kjølesystem
Generatoren må avkjøles mens den kjører. På de fleste vindturbiner er generatoren plassert inne i røret og en stor vifte brukes til luftkjøling; Noen produsenter bruker vannkjøling. Vannkjølte generatorer er mindre og mer effektive, men denne tilnærmingen krever en kjøleribbe i hytta for å eliminere varmen som genereres av det flytende kjølesystemet.
Start og stopp generatoren
Hvis du kobler eller slår av en stor vindturbinegenerator til rutenett ved å hoppe over en vanlig bryter, vil du trolig skade generatoren, girkassen og tilstøtende rutenett.
Generator grid design
Vindturbiner kan bruke synkrone eller asynkrone generatorer og koble generatoren direkte eller indirekte til rutenettet. Direkte nettforbindelse refererer til direkte tilkobling av generatoren til AC-nettet. Indirekte nettforbindelse betyr at vindmøllens strøm går gjennom en serie elektrisk utstyr som er justert for å matche nettet. Med en asynkron generator blir denne justeringsprosessen gjort automatisk.
Rotorblad
Rotorbladprofil (tverrsnitt)
Vindturbinrotorbladene ser ut som vingene i et håndverk. Faktisk utformer rotorbladsdesignere tverrsnittet av den mest distale delen av bladet som ligner vingen av et ortodokse fly. Imidlertid er den tykke profilen til bladets indre ende vanligvis utformet spesielt for vindturbiner. Valg av konturer for rotorbladene innebærer mange avvik, for eksempel pålitelig drift og forsinkelsesegenskaper. Bladets kontur er designet for å fungere godt, selv når det er smuss på overflaten.
Rotorbladmateriale
De fleste rotorbladene på store vindturbiner er laget av glassfiberforsterket plast (GRP). Bruken av karbonfiber eller aramid som forsterkende materiale er et annet alternativ, men slike kniver er ikke økonomiske for store vindturbiner. Wood, epoxy wood, eller epoxy wood fiber kompositter har ennå ikke dukket opp i rotorbladet markedet, selv om de har utviklet seg i dette området. Stål og aluminium legeringer har problemer som vekt og metall utmattelse, og de brukes for tiden bare på små vindturbiner.
Vindturbin girkasse
Hvorfor bruke en girkasse?
Energien som genereres ved rotasjonen av vindturbinens rotor, overføres til generatoren gjennom hovedakselen, girkassen og høyhastighetsakselen.
Hvorfor bruke en girkasse? Hvorfor kan vi ikke kjøre generatoren direkte gjennom spindelen?
Hvis vi bruker en normal generator og bruker to, fire eller seks elektroder direkte koblet til et 50-faset trefasegitter, må vi bruke en vindturbin med en hastighet på 1000-3000 omdr./min. For vindturbiner med en rotordiameter på 43 m betyr dette at hastigheten på rotorens ende er høyere enn dobbelt så høy lydhastighet. En annen mulighet er å bygge en generator med mange elektroder. Men hvis du vil koble generatoren direkte til rutenettet, må du bruke en 200-elektrode generator for å få 30 omdreininger per minutt. Et annet problem er at massen til generatorrotoren må være proporsjonal med dreiemomentet. Derfor kan en direkte drevet generator være svært tung.
Nedre dreiemoment, høyere hastighet
Med girkassen kan du konvertere lavere hastighet og høyere dreiemoment på vindturbinens rotor til høyere hastighet og lavere dreiemoment for generatoren. Girkasser på vindturbiner har vanligvis et enkelt girforhold mellom rotor og generatorhastighet. For en 600 kW eller 750 kW maskin er girforholdet omtrent 1 til 50.
En 1,5 MW girkasse for vindturbiner er vist. Denne girkassen er noe uvanlig fordi flensene er montert på de to generatorene med høy hastighet. Den oransje-gule montering montert på høyre side av generatoren er en hydraulisk drevet nødbremsebrems. I bakgrunnen kan du se nedre delen av nacellen for en 1,5 MW vindturbin
Vindmotor gaffeltruck
Vindmotorens yaw-enhet brukes til å rotere vindturbinrotoren til vindretningen.
Yaw feil
Når rotoren ikke er vinkelrett på vindretningen, har vindmotoren en yaw-feil. Yaw-feilen betyr at bare en liten del av energien i vinden kan strømme i rotorområdet. Hvis dette bare skjer, vil yaw-kontrollen være en utmerket måte å kontrollere strøminngangen til vindturbinrotoren. Imidlertid blir delen av rotoren som er nær vindkilden utsatt for mer kraft enn de andre delene. På den ene siden betyr dette at rotoren har en tendens til å bøye seg automatisk mot vinden, som det er tilfellet med vindmøller eller vindturer. På den annen side betyr dette at bladet bøyer frem og tilbake langs kraftens retning som hver rotasjon av rotoren. En vindturbin med gaffelfeil vil tåle større belastningsbelastning enn en vindturbin som gir vinkelrett på vindretningen.
Yaw mekanisme
Vindturbiner på nesten alle horisontale akser tvinger kraften. Det vil si at en mekanisme med en motor og en girkasse brukes til å holde vindturbinen avbrakt mot vinden. Denne figuren viser yaw-mekanismen på en 750 kW vindturbin. Vi kan se yaw-lageret rundt ytre kant, så vel som den indre yawmotoren og yaw-hjulet. Nesten alle produsenter av oppvindingsutstyr liker å stoppe yaw-mekanismen når det ikke er nødvendig. Yaw-mekanismen aktiveres av en elektronisk kontroller.
Kabel vri teller
Kabelen brukes til å bære strøm fra vindturbin til undersiden av tårnet. Men når vindturbinen ved et uhell avbøyes i en retning for lenge, blir kabelen mer og mer forvrengt. Vindturbinen er derfor utstyrt med en kabelvridningsteller for å minne operatøren om at kabelen skal løsnes. I likhet med alle sikkerhetsmekanismer på vindturbiner, er systemet overflødig. Vindturbinen er også utstyrt med en trekkbryter som aktiveres når kabelen er forvrengt for mye.
