De snelheid van waterturbines is relatief laag, vooral die van verticale waterturbines. Om 50 Hz wisselstroom te genereren, maakt de waterturbinegenerator gebruik van een structuur met meerdere magnetische polenparen. Voor een waterturbinegenerator met 120 omwentelingen per minuut zijn 25 magnetische polenparen nodig. Omdat de structuur van zo'n groot aantal magnetische polen moeilijk te visualiseren is, introduceert deze cursus een model van een hydraulische turbinegenerator met 12 magnetische polenparen.
De rotor van de waterkrachtgenerator heeft een uitstekende poolstructuur. Figuur 1 toont het magnetische juk en de magnetische pool van de generator. De magnetische pool is gemonteerd op het magnetische juk, dat het pad vormt van de magnetische veldlijn van de magnetische pool. Het generatormodel heeft 24 magnetische polen tussen noord en zuid, en elke magnetische pool is voorzien van een bekrachtigingsspoel. De bekrachtiging wordt geleverd door de bekrachtigingsgenerator die aan het uiteinde van de hoofdas is geïnstalleerd of door een extern thyristorbekrachtigingssysteem (de collectorring levert stroom aan de bekrachtigingsspoel).
De magnetische juk is op de rotorsteun gemonteerd, de hoofdas van de generator is in het midden van de rotorsteun geplaatst en de bekrachtigingsgenerator of collectorring is aan het bovenste uiteinde van de hoofdas gemonteerd.
De statorkern van de generator is gemaakt van siliciumstaalplaten met een goede magnetische geleidbaarheid, en in de binnenste cirkel van de kern zijn vele sleuven gelijkmatig verdeeld om de statorwikkeling in te bedden.
De statorwikkeling is in de statorsleuf geplaatst en vormt zo een driefasige wikkeling. Elke fasewikkeling bestaat uit meerdere spoelen die volgens een bepaalde wetmatigheid zijn gerangschikt.
De waterkrachtgenerator wordt op de betonnen turbinefundering geplaatst, waarop vervolgens de turbinebasis wordt gemonteerd. De turbinebasis dient als basis voor de stator en de behuizing van de waterkrachtgenerator. Op de turbinebasis is een warmteafvoersysteem aangebracht om de temperatuur van de koellucht te verlagen. Ook het onderstel wordt op de fundering gemonteerd. Dit onderstel is voorzien van een druklager, waarop de generatorrotor is gemonteerd. Het druklager kan het gewicht, de trillingen, de schokken en andere krachten van de rotor opvangen.
De statorkern en de statorwikkeling worden op de basis gemonteerd. De rotor wordt in het midden van de stator geplaatst en heeft een kleine speling. De rotor wordt ondersteund door het druklager van het onderframe en kan vrij draaien. Het bovenframe wordt gemonteerd en in het midden ervan wordt een geleidingslager geplaatst om te voorkomen dat de hoofdas van de generator gaat trillen en om deze stabiel in de middenpositie te houden. Na het plaatsen van de vloer van het bovenplatform en het installeren van de borstelinrichting of de excitatiemotor, is een hydrogeneratormodel geïnstalleerd.
De driefasige wisselstroom met een frequentie van 12 Hz wordt opgewekt door de rotatie van de modelrotor van de waterkrachtgenerator. Bij een rotorsnelheid van 250 omwentelingen per minuut is de frequentie van de opgewekte wisselstroom 50 Hz.
Geplaatst op: 14 april 2022
