Принцип роботи вітротурбіни

Як працює вітряна турбіна?

Прикріплена повітряна турбіна великих лезна вершині опорної вежі достатньої висоти. Коли вітер вражає лопатки турбіни, турбіна обертається за рахунок конструкції і вирівнювання лопатей ротора. Вал турбіни з'єднаний з електричним генератором. Вихід генератора збирається за допомогою електричних силових кабелів.

Робота вітротурбіни

Коли вітер вражає лопаті ротора, лопатіпочати обертання. Ротор турбіни підключений до високошвидкісної коробки передач. Коробка передач перетворює обертання ротора з низькою швидкістю на високу швидкість. Високошвидкісний вал від коробки передач з'єднаний з ротором генератора і, отже, електричний генератор працює на більш високій швидкості. Збудник необхідний для забезпечення необхідного збудження магнітної котушці системи генератора, щоб він міг генерувати необхідну електрику. Сформована напруга на вихідних висновках генератора є пропорційною швидкості і польовому потоку генератора. Швидкість регулюється енергією вітру, яка вийшла з-під контролю. Отже, для підтримки рівномірності вихідної потужності від генератора, збудження повинно контролюватися відповідно до наявності природного енергії вітру. Струм збуджувача контролюється регулятором турбіни, який визначає швидкість вітру. Потім вихідна напруга електричного генератора (генератора змінного струму) подається на випрямляч, де вихід вихідного генератора вимикається до постійного струму. Потім цей випрямлений вихід постійного струму передається блоку лінійного перетворювача для перетворення його в стабілізований вихід змінного струму, який в кінцевому підсумку подається або на електричну мережу передачі, або на мережу передачі за допомогою трансформатора. Додаткові пристрої використовуються для передачі живлення внутрішнім допоміжним пристроям вітрових турбін (наприклад, двигун, акумулятор і т.д.), це називається внутрішнім блоком живлення.
До сучасних великих вітрових турбін приєднано два інших механізми контролю.

• Керування орієнтацією лопаті турбіни.
• Керування орієнтацією торця турбіни.

Орієнтованість лопаток турбіни регулюєтьсявід базового вузла лопаток. Лопатки прикріплені до центрального вузла за допомогою обертового пристрою через зубчасті передачі і малий електродвигун або гідравлічну обертальну систему. Система може керуватися електрично або механічно в залежності від її конструкції. Леза обертаються в залежності від швидкості вітру. Метод називається керуванням кроком. Це забезпечує найкращу орієнтацію лопаток турбіни вздовж напрямку вітру для отримання оптимізованої енергії вітру.

Орієнтація гондоли або всього тілатурбіни можуть слідувати напрямку зміни вітрового напрямку, щоб максимізувати механічну енергію збирання від вітру. Напрямок вітру разом з його швидкістю визначається анемометром (автоматичні прилади для вимірювання швидкості) з вітровими лопатками, прикріпленими до задньої верхньої частини гондоли. Сигнал подається назад до електронної мікропроцесорної системи управління, яка керує двигуном риску, який обертає всю гондолу з механізмом зачеплення, спрямованим на повітряну турбіну вздовж напрямку вітру.
Внутрішня блок-схема вітрової турбіни