ЭЛЕКТРОГЕНЕРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

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.
2. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что его компоновка в радиальном и продольном направлениях может быть следующей:
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;
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;
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.
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.
4. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что ротор (7) генератора содержит постоянные магниты элемента возбуждения, которые установлены в сердечнике ротора двумя способами:
a) постоянные магниты (1) расположены на поверхности ротора (7) генератора так, что вектор намагниченности направлен в радиальном направлении;
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.
5. Устройство по п.2, характеризующееся тем, что ротор (7) генератора содержит постоянные магниты элемента возбуждения, которые установлены в сердечнике ротора двумя способами:
a) постоянные магниты (1) расположены на поверхности ротора (7) генератора так, что вектор намагниченности направлен в радиальном направлении;
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.
6. Устройство по п.3, характеризующееся тем, что ротор (7) генератора содержит постоянные магниты элемента возбуждения, которые установлены в сердечнике ротора двумя способами:
a) постоянные магниты (1) расположены на поверхности ротора (7) генератора так, что вектор намагниченности направлен в радиальном направлении;
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.
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:
постоянные магниты (1) установлены в роторе так, что ротор (7) генератора расположен внутри статора (4) генератора;
постоянные магниты (1) установлены в роторе так, что ротор (7) генератора расположен снаружи статора (4) генератора.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
16. Устройство по п.8, характеризующееся тем, что включает в себя несколько блоков, образующих один или несколько независимых модулей.
17. Устройство по п.9, характеризующееся тем, что включает в себя несколько блоков, образующих один или несколько независимых модулей.
18. Устройство по любому из пп.10 или 11, характеризующееся тем, что включает в себя несколько блоков, образующих один или несколько независимых модулей.
19. Устройство по п.8, характеризующееся тем, что включает в себя различные блоки и/или модули, включаемые и выключаемые по отдельности.
20. Устройство по п.9, характеризующееся тем, что включает в себя различные блоки и/или модули, включаемые и выключаемые по отдельности.
21. Устройство по п.12, характеризующееся тем, что включает в себя различные блоки и/или модули, включаемые и выключаемые по отдельности.
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.