خطوات تجميع مولد الطاقة الكهرومائية واحتياطات تركيبه

تتميز التوربينات المائية بسرعة منخفضة نسبيًا، لا سيما التوربينات المائية العمودية. ولتوليد تيار متردد بتردد 50 هرتز، يعتمد مولد التوربين المائي على بنية متعددة أزواج من الأقطاب المغناطيسية. فعلى سبيل المثال، يحتاج مولد التوربين المائي الذي يدور بسرعة 120 دورة في الدقيقة إلى 25 زوجًا من الأقطاب المغناطيسية. ونظرًا لصعوبة رؤية بنية الأقطاب المغناطيسية الكثيرة، يقدم هذا البرنامج التعليمي 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. يحتوي نموذج المولد على 24 قطبًا مغناطيسيًا بين الشمال والجنوب، ويُلفّ كل قطب بملف إثارة. تُوفّر طاقة الإثارة إما بواسطة مولد الإثارة المُثبّت في نهاية العمود الرئيسي أو بواسطة نظام إثارة خارجي يعمل بالثايرستور (حيث تُزوّد ​​حلقة التجميع ملف الإثارة بالطاقة).

يتم تركيب النير المغناطيسي على دعامة الدوار، ويتم تركيب العمود الرئيسي للمولد في مركز دعامة الدوار، ويتم تركيب مولد الإثارة أو حلقة التجميع في الطرف العلوي للعمود الرئيسي.

يتكون قلب الجزء الثابت للمولد من صفائح فولاذية سيليكونية ذات موصلية مغناطيسية جيدة، ويتم توزيع العديد من الفتحات بالتساوي في الدائرة الداخلية للقلب لتضمين ملف الجزء الثابت.

يتم تضمين ملف الجزء الثابت في فتحة الجزء الثابت لتشكيل ملف ثلاثي الأطوار. يتكون كل ملف طور من عدة ملفات مرتبة وفقًا لقانون معين.

يُركّب مولد الطاقة الكهرومائية على قاعدة التوربين الخرسانية، وتُثبّت قاعدة التوربين عليها. تُعدّ قاعدة التوربين قاعدةً لتثبيت قلب الجزء الثابت وغلاف مولد الطاقة الكهرومائية. يُركّب جهاز تبديد الحرارة على غلاف قاعدة التوربين لخفض درجة حرارة هواء التبريد للمولد. كما يُركّب الإطار السفلي على القاعدة، وهو مُجهّز بمحمل دفع يُستخدم لتثبيت دوّار المولد. يتحمّل محمل الدفع وزن الدوّار واهتزازاته وصدماته وغيرها من القوى المؤثرة عليه.

يتم تركيب قلب الجزء الثابت وملفه على القاعدة. يُوضع الدوار في منتصف الجزء الثابت مع وجود فجوة صغيرة بينهما. يدعم محمل الدفع في الإطار السفلي الدوار، مما يسمح له بالدوران بحرية. يُركّب الإطار العلوي، ويُثبّت محمل التوجيه في مركزه لمنع اهتزاز العمود الرئيسي للمولد والحفاظ على ثباته في الوضع المركزي. بعد وضع أرضية المنصة العلوية وتركيب جهاز الفرشاة أو محرك الإثارة، يتم تركيب نموذج المولد الكهرومائي.

سينتج عن دوران دوار النموذج للمولد الكهرومائي قوة دافعة كهربائية ثلاثية الأطوار بتردد 12 دورة. وعندما تبلغ سرعة الدوار 250 دورة في الدقيقة، يكون تردد التيار المتردد الناتج 50 هرتز.