Vesiturbiinien nopeus on suhteellisen alhainen, erityisesti pystysuuntaisen vesiturbiinin. 50 Hz:n vaihtovirran tuottamiseksi vesiturbiinigeneraattorissa käytetään moniparista magneettinaparakennetta. 120 kierrosta minuutissa pyörivässä vesiturbiinigeneraattorissa tarvitaan 25 paria magneettinapoja. Koska liian monien magneettinapojen rakennetta on vaikea nähdä, tässä kurssimateriaalissa esitellään hydraulinen turbiinigeneraattorimalli, jossa on 12 paria magneettinapoja.
Vesivoimageneraattorin roottori on rakenteeltaan erottuva napa. Kuva 1 esittää generaattorin magneetti-ikeen ja magneettinavan. Magneettinen napa on asennettu magneetti-ikeelle, joka on magneettinavan magneettikenttäviivan reitti. Generaattorimallissa on 24 magneettinapaa pohjoisen ja etelän välillä, ja jokainen magneettinapa on käämitty magnetointikelalla. Herätehon tuottaa pääakselin päähän asennettu magnetointigeneraattori tai ulkoinen tyristoriherätejärjestelmä (kollektorirengas syöttää virtaa magnetointikelalle).
Magneettinen ike on asennettu roottorin tukeen, generaattorin pääakseli on asennettu roottorin tuen keskelle ja herätegeneraattori tai keräysrengas on asennettu pääakselin yläpäähän.
Generaattorin staattorin ydin on valmistettu piiteräslevyistä, joilla on hyvä magneettinen johtavuus, ja ytimen sisäympyrässä on tasaisesti jakautuneita useita uria staattorikäämin upottamiseksi.
Staattorikäämi on upotettu staattorin uraan muodostaen kolmivaiheisen käämin. Jokainen vaihekäämi koostuu useista käämeistä ja on järjestetty tietyn lain mukaisesti.
Vesivoimageneraattori asennetaan betonivalettuun turbiinipilariin, ja turbiinipilari asennetaan yhdessä turbiinijalustan kanssa. Turbiinijalusta on staattorin ytimen ja vesivoimageneraattorin vaipan asennusalusta. Lämmönpoistolaite on asennettu turbiinijalustan vaippaan generaattorin jäähdytysilman lämpötilan alentamiseksi. Myös alempi runko on asennettu pilariin. Alempi runko on varustettu työntölaakerilla, jota käytetään generaattorin roottorin asentamiseen. Työntölaakeri kestää roottorin painon, tärinän, iskut ja muut voimat.
Staattorin ydin ja staattorikäämi on asennettu alustalle. Roottori on asetettu staattorin keskelle ja siinä on pieni rako staattoriin. Roottori on tuettu alemman rungon työntölaakerilla ja voi pyöriä vapaasti. Ylempi runko on asennettu ja ohjauslaakeri on asennettu ylemmän rungon keskelle estämään generaattorin pääakselin tärinää ja pitämään sen vakaasti keskiasennossa. Ylemmän alustan lattian asennuksen ja harjalaitteen tai magnetointimoottorin asennuksen jälkeen asennetaan hydrogeneraattorimalli.
Hydrogeneraattorin malliroottorin pyöriminen indusoi 12 jakson mittaisen kolmivaiheisen vaihtovirran sähkömotorisen voiman. Kun roottorin nopeus on 250 kierrosta minuutissa, syntyvän vaihtovirran taajuus on 50 Hz.
Julkaisun aika: 14. huhtikuuta 2022
