1. 混流式水轮机转轮设计
1. 静平衡的计算 对于轴向宽度不大的转子，其质量可近似认为在同一回转平面内，回转体其质量不平衡产生的离心惯性力可用平面汇交力系表示，因合力不为零回转体不平衡，产生不均匀转动，转速逐渐降低，静止时合力方向在铅垂线轴心下方。
在铅垂线上方，做一平衡质量mb，使其产生的离心力与汇交力系合力矢大小相等，方向相反，这样，回转体才能平衡，保持均匀转动。以角速度ω回转时，其质量产生的离心惯性力构成了一个平面汇交力系，若此力系的合力不为零，则该回转体不平衡。若使回转体平衡，则应在回转体内，增加或减少一平衡质量。使其产生的离心力Fb与原力系的离心力的矢量和∑Fi等于零，此时回转体必达到平衡状态。这样，平衡的条件就可用下式表示： F=Fb+∑Fi=0 式中：F为总离心力。分别用质量和向径表示，可写成 mrω2= mbrbω2+∑miriω2 mr=mbrb+∑miri=0 式中mr、ri分别为回转平面内各偏心质量及其向径；mb、ri分别为平衡质量及其向径。mr称为质径积，若等于零则表示总质心与回转体轴线重合，回转体质量对回转轴线静力矩等于零，称为静平衡。由此可见，机械静平衡的条件是所有质径积的矢量和等于零。在转子结构设计以后，由其几何形状和材料密度求出各部分的不平衡质量和质心的向径，从而求得不平衡质径积∑miri，再求出mbrb，适当选定正向径rb，则校正质量mb即可确定。平衡配重的质径积 可用矢量图解法求得。根据任一已知质径积选定比例尺，按向径 的方向分别作向量m1r1、m2r2、m3r3、mkrk、，mbrb使其首尾相连，封闭图形的向量 ，即为所求的平衡质径积 。求出mbrb后在由结构确定rb，最后确定mb的值。2. 动平衡计算 有时受实际结构所限，不便在该回转面内增、减平衡质量，如单缸曲轴则需另选两个校正回转平面Ⅰ和Ⅱ，在两个校正平面内增加平衡质量，使回转体得到平衡。由力系的平行合成原理得： m1r1=mbrbL2/L m2r2=mbrbL1/L 由此可知：任一质径积都可用任意选定的两个校正回转平面Ⅰ、Ⅱ的两个质径积代替。若矢经不变，任一质量都可用任选的两个回转平面内的两个质量来代替。现在我们来讨论一下轴向尺寸较大的回转体的平衡问题。这类构件如内燃机轴、机床主轴等，其质量不可能分布在同一回转平面内，但可以看作是分布在垂直于轴线的若干个相互平行的回转平面内，各平行平面内的不平衡质量所产生的离心力就形成了空间力系。这类回转体即前面提到的动不平衡，如下图示。如何解决这个实际问题呢？下面我们就来分析一下各偏心质量位于不同平行平面内的回转体的平衡计算方法。为使动不平衡的回转体达到完全平衡，必须满足如下条件： ∑Fi== 0 ∑Mi== 0 即不仅使其各不平衡质量所产生的惯性力之和为零，而且要使这些惯性力所形成的惯性力偶矩之和也为零。满足上述条件的平衡称为动平衡。由于动平衡同时满足了静平衡条件，故达到动平衡的回转体一定是静平衡的，但满足静平衡的回转体不一定达到动平衡。当以角速度ω回转时，偏心质量所产生的离心惯性力及惯性力偶形成以空间力系。为达到平衡， 2,表示混流式水轮机,转轮型号为542(比转速)/543(比转速) 3,对于高转速机组来说材料要求其强度和刚度更高，而机组的尺寸和重量都比较小；但高转速机组的动平衡要求高，（通常高转速用于高水头，小流量的地方，因此水轮机的压力高，需要比较好的密封）
2. 混流式水轮机转轮设计理论
三峡电站单台机组出力70万千瓦，水轮机转轮名义直径9.709/10.427m(VGS/Alstom)，是当今世界最大的混流式水轮机转轮。
机组采用三个导轴承的半伞式结构，推力轴承负荷5050/5500t，为当今世界之最。发电机额定出力77.8万千伏安，功率因数0.9。为提高在高水头下水轮机运行的稳定性，发电机设计最大出力84万千伏安，可连续运行。发电机额定电压20kV，采用定子绕组水冷、转子空冷的冷却方式。发电机定子机座外径21.42/20.9m，定子铁芯内径18.5/18.8m,铁芯高度3.13/2.95m，都是世界最大的。采用机组大部件的强度与刚度适应热变形的结构都是保证机组稳定运行的重要因素，单台机组约重6600t，也是目前世界上最大的水轮发电机组。
3. 混流式水轮机转轮设计理论包括
水轮机：蜗壳，导叶，转轮，主轴，轴瓦，尾水管。发电机：定子，转子。混流式水轮机：蜗壳，导叶，转轮，主轴，轴瓦，尾水管，还有引水弯管，尾水弯管，有时还有补气装置， 还有伸缩管、小机组还有飞轮，冷却系统、润滑系统等。1000KW以上机组飞轮在电机上。 对于冲击式水轮机和斜击式水轮机，主要为：转轮、主轴、轴承和轴承座、喷水弯管（内有：喷针、喷针 杆、喷嘴等）、机座、引水弯管、伸缩管等。 对于轴流式水轮机，主要为：转轮室、转轮、轴承箱、主轴、飞轮、机盖、水导轴承、有的还有导轴承等。 立式水轮发电机一般由转子、定子、机架、轴承、冷却器、制动系统等组成。 如果还想更详细的了解，可以去锋德柴油发电机组
4. 混流式水轮机转轮结构
水轮机的转速是调节导水叶的开启程度来控制的(轴流式.混流式)，冲击式是调节喷针水开关大小调节转速，也就是你所说的一样，在水头(落差)一定的情况下，流经水轮机水叶的水量越多，转速越高，它带动发电机无需3000转/分的高转速，这是飞逸状态，水轮机不能工作在这种状态，假如要拖动2极的发电机也只能用皮带联动来加速配套。
5. 混流式水轮机转轮设计图
混流式水轮机和轴流式水轮机在结构上的区别是：
1.转轮区内水流方式不同：轴流式水轮机水流保持轴向流动，混流式水轮机由径向进入、轴向流出。
2.叶片结构不同：混流式水轮机的叶片是固定不可调，轴流式水轮机叶片有定桨和转桨（叶片可调）两种。
3.混流式水轮机比轴流式水轮机的结构更紧凑，造价也比轴流式水轮机低。 混流式水轮机又称法兰西斯水轮机，水流从四周径向流入转轮，然后近似轴向流出转轮，转轮由上冠，下环和叶片组成。 混流式水轮机结构紧凑，效率较高，能适应很宽的水头范围，是目前世界各国广泛采用的水轮机型式之一。当水流经过这种水轮机工作轮时，它以辐向进入、轴向流出，所以也称为辐向轴流式水轮机。它适用于水头自20米直到700米的范围内，机构简单，运行稳定，并且效率高，但它一般是用在中水头范围内（50米至400米）。单机出力从几十千瓦到几十万千瓦。目前这种水轮机最大出力已经超过70万千瓦。 轴流式水轮机转轮由转轮体、叶片、泄水锥组成，叶片数少于混流式，叶片轴线与水轮机轴线垂直。适用于中低水头、大流量的水电站。在相同水头下，其比转速较混流式水轮机为高。应用水头约为3到80m。水流在导叶与转轮之间由径向流动变为轴向流动，而在转轮区内，水流保持轴向流动。在同样的水头下，它的过流能力比混流式大，气蚀性能较混流式差。