يتكون مولد الطاقة المائية من الدوار، والجزء الثابت، والإطار، ومحمل الدفع، ومحمل التوجيه، والمبرد، والفرامل، ومكونات رئيسية أخرى (انظر الشكل). يتكون الجزء الثابت بشكل رئيسي من الإطار، واللب الحديدي، والملف، ومكونات أخرى. يُصنع قلب الجزء الثابت من صفائح فولاذ السيليكون المدرفلة على البارد، والتي يمكن تحويلها إلى هيكل متكامل أو منفصل وفقًا لظروف التصنيع والنقل. يُبرّد مولد التوربينات المائية عادةً بواسطة هواء دائري مغلق. تميل الوحدات ذات السعة الكبيرة جدًا إلى استخدام الماء كوسيط تبريد لتبريد الجزء الثابت مباشرةً. عند تبريد الجزء الثابت والدوار في نفس الوقت، يتم استخدام مجموعة مولدات ذات عجلة تبريد داخلية مزدوجة بالماء.
لتحسين سعة الوحدة الواحدة لمولد الطاقة الكهرومائية وتطويرها إلى وحدة عملاقة، تُعتمد العديد من التقنيات الجديدة في هيكلها لتحسين موثوقيتها ومتانتها. على سبيل المثال، لحل مشكلة التمدد الحراري للجزء الثابت، يُستخدم هيكل عائم ودعامة مائلة، بينما يعتمد الجزء الدوار على هيكل قرصي. ولحل مشكلة ارتخاء ملف الجزء الثابت، يُستخدم شريط وسادة أسفل الإسفين المرن لمنع تآكل عزل قضبان الأسلاك. كما يُحسّن هيكل التهوية ويقلل من فقدان الرياح وتيار إيدي الطرفي، مما يزيد من كفاءة الوحدة.
مع تطور تكنولوجيا تصنيع توربينات الضخ، تتزايد سرعة وقدرة محركات المولدات، لتصل إلى سعة كبيرة وسرعة عالية. ومن بين محطات توليد الطاقة المُخزنة المُجهزة بمحركات توليد طاقة عالية السعة والسرعة حول العالم، محطة دينويك لتوليد الطاقة المخزنة بالضخ (330,000 كيلو فولت أمبير، 500 دورة في الدقيقة) في المملكة المتحدة.
باستخدام محرك مولد تبريد داخلي مزدوج الماء، يتم تبريد ملف الجزء الثابت وملف الدوار وقلب الجزء الثابت مباشرةً بالماء الأيوني، مما يُحسّن من قدرة تصنيع محرك المولد. يستخدم محرك المولد (425,000 كيلو فولت أمبير، 300 دورة في الدقيقة) في محطة لاكونغشان لتوليد الطاقة بالضخ والتخزين في الولايات المتحدة الأمريكية أيضًا نظام تبريد داخلي مزدوج الماء.
استخدام محمل الدفع المغناطيسي. مع زيادة سعة محرك المولد وسرعته، يزداد حمل الدفع وعزم بدء تشغيل الوحدة. بعد استخدام محمل الدفع المغناطيسي، يُضيف حمل الدفع قوة جذب مغناطيسية عكس اتجاه الجاذبية، مما يُخفف حمل محمل الدفع، ويُقلل من فقدان مقاومة سطح العمود، ويُخفض درجة حرارة المحمل، ويُحسّن كفاءة الوحدة، ويُقلل أيضًا من عزم بدء التشغيل. تم استخدام محمل الدفع المغناطيسي في محرك المولد (335,000 كيلو فولت أمبير، 300 دورة في الدقيقة) في محطة سانغلانغجينغ لتوليد الطاقة بالضخ والتخزين في كوريا الجنوبية.
وقت النشر: ٢١ مارس ٢٠٢٢
