Principio de funcionamento do aerxenador

Como funciona un aerxenador eólico?

Hai un aerxenador con grandes pás de fixado no alto dunha torre de apoio de suficiente altura. Cando o vento choca coas pás do aerxenador, este xira debido ao deseño e alineación das pás. O eixo do aerxenador está acoplado a un xerador eléctrico. A saída do xerador recollese mediante cabos eléctricos.

Funcionamento do aerxenador eólico

Cando o vento choca cos pás do rotor, estes comezan a xirar. O rotor do aerxenador está conectado a unha caxa de velocidades de alta velocidade. A caxa de velocidades transforma a rotación do rotor de baixa velocidade a alta velocidade. O eixo de alta velocidade da caxa de velocidades está acoplado ao rotor do xerador, polo que o xerador eléctrico funciona a maior velocidade. É necesario un excitador para dar a excitación necesaria ao sistema de campo magnético do xerador para que poida xerar a electricidade requireida. A tensión xerada nos terminais de saída do alternador é proporcional á velocidade e ao fluxo de campo do alternador. A velocidade está regida pola potencia do vento, que está fóra de control. Polo tanto, para manter a uniformidade da potencia de saída do alternador, a excitación debe ser controlada segundo a dispoñibilidade da potencia eólica natural. A corrente do excitador controlase por un controlador de aerxenador que detecta a velocidade do vento. Entón, a tensión de saída do xerador eléctrico (alternador) dáse a un rectificador onde a saída do alternador converte-se en CC. Despois, esta saída rectificada en CC dáse a unha unidade conversora de liña para convertilo nunha saída AC estabilizada que, finalmente, alimenta a rede eléctrica de transmisión ou a rede de transmisión coa axuda dun transformador de elevación. Usa-se unha unidade adicional para fornecer enerxía aos auxiliares internos do aerxenador eólico (como motores, baterías, etc.), isto chámase Unidade de Abastecemento Interno.
Hai dous mecanismos de control máis asociados a un moderno aerxenador eólico grande.

• Controlar a orientación dos pás do aerxenador.

• Controlar a orientación da cara do aerxenador.

A orientación dos pás do aerxenador rexégese desde o hub base dos pás. Os pás están fixados ao hub central mediante un sistema de rotação a través de engrenaxes e un pequeno motor eléctrico ou un sistema rotativo hidráulico. O sistema pode ser controlado eléctrica ou mecánicamente, dependendo do seu deseño. Os pás xíranse segundo a velocidade do vento. Esta técnica chámase control de inclinación. Proporciona a mellor posible orientación dos pás do aerxenador na dirección do vento para obter a potencia eólica optimizada.

A orientación da nacele ou do corpo enteiro do aerxenador pode seguir a dirección do cambio do vento para maximizar a captura de enerxía mecánica do vento. A dirección do vento, xunto coa súa velocidade, detectase mediante un anemómetro (dispositivo automático de medida de velocidade) con veles de vento fixados na parte superior traseira da nacele. A sinal retroalimentase a un sistema de control electrónico basado en microprocesadores que rixe o motor de guiñada que xira a nacele enteira con unha disposición de engrenaxe para facer fronte ao aerxenador na dirección do vento.
Un diagrama interno de bloques dun aerxenador eólico