Հիդրոտուրբինային գեներատորի զարգացման պատմությունը

Աշխարհի առաջին հիդրոէլեկտրակայանը կառուցվել է Ֆրանսիայում 1878 թվականին և էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար օգտագործվել են հիդրոէլեկտրակայաններ: Մինչ օրս հիդրոէլեկտրակայանների արտադրությունը համարվել է ֆրանսիական արտադրության «թագը»: Սակայն արդեն 1878 թվականին հիդրոէլեկտրակայանն ուներ նախնական նախագիծ: 1856 թվականին թողարկվեց Lianlian Alliance ապրանքանիշի առևտրային հաստատուն հոսանքի գեներատորը: 1865 թվականին ֆրանսիացի Կասևենը և իտալացի Մարկոն պատկերացրին հաստատուն հոսանքի գեներատորի և ջրային տուրբինի համատեղումը՝ էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար: 1874 թվականին ռուս Պիրոսկին նույնպես առաջարկեց ջրային էներգիան էլեկտրական էներգիայի վերածելու նախագիծ: 1878 թվականին Անգլիայի Գրագսայդ Մենորում և Փարիզի մոտ գտնվող Սիրմիտեում (Ֆրանսիա), կառուցվեցին աշխարհում առաջին հիդրոէլեկտրակայանները, և հայտնվեց հաստատուն հոսանքի հիդրոէլեկտրակայանների առաջին խմբաքանակը: 1891 թվականին Ռուիտու Օլիկան ընկերությունում ծնվեց առաջին ժամանակակից հիդրոէլեկտրակայանը (Laufen Hydrogenerator Hydrogenerator): 1891 թվականից մինչ օրս հիդրոէլեկտրակայանների տեխնոլոգիայի ոլորտում ավելի քան 100 տարի մեծ առաջընթաց է գրանցվել:

Սկզբնական փուլ (1891-1920)
Հիդրոէլեկտրակայանների ստեղծման սկզբնական շրջանում մարդիկ ջրային տուրբինին միացնում էին սովորական հաստատուն հոսանքի գեներատոր կամ գեներատոր՝ հիդրոէլեկտրակայանների հավաքածու կազմելու համար։ Այդ ժամանակ հատուկ նախագծված հիդրոէլեկտրակայան գոյություն չուներ։ Երբ 1891 թվականին կառուցվեց Լաուֆենի հիդրոէլեկտրակայանը, հայտնվեց հատուկ նախագծված հիդրոէլեկտրակայան։ Քանի որ վաղ հիդրոէլեկտրակայանները փոքր, մեկուսացված էլեկտրակայաններ էին՝ փոքր էլեկտրամատակարարման դիապազոնով, գեներատորների պարամետրերը շատ քաոսային էին՝ տարբեր լարումներով և հաճախականություններով։ Կառուցվածքային առումով հիդրոգեներատորները հիմնականում հորիզոնական են։ Բացի այդ, սկզբնական փուլում գտնվող հիդրոգեներատորների մեծ մասը հաստատուն հոսանքի գեներատորներ են, իսկ ավելի ուշ ի հայտ եկան միաֆազ փոփոխական հոսանքի, եռաֆազ փոփոխական հոսանքի և երկֆազ փոփոխական հոսանքի հիդրոգեներատորներ։
Սկզբնական փուլում հիդրոգեներատորներ արտադրող ավելի հայտնի ընկերություններից են BBC-ն, Oelikon-ը, Siemens-ը, Westinghouse-ը (WH), Edison-ը և General Motors-ը (GE) և այլն, ինչպես նաև ներկայացուցչական հիդրոտուրբինային էներգիայի արտադրող։ Մեքենան ներառում է Լաուֆենի հիդրոէլեկտրակայանի 300 ձիաուժ հզորությամբ եռաֆազ փոփոխական հոսանքի տուրբինային գեներատորը (1891թ.), ԱՄՆ-ի Ֆոլսոմի հիդրոէլեկտրակայանի 750 կՎտ եռաֆազ փոփոխական հոսանքի գեներատորը (արտադրվել է GE Corporation-ի կողմից, 1893թ.) և Նիագարայի ջրվեժի ամերիկյան կողմում գտնվող Ադամսի հիդրոէլեկտրակայանի 5000 ձիաուժ հզորությամբ երկֆազ փոփոխական հոսանքի հիդրոէլեկտրակայանի (1894թ.), Նիագարայի ջրվեժի կանադական կողմում գտնվող Օնտարիոյի էլեկտրակայանի 12MNV?A և 16MV?A հորիզոնական հիդրոէլեկտրակայանի գեներատորները (1904-1912թթ.), ինչպես նաև GE-ի կողմից 1920 թվականին արտադրված 40MV?A տիպի հիդրոէլեկտրակայանի հենարանը։ Շվեդիայի Հելսյոնի հիդրոէլեկտրակայանը կառուցվել է 1893 թվականին: Էլեկտրակայանը հագեցած էր չորս 344 կՎ-A եռաֆազ փոփոխական հոսանքի հորիզոնական հիդրոգեներատորային համակարգերով: Գեներատորները արտադրվել են Շվեդիայի General Electric Company (ASEA) ընկերության կողմից:

1891 թվականին Գերմանիայի Ֆրանկֆուրտ քաղաքում անցկացվեց Համաշխարհային ցուցահանդեսը։ Հանդիպման ժամանակ փոփոխական հոսանքի փոխանցումը և կիրառումը ցուցադրելու համար համաժողովի կազմակերպիչները Գերմանիայի Լարֆեն քաղաքում գտնվող Պորտլենդի ցեմենտի գործարանում, որը գտնվում է 175 կմ հեռավորության վրա, տեղադրեցին հիդրոտուրբինային գեներատորների հավաքածու։ Ցուցահանդեսի լուսավորության և 100 ձիաուժ հզորությամբ եռաֆազ ասինխրոն շարժիչի գործարկման համար Լաուֆենի էլեկտրակայանի հիդրոգեներատորը նախագծվել է Բրաունի՝ Ruitu Oerlikon ընկերության գլխավոր ինժեների կողմից և արտադրվել է Oerlikon ընկերության կողմից։ Գեներատորը եռաֆազ հորիզոնական տիպի է, 300 ձիաուժ հզորությամբ, 150 պտ/րոպե, 32 բևեռ, 40 Հց, իսկ փուլային լարումը՝ 55~65 Վ։ Գեներատորի արտաքին տրամագիծը 1752 մմ է, իսկ երկաթե միջուկի երկարությունը՝ 380 մմ։ Գեներատորի ստատորի անցքերի քանակը 96 է՝ փակ անցքեր (այդ ժամանակ կոչվում էին անցքեր), յուրաքանչյուր բևեռ և յուրաքանչյուր փուլ պղնձե ձող է, մետաղալարե ձողի անցքը մեկուսացված է 2 մմ ասբեստե թիթեղով, իսկ ծայրը՝ մերկ պղնձե ձող։ Ռոտորը ներդրված օղակ է։ Դաշտային փաթույթի ճանկավոր բևեռները։ Գեներատորը շարժվում է ուղղահայաց հիդրավլիկ տուրբինով՝ կոնաձև ատամնանիվների զույգի միջոցով, և գրգռվում է մեկ այլ փոքր հաստատուն հոսանքի հիդրավլիկ գեներատորով։ Գեներատորի արդյունավետությունը հասնում է 96.5%-ի։
Լաուֆենի էլեկտրակայանի հիդրոգեներատորների հաջող շահագործումը և Ֆրանկֆուրտ փոխանցումը մարդկության պատմության մեջ եռաֆազ հոսանքի փոխանցման առաջին արդյունաբերական փորձարկումն է: Սա առաջընթաց է փոփոխական հոսանքի, մասնավորապես՝ եռաֆազ փոփոխական հոսանքի գործնական կիրառման մեջ: Գեներատորը նաև աշխարհի առաջին եռաֆազ հիդրոգեներատորն է:

Վերը նշվածը հիդրոէլեկտրակայանների նախագծումն ու զարգացումն է առաջին երեսուն տարիների ընթացքում: Փաստորեն, հիդրոէլեկտրակայանների տեխնոլոգիայի զարգացման գործընթացը դիտարկելով, հիդրոէլեկտրակայանները, ընդհանուր առմամբ, զարգացման փուլ են ունենում յուրաքանչյուր 30 տարին մեկ: Այսինքն՝ 1891-ից 1920 թվականների ժամանակահատվածը սկզբնական փուլն էր, 1921-ից 1950 թվականների ժամանակահատվածը՝ տեխնոլոգիական աճի փուլ, 1951-ից 1984 թվականների ժամանակահատվածը՝ արագ զարգացման փուլ, իսկ 1985-ից 2010 թվականների ժամանակահատվածը՝ կայուն զարգացման փուլ: