L'hydrogénérateur est composé d'un rotor, d'un stator, d'un châssis, d'une butée, d'un palier de guidage, d'un refroidisseur, d'un frein et d'autres composants principaux (voir photo). Le stator est principalement composé d'une base, d'un noyau en fer et d'enroulements. Le noyau du stator est constitué de tôles d'acier au silicium laminées à froid, qui peuvent être fabriquées en une seule pièce ou en plusieurs parties selon les conditions de fabrication et de transport. Le refroidissement des hydrogénérateurs est généralement assuré par un système de circulation d'air fermé. Les unités de grande capacité utilisent généralement l'eau comme fluide de refroidissement pour refroidir directement le stator. Si le stator et le rotor sont refroidis simultanément, on parle alors de groupe hydrogénérateur à double refroidissement interne par eau.
Afin d'augmenter la capacité de l'hydrogénérateur et de le transformer en une unité géante, et d'améliorer sa fiabilité et sa durabilité, de nombreuses nouvelles technologies ont été adoptées pour sa structure. Par exemple, pour pallier la dilatation thermique du stator, une structure flottante et un support oblique ont été utilisés, tandis que le rotor adopte une structure à disque. Pour éviter le desserrage des bobines du stator, des cales élastiques sont utilisées sous les bandes afin de prévenir l'usure de l'isolation des fils machine. La structure de ventilation a été améliorée afin de réduire les pertes dues au vent et les pertes par courants de Foucault, améliorant ainsi le rendement de l'unité.
Avec le développement des technologies de fabrication des turbines de pompes à eau, la vitesse et la capacité des moteurs de générateurs augmentent également, évoluant vers une grande capacité et une vitesse élevée. Parmi les centrales de stockage d'énergie construites dans le monde, équipées de moteurs de générateurs de grande capacité et à grande vitesse, on peut citer la centrale de pompage-turbinage de Dinovic (330 000 kVA, 500 tr/min) au Royaume-Uni, entre autres.
Grâce à un double refroidissement interne par eau, la bobine du stator, la bobine du rotor et le noyau du stator sont refroidis directement par de l'eau ionisée, ce qui peut augmenter les limites de fabrication du moteur du générateur. Le moteur du générateur (425 000 kVA, 300 tr/min) de la centrale de pompage-turbinage de La Kongshan, aux États-Unis, utilise également un double refroidissement interne par eau.
Application des butées magnétiques. À mesure que la capacité du moteur du générateur augmente, la vitesse augmente, tout comme la charge axiale et le couple de démarrage. Après l'utilisation de la butée magnétique, la charge axiale s'ajoute à l'attraction magnétique dans le sens inverse de la gravité, ce qui réduit la charge, la perte de résistance axiale et la température du roulement, améliore le rendement du générateur et diminue également la résistance au démarrage. Le moteur du générateur (335 000 kVA, 300 tr/min) de la centrale de pompage-turbinage de Sanglangjing, en Corée du Sud, utilise des butées magnétiques.
Date de publication : 12 novembre 2021
