Hidroturbīnu ģeneratora raksturojums salīdzinājumā ar tvaika turbīnu ģeneratoru

Salīdzinot ar tvaika turbīnu ģeneratoru, hidroģeneratoram ir šādas īpašības:
(1) Ātrums ir mazs. Ūdens spiediena ierobežojums, griešanās ātrums parasti ir mazāks par 750 apgr./min, un daži apgriezieni minūtē ir tikai daži desmiti.
(2) Magnētisko polu skaits ir liels. Tā kā ātrums ir mazs, lai ģenerētu 50 Hz elektrisko enerģiju, ir jāpalielina magnētisko polu skaits, lai griešanas statora tinuma magnētiskais lauks joprojām varētu mainīties 50 reizes sekundē.
(3) Konstrukcijai ir lieli izmēri un svars. No vienas puses, ātrums ir mazs; no otras puses, ja iekārtai tiek noraidīta slodze, lai izvairītos no tērauda caurules plīsuma spēcīga hidrauliskā trieciena dēļ, virzošās lāpstiņas avārijas aizvēršanās laikam ir jābūt ilgam, taču tas izraisīs pārāk lielu iekārtas ātruma pieaugumu. Tāpēc rotoram ir nepieciešams liels svars un inerce.
(4) Parasti tiek izmantota vertikālā ass. Lai samazinātu zemes aizņemto vietu un elektrostacijas izmaksas, lieliem un vidējiem hidroģeneratoriem parasti tiek izmantota vertikālā vārpsta.

Hidroģeneratorus var iedalīt vertikālos un horizontālos tipos atkarībā no to rotējošo vārpstu atšķirīgā izvietojuma: vertikālos hidroģeneratorus var iedalīt piekares un lietussarga tipa ģeneratoros atkarībā no to vilces gultņu atšķirīgās pozīcijas.
(1) Piekārtais hidroģenerators. Vilces gultnis ir uzstādīts rotora augšējā rāmja centrā vai augšdaļā, kas nodrošina stabilu darbību un ērtu apkopi, taču augstums ir liels un investīcijas iekārtā ir lielas.
(2) Lietussarga tipa hidroģenerators. Vilces gultnis ir uzstādīts rotora apakšējā rāmja centrālajā korpusā vai tā augšdaļā. Parasti lieliem hidroģeneratoriem ar vidēju un mazu ātrumu jāizmanto lietussarga tipa gultnis to lielā konstrukcijas izmēra dēļ, lai samazinātu iekārtas augstumu, ietaupītu tēraudu un samazinātu investīcijas iekārtās. Pēdējos gados ir izstrādāta konstrukcija, kurā vilces gultnis tiek uzstādīts uz ūdens turbīnas augšējā vāka, un iekārtas augstumu var samazināt.

2. Galvenās sastāvdaļas
Hidroģenerators galvenokārt sastāv no statora, rotora, vilces gultņa, augšējā un apakšējā vadotnes gultņa, augšējā un apakšējā rāmja, ventilācijas un dzesēšanas ierīces, bremzēšanas ierīces un ierosmes ierīces.
(1) Stators. Tas ir elektroenerģijas ražošanas komponents, kas sastāv no tinuma, dzelzs serdes un apvalka. Tā kā lielo un vidējo hidroģeneratoru statora diametrs ir ļoti liels, tas parasti sastāv no segmentiem transportēšanai.
(2) Rotors. Tā ir rotējoša daļa, kas ģenerē magnētisko lauku un sastāv no balsta, riteņa gredzena un magnētiskā pola. Riteņa gredzens ir gredzenveida detaļa, kas sastāv no vēdekļveida dzelzs plāksnes. Magnētiskie poli ir izvietoti ārpus riteņa gredzena, un riteņa gredzens kalpo kā magnētiskā lauka ceļš. Uz vietas tiek salikts viens liela un vidēja izmēra rotora pavediens, pēc tam to uzkarsē un uzmaucē uz ģeneratora galvenās vārpstas. Pēdējos gados ir izstrādāta rotora bezvārpstas konstrukcija, proti, rotora balsts ir tieši piestiprināts pie turbīnas galvenās vārpstas augšējā gala. Šīs konstrukcijas lielākā priekšrocība ir tā, ka tā var atrisināt lielo lējumu un kalumu kvalitātes problēmas, ko rada lielā iekārta; Turklāt tā var arī samazināt rotora pacelšanas svaru un pacelšanas augstumu, tādējādi samazinot iekārtas augstumu un panākot zināmu elektrostacijas konstrukcijas ekonomiju.
(3) Vilces gultnis. Tā ir detaļa, kas nes iekārtas rotējošās daļas kopējo svaru un turbīnas aksiālo hidraulisko vilci.
(4) Dzesēšanas sistēma. Hidroģenerators parasti izmanto gaisu kā dzesēšanas vidi statora, rotora tinuma un statora serdes dzesēšanai. Mazas jaudas hidroģeneratori bieži izmanto atvērtu vai cauruļu ventilāciju, savukārt lieli un vidēji hidroģeneratori bieži izmanto slēgtu pašcirkulācijas ventilāciju. Lai uzlabotu dzesēšanas intensitāti, daži lielas jaudas hidroģeneratoru tinumi izmanto iekšējo dzesēšanas režīmu, kurā dobs vadītājs tieši iet caur dzesēšanas vidi, un dzesēšanas vide izmanto ūdeni vai jaunu vidi. Statora un rotora tinumus iekšēji dzesē ar ūdeni, un dzesēšanas vide ir ūdens vai jauna vide. Statora un rotora tinumus, kuriem ir ūdens iekšējā dzesēšana, sauc par dubulto ūdens iekšējo dzesēšanu. Statora un rotora tinumus, kā arī statora serdi, kuriem ir ūdens iekšējā dzesēšana, sauc par pilnībā ūdens iekšējo dzesēšanu, bet statora un rotora tinumus, kuriem ir ūdens iekšējā dzesēšana, sauc par daļēji ūdens iekšējo dzesēšanu.
Vēl viena hidroģeneratora dzesēšanas metode ir iztvaikošanas dzesēšana, kurā šķidra vide tiek pievienota hidroģeneratora vadītājam iztvaikošanas dzesēšanai. Iztvaikošanas dzesēšanai ir tāda priekšrocība, ka dzesēšanas vides siltumvadītspēja ir daudz lielāka nekā gaisam un ūdenim, un tā var samazināt iekārtas svaru un izmērus.
(5) Ierosmes ierīce un tās izstrāde būtībā ir tāda pati kā siltumenerģijas blokiem.