Vesigeneraattori koostuu roottorista, staattorista, rungosta, työntölaakerista, ohjauslaakerista, jäähdyttimestä, jarrusta ja muista pääkomponenteista (katso kuva). Staattori koostuu pääasiassa pohjasta, rautasydämestä ja käämeistä. Staattorin ydin on valmistettu kylmävalssatuista piiteräslevyistä, jotka voidaan valmistaa yhtenäiseksi ja jaetuksi rakenteeksi valmistus- ja kuljetusolosuhteiden mukaan. Vesiturbiinigeneraattorin jäähdytysmenetelmässä käytetään yleensä suljettua kiertoilmajäähdytystä. Suurikapasiteettiset yksiköt käyttävät yleensä vettä jäähdytysväliaineena staattorin suoraan jäähdyttämiseen. Jos staattoria ja roottoria jäähdytetään samanaikaisesti, se on kaksoisvesijäähdytteinen vesiturbiinigeneraattori.
Vesivoimageneraattorin yksittäisen yksikön kapasiteetin lisäämiseksi ja kehittämiseksi jättimäiseksi yksiköksi sen luotettavuuden ja kestävyyden parantamiseksi rakenteessa on otettu käyttöön monia uusia tekniikoita. Esimerkiksi staattorin lämpölaajenemisen ratkaisemiseksi käytetään staattorin kelluvaa rakennetta, vinoa tukea jne., ja roottorissa käytetään kiekkorakennetta. Staattorikäämien löystymisen ratkaisemiseksi käytetään joustavia kiiloja nauhojen alla, jotta langan eristys ei kuluisi loppuun. Ilmanvaihtorakennetta on parannettu tuulihäviöiden vähentämiseksi ja pyörrevirtahäviöiden lopettamiseksi, mikä parantaa entisestään yksikön hyötysuhdetta.
Vesipumpputurbiinien valmistustekniikan kehittyessä myös generaattorimoottoreiden nopeus ja kapasiteetti kasvavat, ja ne kehittyvät kohti suurta kapasiteettia ja suurta nopeutta. Maailmalla suurikapasiteettisilla ja nopeilla generaattorimoottoreilla varustettuihin varastointivoimalaitoksiin kuuluu muun muassa Dinovicin pumppausvoimalaitos (330 000 kVA, 500 rpm) Isossa-Britanniassa ja niin edelleen.
Kaksoisjäähdytteisissä generaattorimoottoreissa staattorikäämi, roottorikäämi ja staattoriydin jäähdytetään suoraan sisäisesti ionisoidulla vedellä, mikä voi lisätä generaattorimoottorin valmistusrajaa. Yhdysvalloissa sijaitsevan La Kongshanin pumppausvoimalaitoksen generaattorimoottori (425 000 kVA, 300 rpm) käyttää myös kaksoisjäähdytystä sisäisesti vesijäähdytyksellä.
Magneettisten työntölaakereiden käyttö. Generaattorimoottorin kapasiteetin kasvaessa nopeus kasvaa, samoin kuin yksikön työntökuorma ja käynnistysmomentti. Magneettisen työntölaakerin käytön jälkeen työntökuormaan lisätään magneettinen vetovoima painovoiman vastakkaiseen suuntaan, mikä vähentää työntölaakerin kuormitusta, aksiaalivastushäviötä, laakerin lämpötilaa ja parantaa yksikön hyötysuhdetta. Käynnistysvastus ja momentti pienenevät myös. Etelä-Koreassa sijaitsevan Sanglangjingin pumppausvoimalaitoksen generaattorimoottorissa (335 000 kVA, 300 rpm) käytetään magneettisia työntölaakereita.
Julkaisun aika: 12.11.2021
