На вершине опорной башни достаточной высоты установлен ветрогенератор с большими лопастями. Когда ветер ударяет по лопастям ветрогенератора, он начинает вращаться благодаря конструкции и ориентации роторных лопастей. Вал ветрогенератора соединен с электрическим генератором. Выходная мощность генератора собирается через электрические кабели.
Когда ветер ударяет по роторным лопастям, они начинают вращаться. Ротор ветрогенератора соединен с высокоскоростным редуктором. Редуктор преобразует вращение ротора от низкой скорости к высокой. Высокоскоростной вал от редуктора соединяется с ротором генератора, и таким образом, электрический генератор работает на более высокой скорости. Для обеспечения необходимого возбуждения магнитной катушки системы поля генератора требуется возбудитель, чтобы он мог вырабатывать необходимую электроэнергию. Напряжение на выходных клеммах альтернатора пропорционально как скорости, так и потоку поля альтернатора. Скорость регулируется ветровой энергией, которая не поддается контролю. Поэтому для поддержания равномерности выходной мощности от альтернатора возбуждение должно контролироваться в зависимости от доступности естественной ветровой энергии. Ток возбудителя контролируется контроллером турбины, который измеряет скорость ветра. Затем выходное напряжение электрического генератора (альтернатора) подается на выпрямитель, где выход альтернатора преобразуется в постоянный ток. Затем этот выпрямленный постоянный ток подается на устройство преобразования, чтобы преобразовать его в стабилизированное переменное напряжение, которое в конечном итоге подается в электрическую передающую сеть или передающую сеть с помощью повышающего трансформатора. Дополнительные устройства используются для питания внутренних вспомогательных систем ветрогенератора (например, двигателей, аккумуляторов и т.д.), это называется внутренней системой питания. Существуют еще два механизма управления, прикрепленные к современному крупному ветрогенератору.
Управление ориентацией лопастей турбины.
Управление ориентацией фасада турбины.
Ориентация лопастей турбины управляется из базового центра лопастей. Лопасти прикреплены к центральному центру с помощью вращающегося устройства через шестерни и маленький электродвигатель или гидравлическую ротационную систему. Система может быть электрически или механически управляемой в зависимости от ее конструкции. Лопасти поворачиваются в зависимости от скорости ветра. Этот метод называется регулировкой шага. Он обеспечивает наилучшую возможную ориентацию лопастей турбины в направлении ветра для получения оптимизированной ветровой энергии.
Ориентация наклона или всего корпуса турбины может следовать за изменением направления ветра, чтобы максимизировать сбор механической энергии от ветра. Направление и скорость ветра измеряются анемометром (автоматическим устройством для измерения скорости) с ветровыми ванами, прикрепленными к задней верхней части наклона. Сигнал подается обратно в электронную микропроцессорную систему управления, которая управляет двигателем наклона, вращая весь наклон с помощью шестеренного механизма, чтобы повернуть воздушную турбину в направлении ветра.
Внутренняя блок-схема ветрогенератора
