本發(fā)明涉及一種燈泡貫流式水輪發(fā)電機，具體說，是涉及能實現(xiàn)無刷雙頻發(fā)電，也能實現(xiàn)無刷變頻發(fā)電；雙頻變頻無刷同步發(fā)電機能使雙頻發(fā)電和變頻發(fā)電實現(xiàn)無刷化，無需滑環(huán)電刷，無火花高頻干擾，無滑環(huán)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(fā)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，主要應用于潮汐電站及江河上的低水頭電站，一般將發(fā)電機與水輪機直聯(lián)，發(fā)電機安裝于燈泡體內(nèi)。由于其結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)簡單，施工方便。

傳統(tǒng)的燈泡貫流式水輪發(fā)電機采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(tǒng)通過勵磁電纜導入到燈泡體內(nèi)部的集電環(huán)碳刷，再導入到主發(fā)電機轉(zhuǎn)子形成磁場。而主發(fā)電機是置入水下類似燈泡形的密閉結(jié)構(gòu)，集電環(huán)碳刷需要經(jīng)常進行維護和更換，同時運行碳刷磨損產(chǎn)生的碳粉會對主發(fā)電機產(chǎn)生污染，破環(huán)定、轉(zhuǎn)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(fā)電機，增加了成本，同時因主發(fā)電機內(nèi)部空間狹小，對集電環(huán)碳刷的維護非常困難，而采用交流勵磁機實現(xiàn)勵磁的結(jié)構(gòu)，占用了發(fā)電機的通風風道，增加了風阻，不利于發(fā)電機在作業(yè)過程中的熱量的散發(fā)，且作業(yè)過程中的粉塵污染物極易進入密閉自循環(huán)通風路線中，直接影響發(fā)電機各元器件的使用壽命。

現(xiàn)有技術中針對泡貫流式水輪發(fā)電機組提出了幾種優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)形式，但都存在各種問題：1、cn201320462960.0提供的燈泡貫流式水輪發(fā)電機集中敞開式通風冷卻系統(tǒng)，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、后冷風擋風板和后熱風擋風板；在定子機座內(nèi)部設有將定子機座內(nèi)部分割出冷風腔和熱風腔的立擋風板和轉(zhuǎn)子支架，通過將空冷器、風機分別集中統(tǒng)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(tǒng)，其冷風經(jīng)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(fā)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(huán)、與中間環(huán)擋風板引入到冷卻器進行降溫，降溫后的冷空氣通過導風筒被斜風流機吸入到發(fā)電機轉(zhuǎn)子支架，擋風板、轉(zhuǎn)子支架與轉(zhuǎn)子擋風板形成擋風結(jié)構(gòu)，讓發(fā)電機內(nèi)部與冷卻通道形成一個空氣的循環(huán)系統(tǒng)，然而采用此種結(jié)構(gòu)的發(fā)電機通風裝置，在實際應用過程中，其空氣經(jīng)過多個工作區(qū)域后，攜帶工作部件在工作中由于磨損帶來的顆粒，直接通過密閉的通風冷卻循環(huán)系統(tǒng)，再次進入工作區(qū)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(fā)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(fā)電機的圓盤型前機架先裝配后，并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(xiàn)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，且后續(xù)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(fā)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(fā)電機本體；所述發(fā)電機本體的中部設置有主軸；所述主軸一部分伸出發(fā)電機本體，其外端設置有皮帶輪；所述主軸大部設置在發(fā)電機本體內(nèi)部，其中間部位設置有飛輪；所述飛輪帶動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動；所述定子設置在轉(zhuǎn)子的外側(cè)；所述制動裝置與轉(zhuǎn)子相連，移動制動裝置可以增大其與轉(zhuǎn)子的摩擦，使轉(zhuǎn)子停止轉(zhuǎn)動，然而采用此種結(jié)構(gòu)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(nèi)部，后續(xù)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(jié)省了安裝空間，優(yōu)化了安裝工藝，提升了現(xiàn)場安裝的效率，且便于后續(xù)的檢修和更換，降低了后續(xù)的使用成本的燈泡貫流式水輪發(fā)電機。

技術實現(xiàn)要素：

燈泡貫流式水輪發(fā)電機組的直徑小、轉(zhuǎn)速低，由轉(zhuǎn)子和風扇等元件所產(chǎn)生的風壓較常規(guī)水輪發(fā)電機的低很多。發(fā)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(xiàn)有技術存在的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種燈泡貫流式水輪發(fā)電機，布置簡單、安裝方便、能節(jié)省了安裝空間，優(yōu)化了安裝工藝，提升了現(xiàn)場安裝的效率，且便于后續(xù)的檢修和更換，降低了后續(xù)的使用成本，能實現(xiàn)無刷雙頻發(fā)電，也能實現(xiàn)無刷變頻發(fā)電；雙頻變頻無刷同步發(fā)電機能使雙頻發(fā)電和變頻發(fā)電實現(xiàn)無刷化，無需滑環(huán)電刷，無火花高頻干擾，無滑環(huán)與炭刷磨損問題。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：

一種燈泡貫流式水輪發(fā)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(nèi)的發(fā)電機本體，以及夾設在定子機座和泡頭之間的定子上游法蘭，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游法蘭上，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(nèi)部，與定子上游法蘭共同構(gòu)建成與通風組件連通，且彼此之間獨立的單循環(huán)的供風單元；所述發(fā)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游法蘭上，朝向發(fā)電機本體延伸設置的制動組件；通過將外部電源發(fā)出的電能經(jīng)過晶閘管給勵磁組件供電，勵磁組件產(chǎn)生相應的勵磁電流后，為整個主發(fā)電機本體提供勵磁電流，繼而為整個燈泡貫流式水輪發(fā)電機勵磁，應用該勵磁組件的燈泡貫流式水輪發(fā)電機電壓波形好，畸變率小，并能夠解決碳粉和銅粉對電機繞組的污染，提高電機的絕緣壽命；能實現(xiàn)無刷雙頻發(fā)電，也能實現(xiàn)無刷變頻發(fā)電；通過設置在定子機座內(nèi)部的擋風組件，與定子上游法蘭一起構(gòu)建的單循環(huán)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(tǒng)的能耗，且由于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(huán)通風在內(nèi)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，便于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于調(diào)整安裝；優(yōu)化了安裝工藝，提升了現(xiàn)場安裝的效率，且便于后續(xù)的檢修和更換，降低了使用成本。

優(yōu)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(yōu)選地，為了簡化連通管道的布置，優(yōu)化管道占用空間，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(yōu)選地，為了減少通風冷卻系統(tǒng)的占用空間，通風組件內(nèi)部貫穿定子上游法蘭固定朝炮頭的內(nèi)腔延伸設置，且與定子機座的內(nèi)部空腔連通的設置。

優(yōu)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游法蘭上，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(yōu)選地，所述冷卻器貫穿固定在定子上游法蘭上，朝定子機座的內(nèi)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(huán)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(huán)單元，利用風機增加循環(huán)風壓，利用冷卻器進行冷、熱風的熱交換，構(gòu)成一個可循環(huán)的，可提供局部通風冷卻的冷卻單元。

優(yōu)選地，冷卻器為空氣冷卻器，進一步地，為了便于檢修和維護，降低使用成本，上述冷卻器為銅管鋁片式空氣冷卻器。

優(yōu)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游法蘭一體的固定，且共運動的設置；檢修蓋板固定在定子上游法蘭上，且與通風組件相對立的設置在定子上游法蘭的另一側(cè)；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，通過定子上游法蘭、制動器擋風板、圓形擋風板、定子機座側(cè)板、檢修蓋板和主軸擋風板共同構(gòu)建便于冷卻空氣進入內(nèi)部型腔，且能隔絕帶熱量的熱空氣，實現(xiàn)冷卻空氣單循環(huán)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，防止制動粉塵等污染物進入通風路線中，引起的機組污染，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(fā)電機組內(nèi)部帶來的安全隱患。

優(yōu)選地，制動器擋風板和圓形擋風板固定在定子上游法蘭上，且分設在冷卻器的周側(cè)密封的設置，避免在冷卻器的周側(cè)面形成冷卻回路；

更進一步地，為了避免風機在作業(yè)過程，其固定底座出現(xiàn)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(yōu)選地，勵磁組件包括發(fā)電機定子、發(fā)電機轉(zhuǎn)子、勵磁機定子和勵磁機轉(zhuǎn)子，其中，發(fā)電機定子嵌固在定子機座的內(nèi)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(fā)電機轉(zhuǎn)子上的勵磁機轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子與發(fā)電機轉(zhuǎn)子連通，以此，勵磁機定子通過外部電源發(fā)出的電能經(jīng)過晶閘管給其供電，勵磁機轉(zhuǎn)子產(chǎn)生相應的勵磁電流，所述勵磁機轉(zhuǎn)子感生出的電勢、電流，為發(fā)電機轉(zhuǎn)子提供勵磁，形成為整個燈泡貫流式水輪發(fā)電機組的勵磁組件，應用該勵磁組件的燈泡貫流式水輪發(fā)電機電壓波形好，畸變率小，并能夠解決碳粉和銅粉對電機繞組的污染，提高電機的絕緣壽命。

優(yōu)選地，所述勵磁機定子為交流勵磁機定子，所述勵磁機轉(zhuǎn)子為交流勵磁機轉(zhuǎn)子。

優(yōu)選地，電樞繞組在勵磁機轉(zhuǎn)子上，勵磁繞組在定子上，所述勵磁機轉(zhuǎn)子和勵磁機定子構(gòu)建水輪發(fā)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(zhuǎn)子電樞繞組在電磁感應下發(fā)出交流電。

優(yōu)選地，發(fā)電機定子和發(fā)電機轉(zhuǎn)子構(gòu)建成為水輪發(fā)電機組的電力輸出單元，其中，主發(fā)電機電樞繞組在發(fā)電機定子，主發(fā)電機的勵磁繞組在發(fā)電機轉(zhuǎn)子上。

優(yōu)選地，為了便于在電機起動和再整步過程中，控制起動回路開通，使電機具有完全對稱的異步驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，勵磁組件還包括固定在定子機座內(nèi)部，與勵磁機電器連通的旋轉(zhuǎn)整流器。

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

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

優(yōu)選地，為了便捷和快速的實現(xiàn)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(nèi)部空間，便捷和快速的實現(xiàn)安裝、檢修和維護。

優(yōu)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游法蘭，且與之可拆卸的固定；制動器貫穿制動器底板固定，且相對于制動器底板位置可調(diào)的設置。

優(yōu)選地，為了提高制動器在制動過程中的平穩(wěn)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，以及相對于制動器底板位置可調(diào)的制動器，既便于制動器的安裝、調(diào)試，又便于后續(xù)的保養(yǎng)和維護，能夠節(jié)約安裝空間，提高工作效率，提高了發(fā)電機機組的制動性能，且具有制動性能穩(wěn)定、安裝便利和成本低廉等優(yōu)點。

優(yōu)選地，為了便捷和快速的實現(xiàn)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(qū)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后，配合行車即可拆裝制動器，從而簡化了制動器的安裝和調(diào)試的工藝，且具有安裝便利和成本低等優(yōu)點。

本發(fā)明另一目的在于提供一種用來安裝上述制動系統(tǒng)的安裝方法，所述制動系統(tǒng)的安裝方法包括以下步驟:

步驟a：將制動器固定于制動器底板上；

步驟b：制動器拆裝工具固定于制動器底板上；

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于定子機座上；

步驟e：拆除拆裝工具，完成制動器的安裝。

綜上所述，采用本發(fā)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(fā)明的燈泡貫流式水輪機通過將外部電源發(fā)出的電能經(jīng)過晶閘管給勵磁機定子供電，勵磁機轉(zhuǎn)子產(chǎn)生相應的勵磁電流，經(jīng)過旋轉(zhuǎn)整流器整流后輸出直流電流為發(fā)電機轉(zhuǎn)子供電，發(fā)電機轉(zhuǎn)子產(chǎn)生相應的勵磁電流為整個燈泡貫流式發(fā)電機勵磁，應用該勵磁組件的燈泡貫流式水輪發(fā)電機電壓波形好，畸變率小，并能夠解決碳粉和銅粉對電機繞組的污染，提高電機的絕緣壽命；能實現(xiàn)無刷雙頻發(fā)電，也能實現(xiàn)無刷變頻發(fā)電；雙頻變頻無刷同步發(fā)電機能使雙頻發(fā)電和變頻發(fā)電實現(xiàn)無刷化，取消了滑環(huán)電刷，無火花高頻干擾，無滑環(huán)與炭刷磨損問題；發(fā)電時工頻和中頻電壓互不干擾，電壓波形下弦性好，供電品質(zhì)優(yōu)良；發(fā)電機可靠性高，維護簡單，容易實現(xiàn)電站的智能自動化控制；

2、本發(fā)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(huán)單元，利用冷卻器進行冷、熱風的熱交換，構(gòu)成一個可循環(huán)的，可提供局部通風冷卻的冷卻單元；由于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(huán)通風在內(nèi)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；通過定子上游法蘭、制動器擋風板、圓形擋風板、定子機座側(cè)板、檢修蓋板和主軸擋風板共同構(gòu)建便于冷卻空氣進入內(nèi)部型腔，且能隔絕帶熱量的熱空氣，實現(xiàn)冷卻空氣單循環(huán)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，防止制動粉塵等污染物進入通風路線中，引起的機組污染，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(fā)電機組內(nèi)部帶來的安全隱患；

3、本發(fā)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，便于安裝人員在外部的安裝，解決了傳統(tǒng)需在機組內(nèi)部狹小空間進行安裝制動器的困難，且易于檢修更換；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于調(diào)整安裝；通過設置可拆卸的制動組件，簡化了整個發(fā)電機組的結(jié)構(gòu)，節(jié)省了安裝空間，且通過可拆卸的設置，優(yōu)化了安裝工藝，提升了現(xiàn)場安裝的效率，且便于后續(xù)的檢修和更換，降低了使用成本。

說明書附圖

圖1為本發(fā)明提供的燈泡貫流式水輪發(fā)電機的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的泡貫流式水輪發(fā)電機的另一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的燈泡貫流式水輪發(fā)電機的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明提供的燈泡貫流式水輪發(fā)電機的通風組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明提供的燈泡貫流式水輪發(fā)電機的擋風組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明提供的燈泡貫流式水輪發(fā)電機的勵磁組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明提供的燈泡貫流式水輪發(fā)電機的勵磁組件的結(jié)構(gòu)放大示意圖；

圖8為本發(fā)明提供的燈泡貫流式水輪發(fā)電機的制動組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明提供的燈泡貫流式水輪發(fā)電機的制動組件的結(jié)構(gòu)放大示意圖。

下面結(jié)合實施方式及附圖對本發(fā)明作進一步詳細、完整地說明。

為了便于描述，在這里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征與其他器件或特征的空間位置關系。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(gòu)造上方”或“在其他器件或構(gòu)造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件或構(gòu)造下方”或“在其他器件或構(gòu)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(zhuǎn)90度或處于其他方位)，并且對這里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(fā)明提供的一種燈泡貫流式水輪發(fā)電機的通風冷卻系統(tǒng)的優(yōu)選實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，該通風冷卻系統(tǒng)能增強通風冷卻效果，降低通風能耗，防止制動粉塵等污染物進入密閉自循環(huán)通風路線中的通風冷卻系統(tǒng)，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(yōu)選地實施方式中，如圖1所示，該通風冷卻系統(tǒng)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(nèi)的發(fā)電機本體，以及夾設在定子機座20和泡頭10之間的定子上游法蘭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固定在定子上游法蘭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(nèi)部，與定子上游法蘭21共同構(gòu)建成與通風組件30連通，且彼此之間獨立的單循環(huán)的供風單元；以此，通過設置在定子機座20內(nèi)部的擋風組件40，與定子上游法蘭21一起構(gòu)建的單循環(huán)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(tǒng)的能耗，且由于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(huán)通風在內(nèi)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?shù)慕Y(jié)構(gòu)，通常為鋼板拼焊成型，為整個燈泡貫流式水輪發(fā)電機組提供足夠的剛度來承載運行過程中的各種載荷。

優(yōu)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(yōu)化管道占用空間，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(tǒng)的占用空間，優(yōu)選地，如圖1所示，通風組件30內(nèi)部貫穿定子上游法蘭21朝泡頭10的內(nèi)腔延伸固定，且與定子機座20的內(nèi)部空腔連通的設置。

通風組件30可以為各種適當?shù)慕Y(jié)構(gòu)，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(yōu)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固定在定子上游法蘭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貫穿固定在定子上游法蘭21上，朝定子機座20的內(nèi)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安裝在定子上游法蘭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(huán)單元，利用風機增加循環(huán)風壓，利用冷卻器進行冷、熱風的熱交換，構(gòu)成一個可循環(huán)的，可提供局部通風冷卻的冷卻單元。

優(yōu)選地，上述冷卻器31為空氣冷卻器；進一步地，為了便于檢修和維護，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(fā)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(huán)單元，利用冷卻器進行冷、熱風的熱交換，構(gòu)成一個可循環(huán)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?shù)慕Y(jié)構(gòu)，優(yōu)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與定子上游法蘭21一體的固定，且共運動的設置；檢修蓋板43固定在定子上游法蘭21上，且與通風組件30相對立的設置在定子上游法蘭21的另一側(cè)；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，通過定子上游法蘭、制動器擋風板、圓形擋風板、定子機座側(cè)板、檢修蓋板和主軸擋風板共同構(gòu)建便于冷卻空氣進入內(nèi)部型腔，且能隔絕帶熱量的熱空氣，實現(xiàn)冷卻空氣單循環(huán)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，防止制動粉塵等污染物進入通風路線中，引起的機組污染，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(fā)電機組內(nèi)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游法蘭21上，且與之密封的連接，以此，能夠?qū)崿F(xiàn)定子機座的外周側(cè)較好的密封。

進一步地，制動器擋風板41和圓形擋風板42固定在定子上游法蘭21上，且分設在冷卻器31的周側(cè)密封的設置，避免在冷卻器31的周側(cè)由于密封不嚴導致的冷卻回路。

優(yōu)選地，為了避免檢修通風孔漏風，檢修蓋板43固定在定子上游法蘭21上，且與風機34相對應的布置。

本發(fā)明提供的優(yōu)選實施方式中的冷卻通風系統(tǒng)原理：

風機產(chǎn)生帶氣流，經(jīng)過風機通風管和冷卻器通風管后，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制上游法蘭共同圍成的通道進入內(nèi)腔，能夠?qū)@組端部實現(xiàn)有效的冷卻，經(jīng)過機組內(nèi)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(nèi)部的單循環(huán)冷卻。

綜上所述，本發(fā)明提供的燈泡貫流式水輪發(fā)電機的通風冷卻系統(tǒng)，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(huán)單元，利用冷卻器進行冷、熱風的熱交換，構(gòu)成一個可循環(huán)的，可提供局部通風冷卻的冷卻單元；由于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(huán)通風在內(nèi)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；通過定子上游法蘭、制動器擋風板、圓形擋風板、定子機座側(cè)板、檢修蓋板和主軸擋風板共同構(gòu)建便于冷卻空氣進入內(nèi)部型腔，且能隔絕帶熱量的熱空氣，實現(xiàn)冷卻空氣單循環(huán)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，防止制動粉塵等污染物進入通風路線中，引起的機組污染，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(fā)電機組內(nèi)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(nèi)的發(fā)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(fā)出的電能經(jīng)過晶閘管給勵磁組件供電，勵磁組件產(chǎn)生相應的勵磁電流后，為整個主發(fā)電機本體提供勵磁電流，繼而為整個燈泡貫流式水輪發(fā)電機勵磁，應用該勵磁組件的燈泡貫流式水輪發(fā)電機電壓波形好，畸變率小，并能夠解決碳粉和銅粉對電機繞組的污染，提高電機的絕緣壽命；能實現(xiàn)無刷雙頻發(fā)電，也能實現(xiàn)無刷變頻發(fā)電。

具體地，如圖6和圖7所示，勵磁組件50包括發(fā)電機定子51、發(fā)電機轉(zhuǎn)子52、勵磁機定子53和勵磁機轉(zhuǎn)子54，其中，發(fā)電機定子51嵌固在定子機座20的內(nèi)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(fā)電機轉(zhuǎn)子52上的勵磁機轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子54與發(fā)電機轉(zhuǎn)子52連通，以此，勵磁機定子通過外部電源發(fā)出的電能經(jīng)過晶閘管給其供電，勵磁機轉(zhuǎn)子產(chǎn)生相應的勵磁電流，所述勵磁機轉(zhuǎn)子感生出的電勢、電流，為發(fā)電機轉(zhuǎn)子提供勵磁，形成為整個燈泡貫流式水輪發(fā)電機組的勵磁組件，應用該勵磁組件的燈泡貫流式水輪發(fā)電機電壓波形好，畸變率小，并能夠解決碳粉和銅粉對電機繞組的污染，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(zhuǎn)子54為交流勵磁機轉(zhuǎn)子；優(yōu)選地，電樞繞組在勵磁機轉(zhuǎn)子54上，勵磁繞組在定子53上，勵磁機轉(zhuǎn)子54和勵磁機定子53構(gòu)建成水輪發(fā)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(zhuǎn)子電樞繞組在電磁感應下發(fā)出交流電；

優(yōu)選地，發(fā)電機定子51和發(fā)電機轉(zhuǎn)子52構(gòu)建成為水輪發(fā)電機組的電力輸出單元，其中，主發(fā)電機電樞繞組在發(fā)電機定子51，主發(fā)電機的勵磁繞組在發(fā)電機轉(zhuǎn)子52上。

為了便于在電機起動和再整步過程中，控制起動回路開通，使電機具有完全對稱的異步驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，還包括固定在定子機座20內(nèi)部，與勵磁機電器連通的旋轉(zhuǎn)整流器55。

優(yōu)選地，為了優(yōu)化勵磁組件的占用空間，沿定子機座20的徑向，遠離定子機座20軸線的方向，旋轉(zhuǎn)整流器55、勵磁機轉(zhuǎn)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(zhuǎn)整流器55、勵磁機轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子54和勵磁機定子53組成燈泡貫流式水輪發(fā)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(fā)電機勵磁提供勵磁后，勵磁機轉(zhuǎn)子54的電樞組發(fā)出交流電，經(jīng)過整流后向主發(fā)電機轉(zhuǎn)子52的勵磁繞組供電，從而使主發(fā)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(fā)出的電能經(jīng)過晶閘管給勵磁機定子供電，勵磁機轉(zhuǎn)子產(chǎn)生相應的勵磁電流，經(jīng)過旋轉(zhuǎn)整流器整流后輸出直流電流為發(fā)電機轉(zhuǎn)子供電，發(fā)電機轉(zhuǎn)子產(chǎn)生相應的勵磁電流為整個燈泡貫流式發(fā)電機勵磁，應用該勵磁組件的燈泡貫流式水輪發(fā)電機電壓波形好，畸變率小，并能夠解決碳粉和銅粉對電機繞組的污染，提高電機的絕緣壽命；能實現(xiàn)無刷雙頻發(fā)電，也能實現(xiàn)無刷變頻發(fā)電。雙頻變頻無刷同步發(fā)電機能使雙頻發(fā)電和變頻發(fā)電實現(xiàn)無刷化，取消了滑環(huán)電刷，無火花高頻干擾，無滑環(huán)與炭刷磨損問題；發(fā)電時工頻和中頻電壓互不干擾，電壓波形下弦性好，供電品質(zhì)優(yōu)良；發(fā)電機可靠性高，維護簡單，容易實現(xiàn)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(xiàn)場較快的安裝，以及整個燈泡貫流式發(fā)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游法蘭21上，朝向發(fā)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(fā)電機組的結(jié)構(gòu)，節(jié)省了安裝空間，通過可拆卸的設置，優(yōu)化了安裝工藝，提升了現(xiàn)場安裝的效率，且便于后續(xù)的檢修和更換，降低了使用成本。

優(yōu)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(nèi)部空間，便捷和快速的實現(xiàn)安裝、檢修和維護。

制動組件60可以為各種適當?shù)慕Y(jié)構(gòu)，在本發(fā)明優(yōu)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貫穿定子上游法蘭21，且與之可拆卸的固定；制動器61貫穿制動器底板62固定，且相對于制動器底板62位置可調(diào)的設置；進一步地，為了提高制動器在制動過程中的平穩(wěn)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，以及相對于制動器底板位置可調(diào)的制動器，既便于制動器的安裝、調(diào)試，又便于后續(xù)的保養(yǎng)和維護，能夠節(jié)約安裝空間，提高工作效率，提高了發(fā)電機機組的制動性能，且具有制動性能穩(wěn)定、安裝便利和成本低廉等優(yōu)點。

可選地，為了便捷和快速的實現(xiàn)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(qū)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后，配合行車即可拆裝制動器，從而簡化了制動器的安裝和調(diào)試的工藝，且具有安裝便利和成本低等優(yōu)點。

本發(fā)明優(yōu)選實施方式中提供制動器系統(tǒng)中，通過制動器與制動器底板的可拆卸控制，便于安裝人員在外部的安裝，解決了傳統(tǒng)需在機組內(nèi)部狹小空間進行安裝制動器的困難，且易于檢修更換；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于調(diào)整安裝。

現(xiàn)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，便于安裝人員在外部的安裝，解決了傳統(tǒng)需在機組內(nèi)部狹小空間進行安裝制動器的困難，且易于檢修更換，其中制動器的安裝方法包括以下步驟：

步驟a：將制動器61固定于制動器底板62上

步驟b：制動器拆裝工具63固定于制動器底板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固定于定子機座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(yōu)化了傳動燈泡貫流式水輪發(fā)電機制動器的結(jié)構(gòu)，通過設置可拆卸的制動組件，簡化了整個發(fā)電機組的結(jié)構(gòu)，節(jié)省了安裝空間，且通過可拆卸的設置，優(yōu)化了安裝工藝，提升了現(xiàn)場安裝的效率，且便于后續(xù)的檢修和更換，降低了使用成本。

最后有必要在此說明的是：以上實施例只用于對本發(fā)明的技術方案作進一步詳細地說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，本領域的技術人員根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容作出的一些非本質(zhì)的改進和調(diào)整均屬于本發(fā)明的保護范圍。