Prędkość obrotowa turbin wodnych jest stosunkowo niska, zwłaszcza turbiny pionowej. Aby generować prąd przemienny o częstotliwości 50 Hz, generator turbiny wodnej wykorzystuje wieloparową strukturę biegunów magnetycznych. W przypadku generatora turbiny wodnej o prędkości 120 obrotów na minutę wymagane jest 25 par biegunów magnetycznych. Ponieważ trudno jest dostrzec strukturę zbyt wielu biegunów magnetycznych, niniejszy materiał szkoleniowy przedstawia model generatora turbiny hydraulicznej z 12 parami biegunów magnetycznych.
Wirnik hydrogeneratora ma konstrukcję z biegunami wystającymi. Rysunek 1 przedstawia jarzmo magnetyczne i biegun magnetyczny generatora. Biegun magnetyczny jest zamontowany na jarzmie magnetycznym, które stanowi ścieżkę linii pola magnetycznego bieguna magnetycznego. Model generatora ma 24 bieguny magnetyczne między biegunem północnym a południowym, a każdy biegun magnetyczny jest nawinięty cewką wzbudzającą. Energia wzbudzenia jest dostarczana przez generator wzbudzenia zainstalowany na końcu wału głównego lub przez zewnętrzny układ wzbudzenia tyrystorowego (pierścień kolektorowy dostarcza zasilanie do cewki wzbudzenia).
Jarzmo magnetyczne zamontowane jest na podporze wirnika, główny wał generatora zamontowany jest w środku podpory wirnika, a generator wzbudzenia lub pierścień kolektora zamontowany jest na górnym końcu wału głównego.
Rdzeń stojana generatora wykonany jest z blach ze stali krzemowej o dobrej przewodności magnetycznej. W wewnętrznym okręgu rdzenia równomiernie rozmieszczono wiele żłobków, w których osadzono uzwojenie stojana.
Cewka stojana jest osadzona w żłobku stojana, tworząc uzwojenie trójfazowe. Każde uzwojenie fazowe składa się z wielu cewek ułożonych zgodnie z określonym prawem.
Hydrogenerator jest montowany na betonowym filarze turbiny, a filar turbiny jest montowany wraz z podstawą turbiny. Podstawa turbiny stanowi podstawę montażową rdzenia stojana i obudowy hydrogeneratora. Na obudowie podstawy turbiny znajduje się urządzenie rozpraszające ciepło, które obniża temperaturę powietrza chłodzącego generator. Dolna rama jest również zamontowana na filarze. Dolna rama jest wyposażona w łożysko oporowe, które służy do montażu wirnika generatora. Łożysko oporowe może przenosić ciężar, wibracje, uderzenia i inne siły wirnika.
Rdzeń stojana i uzwojenie stojana są zamontowane na podstawie. Wirnik jest umieszczony pośrodku stojana i ma niewielką szczelinę między nim a stojanem. Wirnik jest podparty łożyskiem oporowym dolnej ramy i może się swobodnie obracać. Górna rama jest zamontowana, a łożysko prowadzące jest zamontowane pośrodku górnej ramy, aby zapobiec drganiom wału głównego generatora i utrzymać go stabilnie w położeniu centralnym. Po ułożeniu podłogi górnej platformy i zainstalowaniu urządzenia szczotkowego lub silnika wzbudzenia, montowany jest model hydrogeneratora.
Trójfazowa siła elektromotoryczna prądu przemiennego o 12 cyklach zostanie wytworzona przez obrót wirnika modelowego hydrogeneratora. Przy prędkości obrotowej wirnika 250 obrotów na minutę częstotliwość generowanego prądu przemiennego wynosi 50 Hz.
Czas publikacji: 14 kwietnia 2022 r.
