Швидкість водяних турбін, особливо вертикальних водяних турбін, відносно низька. Для генерації змінного струму частотою 50 Гц, генератор водяної турбіни використовує багатопарну магнітну структуру полюсів. Для генератора водяної турбіни зі 120 обертами на хвилину потрібно 25 пар магнітних полюсів. Оскільки важко побачити структуру надмірної кількості магнітних полюсів, у цьому навчальному матеріалі представлено модель генератора гідравлічної турбіни з 12 парами магнітних полюсів.
Ротор гідрогенератора має структуру з виступаючими полюсами. На рисунку 1 показано магнітне ярмо та магнітний полюс генератора. Магнітний полюс встановлено на магнітному ярмі, яке є траєкторією лінії магнітного поля магнітного полюса. Модель генератора має 24 магнітні полюси між північчю та півднем, і кожен магнітний полюс намотаний котушкою збудження. Потужність збудження забезпечується генератором збудження, встановленим на кінці головного валу, або зовнішньою тиристорною системою збудження (колекторне кільце подає живлення на котушку збудження).
Магнітне ярмо встановлено на опорі ротора, головний вал генератора встановлений у центрі опори ротора, а генератор збудження або колекторне кільце встановлено на верхньому кінці головного вала.
Сердечник статора генератора виготовлений з листів кремнієвої сталі з хорошою магнітною провідністю, а по внутрішньому колу сердечника рівномірно розподілено безліч пазів для розміщення котушки статора.
Котушка статора вбудована в паз статора, утворюючи трифазну обмотку. Кожна фазна обмотка складається з кількох котушок і розташована за певним законом.
Гідрогенератор встановлено на бетонній турбінній опорі, а турбінна опора встановлена разом з основою турбіни. Основа турбіни є основою для встановлення осердя статора та корпусу гідрогенератора. Пристрій відведення тепла встановлено на корпусі основи турбіни для зниження температури охолоджувального повітря генератора; нижня рама також встановлена на опорі. Нижня рама оснащена опорним підшипником, який використовується для встановлення ротора генератора. Опорний підшипник може витримувати вагу, вібрацію, удари та інші сили ротора.
Серцевина статора та котушка статора встановлені на основі. Ротор вставлений посередині статора та має невеликий зазор зі статором. Ротор підтримується опорним підшипником нижньої рами та може вільно обертатися. Встановлено верхню раму, а напрямний підшипник встановлений у центрі верхньої рами, щоб запобігти трясіння головного вала генератора та стабільно утримувати його в центральному положенні. Після укладання підлоги верхньої платформи та встановлення щіткового пристрою або двигуна збудження встановлюється модель гідрогенератора.
Трифазна електрорушійна сила змінного струму тривалістю 12 циклів буде індукуватися обертанням модельного ротора гідрогенератора. Коли швидкість ротора становить 250 обертів за хвилину, частота генерованого змінного струму становить 50 Гц.
Час публікації: 14 квітня 2022 р.
