Grundaufbau der Windkraftanlage

Hauptteile der Windkraftanlage

Turm der Windkraftanlage

Turm ist ein sehr wichtiger Teil der Windkraftanlageunterstützt alle anderen Teile. Es trägt nicht nur die Turbine auf, sondern hebt die Turbine auf eine ausreichende Höhe an, so dass sich die Schaufelspitzen während der Rotation auf einer sicheren Höhe befinden. Nicht nur das, wir müssen die Höhe des Turms beibehalten, damit er ausreichend starken Wind bekommt. Die Höhe des Turms hängt letztlich von der Leistungsfähigkeit der Windenergieanlagen ab. Der Turm der Turbinen in gewerblichen Windenergieanlagen reicht normalerweise von 40 Metern bis 100 Metern. Diese Türme können entweder Stahlrohrtürme, Gittertürme oder Betontürme sein. Wir verwenden einen Stahlrohrturm für eine große Windkraftanlage. Diese werden normalerweise in einer Länge von 30 bis 40 Metern hergestellt.

Windkraftanlage
Jeder Abschnitt hat Flansche mit Löchern. Diese Sektionen werden vor Ort durch Muttern zu einem kompletten Turm zusammengefügt. Der komplette Turm ist leicht konisch geformt, um eine bessere mechanische Stabilität zu gewährleisten. Wir montieren einen Gitterturm aus verschiedenen Stahl- oder GI-Winkeln oder Rohren. Alle Elemente sind miteinander verschraubt oder verschweißt, um einen kompletten Turm der gewünschten Höhe zu bilden. Die Kosten dieser Türme sind viel geringer als die eines Stahlrohrturms, aber er sieht ästhetisch nicht so gut aus wie ein Stahlrohrturm. Transport, Montage und Wartung sind zwar recht einfach, aber der Einsatz eines Gitterturms wird in modernen Windkraftanlagen aufgrund seines ästhetischen Erscheinungsbildes vermieden. Es gibt einen anderen Turmtyp, der für kleine Windkraftanlagen verwendet wird. Guyed Pol Tower ist ein einzelner vertikaler Mast, der von einem von verschiedenen Seiten verdrahteten Kerl getragen wird. Aufgrund der vielen Abspannseile ist es schwierig, den Fußbereich des Turms zu erreichen. Aus diesem Grund vermeiden wir diesen Turmtyp im landwirtschaftlichen Bereich.

Es wird eine andere Art von Windkraftanlagenturm verwendetfür kleine Anlagen, und dies ist ein Hybrid-Turm. Hybrid-Tower ist auch ein Typ-Typ-Tower, der einzige Unterschied besteht jedoch darin, dass anstelle einer einzelnen Stange in der Mitte ein dünner und hoher Gitterturm verwendet wird. Hybrid-Tower ist ein Hybrid aus Gittertyp und Guyed-Tower.

Windturbinentürme

Gondel der Windkraftanlage

Die Gondel ist eine große Kiste oder ein Kiosk, der auf dem Turm sitzt und alle beherbergt Komponenten einer Windkraftanlage. Es beherbergt einen elektrischen Generator, einen Stromrichter, ein Getriebe, eine Turbinensteuerung, Kabel und einen Gierantrieb.

Windturbinengondel

Rotorblätter der Windkraftanlage

Klingen sind die wichtigsten mechanischen Teile eines WindesTurbine. Die Blätter wandeln Windenergie in nutzbare mechanische Energie um. Wenn der Wind auf die Blätter schlägt, drehen sich die Blätter. Diese Drehung überträgt ihre mechanische Energie auf die Welle. Wir entwerfen die Klingen wie Flugzeugflügel. Die Windturbinenblätter können 40 bis 90 Meter lang sein. Die Blätter sollten mechanisch stark genug sein, um auch bei Sturm starken Wind standhalten zu können. Gleichzeitig sollten die Windturbinenblätter so leicht wie möglich gemacht werden, um ein leichtes Drehen der Blätter zu ermöglichen. Dafür fertigen wir die Klingen mit Fiberglas- und Kohlefaserschichten auf synthetischer Verstärkung.

In einer modernen Turbine werden normalerweise drei identische Schaufeln mit Mutterschrauben an einer zentralen Nabe befestigt. Jede identische Klinge ist bei 120 ausgerichtetO zueinander. Der Prozess sorgt für eine bessere Verteilung der Masse und sorgt für eine gleichmäßigere Rotation des Systems.

Blätter der Windkraftanlage

Welle der Windkraftanlage

Die direkt mit der Nabe verbundene Welle ist aWelle mit niedriger Geschwindigkeit. Wenn sich die Klingen drehen, dreht sich diese Welle mit der gleichen Drehzahl wie die rotierende Nabe. Bei niedrigen Drehzahlen koppeln wir diese Welle direkt an den elektrischen Generator. In den meisten Fällen wird die Hauptwelle mit niedriger Drehzahl jedoch durch ein Getriebe mit einer Hochgeschwindigkeitswelle verbunden. Auf diese Weise übertragen die Rotorblätter ihre mechanische Energie auf die Welle, die schließlich in einen elektrischen Generator eintritt.

Welle der Windkraftanlage

Getriebe

Die Windkraftanlage dreht sich nicht mit hoher Geschwindigkeites dreht sich eher sanft bei niedriger Geschwindigkeit. Die meisten elektrischen Generatoren erfordern jedoch eine schnelle Rotation, um Strom auf einem gewünschten Spannungsniveau zu erzeugen. Es muss also eine Geschwindigkeitsvervielfachungsanordnung vorhanden sein, um die hohe Geschwindigkeit der Generatorwelle zu erreichen. Das Getriebe der Windenergieanlage tut dies. Getriebe erhöht die Drehzahl auf einen viel höheren Wert. Wenn beispielsweise das Übersetzungsverhältnis 1:80 beträgt und die Drehzahl einer langsam laufenden Hauptwelle 15 beträgt, erhöht das Getriebe die Drehzahl der Generatorwelle auf 15 × 80 = 1200 U / min.

Getriebe

Generator

Der Generator ist ein elektrisches Gerätwandelt die von der Welle aufgenommene mechanische Energie in elektrische Energie um. Normalerweise setzen wir in modernen Windkraftanlagen Induktionsgeneratoren ein. Bisher waren Synchrongeneratoren für diesen Zweck beliebt. Permanentmagnet Gleichstromgenerator, der auch in einigen Windkraftanlagen verwendet wird. Die Drehzahl der Welle kann durch die Verwendung einer Getriebebaugruppe hoch gemacht werden, aber die Wellendrehzahl kann nicht konstant gehalten werden. Die Drehzahl der Welle kann schwanken, da sie von der Windgeschwindigkeit abhängt. Daher variiert auch die Drehzahl des Rotors. Diese Variation beeinflusst die Frequenz und Spannung der erzeugten elektrischen Leistung. Um diese Probleme zu überwinden, verwenden wir normalerweise einen Induktionsgenerator.

Weil der Induktionsgenerator immer produziertelektrische Leistung, die unabhängig von der Drehzahl des Rotors mit dem angeschlossenen Netz synchronisiert ist. Wenn wir den dreiphasigen Synchrongenerator verwenden, richten wir zuerst die Ausgangsleistung in Gleichstrom um und wandeln sie dann mithilfe der Inverterschaltung in Wechselstrom der gewünschten Spannung und Frequenz um. Da die vom Synchrongenerator erzeugte Wechselspannung nicht in Spannung und Frequenz konstant ist, variiert sie mit der Drehzahl des Rotors. Aus dem gleichen Grund verwenden wir in einigen Fällen zu diesem Zweck einen Gleichstromgenerator. In diesen Fällen wird der Ausgangsgleichstrom vom Generator in Wechselstrom der gewünschten Spannung und Frequenz umgewandelt, bevor er in das Netz eingespeist wird.

breiter Turbinengenerator

Stromwandler

Weil der Wind nicht immer konstant istDas elektrische Potenzial eines Generators ist nicht konstant, aber wir benötigen eine sehr stabile Spannung, um das Netz zu speisen. Ein Stromrichter ist ein elektrisches Gerät, das die an das Netz übertragene Ausgangswechselspannung stabilisiert.

Stromwandler

Turbinenregler

Turbinensteuerung ist ein Computer (SPS), der die gesamte Turbine steuert. Sie startet und stoppt die Turbine und führt bei einem Fehler in der Turbine eine Eigendiagnose durch.

Windmesser

Er misst die Windgeschwindigkeit und leitet die Geschwindigkeitsinformationen an die SPS weiter, um die Turbinenleistung zu steuern.

Windfahne

Er erfasst die Windrichtung und gibt die Richtung an die SPS weiter, dann zeigt die SPS den Flügeln so an, dass der maximale Wind abgeschnitten wird.

Windkraftanlage

Pitch Drive

Pitch-Antriebsmotoren steuern den Winkel der Blätter, wenn der Wind sich ändert. Der Winkel der Blätter wird so gedreht, dass der maximale Wind abgeschnitten wird.

Gierantrieb

Blätter und andere Komponenten in Windkraftanlagen sindIn einer Gondel untergebracht, muss sich die Gondel bei jeder Änderung der Windrichtung in Windrichtung befinden, um die maximale Energie aus dem Wind zu gewinnen. Zu diesem Zweck wird ein Gierantrieb verwendet, um die Gondel zu drehen. Es wird von einer SPS gesteuert, die die Windflügelinformationen verwendet, um die Windrichtung zu erfassen.

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