Basiese Konstruksie van Windturbine
Hoofkomponente van Windturbine
Tower van Windturbine
Die tower is 'n baie belangrike deel van die windturbine wat al die ander dele ondersteun. Dit ondersteun nie net die turbine nie, maar verhoog dit ook na 'n voldoende hoogte sodat die rotorskare by veilige hoogte gedurende rotasie sal wees. Nie net dat, ons moet die hoogte van die tower handhaaf, sodat dit voldoende sterk wind kan kry. Die hoogte van die tower hang uiteindelik af van die vermogen van die windturbines. Die towers van turbines in kommersiële windenergieplantte is gewoonlik tussen 40 meter en 100 meter hoog. Hierdie towers kan of tubulêre staaltowers, roosterlike towers, of betontowers wees. Ons gebruik 'n tubulêre staaltower vir 'n groot windturbine. Hierdie word gewoonlik in afdelinge van 30 tot 40 meter lank vervaardig.
Elke afdeling het flanges met gathede. So afdelinge word saamgevoeg deur moer en skroef op die plek om 'n volledige tower te vorm. Die volledige tower het 'n ligkoniese vorm om beter meganiese stabiliteit te verskaf. Ons assembleer 'n roosterlike tower deur verskillende lede van staal of GI hoekstukke of buise. Al die lede word saamgebol of gesmelts om 'n volledige tower van die gewenste hoogte te vorm. Die koste van hierdie towers is baie minder as dié van 'n staal tubulêre tower, maar dit lyk nie so goed as 'n staal tubulêre tower nie. Hoewel, vervoer, assemblage, en instandhouding is baie maklik, word die gebruik van roosterlike towers in moderne windturbineplantte ontweken vanweë hul estetiese uiterlyk. Daar is 'n ander tipe tower wat gebruik word vir klein windturbines, en dit is 'n guyed pole tower. Guyed pole tower is 'n enkele vertikale paal wat ondersteun word deur guy draad van verskillende kante. Vanweë die aantal guy draad, is dit moeilik om die voetarea van die tower te bereik. Vanweë daardie, ontwyk ons hierdie tipe tower in die landbouvelde.
Daar is 'n ander tipe windturbine tower wat gebruik word vir 'n klein plant, en dit is 'n hibriede tipe tower. Hibriede tipe tower is ook 'n guyed tipe tower, maar die enigste verskil is dat in plaas van 'n enkele paal in die middel, dit 'n dun en hoë roosterlike tipe tower gebruik. Hibriede tipe tower is 'n hibried van beide roosterlike en guyed tipe tower.
Nacelle van Windturbine
Die nacelle is 'n groot boks of kiosk wat op die tower sit en al die komponente van 'n windturbine huisves. Dit huisves 'n elektriese generator, kragomvormer, spoelbak, turbinebestuurder, kabels, 'n yaw-aandrywing.
Rotorblare van Windturbine
Blare is die hoof meganiese dele van 'n windturbine. Die blare omskep windenergie in bruikbare meganiese energie. Wanneer die wind op die blare slaan, roteer die blare. Hierdie rotasie oordra sy meganiese energie aan die as. Ons ontwerp die blare soos vliegtuigvlerke. Die windturbineblare kan 40 meter tot 90 meter lank wees. Die blare moet meganies sterk genoeg wees om sterk wind, selfs tydens storm, te weerstaan. Tegelykertyd moet die windturbineblare so lig as moontlik gemaak word om gladde rotasie van die blare te fasiliteer. Vir daardie doel maak ons die blare met glasvezel en karboonveglae op sintetiese versterking.
In 'n moderne turbine, word normaalweg drie identiese blare met moer en skroef aan 'n sentrale hub bevestig. Elke identiese blare is uitgelyk teen 120o ten opsigte van mekaar. Die proses maak 'n beter verspreiding van massa en gee die stelsel meer gladde rotasie.
As van Windturbine
Die as wat direk aan die hub verbind is 'n laagspoelas. Wanneer die blare roteer, spin hierdie as met dieselfde rpm as die roterende hub. Ons koppel hierdie as direk aan die elektriese generator in die geval van 'n laagspoelgenerator. Maar in die meeste gevalle is die laagspoel hoofas gekoppeld met 'n hoogspeolas deur 'n spoelbak. Op hierdie manier oordra die rotorblare sy meganiese energie aan die as wat uiteindelik in 'n elektriese generator eindig.
Spoelbak
Die windturbine roteer nie op hoë spoed nie, eerder roteer dit sagtig op lae spoed. Maar die meeste elektriese generators vereis hoëspoedrotasie om elektrisiteit op 'n gewenste spanningvlak te genereer. Dus moet daar 'n spoedvermenigvuldigingsaanordning wees om die hoë spoed van die generatoras te bereik. Die spoelbak van die windturbine doen dit. Die spoelbak verhoog die spoed tot 'n baie hoër waarde. Byvoorbeeld, as die spoelbakverhouding 1:80 is en as die rpm van 'n laagspoelhoofas 15 is, sal die spoelbak die spoed van die generatoras verhoog tot 15 × 80 = 1200 rpm.
Generator
Die generator is 'n elektriese toestel wat meganiese energie wat van die as ontvang word, omskep na elektriese energie. Gewoonlik gebruik ons induksiegenerators in moderne windturbines. Vroeër was sinchronusgenerators populêr vir hierdie doel. Permanent magneet DC-generator word ook in sommige windturbines gebruik. Die spoed van die as kan hoog gemaak word deur 'n spoelbakvereniging te gebruik, maar ons kan die as-spoed nie konstant maak nie. Daar kan 'n fluktuering in as-spoed wees omdat dit afhang van windspoed. Dus, die spoed van die rotor varieer ook. Hierdie variasie beïnvloed die frekwensie, spanning van die gegenereerde elektriese krag. Om hierdie kwessies te oorkom, gebruik ons gewoonlik 'n induksiegenerator vir die doel.
Omdat die induksiegenerator altyd elektriese krag produseer wat gesinkroniseer is met die verbonden grid ongeag die spoed van die rotor. As ons 'n driefase sinchronusgenerator gebruik, dan rektifiseer ons eers die uitsetkrag na DC en dan omskep ons dit na AC van die gewenste spanning en frekwensie deur 'n omvormerstroomkring. Omdat die wisselstroom wat deur die sinchronusgenerator gegenereer word, nie konstant is in spanning en frekwensie nie, eerder varieer dit met die spoed van die rotor. Omdat, vir dieselfde rede, gebruik ons in sommige gevalle 'n DC-generator vir die doel. In hierdie gevalle, word die uitset DC-krag omgeskep na AC van die gewenste spanning en frekwensie, voordat dit aan die grid gevoer word.
Kragomvormer
Omdat wind nie altyd konstant is nie, is die elektriese potensiaal wat deur 'n generator gegenereer word, nie konstant nie, maar ons het 'n baie stabiele spanning nodig om die grid te voer. 'n Kragomvormer is 'n elektriese toestel wat die wisselstroom-uitsetspanning wat aan die grid oorgedra word, stabiliseer.
