Принцип на работа на вятърна турбина

Как действа вятърната турбина?

Прикрепена е въздушна турбина от големи остриетана върха на поддържаща кула с достатъчна височина. Когато вятърът удари по лопатките на турбините, турбината се върти поради дизайна и подравняването на роторните лопатки. Валът на турбината е свързан с електрически генератор. Изходът на генератора се събира чрез електрически кабели.

Работа на вятърна турбина

Когато вятърът удари лопатките на ротора, ножоветезапочнете да се въртите. Роторът на турбината е свързан с високоскоростна скоростна кутия. Скоростната кутия превръща въртенето на ротора от ниска в висока скорост. Високоскоростният вал от скоростната кутия е свързан с ротора на генератора и следователно електрическият генератор работи с по-висока скорост. Необходим е възбудител, за да се даде необходимото възбуждане на магнитната намотка на системата на генераторното поле, така че да може да генерира необходимото електричество. Генерираното напрежение на изходните клеми на алтернатора е пропорционално както на скоростта, така и на полевия поток на алтернатора. Скоростта се регулира от вятърна енергия, която е извън контрол. Следователно, за да се поддържа еднаквост на изходната мощност от алтернатора, възбуждането трябва да се контролира в зависимост от наличието на естествена вятърна енергия. Токът на възбудителя се контролира от турбинен контролер, който отчита скоростта на вятъра. Тогава изходното напрежение на електрически генератор (алтернатор) се дава на токоизправител, където изходът на алтернатора се коригира към DC. Тогава този ректифициран DC изход се дава на преобразувателя на линейния преобразувател в стабилизирано AC изход, който в крайна сметка се подава към електропреносна мрежа или преносна мрежа с помощта на увеличаващ трансформатор. Използва се допълнително устройство, за да се подаде захранване на вътрешните помощни устройства на вятърна турбина (като мотор, батерия и т.н.), това се нарича вътрешно захранване.
Има и други два механизма за контрол, свързани с модерна голяма ветрова турбина.

• Контрол на ориентацията на турбинното острие.
• Контрол на ориентацията на лицето на турбината.

Ориентирането на лопатките на турбините се регулираот основния хъб на ножовете. Лопатките са прикрепени към централната главина с помощта на въртящо се устройство чрез зъбни колела и малък електрически двигател или хидравлична ротационна система. Системата може да бъде електрически или механично контролирана в зависимост от нейната конструкция. Ножовете се завъртат в зависимост от скоростта на вятъра. Техниката се нарича контрол на терена. Той осигурява най-добрата възможна ориентация на турбинните лопатки по посока на вятъра, за да се получи оптимална вятърна енергия.

Ориентацията на гондолата или на цялото тялона турбината може да следва посоката на смяна на посоката на вятъра, за да се увеличи до максимум механичната енергия, получена от вятъра. Посоката на вятъра заедно с нейната скорост се усеща с анемометър (автоматични устройства за измерване на скоростта), при които ветровите лопатки са прикрепени към задната част на гондолата. Сигналът се подава обратно към електронна микропроцесорна система за управление, която управлява двигателя, който върти цялата гондола с механизъм за предаване, за да се обърне към въздушната турбина по посока на вятъра.
Вътрешна блокова схема на вятърна турбина