วิธีปรับปรุงความน่าเชื่อถือและความทนทานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำ

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำประกอบด้วยโรเตอร์ สเตเตอร์ โครง แบริ่งรับแรงขับ แบริ่งนำทาง ตัวระบายความร้อน เบรก และส่วนประกอบหลักอื่นๆ (ดูรูป) สเตเตอร์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยโครง แกนเหล็ก ขดลวด และส่วนประกอบอื่นๆ แกนสเตเตอร์ทำจากแผ่นเหล็กซิลิคอนรีดเย็น ซึ่งสามารถผลิตเป็นโครงสร้างแบบชิ้นเดียวหรือแบบแยกส่วนได้ตามสภาพการผลิตและการขนส่ง เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำโดยทั่วไปจะระบายความร้อนด้วยอากาศหมุนเวียนแบบปิด หน่วยที่มีกำลังการผลิตสูงมากมักใช้น้ำเป็นตัวกลางในการระบายความร้อนโดยตรงไปยังสเตเตอร์ หากสเตเตอร์และโรเตอร์ได้รับการระบายความร้อนพร้อมกัน จะเรียกว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำแบบล้อหมุนระบายความร้อนด้วยน้ำภายในแบบคู่

เพื่อปรับปรุงกำลังการผลิตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำแบบหน่วยเดียวและพัฒนาไปสู่หน่วยขนาดใหญ่ จึงมีการนำเทคโนโลยีใหม่ๆ มาใช้ในด้านโครงสร้างมากมาย เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือและความทนทาน ตัวอย่างเช่น เพื่อแก้ปัญหาการขยายตัวทางความร้อนของสเตเตอร์ จึงใช้โครงสร้างแบบลอยตัวและฐานรองแบบเอียงสำหรับสเตเตอร์ และใช้โครงสร้างแบบจานสำหรับโรเตอร์ เพื่อแก้ปัญหาการหลวมของขดลวดสเตเตอร์ จึงใช้แถบรองรับใต้ลิ่มยืดหยุ่นเพื่อป้องกันการสึกหรอของฉนวนของลวดตัวนำ ปรับปรุงโครงสร้างการระบายอากาศและลดการสูญเสียจากลมและการสูญเสียจากกระแสไหลวนที่ปลาย เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของหน่วยให้ดียิ่งขึ้น

ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตกังหันปั๊มน้ำ ความเร็วและกำลังการผลิตของมอเตอร์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน โดยพัฒนาไปสู่กำลังการผลิตขนาดใหญ่และความเร็วสูง โรงไฟฟ้าพลังงานน้ำแบบกักเก็บพลังงานที่สร้างเสร็จแล้วซึ่งติดตั้งมอเตอร์ผลิตไฟฟ้าขนาดใหญ่และความเร็วสูงในโลก ได้แก่ โรงไฟฟ้าพลังงานน้ำแบบกักเก็บพลังงานไดโนวิค (330,000 KVA, 500 รอบ/นาที) ในสหราชอาณาจักร

ขีดจำกัดการผลิตของมอเตอร์กำเนิดไฟฟ้าสามารถปรับปรุงได้โดยใช้มอเตอร์กำเนิดไฟฟ้าแบบระบายความร้อนด้วยน้ำภายในสองชั้น โดยขดลวดสเตเตอร์ ขดลวดโรเตอร์ และแกนสเตเตอร์จะถูกระบายความร้อนภายในโดยตรงด้วยน้ำไอออนิก มอเตอร์กำเนิดไฟฟ้า (425,000 KVA, 300 รอบ/นาที) ของโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับลาคงซานในสหรัฐอเมริกาก็ใช้ระบบระบายความร้อนด้วยน้ำภายในสองชั้นเช่นกัน

การประยุกต์ใช้ตลับลูกปืนแรงผลักแม่เหล็ก เนื่องจากการเพิ่มกำลังและความเร็วของมอเตอร์เครื่องกำเนิดไฟฟ้า แรงผลักและแรงบิดเริ่มต้นของเครื่องจึงเพิ่มขึ้นเช่นกัน เมื่อใช้ตลับลูกปืนแรงผลักแม่เหล็ก แรงดึงดูดของแม่เหล็กจะต้านแรงโน้มถ่วง ทำให้แรงผลักลดลง ลดภาระของตลับลูกปืนแรงผลัก ลดการสูญเสียจากแรงต้านทานบนพื้นผิวเพลา ลดอุณหภูมิของตลับลูกปืน เพิ่มประสิทธิภาพของเครื่อง และลดแรงบิดต้านทานเริ่มต้น