Vesiturbiinigeneraattori koostuu roottorista, staattorista, rungosta, työntölaakerista, ohjauslaakerista, jäähdyttimestä, jarrusta ja muista pääkomponenteista (katso kuva). Staattori koostuu pääasiassa rungosta, rautasydämestä, käämityksestä ja muista komponenteista. Staattorin ydin on valmistettu kylmävalssatuista piiteräslevyistä, jotka voidaan valmistaa yhtenäiseksi ja jaetuksi rakenteeksi valmistus- ja kuljetusolosuhteiden mukaan. Vesiturbiinigeneraattori jäähdytetään yleensä suljetulla kiertoilmalla. Erittäin suurikapasiteettiset yksiköt käyttävät yleensä vettä jäähdytysväliaineena staattorin suoraan jäähdyttämiseen. Jos staattoria ja roottoria jäähdytetään samanaikaisesti, se on kaksoisveden sisäjäähdytteinen pyörägeneraattori.
Yksittäisen vesigeneraattorin kapasiteetin parantamiseksi ja jättimäiseksi yksiköksi kehittämiseksi on otettu käyttöön monia uusia teknologioita rakenteessa sen luotettavuuden ja kestävyyden parantamiseksi. Esimerkiksi staattorin lämpölaajenemisen ratkaisemiseksi käytetään staattorissa kelluvaa rakennetta ja kaltevaa tukea, ja roottorissa käytetään kiekkorakennetta. Staattorikäämin löysyyden ratkaisemiseksi käytetään joustavaa kiilan alla olevaa pehmustenauhaa estämään valssilangan eristyksen kulumista. Parannetaan ilmanvaihtorakennetta ja vähennetään tuulihäviöitä ja pyörrevirtahäviöitä, mikä parantaa entisestään yksikön hyötysuhdetta.
Pumpputurbiinien valmistusteknologian kehittyessä myös generaattorimoottoreiden nopeus ja kapasiteetti kasvavat, ja ne kehittyvät suurikapasiteettisiksi ja nopeiksi. Maailmalla rakennettuihin suurikapasiteettisilla ja nopeilla sähköntuotantomoottoreilla varustettuihin energian varastointivoimalaitoksiin kuuluu Dinowickin pumppausvoimalaitos (330 000 KVA, 500r/min) Isossa-Britanniassa.
Generaattorimoottorin valmistusrajoja voidaan parantaa käyttämällä kaksinkertaista veden sisäistä jäähdytystä generaattorimoottorissa, jossa staattorikäämi, roottorikäämi ja staattorin ydin jäähdytetään suoraan sisäisesti ionisella vedellä. Yhdysvalloissa sijaitsevan Lakongshanin pumppausvoimalaitoksen generaattorimoottori (425 000 KVA, 300 rpm) käyttää myös kaksinkertaista veden sisäistä jäähdytystä.
Magneettisen työntölaakerin käyttö. Generaattorimoottorin kapasiteetin ja nopeuden kasvaessa myös yksikön työntökuorma ja käynnistysmomentti kasvavat. Magneettisen työntölaakerin käytön jälkeen painovoimalle vastakkaisen magneettisen vetovoiman vuoksi työntökuorma vähentää työntölaakerin kuormitusta, vähentää akselin pinnan vastushäviötä, alentaa laakerin lämpötilaa, parantaa yksikön hyötysuhdetta ja vähentää käynnistysvastusmomenttia.
Julkaisun aika: 05.11.2021
