RU81773U1 - MICROHES WITH A HIGHLY USED GENERATOR - Google Patents
MICROHES WITH A HIGHLY USED GENERATOR Download PDFInfo
- Publication number
- RU81773U1 RU81773U1 RU2008135104/22U RU2008135104U RU81773U1 RU 81773 U1 RU81773 U1 RU 81773U1 RU 2008135104/22 U RU2008135104/22 U RU 2008135104/22U RU 2008135104 U RU2008135104 U RU 2008135104U RU 81773 U1 RU81773 U1 RU 81773U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- generator
- model
- utility
- stator
- jacket
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 4
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 238000004382 potting Methods 0.000 claims description 2
- 244000144972 livestock Species 0.000 abstract description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract description 2
- 238000009395 breeding Methods 0.000 abstract 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 229910000737 Duralumin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000004210 cathodic protection Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
Полезная модель «МикроГЭС с высокоиспользованным генератором относится к области энергетики, а именно к нетрадиционным возобновляемым источникам энергии и может быть использована для электрификации труда и быта населения, проживающего в районах, не имеющих постоянное электроснабжение: небольшие поселки, чабаны отгонного животноводства, посты пограничной службы, лесники, базы отдыха, геологические партии и др. Задача полезной модели в разработке и создании более облегченного, упрощенного, безопасного и надежного варианта конструкции МкГЭС с улучшенными условиями охлаждения генератора. Предлагаемая полезная модель обладает рядом преимуществ: - Уменьшение на 30-50% по весу и стоимости по сравнению с аналогами; - Удобство сборки и демонтажа для профилактики, ремонта и транспортировки. - Увеличение безопасности, надежности и простоты эксплуатации и области эффективного использования по мощности до 100 кВт.Utility model “Micro-hydroelectric power station with a highly used generator relates to the field of energy, namely to non-traditional renewable energy sources and can be used to electrify the work and life of people living in areas that do not have constant power supply: small villages, shepherds of livestock breeding, border posts, foresters, recreation centers, geological parties, etc. The task of a utility model in the development and creation of a more lightweight, simplified, safe and reliable design option MKGES with improved conditions for cooling the generator. The proposed utility model has several advantages: - Reduction of 30-50% by weight and cost compared to peers; - Convenience of assembly and disassembly for prevention, repair and transportation. - Increased safety, reliability and ease of operation and the field of efficient use of power up to 100 kW.
Description
Полезная модель «МикроГЭС с высокоиспользованным генератором» относится к области энергетики, а именно к нетрадиционным возобновляемым источникам энергии. Она может быть использована для электрификации труда и быта населения, проживающего в районах, не имеющих постоянного энергоснабжения (небольшие населенные пункты горных районов, подсобные хозяйства, чабаны отгонного животноводства, пограничные заставы, геологические партии, насосные станции для подачи воды в населенные пункты и коллективные сады, лесничества, станции катодной защиты (газопроводов, нефтепроводов), станции автозаправки и зарядки аккумуляторов, космостанции и т.д.).The utility model “Micro hydroelectric power station with a highly used generator” refers to the field of energy, namely to non-traditional renewable energy sources. It can be used to electrify the work and life of people living in areas that do not have a constant power supply (small settlements in mountainous areas, subsidiary farms, shepherds for livestock raising, border outposts, geological parties, pumping stations for supplying water to settlements and collective gardens , forestry, cathodic protection stations (gas pipelines, oil pipelines), gas station and battery charging, space stations, etc.).
Одним из аналогов является МкГЭС Харьковского турбинного завода им. Кирова (1, 2). В ней рабочее колесо пропеллерного типа встроено в генератор с полым ротором. Агрегат прямоточный. В водоподводящем и отводящем патрубке полого корпуса ротора закреплены лопатки направляющего аппарата и специальные опоры с обтекателями, в которых расположены рационально-упорные подшипники вала рабочего колеса. В качестве генератора используется асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. Активные узлы ротора генератора укреплены на лопастях рабочего колеса турбины. В качестве источника реактивной мощности для него применена батарея конденсаторов. Для регулирования мощности, частоты и напряжения использована дополнительная управляемая балластная нагрузка.One of the analogues is MKGES Kharkov Turbine Plant named after Kirov (1, 2). In it, the propeller-type impeller is built into the hollow-rotor generator. Direct-flow unit. In the water supply and outlet pipe of the hollow rotor body, the vanes of the guide apparatus and special bearings with fairings are fixed, in which rational-thrust bearings of the impeller shaft are located. A squirrel-cage induction motor is used as a generator. The active components of the generator rotor are mounted on the blades of the turbine impeller. A capacitor bank is used for it as a source of reactive power. An additional controlled ballast load was used to control power, frequency and voltage.
Недостатками данной МкГЭС являются: сложность конструкции, характеризующаяся расположением рабочего колеса внутри вала ротора генератора и связанная с этим борьба с попаданием влаги в электрическую часть (обмотки статора и ротора); необходимость увеличения диаметра вала генератора для размещения рабочего колеса и обеспечения через него The disadvantages of this MHPP are: design complexity, characterized by the location of the impeller inside the rotor shaft of the generator and the associated struggle with moisture from entering the electrical part (stator and rotor windings); the need to increase the diameter of the generator shaft to accommodate the impeller and ensure through it
требуемого расхода воды и, соответственно, мощности МкГЭС; ухудшение условий охлаждения статора из-за вынужденного исключения вентилятора, что вызывает необходимость снижения тока в его обмотке или, соответственно, увеличения сечения, а значит, размеров, веса и стоимости агрегата; увеличение центробежных сил с увеличением диаметра и массы ротора при креплении на лопастях рабочего колеса активных электрических узлов. Это требует увеличение их прочности, особенно при пропеллерном рабочем колесе, для которого характерна значительная частота вращения при аварийных снижениях (сбросах) нагрузки (4).the required water flow rate and, accordingly, the capacity of MkHPP; deterioration of the stator cooling conditions due to the forced exclusion of the fan, which necessitates a reduction in the current in its winding or, accordingly, an increase in the cross section, and hence the size, weight and cost of the unit; an increase in centrifugal forces with an increase in the diameter and mass of the rotor when fastening active electrical units on the impeller blades. This requires an increase in their strength, especially with a propeller impeller, which is characterized by a significant rotational speed during emergency load drops (drops) (4).
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемым результатам является МкГЭС, созданная в соответствии с патентом №1780551 A3 F03B 13/00. (3) Суть конструкции состоит в том, что с сердечника статорной стали снимается толстостенный корпус (станина) и вместо него плотно, ликвидировав воздушный зазор, надевается «рубашка» из материала повышенной теплопроводности (например, из дюралюминия или нержавеющей стали). С ротора снимается вентилятор. Заменяются открытые (для входа и выхода воздуха) передняя и задняя подшипниковые крышки на закрытые. Место их соединения с «рубашкой», вывод электрических проводов из «рубашки», выход вала ротора генератора к рабочему колесу турбины выполняются со специальными уплотнениями. Полученная капсула с генератором вмонтирована в отсасывающей трубе гидротурбины на распорках.The closest in technical essence and the achieved results is MKGES, created in accordance with patent No. 1780551 A3 F03B 13/00. (3) The essence of the design is that a thick-walled case (bed) is removed from the core of the stator steel and instead of it tightly, eliminating the air gap, a “shirt” is made of material with increased thermal conductivity (for example, duralumin or stainless steel). The fan is removed from the rotor. Open (for air inlet and outlet) front and rear bearing caps are replaced by closed ones. The place of their connection with the “jacket”, the output of electrical wires from the “jacket”, the output of the generator rotor shaft to the turbine impeller are made with special seals. The resulting capsule with a generator is mounted in a suction pipe of a hydraulic turbine on struts.
Недостатком данной МкГЭС является трудность эксплуатации, связанная с использованием сложных уплотнений для изоляции капсулы с электрогенератором от влаги, а также трудоемкость ее разборки и сборки для осмотра, ремонта. Кроме того, область эффективного использования этой конструкции ограничена мощностью до 50 кВт.The disadvantage of this MHPP is the difficulty of operation associated with the use of complex seals to isolate the capsule with the electric generator from moisture, as well as the complexity of disassembling and assembling it for inspection and repair. In addition, the effective use of this design is limited to up to 50 kW.
Задача предлагаемой полезной модели в повышении надежности, безопасности, упрощении эксплуатации, расширении зоны эффективного использования по мощности.The objective of the proposed utility model is to increase reliability, safety, simplify operation, and expand the zone of efficient use of power.
Технический результат - повышение эффективности работы МкГЭС за счет улучшения условий охлаждения генератора, увеличения безопасности, надежности, удобства в сборке и демонтаже при транспортировке, увеличение относительной величины мощности.The technical result is an increase in the efficiency of the MHPP by improving the cooling conditions of the generator, increasing safety, reliability, ease of assembly and dismantling during transportation, increasing the relative value of power.
Технический результат достигается тем, что высокоиспользованный генератор выносится из водопотока (отсасывающей трубы) турбины наружу и соединяется с валом гидротурбины, выведенным через колено отсасывающей трубы.The technical result is achieved by the fact that a highly used generator is carried out of the water stream (suction pipe) of the turbine to the outside and connected to the shaft of the turbine output through the elbow of the suction pipe.
Предлагаемая МкГЭС включает гидротурбину с генератором электрического тока, выведенным наружу через колено отсасывающей трубы и соединенным с валом турбины и отличается тем, что станина статора генератора выполнена в виде рубашки, которая плотно одета на пакет статора, к торцам которого приварены фланцы подшипниковых крышек, причем вокруг рубашки создан кожух для образования камеры охлаждения, которая снабжена трубами, подводящими и отводящими охлаждающую воду, при этом генератор выполнен с меньшим диаметром, и удлиненным пакетом статора и сердечником ротора, на наружной поверхности рубашки выполнено рифление глубиной канавок 0,5-1,5 мм и шириной 3-5 мм, а поверхность пакета статора смазывается диэлектрическим заливочным композитом.The proposed MHPP includes a hydraulic turbine with an electric current generator brought out through the elbow of the suction pipe and connected to the turbine shaft and is characterized in that the generator stator bed is made in the form of a jacket, which is tightly fitted on the stator package, to the ends of which are flanged bearing caps, and around jacket created a casing for the formation of a cooling chamber, which is equipped with pipes supplying and discharging cooling water, while the generator is made with a smaller diameter, and an elongated package of one ora and a rotor core on an outer surface of the jacket formed corrugation groove depth 0.5-1.5 mm and 3-5 mm in width, and the stator package surface is lubricated with a dielectric potting composite.
Общий вид МкГЭС с высокоиспользованным генератором представлен на фиг.1, где: 1 - напорный водовод, 2 - статорные колонны турбины, 3 - рабочее колесо, 4 - вал, 5 - соединительная муфта, 6 - корпус статора, 7 -камера охлаждения, 8 - слой теплопроводного композита, 9 - обтекатель, 10 - отсасывающая труба, 11, 12 - подводящая и отводящая охлаждающую воду трубы, 13 - кабель вывода электроэнергии.A general view of the MKHPP with a highly used generator is shown in Fig. 1, where: 1 - pressure pipe, 2 - stator columns of the turbine, 3 - impeller, 4 - shaft, 5 - coupling, 6 - stator housing, 7 - cooling chamber, 8 - a layer of a heat-conducting composite, 9 - a cowling, 10 - a suction pipe, 11, 12 - inlet and outlet cooling water pipes, 13 - electric power output cable.
МкГЭС работает следующим образом. Вода из напорного водовода 1 попадает на рабочее колесо турбины 3 и вращает ротор генератора, соединенного с валом 4 через муфту 5. Вал турбины выведен наружу из отсасывающей трубы 10. На статоре генератора выполнена камера MKGES works as follows. Water from the discharge conduit 1 enters the impeller of the turbine 3 and rotates the rotor of the generator connected to the shaft 4 through the coupling 5. The turbine shaft is brought out from the suction pipe 10. A chamber is made on the stator of the generator
охлаждения с плотно надетой на него рубашкой 6 и кожухом 7 вокруг нее с щелью. Вода в камеру охлаждения подается подводящей и отводящей трубами 11 и 12. На поверхность статорного сердечника нанесен слой теплопроводного диэлектрического композита 8. Электроэнергия подается потребителю со щита управления и распределения.cooling with a tightly worn jacket 6 and a casing 7 around it with a slit. Water is supplied to the cooling chamber by supply and exhaust pipes 11 and 12. A layer of heat-conducting dielectric composite 8 is applied to the surface of the stator core. Electricity is supplied to the consumer from the control and distribution panel.
Предлагаемая полезная модель обладает рядом преимуществ:The proposed utility model has several advantages:
- Уменьшение на 30-50% по весу и стоимости по сравнению с аналогами;- A decrease of 30-50% by weight and cost compared to peers;
- Удобство сборки и демонтажа для профилактики, ремонта и транспортировки.- Convenience of assembly and disassembly for prevention, repair and transportation.
- Увеличение безопасности, надежности и простоты эксплуатации и области эффективного использования по мощности до 100 кВт.- Increased safety, reliability and ease of operation and the field of efficient use of power up to 100 kW.
Библиографические данныеBibliographic data
1. Микрогидроэлектростанции (рекламный проспект Харьковского турбинного завода).1. Microhydroelectric power plants (advertising brochure of the Kharkov Turbine Plant).
2. Микрогидроэлектростанции (рекламный лист), НПО «Турбоатом», Украина, 310323, Харьков - 323.2. Microhydroelectric power plants (advertisement), NPO Turboatom, Ukraine, 310323, Kharkov - 323.
3. Патент РФ 1780551 A3, F03В 13/00 Тамадаев A.M. и др.3. RF patent 1780551 A3, F03В 13/00 Tamadaev A.M. and etc.
4. Щапов Н.М. Турбинное оборудование гидроэлектростанций. ГЭИ, М-л, 1961.4. Schapov N.M. Turbine equipment of hydroelectric power stations. SEI, Ml, 1961.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008135104/22U RU81773U1 (en) | 2008-08-28 | 2008-08-28 | MICROHES WITH A HIGHLY USED GENERATOR |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008135104/22U RU81773U1 (en) | 2008-08-28 | 2008-08-28 | MICROHES WITH A HIGHLY USED GENERATOR |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU81773U1 true RU81773U1 (en) | 2009-03-27 |
Family
ID=40543302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008135104/22U RU81773U1 (en) | 2008-08-28 | 2008-08-28 | MICROHES WITH A HIGHLY USED GENERATOR |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU81773U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2603882C1 (en) * | 2015-06-24 | 2016-12-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс" (ФГОУ ВПО "Госуниверситет-УНПК") | Distributor of microhydropower plant |
-
2008
- 2008-08-28 RU RU2008135104/22U patent/RU81773U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2603882C1 (en) * | 2015-06-24 | 2016-12-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс" (ФГОУ ВПО "Госуниверситет-УНПК") | Distributor of microhydropower plant |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2302766B1 (en) | A hydroelectric turbine with coil cooling | |
| US4367890A (en) | Turbine set with a generator feeding a network of constant frequency | |
| US8080913B2 (en) | Hollow turbine | |
| ATE498069T1 (en) | SUBMERSIBLE ENERGY GENERATION PLANT POWERED BY A WATER CURRENT | |
| CN104389796B (en) | Two-stage impeller embedded submersible axial-flow pump | |
| CN101482083A (en) | Ultra-low specific speed mixed-flow type turbine | |
| CN201723460U (en) | Variable frequency high speed wet-type submersible pump | |
| CN102913393B (en) | Compressed air turbine wind power generator | |
| RU144302U1 (en) | WIND ENGINE | |
| RU81773U1 (en) | MICROHES WITH A HIGHLY USED GENERATOR | |
| US20150008677A1 (en) | Wind turbine with hydraulic motor power generation | |
| CN201339532Y (en) | Small-sized francis turbine generator | |
| CN201202579Y (en) | Water power, wind power and solar integrative power generation floating stage | |
| WO2020008238A1 (en) | Shaft-less turbo-machines & propulsion systems | |
| CN101002017A (en) | Electric generator and turbine generator assembly | |
| CN107178455A (en) | A kind of box recirculated water, electric water can change many shower nozzle impulse turbines | |
| CN201956812U (en) | Direct-drive wind generator with water-cooling rotor and water-cooling system thereof | |
| CN211082288U (en) | An agricultural centrifugal pump with its own generator | |
| CN208534784U (en) | A kind of water cooling high-efficiency water pump | |
| CN102748191A (en) | Integrated through-flow water turbine generator set | |
| AU2016201909A1 (en) | Atmo-Hydro-Electrical system (AHE) - producing hydroelectricity from atmospheric pressure. | |
| CN205477771U (en) | Inflation power generation facility | |
| RU68595U1 (en) | TURBO POWER PLANT | |
| RU154299U1 (en) | HYDRAULIC UNIT RECTANGULAR VAN | |
| CN202811227U (en) | Fluid speed increasing pipeline for wind power generation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20150829 |