kylsystem
Generatorn behöver kylas när den är igång. På de flesta vindkraftverk placeras generatorn inuti röret och en stor fläkt används för luftkylning. vissa tillverkare använder vattenkylning. Vattenkylda generatorer är mindre och effektivare, men detta tillvägagångssätt kräver en kylfläns i hytten för att eliminera värmen som genereras av det flytande kylsystemet.
Starta och stoppa generatorn
Om du kopplar ihop eller slår av en stor vindturbingenerator till gallret genom att studsa en vanlig strömbrytare, kommer du sannolikt att skada generatorn, växellådan och angränsande gallret.
Generator grid design
Vindkraftverk kan använda synkrona eller asynkrona generatorer och koppla generatorn direkt eller indirekt till gallret. Direkt nätanslutning hänför sig till generatorns direkta anslutning till nätnätet. Indirekt nätanslutning innebär att vindkraftverkets ström passerar genom en serie elektrisk utrustning som är anpassad för att matcha nätet. Med en asynkrongenerator görs denna justeringsprocess automatiskt.
Rotor blad
Rotorbladprofil (tvärsnitt)
Vindturbinrotorblad ser ut som vingarna i ett hantverk. Faktum är att rotorns bladkonstruktörer typiskt utformar tvärsnittet av bladets mest distala del för att likna vingen av ett ortodoxt flygplan. Emellertid är den tjocka profilen på bladets inre ände vanligtvis utformad speciellt för vindkraftverk. Val av konturer för rotorblad innefattar många avvägningar, såsom tillförlitlig drift och fördröjningsegenskaper. Bladets kontur är konstruerad för att fungera bra även om det finns smuts på ytan.
Rotorbladmaterial
De flesta rotorblad på stora vindkraftverk är tillverkad av glasfiberförstärkt plast (GRP). Användningen av kolfiber eller aramid som förstärkande material är ett annat alternativ, men sådana blad är inte ekonomiska för stora vindkraftverk. Trä, epoxieträ eller epoxi träfiberkompositer har ännu inte dykt upp på marknaden för rotorblad, även om de har utvecklats i detta område. Stål och aluminiumlegeringar har problem som vikt- och metallmattning, och används för närvarande endast på små vindkraftverk.
Vindkraftverk växellåda
Varför använda en växellåda?
Den energi som alstras av rotationen av vindturbinens rotor överförs till generatorn genom huvudaxeln, växellådan och höghastighetsaxeln.
Varför använda en växellåda? Varför kan vi inte köra generatorn direkt genom spindeln?
Om vi använder en normal generator och använder två, fyra eller sex elektroder som är direkt anslutna till ett 50 Hz AC trefasnät, måste vi använda en vindkraftverk med en hastighet på 1000-3000 rpm. För vindkraftverk med en rotordiameter på 43 m betyder det att hastigheten i rotorns ände är högre än dubbelt så hög som ljudets hastighet. En annan möjlighet är att bygga en generator med många elektroder. Men om du vill ansluta generatorn direkt till gallret behöver du använda en 200-elektrodgenerator för att få 30 varv per minut. Ett annat problem är att generatorns rotor måste vara proportionell mot vridmomentet. Därför kan en direkt driven generator vara mycket tung.
Lägre vridmoment, högre hastighet
Med växellådan kan du konvertera lägre hastighet och högre vridmoment på vindkraftverkets rotor till högre hastighet och lägre vridmoment för generatorn. Växellådor på vindkraftverk har vanligtvis ett enda utväxlingsförhållande mellan rotorns och generatorens hastighet. För en 600 kW eller 750 kW maskin är växelkvoten ungefär 1 till 50.
En 1,5 MW växellåda för vindkraftverk visas. Denna växellåda är något ovanligt eftersom flänsar är monterade på de båda generatorerna med hög hastighet. Den orangefärgade monteringen monterad på generatorns högra sida är en hydraulisk driven nödbromsskiva. I bakgrunden kan man se den nedre delen av nacellen för en 1,5 MW vindkraftverk
Vindmotorbågeanordning
Vindmotorens gunganordning används för att rotera vindturbinrotorn till vindriktningen.
Yaw fel
När rotorn inte är vinkelrätt mot vindriktningen har vindmotorn ett gungfel. Yaw-felet innebär att endast en liten del av vindenergin kan strömma i rotorområdet. Om detta bara händer, kommer yaw-kontrollen att vara ett utmärkt sätt att styra kraftingången till vindturbinrotorn. Den rotor som är nära vindkällan utsätts emellertid för mer kraft än de andra delarna. Å ena sidan betyder detta att rotorn tenderar att böja sig automatiskt mot vinden, som det är fallet med vindturbiner eller vindkraftverk. Å andra sidan innebär detta att bladet böjer fram och tillbaka längs kraftens riktning som varje rotation av rotorn. En vindturbin med gängfel kommer att tåla en större utmattningsbelastning än en vindturbin som vinklar vinkelrätt mot vindriktningen.
Yaw mekanism
Vindkraftverk på nästan alla horisontella axlar tvingar kraften. Det vill säga en mekanism med en motor och en växellåda används för att hålla vindturbinen avböjd mot vinden. Denna figur visar den mekaniska mekanismen på en 750 kW vindkraftverk. Vi kan se yaw-lagret runt ytterkanten, såväl som den inre yawmotorn och yaw-hjulet. Nästan alla tillverkare av uppåtriktad utrustning gillar att stoppa mekanismen när det inte behövs. Yaw-mekanismen aktiveras av en elektronisk styrenhet.
Kabel twisträknare
Kabeln används för att bära ström från vindkraftverket till undersidan av tornet. Men när vindturbinen av misstag avböjs i en riktning för länge blir kabeln alltmer snedvridd. Vindturbinen är därför utrustad med en kabelvridare för att påminna operatören om att kabeln ska lossna. Liksom alla säkerhetsmekanismer på vindkraftverk, är systemet överflödigt. Vindturbinen är också utrustad med en dragbrytare som aktiveras när kabeln vrids för mycket.
