বাইরের পাওয়ার সোর্সের অনুপস্থিতিতে, একটি বায়ু টারবাইন নিম্নলিখিত উপায়ে বিদ্যুৎ উত্পাদন করতে পারে:
I. বায়ু-চালিত পরিচালনার নীতি
বায়ু শক্তির পরিণতি যান্ত্রিক শক্তিতে
একটি বায়ু টারবাইনের ব্লেডগুলি নির্দিষ্ট আকৃতিতে ডিজাইন করা হয়। যখন বাতাস ব্লেডগুলির উপর বইয়ে যায়, ব্লেডগুলির বিশেষ আকৃতি এবং বায়ুগতিবিদ্যার নীতি কারণে বায়ুর গতিশক্তি ব্লেডগুলির ঘূর্ণন যান্ত্রিক শক্তিতে পরিণত হয়।
উদাহরণস্বরূপ, একটি বড় বায়ু টারবাইনের ব্লেডগুলি সাধারণত কয়েক দশক মিটার দৈর্ঘ্যের হয় এবং একটি বিমানের ডানার মতো আকৃতি রয়েছে। যখন বাতাস নির্দিষ্ট গতিতে ব্লেডগুলির উপর বইয়ে যায়, ব্লেডগুলির উপর এবং নিচের পৃষ্ঠে বায়ুপ্রবাহের গতিতে পার্থক্য হয়, ফলে একটি চাপ পার্থক্য তৈরি হয় এবং ব্লেডগুলিকে ঘুরাতে পুষ্টি করে।
ট্রান্সমিশন সিস্টেম দ্বারা যান্ত্রিক শক্তির প্রেরণ
ব্লেডগুলির ঘূর্ণন ট্রান্সমিশন সিস্টেম দিয়ে জেনারেটরের রোটরে প্রেরণ করা হয়। ট্রান্সমিশন সিস্টেমে সাধারণত গিয়ারবক্স এবং ট্রান্সমিশন ষ্ট্যাফ সহ কিছু উপাদান অন্তর্ভুক্ত থাকে। এর কাজ হল ব্লেডগুলির নিম্নগতি, উচ্চ টর্ক ঘূর্ণনকে জেনারেটরের প্রয়োজনীয় উচ্চগতি, কম টর্ক ঘূর্ণনে রূপান্তর করা।
উদাহরণস্বরূপ, কিছু বায়ু টারবাইনে, গিয়ারবক্স ব্লেডগুলির ঘূর্ণন গতিকে কয়েক দশক বা হাজার গুণ বৃদ্ধি করতে পারে যাতে জেনারেটরের গতির দরকার পূরণ হয়।
II. জেনারেটরের কাজের নীতি
ইলেকট্রোম্যাগনেটিক প্রভাবে বিদ্যুৎ উत্পাদন
বায়ু টারবাইনগুলি সাধারণত অসিঙ্ক্রোনাস জেনারেটর বা সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটর ব্যবহার করে। বাইরের পাওয়ার সোর্সের অনুপস্থিতিতে, জেনারেটরের রোটর ব্লেডগুলির প্রচালনে ঘুরে, স্টেটর কয়েলের চৌম্বক ক্ষেত্রকে কাটে এবং ফলে একটি প্ররোচিত ইলেকট্রোমোটিভ বল উৎপন্ন হয়।
ইলেকট্রোম্যাগনেটিক প্রভাবের নীতি অনুযায়ী, যখন একটি পরিবাহী চৌম্বক ক্ষেত্রে চলে, তখন পরিবাহীর দুই প্রান্তে একটি প্ররোচিত ইলেকট্রোমোটিভ বল উৎপন্ন হয়। একটি বায়ু টারবাইনে, জেনারেটরের রোটর একটি পরিবাহীর সমতুল্য এবং স্টেটর কয়েলের চৌম্বক ক্ষেত্র স্থায়ী চুম্বক বা প্ররোচনা কয়েল দ্বারা উৎপন্ন হয়।
উদাহরণস্বরূপ, একটি অসিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের রোটর একটি স্কুইরেল-কেজ গঠন। যখন রোটর চৌম্বক ক্ষেত্রে ঘুরে, রোটরের পরিবাহীগুলি চৌম্বক ক্ষেত্রকে কাটে এবং একটি প্ররোচিত বিদ্যুৎ উৎপন্ন করে। এই প্ররোচিত বিদ্যুৎ পুনরায় রোটরে একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে, যা স্টেটর কয়েলের চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে প্রভাব করে, ফলে রোটর ঘূর্ণন অব্যাহত রাখে।
স্ব-প্ররোচনা এবং ভোল্টেজ নির্মাণ
কিছু সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটরের ক্ষেত্রে, প্রাথমিক চৌম্বক ক্ষেত্র নির্মাণের জন্য স্ব-প্ররোচনা দ্বারা ভোল্টেজ নির্মাণের প্রয়োজন হয়। স্ব-প্ররোচনা এবং ভোল্টেজ নির্মাণ বলতে জেনারেটরের অবশিষ্ট চৌম্বকত্ব এবং আর্মেচার প্রতিক্রিয়া ব্যবহার করে বাইরের পাওয়ার সোর্সের অনুপস্থিতিতে জেনারেটরের আউটপুট ভোল্টেজ নির্মাণ করাকে বোঝায়।
যখন জেনারেটরের রোটর ঘুরে, অবশিষ্ট চৌম্বকত্বের কারণে স্টেটর কয়েলে একটি দুর্বল প্ররোচিত ইলেকট্রোমোটিভ বল উৎপন্ন হয়। এই প্ররোচিত ইলেকট্রোমোটিভ বল প্ররোচনা সার্কিটের রেক্টিফায়ার এবং রেগুলেটর দিয়ে প্রবাহিত হয় এবং প্ররোচনা কয়েলকে প্ররোচিত করে, ফলে স্টেটর কয়েলের চৌম্বক ক্ষেত্র বৃদ্ধি পায়। চৌম্বক ক্ষেত্র বৃদ্ধি পাওয়ার সাথে সাথে প্ররোচিত ইলেকট্রোমোটিভ বল ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পায় যতক্ষণ না এটি জেনারেটরের রেটেড আউটপুট ভোল্টেজ পৌঁছায়।
III. পাওয়ার আউটপুট এবং নিয়ন্ত্রণ
পাওয়ার আউটপুট
জেনারেটর দ্বারা উত্পাদিত বিদ্যুৎ তার দ্বারা পাওয়ার গ্রিড বা স্থানীয় লোডে প্রেরণ করা হয়। প্রেরণ প্রক্রিয়ায়, এটি ভিন্ন ভিন্ন ভোল্টেজের প্রয়োজনীয়তা মেটাতে একটি ট্রান্সফরমার দ্বারা উপরে বা নিচে উত্থাপিত করা হয়।
উদাহরণস্বরূপ, বড় বায়ু টারবাইনগুলি দ্বারা উত্পাদিত বিদ্যুৎ সাধারণত দীর্ঘ দূরত্বে প্রেরণের আগে উচ্চ ভোল্টেজ পাওয়ার গ্রিডে সংযুক্ত করার জন্য একটি স্টেপ-আপ ট্রান্সফরমার দ্বারা উত্থাপিত করা হয়।
নিয়ন্ত্রণ এবং প্রোটেকশন
বায়ু টারবাইনের নিরাপদ এবং স্থিতিশীল পরিচালনার জন্য, এটি নিয়ন্ত্রণ এবং প্রোটেকশন প্রয়োজন। নিয়ন্ত্রণ সিস্টেম বাতাসের গতি, দিক, জেনারেটরের আউটপুট পাওয়ার এবং অন্যান্য প্যারামিটারের উপর ভিত্তি করে ব্লেডের কোণ, জেনারেটরের ঘূর্ণন গতি ইত্যাদি সম্পর্কে পরিবর্তন করতে পারে যাতে সেরা পাওয়ার জেনারেশন দক্ষতা এবং যন্ত্রপাতির সুরক্ষা হয়।
উদাহরণস্বরূপ, যখন বাতাসের গতি খুব বেশি, নিয়ন্ত্রণ সিস্টেম ব্লেডের কোণ সম্পর্কে পরিবর্তন করে ব্লেডের উপর বলের ক্ষেত্র হ্রাস করে বায়ু টারবাইনের অতিরিক্ত বোঝায় ক্ষতি থেকে রক্ষা করে। একই সাথে, নিয়ন্ত্রণ সিস্টেম জেনারেটরের আউটপুট ভোল্টেজ, বিদ্যুৎ, এবং ফ্রিকোয়েন্সি প্যারামিটার পর্যবেক্ষণ করতে পারে। যখন অস্বাভাবিক অবস্থা ঘটে, এটি সময়মত পাওয়ার সরবরাহ বন্ধ করে যন্ত্রপাতি এবং কর্মীদের নিরাপত্তা রক্ষা করে।
