وصف هيكل داخلي لتوربينات الرياح
هيكل توربين الرياح:
المقصورة: تحتوي المقصورة على معدات رئيسية لتوربينات الرياح ، بما في ذلك علبة التروس والمولد. يمكن لموظفي الصيانة دخول الكابينة من خلال برج توربين الرياح. الطرف الأيسر من الكنة هو الدوار لتوربين الرياح ، أي ريش الدوار والعمود.
شفرات الدوار: تصطاد الرياح وترسل طاقة الرياح إلى عمود الدوار. على توربينات الرياح الحديثة التي تبلغ كلفتها 600 كيلوواط ، يبلغ طول كل شفرة دوارة حوالي 20 مترًا ، وهي مصممة لتشبه جناح الطائرة.
المحور: يعلق المحور الدوار على عمود السرعة المنخفض لتوربين الرياح.
عمود منخفض السرعة: يعمل عمود السرعة المنخفض لتوربين الرياح على توصيل عمود الدوار بصندوق التروس. على توربينات الرياح الحديثة بقدرة 600 كيلو واط ، تكون سرعة الدوار بطيئة جداً ، حوالي 19 إلى 30 دورة في الدقيقة. هناك قنوات للنظام الهيدروليكي في العمود لتنشيط تشغيل الفرامل الديناميكية الهوائية.
علبة السرعة: الجانب الأيسر من علبة التروس هو العمود ذو السرعة المنخفضة ، مما يزيد من سرعة عمود السرعة العالية إلى 50 ضعف عمود السرعة المنخفضة.
عمود عالي السرعة وفرامله الميكانيكية: يعمل عمود السرعة العالي بسرعة 1500 دورة في الدقيقة ويدفع المولد. إنها مجهزة بفرامل ميكانيكية طارئة عندما تفشل المكابح الهوائية أو عندما يتم عمل التوربينات الهوائية.
مولد: يسمى عادة المحرك التعريفي أو مولد غير متزامن. على توربينات الرياح الحديثة ، يكون الحد الأقصى لإنتاج الطاقة عادة ما بين 500 و 1500 كيلو واط.
جهاز ياو: قم بتدوير الكنة مع المحرك بحيث يواجه الدوار الريح. يتم تشغيل جهاز ياو عن طريق وحدة تحكم إلكترونية يمكنها استشعار اتجاه الريح من خلال ريشة الرياح. يوضح الشكل انحراف التوربين الريحي. عادة ، عندما تغير الرياح اتجاهها ، فإن محرك الرياح سوف ينحرف فقط بضع درجات في كل مرة.
وحدة التحكم الإلكترونية: تحتوي على جهاز كمبيوتر يراقب حالة توربينات الرياح ويتحكم في جهاز ياو. لمنع أي عطل (أي ارتفاع درجة حرارة علبة التروس أو المولد) ، يمكن للمراقب أن يوقف دوران توربين الرياح تلقائياً ويستدعي عامل توربين الرياح عبر مودم الهاتف.
النظام الهيدروليكي: تستخدم فرامل الديناميكا الهوائية لإعادة ضبط توربين الرياح.
عنصر التبريد: يحتوي على مروحة لتبريد المولد. بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي على عنصر تبريد الزيت لتبريد الزيت في علبة التروس. بعض توربينات الرياح لديها مولدات المياه المبردة.
برج الرياح: برج توربين الرياح يحمل المقصورة العضوية والدوار. عادة ما يكون لأبراج طويلة ميزة لأن ارتفاع الأرض ، وزيادة سرعة الرياح. تبلغ قيمة التوربينات الهوائية الحديثة 600 كيلو وات ارتفاعًا يتراوح بين 40 إلى 60 مترًا. يمكن أن يكون برج أنبوبي أو برج شعرية. تعتبر الأبراج الأنبوبية أكثر أمانًا لأفراد الصيانة حيث يمكنهم الوصول إلى قمة البرج من خلال سلم داخلي. الاستفادة من البرج المخروطي هو أنه رخيص نسبيا.
مقياس شدة الريح وريشة الرياح: يستخدم لقياس سرعة الرياح واتجاهها.
مولدات التوربينات الريحية: مولدات التوربينات الريحية تحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية. يختلف المولد الموجود في توربينات الرياح قليلاً عن معدات توليد الطاقة التي تراها عادةً على الشبكة. والسبب هو أن المولد يحتاج إلى العمل في ظل ظروف طاقة ميكانيكية متقلبة.
انتاج التيار الكهربائي
توربينات الرياح الكبيرة (100-150 كيلو واط) عادة ما تنتج 690 فولت من ثلاث مراحل AC. ثم يمر التيار من خلال المحول إلى جانب التوربين الريحي (أو داخل البرج) ويزداد الجهد إلى 10000 إلى 30000 فولت ، اعتمادًا على معيار الشبكة المحلية.
يمكن للمصنعين الكبار تقديم أنواع توربينات الرياح 50 هرتز (لمعظم شبكات الطاقة في العالم) أو 60 هرتز (لشبكات الكهرباء الأمريكية).
