Подшипники в генераторе передают вращение привода на ротор и электромагнитные катушки, вырабатывающие или преобразующие электрический ток. Тип, габариты и особенности этих подшипников зависят от назначения и устройства самого генератора. Хотя внешне генераторы напоминают электродвигатели, их конструкции и типоразмеры более разнообразны. Рассмотрим какие подшипники генератора устанавливаются в различных типах этого устройства.
Какие подшипники стоят на генераторе постоянного тока
Однотипные малогабаритные/среднегабаритные генераторы постоянного тока обеспечивают бортовую энергосистему 12/24 В всех транспортных средств: легковых, грузовых автомобилей, автоспецтехники, воздушных и водных судов. Устройство транспортных генераторов постоянного тока самое простое: его ротор вращается на двух (переднем и заднем) радиальных однорядных шарикоподшипниках. Эти неразборные подшипники имеют двусторонние уплотнения, заполнены консистентной смазкой и не требуют обслуживания в течение всего срока службы. Они энергоэффективные, обладают малой габаритной шириной и большим рабочим ресурсом. Уточним, какие подшипники стоят на генераторе постоянного тока: самыми распространенными моделями автогенераторных подшипников являются 202, 302, 203, 303 и их импортные аналоги.
Подшипники топливных генераторов-электростанций
Независимые топливные электростанции установки преобразуют тепловую энергию сгорания в постоянный или переменный электрический ток необходимого напряжения от 12 до 400 В и мощностью до 1500 кВт. Такие генераторы применяются для бытовых (220 В), производственных и строительно-ремонтных целей. По сути, генераторы этих устройств имеют такую же конструкцию с вращающимся ротором, что и автомобильные: напряжение, мощность и частоту на выходе определяют скорость вращения, катушка статора и ее размер. Ротор также фиксируется на двух закрытых радиальных шариковых подшипниках, наружный диаметр которых может достигать 150 мм.
Подшипники гидро-, ветро-, тепло- генераторов
Самые крупные синхронные генераторы гидроэлектростанций преобразуют возобновляемую энергию падения воды в электрический ток. Диаметр ротора энергопроизводящей установки может достигать нескольких метров, а вес ― несколько тонн. Такие огромные детали вращаются на специальных упорных подшипниках скольжения ― подпятниках пружинно-дисковой или сегментной конструкции. Чтобы обеспечить вращение с такой нагрузкой эти подшипники выполняются из специальных сверхпрочных металлов или композитных сополимеров, оснащаются принудительной системой подачи масла. Чтобы не было перегрева, для смазки предусматривается своя система охлаждения.
В устройстве ветрогенераторных установок задействованы как минимум три вида подшипников, воспринимающих вращение лопастей, главного вала и поворота корпуса (рыскания). Непосредственно к генератору относится подшипник главного вала. Это радиальный подшипник качения/скольжения (в зависимости от размера установки), требующий обслуживания, или нет. В современных ветрогенераторах главный вал чаще вращается на однорядном/двухрядном роликовом цилиндрическом/сфероконическом подшипнике.
Паровые генераторы на атомных и тепловых электростанциях используют для вращения давление пара, выделяемого за счет распада радиоактивных элементов или сгорания твердого топлива (уголь, торф). Современные теплогенераторы часто объединены в один сложный узел с паровыми турбинами (турбогенератор), а ротор вращается на двух/четырех подшипниках качения или скольжения, в зависимости от размера. Здесь от подшипников требуется максимальная надежность в условиях повышенной температуры и влажности. Они оснащены электроизоляцией, системами принудительного смазывания, гидроподъема ротора, иногда снабжены резервуаром-маслонакопителем.
Таким образом, генераторы имеют различное устройство, размеры, и в них функционируют разные стандартные или специальные подшипники.