hűtőrendszer
A generátort le kell hűteni, miközben fut. A legtöbb szélturbinában a generátor a cső belsejében van elhelyezve, és nagy ventilátort használnak a levegőhűtéshez; egyes gyártók vízhűtést használnak. A vízhűtéses generátorok kisebbek és hatékonyabbak, de ez a megközelítés egy hűtőbordát igényel a kabinban, hogy megszüntesse a folyadékhűtő rendszer által termelt hőt.
Indítsa el és állítsa le a generátort
Ha nagy szélturbina-generátort csatlakoztat vagy rácsatlakozik a rácsra egy szokásos kapcsolóval, valószínűleg károsítja a generátort, a sebességváltót és a szomszédos rácsot.
Generátor rács tervezése
A szélturbinák szinkron vagy aszinkron generátorokat használhatnak, és közvetlenül vagy közvetve csatlakoztathatják a generátort a hálózathoz. A közvetlen hálózati csatlakozás a generátor és a váltóáramú hálózat közvetlen csatlakoztatására vonatkozik. A közvetett hálózati csatlakozás azt jelenti, hogy a szélturbina áramát egy sor elektromos berendezésen keresztül vezetik át, amely a rácshoz igazodik. Egy aszinkron generátorral ez a beállítási folyamat automatikusan megtörténik.
Rotorlapát
Rotorlapát profil (keresztmetszet)
A szélturbinás rotorlapátok olyanok, mint egy vízi jármű szárnyai. Valójában a rotorlapátok tervezői általában a penge legtávolabbi részének keresztmetszetét tervezik, hogy hasonlítsanak egy ortodox repülőgép szárnyára. Azonban a penge belső végének vastag profilja általában kifejezetten szélturbinák számára van kialakítva. A rotorlapátok kontúrjainak kiválasztása számos kompromisszumot jelent, mint például a megbízható működés és a késleltetési jellemzők. A penge kontúrja úgy lett kialakítva, hogy jól működjön még akkor is, ha a felületen szennyeződés van.
Rotorlapát anyaga
A nagy szélturbinákban a legtöbb rotorlapát üvegszál erősítésű műanyagból (GRP) készül. A szénszál vagy aramid erősítőanyagként való használata egy másik lehetőség, de az ilyen pengék nem gazdaságosak nagy szélturbinák számára. A fa, az epoxi fa vagy az epoxi fa szál kompozitok még nem jelentek meg a rotorlappiacon, bár ezen a területen fejlődtek ki. Az acél és az alumíniumötvözetek problémái, mint például a súly és a fémfáradás, és jelenleg csak kis szélturbináknál használhatók.
Szélerőmű hajtómű
Miért használjon sebességváltót?
A szélturbina forgórészének forgatásával generált energiát a fő tengelyen, a sebességváltón és a nagysebességű tengelyen keresztül továbbítják a generátornak.
Miért használjon sebességváltót? Miért nem vezethetjük a generátort közvetlenül az orsón?
Ha normál generátort használunk, és két, négy vagy hat elektródot használunk, amely közvetlenül egy 50 Hz-es AC háromfázisú rácshoz van csatlakoztatva, akkor a szélturbinát 1000 - 3000 fordulat / perc sebességgel kell használni. A 43 m-es rotorátmérőjű szélturbináknál ez azt jelenti, hogy a rotor végén lévő sebesség nagyobb, mint a hangsebesség kétszerese. Egy másik lehetőség, hogy sok elektródával rendelkező generátort építsünk. De ha a generátort közvetlenül a rácshoz szeretné csatlakoztatni, akkor egy 200 elektródos generátort kell használni, hogy percenként 30 fordulatot kapjon. Egy másik probléma az, hogy a generátor forgórészének tömegének arányosnak kell lennie a nyomatékkal. Ezért egy közvetlenül meghajtott generátor nagyon nehéz lehet.
Alsó nyomaték, nagyobb sebesség
A sebességváltó segítségével a szélturbina rotorjának alacsonyabb fordulatszámát és nagyobb nyomatékát nagyobb fordulatszámra és alacsonyabb nyomatékra konvertálhatja. A szélturbinák hajtóművei általában egyetlen sebességváltóval rendelkeznek a rotor és a generátor sebessége között. A 600 kW-os vagy 750 kW-os gép esetében a hajtásarány körülbelül 1-50.
A szélerőművekhez 1,5 MW sebességváltó látható. Ez a sebességváltó némileg szokatlan, mivel a karimák nagy sebességgel vannak szerelve a két generátorra. A narancssárga-sárga szerelvény a generátor jobb oldalán van hidraulikusan vezérelt vészféktárcsa. A háttérben látható egy 1,5 MW-os szélturbina alsó része
Szélmotor-hajtómű
A szélmotor forgóeszköze a szélturbina rotorjának a szél irányába történő elforgatására szolgál.
Hajlási hiba
Ha a rotor nem merőleges a szélirányra, akkor a szélmotor meghibásodott. Az elfordulási hiba azt jelenti, hogy a szélben lévő energia csak kis része áramolhat a forgórész területén. Ha ez csak megtörténik, az ásításvezérlés kiváló módja lesz a szélturbinás rotor teljesítményének vezérlésére. Azonban a rotornak a szélforráshoz közeli része nagyobb erővel van kitéve, mint a többi rész. Ez egyrészt azt jelenti, hogy a rotor automatikusan hajlik el a szél ellen, mint ahogy az a széltér vagy a lejtős turbinák esetében. Másrészt ez azt jelenti, hogy a pengék az erő irányába fordulnak előre és hátra a forgórész minden elforgatásakor. A hajlítási hibával rendelkező szélturbina nagyobb fáradási terhelést fog ellenállni, mint egy szélturbina, amely merőleges a szélirányra.
Leoldási mechanizmus
A szélturbinák szinte minden vízszintes tengelyen erőltetnek. Ez azt jelenti, hogy a motorral és sebességváltóval ellátott mechanizmust arra használják, hogy a szélturbinát a szél ellen irányítsa. Ez az ábra a 750 kW-os szélturbina fordulási mechanizmusát mutatja. Láthatjuk, hogy a kanyarodó csapágy a külső perem körül, valamint a belső lengőkar és a lengőkerék. Szinte minden felfelé eső berendezés gyártója szeretne leállítani az elfordulási mechanizmust, ha nem szükséges. Az elfordulási mechanizmust egy elektronikus vezérlő aktiválja.
Kábel csavart számláló
A kábelt arra használják, hogy a szélturbinától a torony alsó oldalához áramot szállítson. De ha a szélturbina véletlenül egy irányba elfordul túl hosszú ideig, a kábel egyre torzul. A szélturbina ezért kábelcsavar-számlálóval van ellátva, hogy emlékeztesse a kezelőt arra, hogy a kábelt ki kell nyitni. A szélturbinák minden biztonsági mechanizmusához hasonlóan a rendszer felesleges. A szélturbina egy húzó kapcsolóval is rendelkezik, amely akkor aktiválódik, amikor a kábelt túlságosan csavarják.
