охладителна система
Генераторът трябва да се охлади, докато работи. На повечето вятърни турбини генераторът се поставя вътре в тръбата и се използва голям вентилатор за въздушно охлаждане; някои производители използват водно охлаждане. Водоохлаждаемите генератори са по-малки и по-ефективни, но този подход изисква радиатор в кабината да елиминира топлината, генерирана от течната охладителна система.
Стартирайте и спрете генератора
Ако свържете или развийте голям генератор на вятърна турбина към мрежата чрез отскачане на обикновен превключвател, вероятно ще повредите генератора, скоростната кутия и съседната мрежа.
Конструкция на генераторната мрежа
Вятърните турбини могат да използват синхронни или асинхронни генератори и да свързват генератора директно или индиректно към мрежата. Директната мрежова връзка се отнася до директното свързване на генератора към електрическата мрежа. Косвено свързване на мрежата означава, че токът на вятърната турбина преминава през серия от електрически съоръжения, които са настроени да съответстват на мрежата. С асинхронен генератор, този процес на настройка се извършва автоматично.
Роторно острие
Профил на роторното острие (напречно сечение)
Роторните лопатки на вятърната турбина приличат на крилата на плавателния съд. Всъщност, конструкторите на роторните лопатки обикновено проектират напречното сечение на най-отдалечената част на острието, за да приличат на крилото на ортодоксален самолет. Въпреки това, дебелият профил на вътрешния край на острието обикновено е проектиран специално за вятърни турбини. Изборът на контури за лопатките на ротора включва много компромиси, като например надеждна работа и характеристики на забавяне. Контурът на острието е проектиран да работи добре дори когато има замърсявания по повърхността.
Материал на роторното острие
Повечето роторни лопатки на големи вятърни турбини са изработени от подсилена със стъклопласт пластмаса (GRP). Използването на въглеродни влакна или арамид като подсилващ материал е друга възможност, но такива лопатки не са икономични за големи вятърни турбини. Дървесни, епоксидни или епоксидни композитни дървесни влакна все още не са се появили на пазара на роторни лопатки, въпреки че те са се развили в тази област. Стоманата и алуминиевите сплави имат проблеми като тегло и умора на метала и в момента се използват само за малки вятърни турбини.
Скоростна кутия на вятърна турбина
Защо да използвате скоростна кутия?
Енергията, генерирана от въртенето на ротора на вятърната турбина, се предава към генератора през главния вал, скоростната кутия и високоскоростния вал.
Защо да използвате скоростна кутия? Защо не можем да карам генератора директно през шпиндела?
Ако използваме нормален генератор и използваме два, четири или шест електрода, свързани директно към трифазна мрежа 50 Hz, ще трябва да използваме вятърна турбина със скорост от 1000 до 3000 rpm. За вятърните турбини с диаметър на ротора от 43 m това означава, че скоростта в края на ротора е по-висока от двукратната скорост на звука. Друга възможност е да се изгради алтернатор с много електроди. Но ако искате да свържете генератора директно към мрежата, трябва да използвате генератор с 200 електрода, за да получите 30 оборота в минута. Друг проблем е, че масата на ротора на генератора трябва да бъде пропорционална на въртящия момент. Следователно, директно задвижваният генератор може да бъде много тежък.
По-нисък въртящ момент, по-висока скорост
С предавателната кутия можете да преобразувате по-ниската скорост и по-големия въртящ момент на ротора на вятърната турбина до по-висока скорост и по-нисък въртящ момент за генератора. Редукторите на вятърните турбини обикновено имат едно предавателно отношение между скоростта на ротора и генератора. За машина 600 kW или 750 kW предавателното отношение е приблизително 1 до 50.
Показана е скоростна кутия с 1,5 MW за вятърни турбини. Тази скоростна кутия е малко необичайна, защото фланците са монтирани на двата генератора с висока скорост. Оранжево-жълтия фитинг, монтиран от дясната страна на генератора, е хидравлично задвижвана аварийна дискова спирачка. На заден план може да видите долната част на гондолата за вятърна турбина с мощност 1,5 MW
Устройство за въртене на вятърния двигател
Устройството за въртене на вятърния двигател се използва за завъртане на ротора на вятърната турбина към посоката на вятъра.
Грешка при отклонение
Когато роторът не е перпендикулярно на посоката на вятъра, двигателят на вятъра има грешка на отклонение. Грешката на отклонение означава, че само малка част от енергията във вятъра може да тече в областта на ротора. Ако това се случи само, контролът на отклонението ще бъде отличен начин за контрол на входящата мощност на ротора на вятърната турбина. Въпреки това, частта на ротора, която е близо до източника на вятър, е подложена на по-голяма сила, отколкото другите части. От една страна, това означава, че роторът има тенденция да се отклонява автоматично от вятъра, какъвто е случаят с вятърните или ветрови турбини. От друга страна, това означава, че острието се огъва назад и напред по посока на силата при всяко завъртане на ротора. Вятърната турбина с грешка на отклонение ще издържи по-голямо натоварване от умора от вятърна турбина, която се върти перпендикулярно на посоката на вятъра.
Механизъм на отклонение
Вятърните турбини на почти всички хоризонтални оси налагат отклонение. Това означава, че се използва механизъм с двигател и скоростна кутия, за да се запази вятърната турбина отклонена срещу вятъра. Тази фигура показва механизма на въртене на вятърна турбина 750 kW. Можем да видим лагеруване около външния ръб, както и вътрешния мотор на търкаляне и колелото на отклонение. Почти всички производители на противопожарно оборудване предпочитат да спрат механизма на отклонение, когато той не е необходим. Механизмът на наклон се активира от електронен контролер.
Брояч за усукване на кабел
Кабелът се използва за пренасяне на ток от вятърната турбина до долната страна на кулата. Но когато вятърната турбина случайно отклонява в една посока твърде дълго, кабелът ще става все по-изкривен. Затова вятърната турбина е снабдена с брояч за усукване на кабел, който напомня на оператора, че кабелът трябва да бъде откачен. Подобно на всички предпазни механизми на вятърните турбини, системата е излишна. Вятърната турбина също е оборудвана с превключвател, който се активира, когато кабелът е прекалено много усукан.
