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 podnožja, železnega jedra in navitij. 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. Metoda hlajenja vodnega turbogeneratorja običajno uporablja zaprto kroženje zraka. Enote z veliko zmogljivostjo običajno uporabljajo vodo kot hladilni medij za neposredno hlajenje statorja. Če se stator in rotor hladita hkrati, gre za dvojni vodno notranje hlajeni vodno turbogeneratorski agregat.
Da bi povečali zmogljivost ene enote hidrogeneratorja in ga razvili v velikansko enoto ter izboljšali njegovo zanesljivost in vzdržljivost, so v strukturo uvedli številne nove tehnologije. Na primer, za rešitev toplotnega raztezanja statorja se uporablja plavajoča struktura statorja, poševna podpora itd., rotor pa ima diskasto strukturo. Za rešitev problema zrahljanja statorskih tuljav se pod trakove položijo elastični klini, ki preprečujejo obrabo izolacije žičnih palic. Izboljšana je prezračevalna struktura za zmanjšanje izgub zaradi vetra in odpravo izgub zaradi vrtinčnih tokov, kar še dodatno izboljša učinkovitost enote.
Z razvojem tehnologije izdelave turbin vodnih črpalk se povečujeta tudi hitrost in zmogljivost generatorskih motorjev, ki se razvijajo v smeri velike zmogljivosti in visoke hitrosti. Med zgrajenimi akumulacijskimi elektrarnami, opremljenimi z generatorskimi motorji velike zmogljivosti in visoke hitrosti, je na svetu črpalna elektrarna Dinovic (330.000 kVA, 500 vrt/min) v Združenem kraljestvu in druge.
Z dvojnim notranjim vodnim hlajenjem generatorskih motorjev se tuljava statorja, tuljava rotorja in jedro statorja neposredno notranje hladijo z ionizirano vodo, kar lahko poveča proizvodno omejitev generatorskega motorja. Tudi generatorski motor (425.000 kVA, 300 vrt/min) črpalne elektrarne La Kongshan v Združenih državah Amerike uporablja dvojno notranje vodno hlajenje.
Uporaba magnetnih aksialnih ležajev. Z naraščanjem zmogljivosti generatorskega motorja se povečuje tudi hitrost, prav tako pa se povečujeta aksialna obremenitev in zagonski navor enote. Po uporabi magnetnega aksialnega ležaja se aksialna obremenitev doda magnetni privlačnosti v nasprotni smeri gravitacije, s čimer se zmanjša obremenitev aksialnega ležaja, zmanjšajo se izgube aksialnega upora, zmanjša se temperatura ležaja in izboljša učinkovitost enote, hkrati pa se zmanjša tudi zagonski upor. Motor generatorja (335.000 kVA, 300 vrt/min) črpalne elektrarne Sanglangjing v Južni Koreji uporablja magnetne aksialne ležaje.
Čas objave: 12. november 2021
