水轮发电机工作原理

水轮机是一种将水的势能转换成机槭能的机器。以这种机器驱动发电机，便可使水能变为电能这就是水轮发电机组。

现代水轮机，按水流作用原理和结构特点可分为两类，一类是仅利用水流动能的称为冲击式水轮机，另一类同时利用水流动能和势能的称为反击式水轮机。

一、反击式水轮机

反击式水轮机动作过程：从上游水库引来的水，先流至引水室（蜗壳），然后经导向叶和弯曲形通道流入转轮叶片，水流对叶片产生反作用力，使叶轮转动，此时将水能转换成机槭能，流出转轮的水经尾水管排向下游。反击式水轮机主要有混流式、斜流式、轴流式，其主要区别在于转轮结构形式各有不同。

（1）混流式转轮一般由12～20个流线型的扭曲叶片和轮冠、下环等主要部件组成，水流从辐向流入，轴向流出，这种水轮机的适用水头范围较广，体积较小，造价较低，广泛用于高水头。

轴流式又分螺浆式和转浆式，前者的叶片固定不动，后者的叶片可以转动。轴流式转轮一般由3～8个叶片，转轮体、泄水锥等主要部件组成。这种水轮机的过水能力较混流式为大。对于转浆式水轮机。由于叶片可随负荷改变其位置，因而在负荷变化很大的范围内，均具有较高的效率。这种水轮机的抗气蚀性能与机槭强度均比混流式差，结构也较复杂，一般适用于10～80米的低、中水头范围。

（2）引水室的作用是使水流均匀地流入导水机构，减少导水机构的能量损失，以提高水轮机效率。大中型水轮机水头在50米以上的，常采用圆形断面金属蜗壳。

（3）导水机构，一般均匀布置于转轮外围，具有一定数量的流线型导叶片及其转动机构等组成其作用在于引导水流均匀地流入转轮，并通过调节导叶开度，来改变水轮机的过流量以适应发电机负荷调整变化的要求，全部关闭时也可起到封水的作用。

（4）尾水管：由于转轮出口的水流还有部分剩余能量未被利用，尾水管的作用就是回收这部分能量并将水排至下游。小型水轮机一般采用直锥型尾水管，效率高，但大中型水轮机由于尾水管不可能挖的很深，因此均采用肘弯型尾水管。另外对于反击式水轮机分类中还有贯流式水轮机、斜流式水轮机、可逆式水泵水轮机等。

二、冲击式水轮机

这种水轮机利用高速水流的冲击力使水轮机转动，最常见的为水斗式。水斗式水轮机一般用于300米以上的高水头水电厂。其工作部件主要有导水管、喷嘴和喷针、水轮及蜗壳等，在水轮的外缘装有许多坚固的勺型水斗。这种水轮机在负荷变化时其效率变化较小，但过水能力受喷嘴所限，远比辐向轴流式小。为了提高过水能力，增大单机出力和提高效率，大型水斗式水轮机已由横轴改为竖轴，由单喷嘴发展到多喷嘴。 (责任编辑：admin)