Werkprinsipe van Windturbine

Hoe werk 'n windturbine?

Daar is 'n lugturbine met groot blaaie wat bo-op 'n ondersteunende toren van voldoende hoogte bevestig is. Wanneer die wind op die turbineblaaie slaan, roteer die turbine as gevolg van die ontwerp en uitlyning van die rotorblaaie. Die as van die turbine is gekoppel aan 'n elektriese generator. Die uitset van die generator word deur elektriese kabels versamel.

Hoe 'n windturbine werk

Wanneer die wind die rotorblaaie raak, begin die blaaie roteer. Die turbine-rotor is gekoppel aan 'n hoëspoed-versnellingsbak. Die versnellingsbak transformeer die rotorrotasie van lae spoed na hoë spoed. Die hoë-spoed-as van die versnellingsbak is gekoppel aan die rotor van die generator en dus loop die elektriese generator by 'n hoër spoed. 'n Opwekker is nodig om die benodigde opwekking aan die magneetspoel van die generatorveldstelsel te gee sodat dit die benodigde elektrisiteit kan genereer. Die gegenereerde spanning by die uitsetterminals van die alternator is eweredig aan beide die spoed en veldfluk van die alternator. Die spoed word beheer deur windkrag wat buite beheer is. Daarom moet die opwekking volgens die beskikbaarheid van natuurlike windkrag beheer word om die eenvormigheid van die uitsetkrag van die alternator te handhaaf. Die opwekkerstroom word deur 'n turbienbeheerder beheer wat die windsnelheid opspoor. Dan word die uitsetspanning van die elektriese generator (alternator) aan 'n rektifiseerder gegee waar die alternator-uitset tot DC gerektifiseer word. Dan word hierdie gerektifiseerde DC-uitset aan 'n lynkonverter-eenheid gegee om dit in 'n gestabiliseerde AC-uitset om te skakel wat uiteindelik aan die elektriese oordragnetwerk of -rooster gevoer word met behulp van 'n opstap-transformateur. 'n Ekstra eenheid word gebruik om krag aan interne hulpstelle van die windturbine (soos motor, batterij ens.) te gee, dit staan bekend as Interne Voorraadeenheid.
Daar is twee ander beheermechanismes wat aan 'n moderne groot windturbine gekoppel is.

• Die rigting van die turbineblaaie beheer.

• Die rigting van die turbinegezicht beheer.

Die rigting van die turbineblaaie word vanaf die basis-hub van die blaaie beheer. Die blaaie is aan die sentrale hub met behulp van 'n roterende stelsel deur tandwielle en 'n klein elektriese motor of hidrawiese rotastelsel bevestig. Die stelsel kan elektries of meganies beheer word afhangende van sy ontwerp. Die blaaie word afhangende van die windsnelheid geswael. Die tegniek staan bekend as pitch-beheer. Dit verskaf die beste moontlike rigting van die turbineblaaie langs die rigting van die wind om geoptimeerde windkrag te verkry.

Die rigting van die nacelle of die hele liggaam van die turbine kan die rigting van die veranderende windrigting volg om die mekaniese energie-verwerwing van die wind te maksimaliseer. Die rigting van die wind saam met sy spoed word deur 'n anemometer (outomatiese spoedmeettoestelle) met windvane wat aan die agterbovenkant van die nacelle bevestig is, opgespoor. Die sein word teruggevoer aan 'n elektroniese mikroprosessor-gebaseerde beheersisteem wat die yaw-motor beheer wat die hele nacelle met 'n tandwielstelsel laat roteer om die lugturbine langs die rigting van die wind te laat staan.
'n Interne blokdiagram van 'n windturbine