Тішкі электр энергиясы жоқ болғанда, шамал жүргізгіші төмендегі тәсілдер арқылы электр энергиясын ұстауға болады:
I. Шамалдың жұмыс принципі
Шамал энергиясының механикалық энергияға айналуы
Шамал жүргізгішінің басырмалары әртүрлі формада құрылған. Шамал басырмаларына қатысты кездескенде, басырмалардың өзінің әртүрлі формасы мен аэродинамикалық принциптеріне сәйкес, шамалдың кинетикалық энергиясы басырмалардың айналу механикалық энергиясына айналады.
Мисалы, ірі шамал жүргізгішінің басырмалары көбінесе он метрден астам ұзындығына ие және самолет жанының формасына ұқсас. Егер шамал белгілі бір жылдамдықпен басырмаларға қатысты кездескенде, басырмалардың жоғары және төмен жақтарындағы ауа ағысы жылдамдықтары әртүрлі болады, осылайша басырмаларға басым айырмашылығы пайда болады және басырмаларды айналуға тартады.
Айналу механизмі арқылы механикалық энергияның өткізілуі
Басырмалардың айналуы арқылы, генератордың роторына айналу механизмі арқылы өткізіледі. Айналу механизмі көбінесе редуктор және айналу шафттары сызықты компоненттерін қамтиды. Оның функциясы - басырмалардың ауызды, үлкен моментті айналуын генераторға қажет болатын жылдам, төмен моментті айналуға айналдыру.
Мисалы, бірнеше шамал жүргізгіштерінде, редуктор басырмалардың айналу жылдамдығын он, же ондан астам есе арттыра алады, генератордың жылдамдық талаптарына сәйкес.
II. Генератордың жұмыс принципі
Электромагниттік индукция арқылы электр энергиясын ұстау
Шамал жүргізгіштері көбінесе асинхронды немесе синхронды генераторларды қолданады. Тішкі электр энергиясы жоқ болғанда, генератордың роторы басырмалардың жұмысы арқылы айналады, статор обмоткасындагы магниттік поле арқылы электрдік магниттік күш ұстанады.
Электромагниттік индукция заңына сәйкес, өнімдік кондуктор магниттік поледе айналғанда, кондуктордың екі жағында индукцияланған электрдік магниттік күш пайда болады. Шамал жүргізгіште, генератордың роторы өнімдік кондукторға теңестіріледі, ал статор обмоткасындағы магниттік поле тұрақты магниттер немесе экситациялық обмоткалар арқылы ұстанады.
Мисалы, асинхронды генератордың роторы барсық дәйек құрылымына ие. Ротор магниттік поледе айналғанда, ротордағы кондукторлар магниттік поледі кеседі және индукцияланған электр ұстанады. Бұл индукцияланған электр роторда магниттік поле ұстанады, ол статор обмоткасындағы магниттік поле мен әрекет етеді, сонымен қатар ротордың айналуын жалғастырады.
Өз-өзін бақылау және напряжение құру
Бірнеше синхронды генераторлар үшін, өз-өзін бақылау арқылы бастапқы магниттік поле құру қажет. Өз-өзін бақылау және напряжение құру - генератордың қалдық магнетизмін және арматуралық реакциясын қолданып, тішкі электр энергиясы жоқ болғанда, генератордың шығыс напряжениесын құру.
Генератордың роторы айналғанда, қалдық магнетизмнің бар болуына сәйкес, статор обмоткасында жаңа индукцияланған электрдік магниттік күш ұстанады. Бұл индукцияланған электрдік магниттік күш экситациялық циклдегі диодтық регулятор арқылы өту арқылы, экситациялық обмотканы бақылайды, сонымен қатар статор обмоткасындағы магниттік поледі күшейтеді. Магниттік поле өсіп, индукцияланған электрдік магниттік күш де қатты өседі, дейін генератордың өзінің шығыс напряжениесына жетеді.
III. Энергия шығысу және басқару
Энергия шығысу
Генератор құрастыратын электр энергиясы кабелдер арқылы электр желісіне немесе аймақтық жүктегілерге өткізіледі. Өткізу процесінде, арнайы вольтталарға сәйкес трансформатор арқылы арттырылуы немесе азайтуы керек.
Мисалы, ірі шамал жүргізгіштерінің құрастыратын электр энергиясы, узак қашықтықта өткізілу үшін жоғары вольтталы электр желісіне қосылу үшін, төмендету трансформаторы арқылы арттырылуы керек.
Басқару және қорғау
Шамал жүргізгішінің қауіпсіз және стабильді жұмысы үшін, оны басқару және қорғау қажет. Басқару жүйесі шамал жылдамдығы, бағыты, генератордың шығыс энергиясы сияқты параметрлерге қарай, басырмалардың бұрышын, генератордың айналу жылдамдығын өзгерту арқылы, ең жақсы энергия құрастыру нәтижесін және жабдықты қорғау мақсатында жұмыс істейді.
Мисалы, егер шамал жылдамдығы өте жоғары болса, басқару жүйесі басырмалардың бұрышын өзгерту арқылы, басырмалардың күшке түскен ауданын азайтады, сонымен қатар шамал жүргізгішін қысырудан қорғау үшін. Сол сияқты, басқару жүйесі генератордың шығыс напряжениесы, ағымы, жиілікті мониторинг етеді. Егер аномалиялар пайда болса, ол қазіргі уақытта энергия бөлігін жою арқылы, жабдық және адамдардың қауіпсіздігін қорғайды.
