Tuuliturbiini tööprintsiip

Kuidas töötab tuuleturbine?

Tuuleturbine koosneb suurtest lehtedest, mis on paigutatud piisavalt kõrge toetustorni tippu. Kui tuul tabab turbiinilehti, pöörleb turbine lehtede disaini ja asenduse tõttu. Turbine telg on ühendatud elektrigeneraatoriga. Generaatori väljund kogutakse elektrijuhtmete abil.

Tuuleturbine tööpõhimõte

Kui tuul tabab rotori lehte, alustavad need pöördumist. Turbine rotor on ühendatud kõrgkiirusliku kahjustiku. Kahjustik muudab rotoripöörete kiirust madalast kõrgelt. Kahjustiku kõrgkiiruslik telg on ühendatud generaatori rotoriga, nii et elektrigeneraator töötab kõrgemal kiirusel. Exciter on vajalik, et anda soovitud stimulatsiooni generaatori magneetväli süsteemi, et see saaks luua vajalikku elektrit. Alternatori väljundterminalide tekitatud pingelineaarne on nii alternatori kiiruse kui ka välimagnetvoo järgi. Kiirus reguleeritakse tuulte jõu poolt, mida ei saa kontrollida. Seega, et säilitada alternatori väljundvoolu ühtluse, peab stimulatsioon kontrollima loodusliku tuuljõu kättesaadavuse järgi. Exciteri vool reguleeritakse turbinkontrolleri poolt, mis määrab tuuli kiiruse. Seejärel antakse elektrigeneraatori (alternatori) väljundpinge rektifikaatorile, kus alternatori väljund viiakse DC-ks. Seejärel viiakse see rektifitseeritud DC-väljund lineaarsete konverterite üksusele, et teha sellest stabiilne AC-väljund, mille lõpuks saadetakse kas elektriülekandevõrgule või transmissioonivõrgule tõstmustransformaatori abil. Lisayksus kasutatakse tuuleturbine sisemiste aparaatide (nt mootor, akku jms) tarbimiseks, seda nimetatakse Sisemise Tarbimisühikuna.
Modernsetele suurematele tuuleturbinedele on lisatud veel kaks juhtimismehhanismi.

• Turbinelehte orienteerimise kontroll.

• Turbine esimese orienteerimise kontroll.

Turbinelehte orienteeritakse nende aluskeskusest. Lehed on ühendatud keskuspunkti kaudu veeretatava arvu ja väikel mootori või hüdraulilise rotaatorisüsteemi abil. Süsteem võib olla elektriliselt või mehaaniliselt kontrollitav selle disaini järgi. Lehed pöördlevad tuuli kiiruse järgi. See meetod nimetatakse pitch kontrolliks. See annab parima võimaliku turbinelehtede orientatsiooni tuule suunas, et optimeerida tuuleenergia kasutamist.

Nacelle või kogu turbine keha orienteeritakse muutuva tuule suuna järgi, et maksimeerida mehaanilise energiategemist tuulest. Tuule suunda ja kiirust määrab anemoomeeter (automaatne kiiruse mõõtmise seade) tuulevennikuga, mis on paigutatud nacelle taga ülespool. Signaal edastatakse mikroprotsessoripõhisele juhtimissüsteemile, mis kontrollib yaw mootorit, mis pöörleb kogu nacelle käigukorra abil, et turbine suunataks tuule suunas.
Tuuleturbine sisemine blokkdiagramm