Perusvaatimukset ja raaka-ainevaatimukset tuuliturbiinin ytimille

Tuuliturbiinigeneraattorin ydin on tärkeä komponentti, joka muodostaa magneettivuon reitin ja kiinnittää staattorin käämit. Yleisesti ottaen tuuliturbiinigeneraattorin ydin rakennetaan pinoamalla laminoituja teräslevyjä ja puristamalla ne eri kiinnikkeillä yhtenäiseksi kokonaisuudeksi.

Tuuliturbiinin generaattorin sydämen ensisijainen tehtävä on synnyttää viritysmagneettikenttä, joka kohdistaa voiman sen sisällä oleviin virtaa kuljettaviin johtimiin.

Perusvaatimukset, jotka tuuliturbiinin generaattorin sydämen on täytettävä, ovat:
Ensinnäkin sillä on oltava erinomainen magneettinen läpäisevyys ja pienet ydinhäviöt.
Toiseksi sillä on oltava hyvä rakenteellinen jäykkyys ja erinomaiset tärinäominaisuudet.
Kolmanneksi ytimen rakenteellisen sijoittelun on varmistettava tehokas ilmanvaihto.
Neljänneksi, pinoamisen ja puristamisen jälkeen ytimen sisähalkaisijan ja raon mittojen on täytettävä suunnittelun tarkkuusvaatimukset.

Yllä mainittujen vaatimusten lisäksi ytimen tulee tietyt toiminnalliset ominaisuudet huomioon ottaen täyttää myös muut kriteerit. Esimerkiksi suurissa vesivoimaloissa on olennaista varmistaa asianmukainen sovitus segmentoitujen sydänten liitoksissa; muuten se aiheuttaa sydämen tärinää moottorin käytön aikana.

Valmistuksen yleiskatsaus tuuliturbiinin ytimiin:
Staattorisydänlaminaatiot on tyypillisesti meistetty kuumavalssatuista tai kylmävalssatuista piiteräslevyistä tai rauta-nikkelipehmeistä magneettiseoslevyistä, joiden paksuus on joko 0,5 mm tai 0,35 mm. Laminaatiot, joiden ulkohalkaisija on alle 1 m, leimataan täysiksi ympyröiksi, kun taas yli 0,99 m:n levyt leimataan viuhkamaisilla segmenteillä. Ilmanvaihtokanavalevyt koostuvat kanavateräksestä ja kanavalaminaatioista, joista yksi tai kaksi kanavaterästankoa on pistehitsattu kanavalaminoinnin jokaiseen hampaan. Sydänkiinnitystä varten täysympyrän laminaatit kootaan yleensä käyttämällä ulkopuolista puristusta, kun taas viuhkamaiset laminaatit kootaan käyttämällä sisäistä puristusta.

Tuuliturbiinin ytimien raaka-ainevaatimukset:
Normaalioloissa tuuliturbiinin ytimet valmistetaan piiteräslevyistä. Piiteräs on piitä sisältävä terässeos, jonka piipitoisuus vaihtelee välillä 0,8-4,8%. Piiterästä käytetään muuntajien ja tuuliturbiinien ytimissä, koska se on erittäin läpäisevä magneettinen materiaali. Kun sitä käytetään jännitteisissä keloissa, se voi tuottaa suuren magneettivuon tiheyden, mikä vähentää muuntajan tai generaattorin kokonaistilavuutta.