냉각 시스템
발전기는 작동하는 동안 냉각되어야합니다. 대부분의 풍력 터빈에서 발전기는 튜브 내부에 배치되며 큰 냉각 팬이 공기 냉각에 사용됩니다. 일부 제조업체는 수냉식을 사용합니다. 수냉식 발전기는 작고 효율이 높지만이 접근법은 액랭 시스템에 의해 생성 된 열을 제거하기 위해 캐빈에 방열판이 필요합니다.
발전기 시작 및 정지
일반 스위치가 튀어 큰 풍력 터빈 발전기를 계통에 연결하거나 풀면 발전기, 변속기 및 인접 그리드가 손상 될 수 있습니다.
발전기 그리드 디자인
풍력 터빈은 동기식 또는 비동기식 발전기를 사용하여 발전기를 직접 또는 간접적으로 계통에 연결합니다. 직접 계통 연결이란 발전기를 AC 계통에 직접 연결하는 것을 말합니다. 간접 그리드 연결은 풍력 터빈의 전류가 계통과 일치하도록 조정 된 일련의 전기 장비를 통과 함을 의미합니다. 비동기식 발전기의 경우이 조정 프로세스가 자동으로 수행됩니다.
회전 날
로터 블레이드 프로파일 (단면)
풍력 터빈 로터 블레이드는 공예의 날개처럼 보입니다. 사실, 로터 블레이드 설계자는 일반적으로 블레이드의 최 외측 부분의 단면을 정통 항공기의 날개와 유사하게 설계합니다. 그러나 블레이드의 내부 끝 부분의 두께가 두꺼운 프로파일은 일반적으로 풍력 터빈 전용으로 설계되었습니다. 로터 블레이드의 윤곽선 선택에는 안정적인 작동 및 지연 특성과 같은 많은 절충점이 수반됩니다. 날의 윤곽은 표면에 먼지가 있더라도 잘 작동하도록 설계되었습니다.
로터 블레이드 재료
대형 풍력 터빈의 대부분의 회 전자 블레이드는 유리 섬유 강화 플라스틱 (GRP)으로 만들어집니다. 탄소 섬유 또는 아라미드를 보강재로 사용하는 것이 또 다른 선택이지만 이러한 블레이드는 대형 풍력 터빈에 경제적이지 못합니다. 목재, 에폭시 목재 또는 에폭시 목재 섬유 복합재는 아직까지이 분야에서 발전했지만 로터 블레이드 시장에는 아직 나타나지 않았습니다. 철강 및 알루미늄 합금은 무게 및 금속 피로와 같은 문제가 있으며, 현재 소형 풍력 터빈에만 사용됩니다.
풍력 터빈 기어 박스
기어 박스를 사용해야하는 이유는 무엇입니까?
풍력 터빈의 회 전자의 회전에 의해 생성 된 에너지는 메인 샤프트, 기어 박스 및 고속 샤프트를 통해 발전기로 전달됩니다.
기어 박스를 사용해야하는 이유는 무엇입니까? 스핀들을 통해 직접 발전기를 구동 할 수없는 이유는 무엇입니까?
일반 발전기를 사용하고 50 Hz AC 3 상 그리드에 직접 연결된 2, 4 또는 6 개의 전극을 사용하는 경우 1000 ~ 3000 rpm의 풍력 터빈을 사용해야합니다. 회 전자 직경이 43m 인 풍력 터빈의 경우 회 전자 끝의 속도가 소리 속도의 두 배보다 높다는 것을 의미합니다. 또 다른 가능성은 많은 전극을 가진 발전기를 만드는 것입니다. 그러나 발전기를 계통에 직접 연결하려면 200 전극 발전기를 사용하여 분당 30 회전이 필요합니다. 또 다른 문제점은 발전기 로터의 질량이 토크에 비례해야한다는 것입니다. 따라서 직접 구동되는 발전기는 매우 무거울 수 있습니다.
낮은 토크, 더 높은 속도
기어 박스를 사용하면 풍력 터빈의 회 전자에서 낮은 속도와 높은 토크를 발전기의 속도를 높이고 낮은 토크로 변환 할 수 있습니다. 풍력 터빈의 기어 박스는 일반적으로 회 전자와 발전기 속도 사이의 단일 기어 비율을 가지고 있습니다. 600kW 또는 750kW 기계의 경우 기어비는 약 1 ~ 50입니다.
풍력 터빈 용 1.5MW 기어 박스가 나와 있습니다. 이 기어 박스는 플랜지가 두 발전기에 고속으로 장착되어 있기 때문에 다소 이상합니다. 발전기의 오른쪽에 장착 된 주황색 황색 피팅은 수력으로 작동되는 비상 디스크 브레이크입니다. 배경에서는 1.5MW 풍력 터빈에 대한 나셀의 하부를 볼 수 있습니다
바람 모터 요 장치
풍력 모터 요 장치는 풍력 터빈 회 전자를 바람 방향으로 회전시키는 데 사용됩니다.
편주 오류
로터가 풍향에 수직이 아닌 경우, 윈드 모터는 편차 에러를 갖는다. 요 오차는 바람의 에너지 중 작은 부분 만 로터 영역으로 흐를 수 있다는 것을 의미합니다. 이것이 단지 발생한다면, 요 제어는 풍력 터빈 로터에 대한 동력 입력을 제어하는 훌륭한 방법이 될 것입니다. 그러나, 로터의 풍원에 가까운 부분은 다른 부분보다 많은 힘을 받는다. 한편으로 이것은 상풍 또는 하류 풍 터빈의 경우와 같이 회 전자가 바람에 대해 자동으로 휘는 경향이 있음을 의미합니다. 반면에 이것은 블레이드가 회 전자의 각 회전과 같은 힘의 방향을 따라 앞뒤로 굴절한다는 것을 의미합니다. 요 오차를 지닌 풍력 터빈은 풍향에 수직 인 방향으로 요동하는 풍력 터빈보다 더 큰 피로 하중을 견딜 것이다.
요 메커니즘
거의 모든 수평축상의 풍력 터빈은 요잉을 강제합니다. 즉, 모터와 기어 박스가있는 메커니즘을 사용하여 풍력 터빈을 바람에 대해 편향되게 유지합니다. 이 그림은 750 kW 풍력 터빈의 요 메커니즘을 보여줍니다. 우리는 바깥 쪽 가장자리뿐만 아니라 내부 요 모터와 요 휠을 둘러싼 요잉 베어링을 볼 수 있습니다. 상풍 장치의 거의 모든 제조업체는 요 운동 장치가 필요하지 않을 때 멈추는 것을 좋아합니다. 요 메커니즘은 전자 제어기에 의해 작동된다.
케이블 꼬임 카운터
케이블은 풍력 터빈에서 타워의 아래쪽으로 전류를 전달하는 데 사용됩니다. 그러나 풍력 터빈이 실수로 한 방향으로 너무 오랫동안 편향되면 케이블이 점점 왜곡됩니다. 따라서 풍력 터빈에는 케이블 꼬임 계수기가 장착되어있어 케이블을 풀어야한다는 것을 운전자에게 상기시킵니다. 풍력 터빈의 모든 안전 메커니즘과 마찬가지로 시스템은 불필요합니다. 풍력 터빈에는 케이블이 너무 많이 비틀어 졌을 때 활성화되는 풀 스위치가 장착되어 있습니다.
