التجميع الهيكلي للمولد الكهرومائي

تتميز التوربينات المائية بسرعة دوران منخفضة نسبيًا، لا سيما التوربينات الرأسية. ولتوليد تيار متردد بتردد 50 هرتز، يعتمد مولد التوربين المائي على بنية تتكون من عدة أزواج من الأقطاب المغناطيسية. فعلى سبيل المثال، يحتاج مولد توربين مائي يدور بسرعة 120 دورة في الدقيقة إلى 25 زوجًا من الأقطاب المغناطيسية. ونظرًا لصعوبة رؤية البنية ذات العدد الكبير من الأقطاب المغناطيسية، يقدم هذا البحث نموذجًا لمولد توربين مائي يحتوي على 12 زوجًا من الأقطاب المغناطيسية.
يعتمد دوّار المولد الكهرومائي على بنية الأقطاب البارزة. يوضح الشكل 1 النير المغناطيسي والقطب المغناطيسي للمولد. يُثبّت القطب المغناطيسي على النير المغناطيسي، الذي يُمثّل مسار خطوط المجال المغناطيسي للقطب المغناطيسي. يُلفّ كل قطب بملف إثارة، وتُوفّر طاقة الإثارة إما بواسطة مولد الإثارة المُثبّت في نهاية العمود الرئيسي، أو بواسطة نظام إثارة خارجي يعمل بالثايرستور (يُغذّى بواسطة حلقة التجميع إلى ملف الإثارة).
يتم تركيب النير على دعامة الدوار، ويتم تركيب العمود الرئيسي للمولد في مركز دعامة الدوار، ويتم تركيب مولد الإثارة أو حلقة التجميع على الطرف العلوي للعمود الرئيسي.
يتكون قلب الجزء الثابت للمولد من صفائح فولاذية سيليكونية ذات موصلية مغناطيسية جيدة. ويحتوي على العديد من الفتحات الموزعة بانتظام في الدائرة الداخلية للقلب الحديدي، والتي تُستخدم لتثبيت ملفات الجزء الثابت.
يتم تضمين ملفات الجزء الثابت في فتحات الجزء الثابت لتشكيل ملفات ثلاثية الطور، ويتكون كل ملف طور من ملفات متعددة ويتم ترتيبها وفقًا لقواعد معينة.

يُركّب المولد الكهرومائي على قاعدة خرسانية، وتُثبّت قاعدة المولد عليها. تُستخدم قاعدة المولد لتثبيت قلب الحديد الثابت وغلاف المولد الكهرومائي، مما يُساهم في خفض درجة حرارة هواء التبريد. كما يُركّب إطار سفلي على القاعدة، مزود بمحمل دفع لتثبيت دوّار المولد. يتحمل محمل الدفع وزن الدوّار والاهتزازات والصدمات وغيرها من القوى.
قم بتركيب قلب الحديد وملف الجزء الثابت على الإطار، ثم أدخل الجزء الدوار في منتصف الجزء الثابت مع ترك فجوة صغيرة بينهما. يدعم الجزء الدوار محمل الدفع الموجود في الإطار السفلي، مما يسمح له بالدوران بحرية. بعد ذلك، قم بتركيب الإطار العلوي، مع وضع محمل توجيه في منتصفه لمنع اهتزاز العمود الرئيسي للمولد والحفاظ على ثباته في المنتصف. ثم قم بوضع أرضية المنصة العلوية، وتركيب جهاز الفرشاة أو محرك الإثارة، وبذلك يتم تركيب نموذج المولد الكهرومائي.
تُنتج دورة واحدة لدوار نموذج المولد الكهرومائي 12 دورة من القوة الدافعة الكهربائية للتيار المتردد ثلاثي الأطوار. وعندما يدور الدوار بسرعة 250 دورة في الدقيقة، يكون تردد التيار المتردد 50 هرتز.