Vēja turbīnas darbības princips

Kā Darbojas Vēja Turbīna?

Augstā stendā ir ievietota vēja turbīna ar lielām pārklājumiem. Kad vēji gāžas uz pārklājumiem, turbīna sāk rotāciju, tā kā pārklājumu dizains un izvietojums to veicina. Turbīnas šafts ir savienots ar elektroģeneratoru. Īpašuma iznākums tiek apkopots caur elektriskajiem kabeļiem.

Vēja Turbīnas Darbība

Kad vēji gāžas uz rotoru, pārklājumi sāk rotāciju. Turbīnas rotors ir savienots ar augsta ātruma pārdzenes bloku. Pārdzenes bloks pārvērš rotora lēnu rotāciju par ātru. Augstā ātruma šafts no pārdzenes bloka ir savienots ar generatora rotoru, kas ļauj elektroģeneratoram darboties augstākā ātrumā. Jāizmanto ekscitators, lai nodrošinātu nepieciešamo magnetisko lauku ģeneratora sistēmai, lai varētu ģenerēt nepieciešamo elektrību. Alternatora iznākuma spriegums ir proporcionāls gan rotācijas ātrumam, gan lauka plūsmai. Rotācijas ātrumu nosaka vēja jauda, ko nevar kontrolēt. Tādēļ, lai uzturētu stabilu iznākumu, ekscitācijai jātiek kontrolēta atkarībā no pieejamās dabiskās vēja jaudas. Ekscitatora strāva tiek kontrolēta ar turbinas kontrolētāju, kas uztver vēja ātrumu. Tad elektroģeneratora (alternatora) iznākuma spriegums tiek dodies rektifikātoram, kur alternatora iznākums tiek pretvērsts uz GJ. Tad šis pretvērstais GJ iznākums tiek dodies līnijas konverterim, lai to pārvērstu par stabilizētu MK iznākumu, kas galu galā tiek padevēts vai nu elektrības pārvades tīklam, vai pārvades tīklam, izmantojot sprieguma paaugstināšanas transformatoru. Papildus vienība tiek izmantota, lai sniegtu enerģiju iekšējiem palīgvielām vēja turbīnā (piemēram, dzinējam, akumulatoram utt.), tas sauc par Iekšējo Piegādes Vienu.
Modernām lielām vēja turbīnām ir pievienotas divas citas kontrolēšanas mehānismi.

• Turbīnas pārklājumu orientācijas kontrolēšana.

• Turbīnas priekšpuses orientācijas kontrolēšana.

Turbīnas pārklājumu orientācija tiek kontrolierts no pārklājumu bāzes centra. Pārklājumi ir ievietoti centrālajā centrā ar rotācijas sistēmu, kas izmanto dzenes un mazu elektrodzinēju vai hidrāulisko rotācijas sistēmu. Sistēma var tikt elektroniski vai mehāniski kontrolēta atkarībā no tās dizaina. Pārklājumi tiek svārstīti atkarībā no vēja ātruma. Šī tehnika sauc par pitch control. Tā nodrošina labāko iespējamo pārklājumu orientāciju vēja virzienā, lai iegūtu optimizētu vēja jaudu.

Nacelles vai veselās turbīnas orientsācija var sekot mainīgajam vēja virzienam, lai maksimizētu mehānisko enerģijas krājumu no vēja. Vēja virziena un tā ātruma uztvere notiek ar anemometru (automātiski ātruma mērīšanas ierīces) ar vēja vannām, kas ievietotas nacelles aizmugurē. Signāls tiek dodies elektroniskajam mikroprocesoru balstītam kontrolēšanas sistēmai, kas pārvalda yaw motoru, kas rotā visu naceli ar dzeņu sistēmu, lai tā skatītos pret vēju.
Iekšējs bloku diagrammas vēja turbīnai