ویژگی های ژنراتور هیدروتوربین در مقایسه با ژنراتور توربین بخار

در مقایسه با ژنراتور توربین بخار، هیدروژنراتور دارای ویژگی های زیر است:
(1) سرعت کم است.محدود به سر آب، سرعت چرخش به طور کلی کمتر از 750r / دقیقه است، و برخی از آنها فقط ده ها دور در دقیقه هستند.
(2) تعداد قطب های مغناطیسی زیاد است.از آنجایی که سرعت کم است، برای تولید انرژی الکتریکی 50 هرتز، باید تعداد قطب های مغناطیسی را افزایش داد تا میدان مغناطیسی برش سیم پیچ استاتور همچنان 50 بار در ثانیه تغییر کند.
(3) ساختار از نظر اندازه و وزن بزرگ است.از یک طرف، سرعت کم است.از طرفی در صورت دفع بار واحد، برای جلوگیری از پارگی لوله فولادی ناشی از چکش قوی آبی، زمان بسته شدن اضطراری پره راهنما باید طولانی باشد، اما این امر باعث افزایش سرعت می شود. واحد خیلی بالا باشدبنابراین، روتور باید وزن و اینرسی زیادی داشته باشد.
(4) محور عمودی به طور کلی پذیرفته شده است.به منظور کاهش اشغال زمین و هزینه کارخانه، ژنراتورهای آبی بزرگ و متوسط ​​عموماً شفت عمودی را اتخاذ می کنند.

هیدروژنراتورها را می توان با توجه به آرایش متفاوت شفت های دوارشان به انواع عمودی و افقی تقسیم کرد: هیدروژنراتورهای عمودی را می توان با توجه به موقعیت های مختلف یاتاقان های رانش به انواع معلق و چتری تقسیم کرد.
(1) هیدروژنراتور معلق.یاتاقان رانش در مرکز یا قسمت بالایی قاب بالایی روتور نصب می شود که عملکرد پایدار و نگهداری راحت دارد، اما ارتفاع آن زیاد است و سرمایه گذاری کارخانه زیاد است.
(2) ژنراتور آبی چتر.یاتاقان رانش در بدنه مرکزی یا قسمت بالایی آن از قاب پایینی روتور نصب می شود.به طور کلی، هیدروژنراتورهای بزرگ با سرعت متوسط ​​و کم به دلیل اندازه ساختاری بزرگ باید از نوع چتری استفاده کنند تا ارتفاع واحد کاهش یابد، فولاد صرفه جویی شود و سرمایه گذاری کارخانه کاهش یابد.در سال های اخیر ساختار نصب یاتاقان رانش بر روی پوشش بالایی توربین آبی توسعه یافته است و می توان ارتفاع واحد را کاهش داد.

2. اجزای اصلی
هیدروژنراتور عمدتاً از استاتور، روتور، یاتاقان های رانش، یاتاقان های راهنمای بالا و پایین، قاب های بالا و پایین، دستگاه تهویه و خنک کننده، دستگاه ترمز و دستگاه تحریک تشکیل شده است.
(1) استاتور.این جزء برای تولید انرژی الکتریکی است که از سیم پیچ، هسته آهنی و پوسته تشکیل شده است.از آنجایی که قطر استاتور هیدروژنراتورهای بزرگ و متوسط ​​بسیار بزرگ است، عموماً از بخش هایی برای حمل و نقل تشکیل شده است.
(2) روتور.این یک قسمت دوار است که میدان مغناطیسی تولید می کند که از تکیه گاه، حلقه چرخ و قطب مغناطیسی تشکیل شده است.حلقه چرخ یک جزء حلقه ای شکل است که از صفحه آهنی فن شکل تشکیل شده است.قطب های مغناطیسی خارج از حلقه چرخ توزیع شده اند و حلقه چرخ به عنوان مسیر میدان مغناطیسی استفاده می شود.یک رشته روتور بزرگ و متوسط ​​در محل مونتاژ می شود و سپس گرم می شود و روی شفت اصلی ژنراتور قرار می گیرد.در سال های اخیر، ساختار بدون شفت روتور توسعه یافته است، یعنی تکیه گاه روتور به طور مستقیم در انتهای بالایی شفت اصلی توربین ثابت می شود.بزرگترین مزیت این سازه این است که می تواند مشکلات کیفی ریخته گری و آهنگری بزرگ ناشی از واحد بزرگ را حل کند.علاوه بر این، می تواند وزن بالابر روتور و ارتفاع بالابر را کاهش دهد تا ارتفاع نیروگاه را کاهش دهد و اقتصاد خاصی را برای ساخت نیروگاه به ارمغان بیاورد.
(3) یاتاقان رانش.این قطعه ای است که وزن کل قسمت چرخان واحد و رانش هیدرولیکی محوری توربین را تحمل می کند.
(4) سیستم خنک کننده.هیدروژنراتور معمولاً از هوا به عنوان محیط خنک کننده برای خنک کردن استاتور، سیم پیچ روتور و هسته استاتور استفاده می کند.ژنراتورهای آبی با ظرفیت کوچک اغلب از تهویه باز یا لوله ای استفاده می کنند، در حالی که ژنراتورهای آبی بزرگ و متوسط ​​اغلب از تهویه خود گردشی بسته استفاده می کنند.به منظور بهبود شدت سرمایش، برخی از سیم‌پیچ‌های ژنراتور آبی با ظرفیت بالا، حالت خنک‌کننده داخلی هادی توخالی را که مستقیماً از محیط خنک‌کننده عبور می‌کند، اتخاذ می‌کنند و محیط خنک‌کننده آب یا محیط جدید را می‌پذیرد.سیم پیچ های استاتور و روتور به صورت داخلی توسط آب خنک می شوند و محیط خنک کننده آب یا محیط جدید است.سیم‌پیچ‌های استاتور و روتور که از خنک‌کننده داخلی آب استفاده می‌کنند، خنک‌کننده داخلی آب دوگانه نامیده می‌شوند.سیم‌پیچ‌های استاتور و روتور و هسته استاتور که از خنک‌کننده آبی استفاده می‌کنند، خنک‌کننده داخلی کامل آب نامیده می‌شوند، اما سیم‌پیچ‌های استاتور و روتور که از خنک‌کننده داخلی آب استفاده می‌کنند، خنک‌کننده داخلی نیمه آبی نامیده می‌شوند.
یکی دیگر از روش های خنک کننده هیدروژنراتور خنک کننده تبخیری است که محیط مایع را برای خنک سازی تبخیری به هادی هیدروژنراتور متصل می کند.خنک کننده تبخیری دارای مزایایی است که هدایت حرارتی محیط خنک کننده بسیار بیشتر از هوا و آب است و می تواند وزن و اندازه دستگاه را کاهش دهد.
(5) دستگاه تحریک و توسعه آن اساساً مشابه واحدهای قدرت حرارتی است.