Radni princip vetrenog turbinogeneratora

Kako radi vetrogenerator

Na vrhu dovoljno visokog nosača nalazi se turboagregat sa velikim lopaticama. Kada vetar udari u lopatice turbinu, turbine se okreće zbog dizajna i poravnanja rotornih lopatica. Vrat turbine je povezan sa električnim generatorom. Izlaz generatora prikuplja se putem električnih kablova.

Funkcija vetrogeneratorske turbine

Kada vetar udari u rotorne lopatice, lopatice počinju da se okreću. Rotor turbine je povezan sa prenosnikom brzine. Prenosnik brzine transformiše rotaciju rotoru iz niske na visoku brzinu. Visokobrzinski vrat sa prenosnika brzine je spojen sa rotorom generatora, tako da električni generator radi na većoj brzini. Potreban je eksciter da dâ potrebnu ekscitaciju magnetskom zavrtnju polja generatora kako bi mogao da generiše potrebnu električnu energiju. Generisana napona na izlaznim terminalima alternatora proporcionalna je i brzini i polju fluxa alternatora. Brzina je regulisana snaga vetra koja je van kontrole. Stoga, kako bi se održala uniformnost izlazne snage alternatora, ekscitacija mora biti kontrolisana u skladu sa dostupnošću prirodnih vetarskih resursa. Struja ekscitera se kontrolišu od strane kontrolera turbine koji registruje brzinu vetra. Zatim se izlazni napon električnog generatora (alternatora) preda rektifikatoru gde se izlaz alternatora pretvara u pravougaoni tok. Zatim se ovaj pravougaoni izlaz preda jedinici za konverziju u stabilizovani AC izlaz koji se konačno prenosi na električnu mrežu ili mrežu putem transformatora za povećanje napona. Dodatna jedinica koristi se za snabdevanje unutrašnjih pomoćnih uređaja vetrogeneratorske turbine (poput motora, baterije itd.), to se naziva Unutrašnja opskurna jedinica.
Na modernoj velikoj vetrogeneratorskoj turbini su prisutne još dve kontrolne mehanizme.

• Kontrolisanje orijentacije lopatica turbine.

• Kontrolisanje orijentacije prednje strane turbine.

Orijentacija lopatica turbine upravlja se od baze hoba lopatica. Lopatice su pričvršćene centralnom hubu pomoću rotacijskog uređaja preko zupčanika i malog električnog motora ili hidrauličkog rotacionog sistema. Sistem može biti električki ili mehanički kontrolisan, u zavisnosti od njegovog dizajna. Lopatice se okreću u zavisnosti od brzine vetra. Ova tehnika se naziva kontrola nagiba. Ona pruža najbolju moguću orijentaciju lopatica turbine duž smera vetra kako bi se dobila optimizovana vetarska snaga.

Orijentacija nasele ili celog tela turbine može pratiti promenu smera vetra kako bi se maksimiziralo iskorišćenje mehaničke energije iz vetra. Smer vetra zajedno sa njegovom brzinom registruje anemometar (automatski uređaj za merenje brzine) sa vetrskim vratima pričvršćenim na vrh zadnje strane nasele. Signal se vraća mikroprocesorskom elektronskom kontrolnom sistemu koji upravlja motorom za okretanje koje rotira ceo nasel sa zupčanickim uređajem kako bi se postavio u smer vetra.
Unutrašnji blok-diagram vetrogeneratorske turbine