Ha a vízturbinát potenciális energiával vagy mozgási energiával öblítjük át, a vízturbina forogni kezd. Ha a generátort a vízturbinához csatlakoztatjuk, a generátor elkezdhet áramot termelni. Ha a turbina átöblítéséhez megemeljük a vízszintet, a turbina sebessége megnő. Tehát minél nagyobb a vízszintkülönbség, annál nagyobb a turbina által nyert mozgási energia, és annál nagyobb az átalakítható elektromos energia. Ez a vízenergia alapelve.
Az energiaátalakítási folyamat a következő: a felfelé áramló víz gravitációs potenciális energiája a víz áramlásának mozgási energiájává alakul. Amikor a víz átfolyik a turbinán, a mozgási energia átkerül a turbinára, amely meghajtja a generátort, hogy a mozgási energiát elektromos energiává alakítsa. Tehát ez a folyamat a mechanikai energia elektromos energiává alakítását jelenti.
A vízerőművek eltérő természeti adottságai miatt a vízgenerátor egységek kapacitása és sebessége nagymértékben változik. Általánosságban elmondható, hogy a kis vízerőművek és az impulzusturbinákkal hajtott nagysebességű vízerőművek többnyire vízszintes szerkezetűek, míg a nagy és közepes sebességű generátorok többnyire függőleges szerkezetűek. Mivel a legtöbb vízerőmű messze van a városoktól, általában hosszú távvezetékeken keresztül kell energiával ellátniuk a terheléseket, ezért az energiarendszer magasabb követelményeket támaszt a vízerőművek üzemstabilitásával szemben: a motorparamétereket gondosan kell kiválasztani; A rotor tehetetlenségi nyomatékára vonatkozó követelmények nagyok. Ezért a vízerőmű megjelenése eltér a gőzturbina generátorétól. Rotorátmérője nagy, hossza rövid. A vízerőmű egységek indításához és hálózati csatlakoztatásához szükséges idő viszonylag rövid, és az üzemirányítás rugalmas. Az általános energiatermelés mellett különösen alkalmas csúcsidőszaki egységekhez és vészhelyzeti tartalék egységekhez. A vízturbinás generátor egységek maximális kapacitása elérte a 700 000 kilowattot.
Ami a generátor elvét illeti, a középiskolai fizika nagyon világos, és működési elve az elektromágneses indukció törvényén és az elektromágneses erő törvényén alapul. Ezért a felépítésének általános elve az, hogy megfelelő mágneses vezetőképességet és vezető anyagokat használjon mágneses áramkör és áramkör kialakításához a kölcsönös elektromágneses indukció érdekében, elektromágneses energiát generálva és elérve az energiaátalakítás célját.
A vízturbinás generátort a vízturbina hajtja. Rotorja rövid és vastag, az egység indításához és a hálózatra csatlakozáshoz szükséges idő rövid, az üzembe helyezési idő pedig rugalmas. Az általános energiatermelés mellett különösen alkalmas csúcsidőszaki és vészhelyzeti tartalékegységként való működésre. A vízturbinás generátor egységek maximális kapacitása elérte a 800 000 kilowattot.
A dízelgenerátort belső égésű motor hajtja. Gyorsan indítható és könnyen kezelhető, de az energiatermelési költsége magas. Főként vészhelyzeti tartalék áramforrásként, vagy olyan területeken használják, ahol a nagy teljesítményű hálózat nem éri el, valamint mobil erőművekben. A teljesítmény néhány kilowatttól több kilowattig terjed. A dízelmotor tengelyén leadott nyomaték periodikus pulzációnak van kitéve, ezért meg kell akadályozni a rezonanciát és a tengelytörést.
A hidrogenerátor sebessége határozza meg a generált váltakozó áram frekvenciáját. Ennek a frekvenciának a stabilitása érdekében a rotor sebességét stabilizálni kell. A sebesség stabilizálása érdekében a fő mozgató (vízturbina) sebessége zárt hurkú vezérlési módban szabályozható. A kimenő váltakozó áramú teljesítmény frekvenciajelét mintavételezik és visszatáplálják a vezérlőrendszerbe, amely a vízturbina vezetőlapátjának nyitási és zárási szögét szabályozza, ezáltal szabályozva a vízturbina kimeneti teljesítményét. A visszacsatolásos szabályozási elv révén a generátor sebessége stabilizálható.
Közzététel ideje: 2022. október 8.
