流式水輪發電機制動器的結構，通過設置可拆卸的制動組件，簡化了整個發電機組的結構，節省了安裝空間，且通過可拆卸的設置，優化了安裝工藝，提升了現場安裝的效率，且便於後續的檢修和更換，降低了使用成本。

最後有必要在此說明的是：以上實施例只用於對本發明的技術方案作進一步詳細地說明，不能理解為對本發明保護範圍的限制，本領域的技術人員根據本發明的上述內容作出的一些非本質的改進和調整均屬於本發明的保護範圍。