охолоджувальна система
Генератор повинен бути охолоджений, поки він працює. На більшості вітрових турбін генератор розміщений всередині труби, а для охолодження повітря використовується великий вентилятор; деякі виробники використовують водяне охолодження. Генератори з водяним охолодженням є меншими та ефективнішими, але цей підхід вимагає тепловідведення в салоні для усунення тепла, що генерується системою рідинного охолодження.
Запустіть і зупиніть генератор
Якщо підключити або розкрутити великий генератор вітрових турбін до сітки за допомогою відскоку звичайного перемикача, ви, ймовірно, пошкодите генератор, коробку передач і сусідню сітку.
Конструкція сітки генератора
Вітрові турбіни можуть використовувати синхронні або асинхронні генератори і підключати генератор безпосередньо або опосередковано до мережі. Пряме підключення до мережі означає пряме підключення генератора до мережі змінного струму. Непряме підключення до електромережі означає, що струм вітрової турбіни проходить через серію електрообладнання, яке регулюється відповідно до сітки. За допомогою асинхронного генератора цей процес налаштування виконується автоматично.
Лопатка ротора
Профіль ротора (поперечний переріз)
Лопатки ротора вітротурбіни виглядають як крила судна. Фактично, конструктори роторних лопаток зазвичай проектують поперечний переріз найбільш дистальної частини лопаті, щоб нагадувати крило ортодоксального літака. Однак товстий профіль внутрішнього кінця лопаті зазвичай розроблений спеціально для вітрових турбін. Вибір контурів для лопаток ротора передбачає багато компромісів, таких як надійна робота і характеристики затримки. Контур леза призначений для нормальної роботи навіть при наявності бруду на поверхні.
Матеріал лопаті ротора
Більшість лопатей ротора на великих вітрових турбінах виготовляються зі склопластику (GRP). Іншим варіантом є використання вуглецевого волокна або арамідного матеріалу, але такі лопатки не є економічними для великих вітрових турбін. Дерево, епоксидна деревина або композити з епоксидного деревного волокна ще не з'явилися на ринку роторних лопаток, хоча вони розвивалися в цій області. Сталь і алюмінієві сплави мають такі проблеми, як маса і втома металу, і в даний час вони використовуються тільки на малих вітрових турбінах.
Редуктор вітротурбіни
Навіщо використовувати коробку передач?
Енергія, що генерується обертанням ротора вітрової турбіни, передається генератору через головний вал, коробку передач і високошвидкісний вал.
Навіщо використовувати коробку передач? Чому ми не можемо загнати генератор безпосередньо через шпиндель?
Якщо ми використовуємо нормальний генератор і використовуємо два, чотири або шість електродів, безпосередньо підключених до трифазної сітки змінного струму 50 Гц, нам доведеться використовувати вітряну турбіну зі швидкістю від 1000 до 3000 об / хв. Для вітрових турбін з діаметром ротора 43 м, це означає, що швидкість на кінці ротора перевищує в два рази швидкість звуку. Іншою можливістю є створення генератора з багатьма електродами. Але якщо ви хочете підключити генератор безпосередньо до сітки, вам потрібно використовувати 200-електродний генератор, щоб отримати 30 обертів на хвилину. Інша проблема полягає в тому, що маса ротора генератора має бути пропорційна крутному моменту. Таким чином, безпосередньо приводиться в дію генератор може бути дуже важким.
Нижчий крутний момент, більш висока швидкість
З коробкою передач, ви можете перетворити нижню швидкість і більш високий крутний момент на ротор вітрової турбіни на більш високу швидкість і менший крутний момент для генератора. Коробки передач на вітрових турбінах зазвичай мають одне передавальне відношення між швидкістю обертання ротора і генератора. Для машини потужністю 600 кВт або 750 кВт, передавальне відношення становить приблизно від 1 до 50.
Показано редуктор потужністю 1,5 МВт для вітрових турбін. Ця коробка передач дещо незвична, тому що фланці встановлені на двох генераторах на високій швидкості. Оранжево-жовтий фітинг, встановлений на правій стороні генератора, є гідравлічним приводом аварійного дискового гальма. На задньому плані видно нижню частину гондоли для вітрової турбіни потужністю 1,5 МВт
Двигун вітрового двигуна
Для обертання ротора вітрової турбіни у напрямку вітру використовується вітровий двигун.
Помилка нахилу
Коли ротор не перпендикулярний до напрямку вітру, двигун вітру має помилку нахилу. Похибка відхилення означає, що в зоні ротора може протікати лише невелика частина енергії вітру. Якщо це відбувається тільки, контроль рискування буде відмінним способом контролю над вхідною потужністю ротора вітрової турбіни. Однак частина ротора, яка знаходиться поблизу джерела вітру, піддається більшій силі, ніж інші частини. З одного боку, це означає, що ротор має тенденцію автоматично відхилятися від вітру, як у випадку з турбінами проти вітру або по вітру. З іншого боку, це означає, що лезо вигинається вперед і назад по напрямку сили, як і кожне обертання ротора. Вітрогенератор з похибкою рискування буде витримувати більшу навантаження на втомлюваність, ніж вітряна турбіна, яка перпендикулярно напрямку вітру.
Механізм рискування
Вітрові турбіни майже на всіх горизонтальних осях примушують рискувати. Тобто, механізм з двигуном і коробкою передач використовується для того, щоб утримувати вітряну турбіну відхиленою від вітру. Цей малюнок показує механізм ходу вітротурбіни потужністю 750 кВт. Ми можемо бачити підшипник риску навколо зовнішнього краю, а також внутрішній двигун риску та колесо риску. Майже всі виробники вітрового обладнання люблять зупиняти механізм риску, коли він не потрібний. Механізм риску активується електронним контролером.
Лічильник кабелю твіст
Кабель використовується для перенесення струму від вітрової турбіни до нижньої сторони вежі. Але коли вітрогенератор випадково відхиляється в одному напрямку занадто довго, кабель стає дедалі більш спотвореним. Таким чином, вітряна турбіна оснащена лічильником закрутки кабелю, щоб нагадати оператору, що кабель повинен бути відкріплений. Подібно до всіх механізмів безпеки на вітрових турбінах, система є надлишковою. Вітрогенератор також оснащений вимикачем, який активується, коли кабель занадто закручений.
