Pembinaan Asas Turbin Angin

Electrical4u

Medan: Elektrik Asas

China

Bahagian Utama Turbin Angin

Menara Turbin Angin

Menara adalah bahagian yang sangat penting bagi turbin angin yang menyokong semua bahagian lain. Ia bukan sahaja menyokong turbin tetapi juga mengangkat turbin ke ketinggian yang mencukupi supaya hujung bilahnya berada pada ketinggian yang selamat semasa berputar. Tidak hanya itu, kita perlu mengekalkan ketinggian menara agar ia dapat menerima angin yang kuat. Ketinggian menara akhirnya bergantung kepada kapasiti kuasa turbin angin. Menara turbin dalam loji tenaga angin komersial biasanya berkisar dari 40 meter hingga 100 meter. Menara ini mungkin merupakan menara baja silinder, menara rangka, atau menara konkrit. Kami menggunakan menara baja silinder untuk turbin angin besar. Biasanya dibuat dalam bahagian sepanjang 30 hingga 40 meter. wind turbine Setiap bahagian mempunyai flensa dengan lubang. Bahagian-bahagian ini dipasangkan bersama dengan mur dan baut di tapak untuk membentuk menara lengkap. Menara lengkap mempunyai bentuk kerucut yang sedikit untuk memberikan kestabilan mekanikal yang lebih baik. Kami merakit menara rangka dengan pelbagai ahli baja atau sudut GI atau tiub. Semua ahli tersebut disekrap atau dielas bersama untuk membentuk menara lengkap dengan ketinggian yang diinginkan. Kos menara ini jauh kurang daripada menara baja silinder, tetapi secara estetika tidak sebaik menara baja silinder. Walaupun pengangkutan, perakitan, dan penyelenggaraan agak mudah, penggunaan menara rangka masih dielakkan dalam loji turbin angin moden kerana penampilannya. Terdapat jenis menara lain yang digunakan untuk turbin angin kecil, dan ini adalah menara tiang guyed. Menara tiang guyed adalah tiang tunggal tegak yang disokong oleh guy wire dari pelbagai sisi. Karena jumlah guy wire, sukar untuk mengakses kawasan fondasi menara. Oleh itu, kami mengelakkan jenis menara ini di ladang pertanian.

Terdapat jenis menara turbin angin lain yang digunakan untuk loji kecil, dan ini adalah menara jenis hibrid. Menara jenis hibrid juga merupakan menara jenis guyed, tetapi perbezaannya adalah ia menggunakan menara rangka yang tipis dan tinggi di tengah bukannya tiang tunggal. Menara jenis hibrid adalah gabungan antara menara jenis rangka dan menara jenis guyed.
wind turbine towers

Nacelle Turbin Angin

Nacelle adalah kotak atau kiosk besar yang terletak di atas menara dan menempatkan semua komponen turbin angin. Ia menempatkan generator elektrik, pemindah kuasa, gearbox, pengawal turbin, kabel, dan pemandu yaw.

wind turbine nacelle

Bilah Rotor Turbin Angin

Bilah adalah bahagian mekanikal utama turbin angin. Bilah-bilah ini menukar tenaga angin menjadi tenaga mekanikal yang boleh digunakan. Apabila angin menyerang bilah, bilah akan berputar. Putaran ini mentransfer tenaga mekanikalnya ke poros. Kami mendesain bilah seperti sayap pesawat. Bilah turbin angin boleh panjang 40 meter hingga 90 meter. Bilah harus cukup kuat secara mekanikal untuk menahan angin yang kuat, bahkan semasa ribut. Pada masa yang sama, bilah turbin angin harus dibuat se ringan mungkin untuk memudahkan putaran bilah yang lancar. Untuk tujuan ini, kami membuat bilah dengan lapisan fiberglass dan serat karbon pada penguat sintetik.

Dalam turbin moden, biasanya tiga bilah identik dipasangkan ke hub pusat menggunakan mur dan baut. Setiap bilah identik diselaraskan pada 120o satu sama lain. Proses ini memberikan pembahagian massa yang lebih baik dan memberikan sistem putaran yang lebih lancar.
blades of wind turbine

Poros Turbin Angin

Poros yang terhubung langsung ke hub adalah poros rendah kelajuan. Apabila bilah berputar, poros ini berputar dengan rpm yang sama dengan hub yang berputar. Kami menghubungkan poros ini secara langsung ke generator elektrik dalam kes generator rendah kelajuan. Tetapi dalam kebanyakan kes, poros utama rendah kelajuan digear dengan poros tinggi kelajuan melalui gearbox. Dengan cara ini, bilah rotor mentransfer tenaga mekanikalnya ke poros yang akhirnya masuk ke generator elektrik.
shaft of wind turbine

Gearbox

Turbin angin tidak berputar pada kelajuan tinggi, tetapi berputar perlahan pada kelajuan rendah. Tetapi kebanyakan generator elektrik memerlukan putaran kelajuan tinggi, untuk menghasilkan elektrik pada tahap voltan yang diinginkan. Oleh itu, harus ada susunan penggandaan kelajuan untuk mencapai kelajuan tinggi poros generator. Gearbox turbin angin melakukan ini. Gearbox meningkatkan kelajuan ke nilai yang lebih tinggi. Sebagai contoh, jika nisbah gearbox adalah 1:80 dan jika rpm poros utama rendah kelajuan adalah 15, gearbox akan meningkatkan kelajuan poros generator menjadi 15 × 80 = 1200 rpm.
Gearbox

Generator

Generator adalah peranti elektrik yang menukar tenaga mekanikal yang diterima dari poros menjadi tenaga elektrik. Secara umum, kami menggunakan generator induksi dalam turbin angin moden. Sebelumnya, generator sinkron populer untuk tujuan ini. Generator DC magnet permanen juga digunakan dalam beberapa turbin angin. Kelajuan poros boleh ditingkatkan dengan menggunakan perakitan gearbox, tetapi kita tidak dapat menjadikan kelajuan poros tetap. Mungkin ada fluktuasi dalam kelajuan poros kerana ia bergantung pada kelajuan angin. Oleh itu, kelajuan rotor juga berubah. Perubahan ini mempengaruhi frekuensi, voltan tenaga elektrik yang dihasilkan. Untuk mengatasi isu-isu ini, kami biasanya menggunakan generator induksi untuk tujuan tersebut.

Kerana generator induksi selalu menghasilkan tenaga elektrik yang disinkronkan dengan grid yang terhubung, tidak kira kelajuan rotor. Jika kita menggunakan generator sinkron tiga fasa, maka kita terlebih dahulu merectify output power ke DC dan kemudian mengubahnya menjadi AC dengan voltan dan frekuensi yang diinginkan menggunakan litar inverter. Kerana tenaga bolak-balik yang dihasilkan oleh generator sinkron tidak tetap dalam voltan dan frekuensi, tetapi berubah dengan kelajuan rotor. Oleh itu, dalam beberapa kes, kami menggunakan generator DC untuk tujuan tersebut. Dalam kes-kes ini, tenaga DC dari generator diinvert menjadi AC dengan voltan dan frekuensi yang diinginkan, sebelum dimasukkan ke grid.
wide turbine generator

Penukar Kuasa

Kerana angin tidak selalu tetap, maka potensial elektrik yang dihasilkan dari generator tidak tetap, tetapi kita memerlukan voltan yang sangat stabil untuk memberi makan grid. Penukar kuasa adalah peranti elektrik yang menstabilkan voltan bolak-balik output yang ditransfer ke grid.
Power Converter