O hidrogerador é composto por rotor, estator, estrutura, mancal de encosto, mancal guia, resfriador, freio e outros componentes principais (ver imagem). O estator é composto principalmente por uma base, um núcleo de ferro e enrolamentos. O núcleo do estator é feito de chapas de aço silício laminadas a frio, que podem ser transformadas em uma estrutura integral e dividida de acordo com as condições de fabricação e transporte. O método de resfriamento do gerador de turbina hidráulica geralmente adota o resfriamento por ar circulante fechado. Unidades de grande capacidade tendem a usar água como meio de resfriamento para resfriar diretamente o estator. Se o estator e o rotor forem resfriados ao mesmo tempo, trata-se de um grupo gerador de turbina hidráulica com resfriamento interno a água duplo.
Para aumentar a capacidade de uma unidade única do gerador hidrelétrico e transformá-lo em uma unidade gigante, a fim de melhorar sua confiabilidade e durabilidade, diversas novas tecnologias foram adotadas na estrutura. Por exemplo, para solucionar a expansão térmica do estator, utiliza-se a estrutura flutuante do estator, o suporte oblíquo, etc., e o rotor adota a estrutura de disco. Para solucionar o afrouxamento das bobinas do estator, cunhas elásticas são utilizadas para revestir as tiras, evitando o desgaste do isolamento dos fios-máquina. Aprimore a estrutura de ventilação para reduzir as perdas por vento e eliminar as perdas por correntes parasitas, melhorando ainda mais a eficiência da unidade.
Com o desenvolvimento da tecnologia de fabricação de turbinas para bombas d'água, a velocidade e a capacidade dos motores dos geradores também estão aumentando, evoluindo para alta capacidade e alta velocidade. No mundo, as usinas de armazenamento construídas equipadas com motores de gerador de alta capacidade e alta velocidade incluem a Usina Hidrelétrica de Armazenamento Bombeado Dinovic (330.000 kVA, 500 rpm) no Reino Unido, entre outras.
Utilizando motores geradores com refrigeração interna dupla a água, a bobina do estator, a bobina do rotor e o núcleo do estator são resfriados internamente com água ionizada, o que pode aumentar o limite de fabricação do motor gerador. O motor gerador (425.000 kVA, 300 rpm) da Usina Hidrelétrica de Armazenamento Bombeado de La Kongshan, nos Estados Unidos, também utiliza refrigeração interna dupla a água.
Aplicação de mancais de empuxo magnéticos. À medida que a capacidade do motor do gerador aumenta, a velocidade aumenta, assim como a carga de empuxo e o torque de partida da unidade. Após o uso do mancal de empuxo magnético, a carga de empuxo é adicionada à atração magnética na direção oposta à gravidade, reduzindo assim a carga do mancal de empuxo, reduzindo a perda de resistência axial, reduzindo a temperatura do mancal e melhorando a eficiência da unidade, e a resistência de partida também diminui. O motor do gerador (335.000 kVA, 300 rpm) da Usina Hidrelétrica de Sanglangjing, na Coreia do Sul, utiliza mancais de empuxo magnéticos.
Horário da publicação: 12/11/2021
