Palyginti su garo turbinos generatoriumi, hidrogeneratorius turi šias charakteristikas:
(1) Greitis yra mažas. Sukimosi greitis paprastai yra mažesnis nei 750 aps./min., o kai kuriais atvejais jis siekia tik kelias dešimtis apsisukimų per minutę, jį riboja vandens slėgis.
(2) Magnetinių polių skaičius yra didelis. Dėl mažo greičio, norint generuoti 50 Hz elektros energiją, reikia padidinti magnetinių polių skaičių, kad pjovimo statoriaus apvijos magnetinis laukas vis tiek galėtų pasikeisti 50 kartų per sekundę.
(3) Konstrukcija yra didelė pagal matmenis ir svorį. Viena vertus, greitis yra mažas; kita vertus, įrenginio apkrovos atmetimo atveju, siekiant išvengti plieninio vamzdžio plyšimo dėl stipraus hidraulinio smūgio, kreipiamosios mentės avarinio uždarymo laikas turi būti ilgas, tačiau dėl to įrenginio greitis padidės per daug. Todėl rotorius turi turėti didelį svorį ir inerciją.
(4) Paprastai naudojama vertikali ašis. Siekiant sumažinti žemės užimamą vietą ir jėgainės sąnaudas, dideli ir vidutinio dydžio hidrogeneratoriai paprastai naudoja vertikalią veleno ašį.
Hidrogeneratoriai pagal skirtingą jų besisukančių velenų išdėstymą gali būti skirstomi į vertikalius ir horizontalius tipus: vertikalieji hidrogeneratoriai pagal skirtingą jų atraminių guolių padėtį gali būti skirstomi į pakabinamus ir skėtinius.
(1) Pakabinamas hidrogeneratorius. Atraminis guolis sumontuotas rotoriaus viršutinio rėmo centre arba viršutinėje dalyje, todėl užtikrina stabilų veikimą ir patogią priežiūrą, tačiau aukštis yra didelis, o investicijos į įrenginį yra didelės.
(2) Skėčio tipo hidrogeneratorius. Atraminis guolis montuojamas centriniame korpuse arba jo viršutinėje dalyje, rotoriaus apatiniame rėme. Paprastai dideli vidutinio ir mažo greičio hidrogeneratoriai turėtų naudoti skėčio tipo guolį dėl savo didelio konstrukcinio dydžio, kad sumažėtų įrenginio aukštis, taupomas plienas ir sumažinamos investicijos į įrenginį. Pastaraisiais metais buvo sukurta konstrukcija, leidžianti sumontuoti atraminį guolį ant vandens turbinos viršutinio dangčio, todėl galima sumažinti įrenginio aukštį.
2. Pagrindiniai komponentai
Hidrogeneratorių daugiausia sudaro statorius, rotorius, traukos guolis, viršutiniai ir apatiniai kreipiamieji guoliai, viršutinis ir apatinis rėmai, vėdinimo ir aušinimo įtaisas, stabdymo įtaisas ir sužadinimo įtaisas.
(1) Statorius. Tai elektros energijos gamybos komponentas, sudarytas iš apvijos, geležies šerdies ir apvalkalo. Kadangi didelių ir vidutinio dydžio hidrogeneratorių statoriaus skersmuo yra labai didelis, jis paprastai sudarytas iš transportavimo segmentų.
(2) Rotorius. Tai besisukanti dalis, generuojanti magnetinį lauką, sudaryta iš atramos, rato žiedo ir magnetinio poliaus. Rato žiedas yra žiedo formos komponentas, sudarytas iš vėduoklės formos geležies plokštės. Magnetiniai poliai yra paskirstyti rato žiedo išorėje, o rato žiedas naudojamas kaip magnetinio lauko kelias. Viena didelio ir vidutinio dydžio rotoriaus gija surenkama vietoje, po to kaitinama ir įvorė ant generatoriaus pagrindinio veleno. Pastaraisiais metais buvo sukurta rotoriaus bevelė konstrukcija, t. y. rotoriaus atrama yra tiesiogiai pritvirtinta prie turbinos pagrindinio veleno viršutinio galo. Didžiausias šios konstrukcijos privalumas yra tas, kad ji gali išspręsti didelių liejinių ir kaltinių gaminių kokybės problemas, kurias sukelia didelis agregatas; Be to, ji taip pat gali sumažinti rotoriaus kėlimo svorį ir kėlimo aukštį, taip sumažinant įrenginio aukštį ir užtikrinant tam tikrą elektrinės konstrukcijos ekonomiškumą.
(3) Atramos guolis. Tai komponentas, laikantis bendrą besisukančios įrenginio dalies svorį ir turbinos ašinę hidraulinę trauką.
(4) Aušinimo sistema. Hidrogeneratorius paprastai naudoja orą kaip aušinimo terpę statoriui, rotoriaus apvijai ir statoriaus šerdiai aušinti. Mažos galios hidrogeneratoriai dažnai naudoja atvirą arba vamzdinę ventiliaciją, o dideli ir vidutinio dydžio hidrogeneratoriai dažnai naudoja uždarą savicirkuliacinę ventiliaciją. Siekiant pagerinti aušinimo intensyvumą, kai kurių didelės galios hidrogeneratorių apvijos naudoja vidinį aušinimo režimą, kai tuščiaviduris laidininkas tiesiogiai eina per aušinimo terpę, o aušinimo terpė yra vanduo arba nauja terpė. Statoriaus ir rotoriaus apvijos yra viduje aušinamos vandeniu, o aušinimo terpė yra vanduo arba nauja terpė. Statoriaus ir rotoriaus apvijos, kurios aušinamos vandeniu, vadinamos dvigubu vandens vidiniu aušinimu. Statoriaus ir rotoriaus apvijos bei statoriaus šerdis, kurios aušinamos vandeniu, vadinamos pilno vandens vidiniu aušinimu, o statoriaus ir rotoriaus apvijos, kurios aušinamos vandeniu, vadinamos pusiau vandens vidiniu aušinimu.
Kitas hidrogeneratoriaus aušinimo būdas yra garinimo aušinimas, kai skysta terpė prijungiama prie hidrogeneratoriaus laidininko garinimo aušinimui. Garinimo aušinimas turi pranašumų, nes aušinimo terpės šilumos laidumas yra daug didesnis nei oro ir vandens, todėl gali sumažinti įrenginio svorį ir dydį.
(5) Žadinimo įtaisas ir jo konstrukcija iš esmės yra tokia pati kaip šiluminių jėgainių.
Įrašo laikas: 2021 m. rugsėjo 1 d.
