Een waterkrachtgenerator bestaat uit een rotor, stator, frame, axiaallager, geleiderol, koeler, rem en andere hoofdcomponenten (zie afbeelding). De stator bestaat voornamelijk uit een frame, ijzeren kern, wikkeling en andere componenten. De statorkern is gemaakt van koudgewalste siliciumstaalplaten, die in een integrale of gedeelde constructie kunnen worden verwerkt, afhankelijk van de productie- en transportomstandigheden. De waterturbinegenerator wordt over het algemeen gekoeld door gesloten luchtcirculatie. Units met een zeer grote capaciteit gebruiken meestal water als koelmedium om de stator direct te koelen. Als de stator en rotor tegelijkertijd worden gekoeld, is er sprake van een generatorset met een dubbel waterkoelwiel.
Om de capaciteit van een enkele waterkrachtcentrale te verbeteren en deze te ontwikkelen tot een gigantische eenheid, worden veel nieuwe technologieën toegepast om de betrouwbaarheid en duurzaamheid te verbeteren. Om bijvoorbeeld de thermische uitzetting van de stator te beperken, worden een zwevende statorstructuur en een schuine ondersteuning gebruikt, en wordt voor de rotor een schijfconstructie gebruikt. Om de losheid van de statorspoel te verhelpen, wordt een dempingsstrip onder een elastische wig gebruikt om slijtage van de isolatie van de walsdraad te voorkomen. Verbeter de ventilatiestructuur en verminder wind- en wervelstroomverliezen om de efficiëntie van de centrale verder te verbeteren.
Met de ontwikkeling van technologie voor de productie van pompturbines nemen ook de snelheid en capaciteit van generatormotoren toe, met een hoge capaciteit en hoge snelheid. Wereldwijd zijn er energieopslagcentrales gebouwd met motoren voor de opwekking van elektriciteit met een grote capaciteit en hoge snelheid, waaronder de Dinowick pompcentrale (330.000 kVA, 500 tpm) in het Verenigd Koninkrijk.
De productielimiet van generatormotoren kan worden verbeterd door gebruik te maken van een generatormotor met dubbele interne waterkoeling, waarbij de statorspoel, rotorspoel en statorkern direct intern worden gekoeld met ionisch water. De generatormotor (425.000 kVA, 300 tpm) van de pompcentrale in Lakongshan in de Verenigde Staten maakt eveneens gebruik van dubbele interne waterkoeling.
Toepassing van magnetische druklagers. Naarmate de capaciteit en snelheid van de generatormotor toenemen, nemen ook de drukbelasting en het startkoppel van de eenheid toe. Na gebruik van een magnetische druklager vermindert de drukbelasting, door de magnetische aantrekkingskracht tegengesteld aan de zwaartekracht, de belasting van het druklager, vermindert het verlies aan oppervlakteweerstand van de as, verlaagt de lagertemperatuur, verbetert het rendement van de eenheid en verlaagt het startweerstandsmoment.
Plaatsingstijd: 5 november 2021
