Die Drehzahl von Wasserturbinen ist relativ niedrig, insbesondere bei vertikalen Wasserturbinen. Um 50-Hz-Wechselstrom zu erzeugen, verfügt der Wasserturbinengenerator über eine Struktur mit mehreren Magnetpolpaaren. Für einen Wasserturbinengenerator mit 120 Umdrehungen pro Minute werden 25 Magnetpolpaare benötigt. Da die Struktur mit zu vielen Magnetpolen schwer zu erkennen ist, wird in dieser Arbeit ein Modell eines Wasserturbinengenerators mit 12 Magnetpolpaaren vorgestellt.
Der Rotor des Hydrogenerators weist eine ausgeprägte Polstruktur auf. Abbildung 1 zeigt das Joch und den Magnetpol des Generators. Der Magnetpol ist auf dem Magnetjoch montiert. Das Magnetjoch bildet den Verlauf der magnetischen Feldlinie des Magnetpols. Jeder Pol ist mit einer Erregerspule umwickelt. Die Erregerleistung wird vom Erregergenerator am Ende der Hauptwelle oder von einem externen Thyristor-Erregersystem (vom Schleifring an die Erregerspule) bereitgestellt.
Das Joch ist auf der Rotorhalterung installiert, die Hauptwelle des Generators ist in der Mitte der Rotorhalterung installiert und der Erregergenerator oder der Kollektorring ist am oberen Ende der Hauptwelle installiert.
Der Statoreisenkern des Generators besteht aus Siliziumstahlblechen mit guter magnetischer Leitfähigkeit. Im inneren Kreis des Eisenkerns befinden sich viele gleichmäßig verteilte Schlitze, in die die Statorspulen eingebettet werden.
Die Statorspulen sind in die Statorschlitze eingebettet und bilden dreiphasige Wicklungen. Jede Phasenwicklung besteht aus mehreren Spulen und ist nach bestimmten Regeln angeordnet.
Der Hydrogenerator ist auf einem Maschinenpfeiler aus Beton installiert, und der Maschinensockel ist ebenfalls auf dem Maschinenpfeiler montiert. Der Maschinensockel dient als Montagebasis für den Statorkern und das Gehäuse des Hydrogenerators. Um die Kühllufttemperatur des Generators zu senken, ist auf dem Pfeiler ein Unterrahmen installiert, der über ein Axiallager zur Montage des Generatorrotors verfügt. Das Axiallager hält dem Gewicht des Rotors, Vibrationen, Stößen und anderen Kräften stand.
Montieren Sie den Statoreisenkern und die Statorspule am Rahmen. Der Rotor wird in die Mitte des Stators eingesetzt, sodass ein kleiner Spalt zum Stator besteht. Der Rotor wird vom Axiallager des unteren Rahmens getragen und kann sich frei drehen. Montieren Sie den oberen Rahmen. In der Mitte des oberen Rahmens wird ein Führungslager montiert, das ein Wackeln der Hauptwelle des Generators verhindert und ihn stabil in der Mittelposition hält. Verlegen Sie den oberen Plattformboden, montieren Sie die Bürstenvorrichtung oder den Erregermotor, und ein Hydrogeneratormodell wird installiert.
Eine Umdrehung des Rotors des Hydrogeneratormodells induziert 12 Zyklen dreiphasiger elektromotorischer Wechselstromkraft. Bei einer Rotordrehzahl von 250 Umdrehungen pro Minute beträgt die Frequenz des Wechselstroms 50 Hz.
Veröffentlichungszeit: 28. März 2022
