Een waterkrachtgenerator bestaat uit een rotor, stator, frame, druklager, geleidingslager, koeler, rem en andere belangrijke componenten (zie afbeelding). De stator bestaat hoofdzakelijk uit een frame, ijzeren kern, wikkeling en andere onderdelen. De statorkern is gemaakt van koudgewalste siliciumstaalplaten, die afhankelijk van de productie- en transportomstandigheden in een integrale of gesplitste structuur kunnen worden vervaardigd. De waterturbinegenerator wordt over het algemeen gekoeld door middel van een gesloten luchtcirculatiesysteem. Bij zeer grote eenheden wordt water als koelmedium gebruikt om de stator direct te koelen. Als de stator en de rotor tegelijkertijd worden gekoeld, spreekt men van een generator met een dubbel intern waterkoelwiel.
Om de capaciteit van een enkele waterkrachtgenerator te vergroten en te ontwikkelen tot een gigantische eenheid, worden veel nieuwe technologieën toegepast in de constructie om de betrouwbaarheid en duurzaamheid te verbeteren. Zo worden bijvoorbeeld, om de thermische uitzetting van de stator te compenseren, een zwevende statorconstructie en schuine ondersteuning gebruikt, en is de rotor uitgevoerd in een schijfconstructie. Om speling in de statorwikkeling te voorkomen, wordt een dempingsstrip onder een elastische wig gebruikt om slijtage van de isolatie van de draadstang te voorkomen. De ventilatiestructuur is verbeterd om het windverlies en het verlies door wervelstromen te verminderen en zo het rendement van de eenheid verder te verhogen.
Met de ontwikkeling van de productietechnologie voor pompturbines nemen ook de snelheid en het vermogen van generatormotoren toe, wat resulteert in motoren met een groot vermogen en een hoge snelheid. Een van de gebouwde energiecentrales ter wereld die zijn uitgerust met generatormotoren met een groot vermogen en een hoge snelheid, is de Dinowick-pompwaterkrachtcentrale (330.000 kVA, 500 omwentelingen per minuut) in het Verenigd Koninkrijk.
De productielimiet van generatormotoren kan worden verbeterd door gebruik te maken van dubbele interne waterkoeling, waarbij de statorwikkeling, rotorwikkeling en statorkern direct intern worden gekoeld met ioniserend water. De generatormotor (425.000 kVA, 300 tpm) van de Lakongshan-pompwaterkrachtcentrale in de Verenigde Staten maakt ook gebruik van dubbele interne waterkoeling.
Toepassing van magnetische druklagers. Met de toename van het vermogen en het toerental van generatormotoren nemen ook de drukkracht en het aanloopkoppel van de unit toe. Na toepassing van een magnetisch druklager vermindert de magnetische aantrekkingskracht, die tegengesteld is aan de zwaartekracht, de drukkracht op het lager, waardoor het wrijvingsverlies op de as afneemt, de lagertemperatuur daalt, het rendement van de unit verbetert en het aanloopkoppel wordt verlaagd.
Geplaatst op: 05-11-2021
