Основна конструкција на ветрениот агрегат
Главни делови на ветротурбината
Кула на ветротурбината
Кулата е многу важен дел на ветротурбината која поддржува сите други делови. Не само поддржува турбината, туку и ја подига до доволно висина така што нивните лопатки би биле на безбедна висина во текот на ротацијата. Не само тоа, мора да одржуваме висината на кулата, така што може да добие доволно силна ветар. Висината на кулата на крај зависи од моќноста на ветротурбината. Кулите на турбините во комерцијални ветроелектрани обично се движеат од 40 метри до 100 метри. Овие кули можат да бидат или цилиндрични челички кули, решетести кули, или бетонски кули. Користиме цилиндрични челички кули за големи ветротурбини. Обично се производат во секции од 30 до 40 метри дужина.
Секоја секција има фланци со отвори. Такви секции се поставуваат заедно со гайки и болци на местото за да формираат целосна кула. Целосната кула е лесно конусна форма за да пружи подобра механичка стабилност. Решетестата кула се собира од различни членови од челик или GI агли или цеви. Сите членови се фиксираат или сваруваат заедно за да формираат целосна кула на желаната висина. Стапката на овие кули е многу помала од таа на цилиндричната челична кула, но естетски не изгледа толку добро како цилиндричната челична кула. Иако, превозот, собирањето и одржуването се прифатливо лесни, употребата на решетеста кула се избегнува во модерните ветроелектрани поради неговиот естетски вид. Постои и друг тип кула користена за малки ветротурбини, и тоа е опорна кула. Опорната кула е една вертикална колона поддржана со опорни жице од различни страни. Зборувајќи за бројот на опорни жици, е тешко да се пристапи до основата на кулата. Затоа, го избегнуваме овој тип кула во полијата.
Постои и друг тип кула на ветротурбина користена за мал планински систем, и тоа е хибриден тип кула. Хибриден тип кула е исто така опорна кула, но единствената разлика е дека наместо да се користи една колона посредина, се користи танка и висока решетеста кула. Хибриден тип кула е хибриден од оба два типа кули.
Насела на ветротурбината
Населата е голема кутија или киоск кој седи на кулата и ги содржи сите делови на ветротурбината. Во неа се наоѓа електрична генератор, преобразувач на моќ, гредарска кутија, контролер на турбината, кабели, механизам за ротација.
Лопатки на ветротурбината
Лопатките се главните механички делови на ветротурбината. Лопатките го претвараат ветровата енергија во корисна механичка енергија. Кога ветарот падне на лопатките, лопатките ротираат. Оваа ротација пренесува својата механичка енергија на валцот. Лопатките се дизајнираат како крилја на авион. Лопатките на ветротурбината можат да бидат од 40 метри до 90 метри долги. Лопатките треба да бидат механички доволно силен да издрадат силен ветар, дури и во текот на бура. Од иста страна, лопатките на ветротурбината треба да бидат направени колку можно полесни за да се овозможи гладка ротација на лопатките. За тоа, ги правиме лопатките со слоеви од фиберглас и карбон волокна на синтетички поддршка.
Во современа турбина, обично три идентични лопатки се фиксираат на централен хуб со гайки и болци. Секоја идентична лопатка е поставена на 120o една до друга. Процесот прави подобро распределување на масата и дава системот повеќе гладка ротација.
Валец на ветротурбината
Валецот директно поврзан со хубот е нискобрзински валец. Кога лопатките ротираат, овој валец ротира со иста брзина како и ротирачката хуб. Овој валец директно се поврзува со електричната генератор во случај на нискобрзински генератор. Но во повеќето случаи, нискобрзинскиот главен валец е поврзан со високобрзински валец преку гредарска кутија. На овој начин, лопатките на роторот пренесуваат својата механичка енергија на валецот кој на крај влезува во електрична генератор.
Гредарска кутија
Ветротурбината не ротира на висока брзина, туку ротира нежно на ниска брзина. Но повеќето електрични генератори бараат високобрзинска ротација, за да генерираат електричество на желан ниво на напон. Затоа, мора да има некоја аранжман за множење на брзината за да се постигне високата брзина на валецот на генераторот. Гредарската кутија на ветротурбината го прави ова. Гредарската кутија зголемува брзината до многу поголема вредност. На пример, ако односот на гредарската кутија е 1:80 и ако брзината на нискобрзинскиот главен валец е 15, гредарската кутија ќе зголеми брзината на валецот на генераторот до 15 × 80 = 1200 rpm.
Генератор
Генераторот е електрично устройство што го претвара механичната енергија добиена од валецот во електрична енергија. Обично, во современите ветротурбини се користат индуктивни генератори. Претходно, синхронизираните генератори биле популарни за овој цел. Постојан магнетен DC генератор исто така се користи во некои ветротурбини. Брзината на валецот може да се зголеми со користење на гредарска кутија, но не можеме да ја направиме брзината на валецот константна. Може да има флуктуации во брзината на валецот бидејќи зависи од брзината на ветарот. Затоа, брзината на роторот исто така варира. Оваа варијација влијае на фреквенцијата, напонот на генерираниот електричен моќ. За да се надминат овие проблеми, обично се користи индуктивен генератор за оваа цел.
Бидејќи индуктивниот генератор секогаш произведува електрична моќ синхронизирана со поврзаната мрежа независно од брзината на роторот. Ако користиме трифазен синхронизиран генератор, тогаш прво го правоуглиниме излезниот моќ до DC и потоа го претвораме во AC на желан напон и фреквенција со користење на инверторски кружник. Бидејќи алтернативниот моќ произведен од синхронизиран генератор не е константен во напон и фреквенција, туку варира со брзината на роторот. Затоа, во некои случаи, користиме DC генератор за оваа цел. Во овие случаи, излезниот DC моќ се инвертира до AC на желан напон и фреквенција, пред да се испрати на мрежата.
