Pangunahing Pagtatayo ng Turbina ng Hangin

Electrical4u

Larangan: Pangunahing Elektrikal

China

Mga Pangunahing Bahagi ng Wind Turbine

Tower ng Wind Turbine

Ang tower ay isang napakalaking bahagi ng wind turbine na sumusuporta sa lahat ng iba pang bahagi. Hindi lamang ito sumusuporta sa turbine, kundi ito rin ang nagpapataas ng turbine sa sapat na taas upang ang mga tip ng blades nito ay ligtas habang umiikot. Hindi lang iyon, kailangan nating panatilihin ang taas ng tower upang makuha nito ang sapat na malakas na hangin. Ang taas ng tower ay depende sa kapasidad ng lakas ng wind turbines. Ang taas ng tower ng mga turbines sa komersyal na planta ng wind power ay karaniwang nasa pagitan ng 40 metro hanggang 100 metro. Ang mga tower na ito maaaring tubular steel towers, lattice towers, o concrete towers. Ginagamit natin ang tubular steel tower para sa malaking wind turbine. Karaniwan itong ginagawa sa seksyon na may haba na 30 hanggang 40 metro.Bawat seksyon ay may flanges na may butas. Ang mga seksyon na ito ay pinagsasama gamit ang nut at bolts sa lugar upang mabuo ang buong tower. Ang buong tower ay may kaunting conical na hugis upang magbigay ng mas mahusay na mekanikal na estabilidad. Inaassemble natin ang lattice tower sa pamamagitan ng iba't ibang miyembro ng steel o GI angles o tubes. Ang lahat ng mga miyembro ay inilalagay o iniiweld sa pamamagitan ng bolts upang mabuo ang buong tower ng kinakailangang taas. Ang gastos ng mga tower na ito ay mas mababa kaysa sa tubular steel tower, ngunit hindi ito maganda ang hitsura kumpara sa tubular steel tower. Bagaman, ang transportasyon, pagsasama, at pagmamanage ay madali, hindi pa rin ito ginagamit sa modernong wind turbine plant dahil sa hitsura nito. Mayroon pa isang uri ng tower na ginagamit para sa maliliit na wind turbines, at ito ay ang guyed pole tower. Ang guyed pole tower ay isang tanging patayo na pole na sinusuportahan ng guy wires mula sa iba't ibang bahagi. Dahil sa bilang ng guy wires, mahirap puntahan ang footing area ng tower. Dahil dito, iniiwasan natin ang ganitong uri ng tower sa agricultural field.

Mayroon pa isang uri ng wind turbine tower na ginagamit para sa maliliit na planta, at ito ay ang hybrid type tower. Ang hybrid type tower ay isang guyed type tower, ngunit ang tanging pagkakaiba ay ang ginagamit na tall at thin na lattice type tower sa gitna. Ang hybrid type tower ay isang kombinasyon ng parehong lattice type at guyed type tower.
wind turbine towers

Nacelle ng Wind Turbine

Ang nacelle ay isang malaking box o kiosk na nakatayo sa tower at naglalaman ng lahat ng mga bahagi ng wind turbine. Ito'y naglalaman ng electrical generator, power converter, gearbox, turbine controller, cables, at yaw drive.

wind turbine nacelle

Rotor Blades ng Wind Turbine

Ang blades ay ang pangunahing mekanikal na bahagi ng wind turbine. Ang blades ay nagcoconvert ng enerhiya ng hangin sa usable na mekanikal na enerhiya. Kapag tumama ang hangin sa blades, umiikot ang blades. Ang pag-ikot na ito ay ipinapadala ang mekanikal na enerhiya sa shaft. Ididisenyo natin ang blades tulad ng airplane wings. Ang blades ng wind turbine maaaring 40 metro hanggang 90 metro ang haba. Dapat ang blades ay mekanikal na malakas upang matiis ang malakas na hangin kahit sa panahon ng bagyo. Sa parehong oras, ang blades ng wind turbine dapat gawing mahina upang mapadali ang smooth rotation ng blades. Para dito, ginagawa natin ang blades ng fiberglass at carbon fiber layers sa synthetic reinforce.

Sa modernong turbine, karaniwan ang tatlong identical na blades ay inilalagay sa central hub gamit ang nut at bolts. Ang bawat identical na blades ay aligned sa 120o sa bawat isa. Ang prosesong ito ay nagbibigay ng mas mahusay na distribusyon ng masa at nagbibigay ng mas smooth na rotation sa sistema.
blades of wind turbine

Shaft ng Wind Turbine

Ang shaft na direktang konektado sa hub ay isang low-speed shaft. Kapag umiikot ang blades, ang shaft na ito ay sumisikat ng parehong rpm bilang rotating hub. Inaconnect natin ang shaft na ito direktang sa electrical generator sa kaso ng low-speed generator. Ngunit sa karamihan ng mga kaso, ang low-speed main shaft ay geared sa high-speed shaft sa pamamagitan ng gearbox. Sa ganitong paraan, ang rotor blades ay inililipat ang kanyang mekanikal na enerhiya sa shaft na sa huli ay pumapasok sa electrical generator.
shaft of wind turbine

Gearbox

Hindi mabilis ang pag-ikot ng wind turbine kundi ito ay umaikot nang mabagal sa mababang bilis. Ngunit kailangan ng karamihan ng mga electrical generators ng mataas na bilis ng pag-ikot upang makagenerate ng kuryente sa kinakailangang voltage level. Kaya dapat may speed multiplication arrangement upang makamit ang mataas na bilis ng generator shaft. Ang gearbox ng wind turbine ang gumagawa nito. Ang gearbox ay nagpapataas ng bilis sa mas mataas na halaga. Halimbawa, kung ang gearbox ratio ay 1:80 at ang rpm ng low-speed main shaft ay 15, ang gearbox ay magpapataas ng bilis ng generator shaft sa 15 × 80 = 1200 rpm.
Gearbox

Generator

Ang generator ay isang elektrikal na device na nagcoconvert ng mekanikal na enerhiya na natanggap mula sa shaft sa elektrikal na enerhiya. Karaniwan, ginagamit natin ang induction generators sa modernong wind turbines. Noon, popular ang synchronous generators para sa layuning ito. Ginagamit din ang Permanent Magnet DC generator sa ilang wind turbines. Maaaring maging mataas ang bilis ng shaft sa pamamagitan ng gearbox assembly, ngunit hindi natin maaaring gawing constant ang bilis ng shaft. Maaaring may fluctuation sa bilis ng shaft dahil ito ay depende sa bilis ng hangin. Kaya, nagbabago ang bilis ng rotor. Ang pagbabago na ito ay nakakaapekto sa frequency, voltage ng generated electric power. Upang lumampas sa mga isyung ito, karaniwan natin ginagamit ang induction generator para sa layuning ito.

Dahil ang induction generator ay laging nagproproduce ng electric power na synchronized sa connected grid kahit anong bilis ng rotor. Kung gagamitin natin ang three-phase synchronous generator, unang irectify natin ang output power sa DC at pagkatapos ay iconvert ito sa AC ng desired voltage at frequency gamit ang inverter circuit. Dahil ang alternating power na ginenera ng synchronous generator ay hindi constant sa voltage at frequency, kundi ito ay nagbabago sa bilis ng rotor. Dahil sa parehong rason, sa ilang kaso, ginagamit natin ang DC generator para sa layuning ito. Sa mga kaso na ito, ang output DC power mula sa generator ay ininvert sa AC ng desired voltage at frequency, bago ito ipakain sa grid.
wide turbine generator

Power Converter

Dahil hindi palaging constant ang hangin, kaya hindi constant ang elektrikal na potential na ginenera mula sa generator, ngunit kailangan natin ng napakastable na voltage upang ipakain sa grid. Ang power converter ay isang elektrikal na device na nagstabilize ng alternating output voltage na ipinapadala sa grid.