Spola vattenturbinen med potentiell energi eller kinetisk energi, och vattenturbinen börjar rotera. Om vi ansluter generatorn till vattenturbinen kan generatorn börja generera elektricitet. Om vi höjer vattennivån för att spola turbinen kommer turbinhastigheten att öka. Ju större vattennivåskillnaden är, desto större är den kinetiska energin som turbinen får ut, och desto högre är den omvandlingsbara elektriska energin. Detta är den grundläggande principen för vattenkraft.
Energiomvandlingsprocessen är: den potentiella gravitationsenergin i vattnet uppströms omvandlas till vattenflödets kinetiska energi. När vattnet flödar genom turbinen överförs den kinetiska energin till turbinen, och turbinen driver generatorn för att omvandla den kinetiska energin till elektrisk energi. Det är därför processen att omvandla mekanisk energi till elektrisk energi.
På grund av olika naturliga förhållanden hos vattenkraftverk varierar kapaciteten och hastigheten hos vattenkraftverk kraftigt. Generellt sett använder små vattenkraftverk och höghastighetsvattenkraftverk som drivs av impulsturbiner mestadels horisontella strukturer, medan stora och medelhastighetsgeneratorer mestadels använder vertikala strukturer. Eftersom de flesta vattenkraftverk ligger långt från städer behöver de vanligtvis leverera kraft till laster via långa överföringsledningar, därför ställer kraftsystemet högre krav på vattenkraftverkens driftsstabilitet: motorparametrar måste väljas noggrant; kraven på rotorns tröghetsmoment är stora. Därför skiljer sig vattenkraftverkens utseende från ångturbingeneratorns. Dess rotordiameter är stor och dess längd är kort. Tiden som krävs för start och nätanslutning av vattenkraftverk är relativt kort, och driftstyrningen är flexibel. Förutom allmän kraftproduktion är den särskilt lämplig för toppströmsaggregat och nödlägesaggregat. Den maximala kapaciteten för vattenturbingeneratorer har nått 700 000 kilowatt.
När det gäller principen för generatorer är gymnasiefysiken mycket tydlig, och dess arbetsprincip är baserad på lagen om elektromagnetisk induktion och lagen om elektromagnetisk kraft. Därför är den allmänna principen för dess konstruktion att använda lämplig magnetisk ledningsförmåga och ledande material för att bilda en magnetisk krets och krets för ömsesidig elektromagnetisk induktion för att generera elektromagnetisk kraft och uppnå syftet med energiomvandling.
Vattenturbingeneratorn drivs av vattenturbinen. Dess rotor är kort och tjock, den tid som krävs för enhetens start och nätanslutning är kort, och driftstyrningen är flexibel. Förutom allmän kraftproduktion är den särskilt lämplig för toppströmsgeneratorer och nödlägesenheter. Vattenturbingeneratorernas maximala kapacitet har nått 800 000 kilowatt.
Dieselgeneratorn drivs av en förbränningsmotor. Den är snabb att starta och enkel att använda, men dess elproduktionskostnad är hög. Den används huvudsakligen som reservkraftkälla, eller i områden där det stora elnätet inte når mobila kraftverk. Kapaciteten varierar från några kilowatt till flera kilowatt. Vridmomentet på dieselmotorns axel utsätts för periodisk pulsering, så resonans- och axelbrottsolyckor måste förhindras.
Vattenkraftgeneratorns hastighet bestämmer frekvensen för den genererade växelströmmen. För att säkerställa stabiliteten hos denna frekvens måste rotorns hastighet stabiliseras. För att stabilisera hastigheten kan drivmotorns (vattenturbinens) hastighet styras i ett slutet styrläge. Frekvenssignalen för den växelström som ska skickas ut samplas och matas tillbaka till styrsystemet som styr öppnings- och stängningsvinkeln för vattenturbinens ledskena för att styra vattenturbinens uteffekt. Genom återkopplingsregleringsprincipen kan generatorns hastighet stabiliseras.
Publiceringstid: 8 oktober 2022
