Гидрогенератор состоит из ротора, статора, рамы, упорного подшипника, направляющего подшипника, охладителя, тормоза и других основных компонентов (см. рисунок). Статор в основном состоит из основания, железного сердечника и обмоток. Сердечник статора изготовлен из холоднокатаных листов кремнистой стали, которые могут быть изготовлены в виде цельной и разъемной конструкции в соответствии с условиями производства и транспортировки. Метод охлаждения водяного турбогенератора обычно использует закрытое циркуляционное воздушное охлаждение. Установки большой мощности, как правило, используют воду в качестве охлаждающей среды для непосредственного охлаждения статора. Если статор и ротор охлаждаются одновременно, то это двойной водяной турбогенератор с внутренним охлаждением.
Для того, чтобы увеличить единичную мощность гидрогенератора и превратить его в гигантский агрегат, для того, чтобы повысить его надежность и долговечность, в конструкции были приняты многие новые технологии. Например, для решения проблемы теплового расширения статора используются плавающая конструкция статора, косая опора и т. д., а ротор принимает дисковую конструкцию. Для решения проблемы ослабления катушек статора используются эластичные клинья для подкладки полос, чтобы предотвратить износ изоляции стержней проволоки. Улучшить конструкцию вентиляции, чтобы уменьшить потери на ветер и прекратить потери на вихревые токи, чтобы еще больше повысить эффективность агрегата.
С развитием технологии производства турбин водяных насосов скорость и мощность двигателей-генераторов также увеличиваются, развиваясь в сторону большой мощности и высокой скорости. В мире построенные электростанции хранения, оснащенные двигателями-генераторами большой мощности и высокой скорости, включают в себя гидроаккумулирующую электростанцию Диновик (330 000 кВА, 500 об/мин) в Великобритании и т. д.
Используя генераторные двигатели с двойным внутренним водяным охлаждением, катушка статора, катушка ротора и сердечник статора напрямую охлаждаются изнутри ионизированной водой, что может увеличить предельные возможности производства генераторного двигателя. Генераторный двигатель (425 000 кВА, 300 об/мин) гидроаккумулирующей электростанции Ла-Конгшан в США также использует двойное внутреннее водяное охлаждение.
Применение магнитных упорных подшипников. С увеличением мощности двигателя генератора увеличивается скорость, а также осевая нагрузка и пусковой момент агрегата. После использования магнитного упорного подшипника осевая нагрузка добавляется с магнитным притяжением в противоположном направлении силы тяжести, тем самым уменьшая нагрузку на упорный подшипник, уменьшая потери осевого сопротивления, уменьшая температуру подшипника и повышая эффективность агрегата, а пусковой момент также уменьшается. Двигатель генератора (335 000 кВА, 300 об/мин) гидроаккумулирующей электростанции Санланцзин в Южной Корее использует магнитные упорные подшипники.
Время публикации: 12 ноября 2021 г.
