水力タービンの回転速度は比較的遅く、特に立型水力タービンはそうです。50Hzの交流を生成するために、水力タービン発電機は多対磁極構造を採用しています。毎分120回転の水力タービン発電機の場合、25対の磁極が必要です。磁極が多すぎると構造が分かりにくくなるため、この教材では12対の磁極を持つ水力タービン発電機のモデルを紹介します。
水力発電機の回転子は突極構造を採用している。図1は発電機の磁極と磁軸を示す。磁軸は磁極の磁力線の経路となる磁極ヨーク上に設置されている。発電機モデルは南北間に24個の磁極を持ち、各磁極には励磁コイルが巻かれている。励磁電力は、主軸端部に設置された励磁発電機、または外部サイリスタ励磁システム（コレクタリングが励磁コイルに電力を供給する）によって供給される。
磁気ヨークは回転子支持部に取り付けられ、発電機の主軸は回転子支持部の中心に取り付けられ、励磁発電機またはコレクタリングは主軸の上端に取り付けられる。
発電機の固定子コアは、磁気伝導性に優れたケイ素鋼板で作られており、コアの内周には固定子コイルを埋め込むための多数のスロットが均等に配置されています。
ステータコイルはステータスロットに埋め込まれ、三相巻線を形成する。各相巻線は複数のコイルから構成され、一定の法則に従って配置されている。
水力発電機はコンクリート打設式のタービンピラーに設置され、タービンピラーにはタービンベースが設置されます。タービンベースは、水力発電機のステータコアとシェルを設置するための基部です。タービンベースのシェルには、発電機の冷却空気の温度を下げるための放熱装置が設置されています。また、下部フレームもピラーに設置されます。下部フレームには、発電機のローターを取り付けるためのスラストベアリングが装備されています。スラストベアリングは、ローターの重量、振動、衝撃などの力に耐えることができます。
ステータコアとステータコイルはベースに取り付けられます。ロータはステータの中央に挿入され、ステータとの間にわずかな隙間があります。ロータは下部フレームのスラストベアリングによって支持され、自由に回転できます。上部フレームが取り付けられ、上部フレームの中央にガイドベアリングが取り付けられ、発電機の主軸の揺れを防ぎ、中央位置に安定して保持します。上部プラットフォームの床を敷設し、ブラシ装置または励磁モーターを取り付けた後、水力発電機モデルが設置されます。
水力発電機の模型ローターの回転により、12サイクルの三相交流起電力が発生します。ローターの回転速度が毎分250回転のとき、発生する交流の周波数は50Hzとなります。
投稿日時：2022年4月14日
