L'idrogeneratore è composto da rotore, statore, telaio, cuscinetto reggispinta, cuscinetto di guida, radiatore, freno e altri componenti principali (vedi immagine). Lo statore è composto principalmente da una base, un nucleo di ferro e avvolgimenti. Il nucleo dello statore è realizzato in lamiere di acciaio al silicio laminate a freddo, che possono essere realizzate in una struttura integrale o divisibile a seconda delle condizioni di produzione e trasporto. Il metodo di raffreddamento del generatore a turbina idraulica adotta generalmente un sistema di raffreddamento ad aria a circolazione chiusa. Le unità di grande capacità tendono a utilizzare l'acqua come mezzo di raffreddamento per raffreddare direttamente lo statore. Se statore e rotore vengono raffreddati contemporaneamente, si tratta di un gruppo elettrogeno a turbina idraulica con doppio raffreddamento interno ad acqua.
Per aumentare la capacità della singola unità dell'idrogeneratore e trasformarlo in un'unità di grandi dimensioni, migliorandone l'affidabilità e la durata, sono state adottate numerose nuove tecnologie nella struttura. Ad esempio, per risolvere la dilatazione termica dello statore, vengono utilizzate strutture flottanti, supporti obliqui, ecc., mentre il rotore adotta la struttura a disco. Per risolvere il problema dell'allentamento delle bobine dello statore, vengono utilizzati cunei elastici sotto le strisce, impedendo così l'usura dell'isolamento delle vergelle. È stata migliorata la struttura di ventilazione per ridurre le perdite per vento e porre fine alle perdite per correnti parassite, migliorando ulteriormente l'efficienza dell'unità.
Con lo sviluppo della tecnologia di produzione di turbine per pompe idrauliche, anche la velocità e la capacità dei motori dei generatori sono aumentate, evolvendosi verso motori di grande capacità e alta velocità. Tra le centrali elettriche ad accumulo costruite nel mondo e dotate di motori di generatori ad alta capacità e alta velocità, figura la centrale elettrica ad accumulo Dinovic (330.000 kVA, 500 giri/min) nel Regno Unito, e altre ancora.
Utilizzando motori a doppio raffreddamento interno ad acqua, la bobina dello statore, la bobina del rotore e il nucleo dello statore vengono raffreddati direttamente internamente con acqua ionizzata, il che può aumentare il limite di produzione del motore del generatore. Anche il motore del generatore (425.000 kVA, 300 giri/min) della centrale elettrica ad accumulo di pompaggio di La Kongshan negli Stati Uniti utilizza un doppio raffreddamento interno ad acqua.
Applicazione di cuscinetti reggispinta magnetici. All'aumentare della capacità del motore del generatore, aumenta anche la velocità, il carico di spinta e la coppia di spunto dell'unità. Dopo l'utilizzo del cuscinetto reggispinta magnetico, il carico di spinta si somma all'attrazione magnetica in direzione opposta alla gravità, riducendo così il carico del cuscinetto reggispinta, riducendo la perdita di resistenza assiale, riducendo la temperatura del cuscinetto e migliorando l'efficienza dell'unità, con conseguente riduzione della resistenza di spunto. Anche il momento di spunto diminuisce. Il motore del generatore (335.000 kVA, 300 giri/min) della centrale elettrica ad accumulo di Sanglangjing in Corea del Sud utilizza cuscinetti reggispinta magnetici.
Data di pubblicazione: 12 novembre 2021
