灯泡式水轮发电机与水轮机直轴连接并布置在水下流道内，其特点是结构布置紧凑、复杂，具有防潮防漏等特殊要求。由于灯泡式水轮发电机装在水下，停机时绕组容易受潮，为了安全可靠，发电机额定电压选择比一般水轮发电机低。灯泡式水轮发电机因受灯泡比的影响，一般发电机直径较小，因此转子励磁绕组极间空间位置也小.励磁安匝数受到限制，故选用较高的功率因数。此外.灯泡式机组的水轮发电机转动惯量及惯性时间常数较小，故机组甩负荷时的转速上升率月值较大，一般大于45%，飞逸转速可达额定转速的2.5一3.5倍。
与同容量立式水轮发电机相比，水轮机的转轮直径可缩小，因此灯泡式机组额定转速可提高1。%以上.发电机内径可减少25%以上，整个机组的重量(包括水轮机)可减轻25%，是较经济合理的一种机型，多用于工作水头范围为3一25m的低水头水电站。灯泡式水轮发电机组结构剖面见图示。灯泡比定子机座外径与水轮机转轮外径的比值称为灯泡比。它是灯泡式水轮发电机组的一个重要特征参数，通常取0.9一1.2。灯泡比过大将使水轮机的水力特性变坏，机组效率降低;灯泡比过小将使铁芯长度增加，转动惯量减小，甩负荷时转速上升率增大，对通风散热不利。冷却方式灯泡式机组由于转速低、直径小、定子铁芯长度大，采用常规的自然通风冷却方式很难满足要求，因此需要采用带有风机的强迫循环轴向或轴、径向通风冷却方式。此外.还可采用定子铁芯贴壁冷却或增压冷却。
