La velocità di rotazione delle turbine idrauliche è relativamente bassa, soprattutto per le turbine idrauliche verticali. Per generare corrente alternata a 50 Hz, il generatore a turbina idraulica adotta una struttura a più coppie di poli magnetici. Per un generatore a turbina idraulica con 120 giri al minuto, sono necessarie 25 coppie di poli magnetici. Poiché è difficile visualizzare la struttura con troppi poli magnetici, questo articolo presenta un modello di un generatore a turbina idraulica con 12 coppie di poli magnetici.
Il rotore dell'idrogeneratore adotta una struttura a poli sporgenti. La Figura 1 mostra il giogo e il polo magnetico del generatore. Il polo magnetico è installato sul giogo magnetico. Il giogo magnetico rappresenta il percorso della linea di campo magnetico del polo magnetico. Ogni polo è avvolto da una bobina di eccitazione e la potenza di eccitazione è fornita dal generatore di eccitazione installato all'estremità dell'albero principale, oppure da un sistema di eccitazione a tiristori esterno (fornito dall'anello collettore alla bobina di eccitazione).
Il giogo è installato sulla staffa del rotore, l'albero principale del generatore è installato al centro della staffa del rotore e il generatore di eccitazione o l'anello del collettore è installato sull'estremità superiore dell'albero principale.
Il nucleo di ferro dello statore del generatore è costituito da lamiere di acciaio al silicio con buona conduttività magnetica. Nel cerchio interno del nucleo di ferro sono presenti numerose fessure, distribuite uniformemente, che vengono utilizzate per alloggiare le bobine dello statore.
Le bobine dello statore sono inserite nelle apposite cave per formare avvolgimenti trifase; ogni avvolgimento di fase è composto da più bobine e disposto secondo determinate regole.
L'idrogeneratore è installato sul pilastro in cemento della macchina, sul quale è installata anche la base della macchina. La base della macchina funge da base di installazione per il nucleo in ferro dello statore e per il rivestimento dell'idrogeneratore. Per ridurre la temperatura dell'aria di raffreddamento del generatore, sul pilastro è installato anche un telaio inferiore, dotato di un cuscinetto reggispinta per l'installazione del rotore del generatore. Il cuscinetto reggispinta può sopportare il peso del rotore, le vibrazioni, gli urti e altre forze.
Installare il nucleo di ferro dello statore e la bobina dello statore sul telaio, il rotore viene inserito al centro dello statore e c'è un piccolo spazio con lo statore. Il rotore è supportato dal cuscinetto reggispinta del telaio inferiore e può ruotare liberamente. Installare il telaio superiore e il centro del telaio superiore è installato con un cuscinetto di guida che impedisce all'albero principale del generatore di oscillare e lo mantiene stabilmente in posizione centrale. Posare il pavimento della piattaforma superiore, installare il dispositivo a spazzole o il motore di eccitazione e installare un modello di idrogeneratore.
Una rotazione del rotore del modello di idrogeneratore induce 12 cicli di forza elettromotrice alternata trifase. Quando il rotore ruota a 250 giri al minuto, la frequenza della corrente alternata è di 50 Hz.
Data di pubblicazione: 28 marzo 2022
