Hidrogenerator je sestavljen iz rotorja, statorja, okvirja, aksialnega ležaja, vodilnega ležaja, hladilnika, zavore in drugih glavnih komponent (glej sliko). Stator je v glavnem sestavljen iz okvirja, železnega jedra, navitja in drugih komponent. Jedro statorja je izdelano iz hladno valjanih silicijevih jeklenih plošč, ki jih je mogoče izdelati v integralno ali deljeno strukturo glede na proizvodne in transportne pogoje. Generator vodne turbine se običajno hladi z zaprtim kroženjem zraka. Enote z zelo veliko zmogljivostjo običajno uporabljajo vodo kot hladilni medij za neposredno hlajenje statorja. Če se stator in rotor hladita hkrati, gre za dvojni vodni notranji hladilni kolesni generator.
Da bi izboljšali zmogljivost posamezne enote hidrogeneratorja in ga razvili v veliko enoto, so v strukturo uvedli številne nove tehnologije za izboljšanje njene zanesljivosti in vzdržljivosti. Na primer, za rešitev toplotnega raztezanja statorja se uporablja plavajoča struktura statorja in nagnjena podpora, rotor pa ima diskasto strukturo. Za rešitev problema zrahljanosti statorske tuljave se pod elastičnim klinom uporablja blažilni trak, ki preprečuje obrabo izolacije žice. Izboljšana je prezračevalna struktura in zmanjšane izgube zaradi vetra ter izgube zaradi vrtinčnih tokov, kar dodatno izboljša učinkovitost enote.
Z razvojem tehnologije izdelave črpalnih turbin se povečujeta tudi hitrost in zmogljivost generatorskih motorjev, ki se razvijajo v velike zmogljivosti in visoke hitrosti. Med zgrajenimi elektrarnami za shranjevanje energije, opremljenimi z motorji za proizvodnjo električne energije velike zmogljivosti in visoke hitrosti, na svetu je črpalna elektrarna Dinowick (330.000 KVA, 500 vrt/min) v Združenem kraljestvu.
Proizvodne zmogljivosti generatorskega motorja je mogoče izboljšati z uporabo dvojnega notranjega vodnega hlajenja generatorskega motorja, pri čemer se statorska tuljava, rotorska tuljava in statorsko jedro neposredno notranje hladijo z ionsko vodo. Tudi generatorski motor (425000 kVA, 300 vrt/min) črpalne elektrarne Lakongshan v Združenih državah Amerike uporablja dvojno vodno notranje hlajenje.
Uporaba magnetnega aksialnega ležaja. Z naraščanjem zmogljivosti in hitrosti motorja generatorja se povečujeta tudi aksialna obremenitev in zagonski navor enote. Po uporabi magnetnega aksialnega ležaja zaradi magnetne privlačnosti, ki je nasprotna gravitaciji, aksialna obremenitev zmanjša obremenitev aksialnega ležaja, zmanjša izgubo upornosti površine gredi, zmanjša temperaturo ležaja, izboljša učinkovitost enote in zmanjša zagonski uporni moment.
Čas objave: 5. november 2021
