Hydrogenerator składa się z wirnika, stojana, ramy, łożyska oporowego, łożyska prowadzącego, chłodnicy, hamulca i innych głównych komponentów (patrz rysunek). Stojan składa się głównie z ramy, rdzenia żelaznego, uzwojenia i innych komponentów. Rdzeń stojana wykonany jest z walcowanych na zimno arkuszy stali krzemowej, które można wykonać w integralną i dzieloną strukturę w zależności od warunków produkcji i transportu. Generator turbiny wodnej jest zazwyczaj chłodzony zamkniętym obiegiem powietrza. Jednostki o bardzo dużej pojemności mają tendencję do używania wody jako medium chłodzącego do bezpośredniego chłodzenia stojana. Jeśli stojan i wirnik są chłodzone w tym samym czasie, jest to podwójny wewnętrzny zestaw generatora z kołem chłodzącym wodę.
Aby zwiększyć wydajność pojedynczej jednostki hydrogeneratora i rozwinąć się do gigantycznej jednostki, w konstrukcji przyjęto wiele nowych technologii w celu zwiększenia jej niezawodności i trwałości. Na przykład, aby rozwiązać problem rozszerzalności cieplnej stojana, zastosowano pływającą strukturę stojana i pochyłe podparcie, a wirnik przyjmuje strukturę tarczową. Aby rozwiązać problem luzu cewki stojana, zastosowano pasek amortyzujący pod elastycznym klinem, aby zapobiec zużyciu izolacji pręta. Ulepszono strukturę wentylacji i zmniejszono straty wiatru i końcowe straty prądów wirowych, aby jeszcze bardziej zwiększyć wydajność jednostki.
Wraz z rozwojem technologii produkcji turbin pompowych, prędkość i moc silnika generatora również wzrastają, rozwijając się do dużej mocy i wysokiej prędkości. Zbudowane elektrownie magazynowe energii wyposażone w silniki o dużej mocy i dużej prędkości wytwarzania energii na świecie obejmują elektrownię szczytowo-pompową Dinowick (330000 KVA, 500 obr./min) w Wielkiej Brytanii.
Limit produkcji silnika generatora można poprawić, stosując podwójne chłodzenie wewnętrzne wodne silnika generatora, a cewka stojana, cewka wirnika i rdzeń stojana są bezpośrednio chłodzone wewnętrznie wodą jonową. Silnik generatora (425000 KVA, 300 obr./min) elektrowni szczytowo-pompowej Lakongshan w Stanach Zjednoczonych również przyjmuje podwójne chłodzenie wewnętrzne wodne.
Zastosowanie magnetycznego łożyska oporowego. Wraz ze wzrostem mocy i prędkości silnika generatora, obciążenie oporowe i początkowy moment obrotowy jednostki również wzrastają. Po zastosowaniu magnetycznego łożyska oporowego, ze względu na przyciąganie magnetyczne przeciwne do grawitacji, obciążenie oporowe zmniejsza obciążenie łożyska oporowego, zmniejsza straty oporu powierzchni wału, zmniejsza temperaturę łożyska, poprawia wydajność jednostki i zmniejsza początkowy moment oporu.
Czas publikacji: 05-11-2021
