풍력 터빈의 작동 원리

풍력 터빈의 작동 방식 : 풍력 발전기가 바람에서 전기를 생산하는 방법을 설명합니다. 풍력 터빈의 장단점.

풍력 에너지는 고대에 뿌리를두고 있습니다. 기원전 3000 년경에 항해자들은 바람에 펼쳐진 돛으로 보트를 운반하기 위해 바람의 에너지를 사용했습니다.

BC 2000 년 고대 바빌론에서는 밀가루 생산을 위해 곡물을 갈아서 사용하는 최초의 풍차가 태어났습니다.

오늘날 풍력 은 소위 풍력 터빈 덕분에 전기를 생산하는 데 이용됩니다. 그러나 풍차는 어떻게 작동 합니까? 풍력 터빈 의 작동 메커니즘은 Eolic Shovel의 구조와 정확히 연결되어 있기 때문에 특히 이해하기 쉽습니다.

풍력 터빈 제작 방법

풍력 터빈은 "시스템의 돛 (sail of the system)"을 나타내는 회전 블레이드 로 구성되며, 블레이드는 바람에 대항하는 장벽 역할을하여 바람의 힘이 운동 에너지 의 기원과 함께 블레이드를 강제 회전하게합니다 ( 운동 에 의해 지시되는 에너지 ).

풍력 터빈은 소위 " 샤프트 "에 연결된 회 전자에 연결되어 있으며, 회 전자는 기계 에너지 (회전 에너지)를 샤프트에 전달하여 샤프트의 다른 끝에 배치 된 발전기로 보냅니다 .

발전기는 전자기 유도 특성을 사용하여 전기 전압 (전기 요금의 차이)을 생성하는 장치입니다.

더 잘 이해하기 위해 "전기 전압"과 "압력", 즉 한 지점에서 다른 지점으로 전기를 이동시키는 힘을 비교하는 것이 가능합니다. 발전기는 자석과 도체 (나선형 와이어)로 구성됩니다. 자석으로 둘러싸인 도체를 사용할 수 있고 다른 부분과 회전 하는 부분이있을 때 도체에 특정 장력의 기원이 있습니다.

다시 말하면, 바람이 회 전자 블레이드를 회전 시키면, 회 전자는 축을 회전시키고, 축은 차례로 자석의 구조를 회전시켜 에너지를 전달하며, 이 시점에서 코일의 코일에 장력을 발생시킵니다 지휘자 안에) 전기 를 생산할 것이다.

풍력 블레이드에서 우리는 많은 수의 부품을 강조 할 수 있습니다. 주요 부품은 다음과 같습니다.

• Navicell은 기계의 맥동을 구성하며 사실 발전기, 회전, 브레이크, 피치 제어 및 요 제어 액추에이터를 수집합니다.
• 로터는 회전 블레이드 그룹, 허브, 샤프트 및 피치 제어 메커니즘으로 구성됩니다.
• 지지대는 기계를지지하는 명백한 구조적 역할을합니다. 그것은 블레이드의 움직임에 의해 발생 된 진동을 흡수하는 역할을합니다.
• 측정 시스템은 어느 정도 향상 될 수 있습니다. 풍향을 잡아서 풍속계 등을 갖추고 있습니다. 그들은 우주선의 상단에 장착됩니다. 전체 풍력 터빈 의 가장 높은 부분. 그들의 작업 은 바람의 강도와 방향에 따라 기계 전체를 올바르게 구성하는 것입니다.
• 제어 시스템은 기계의 올바른 기능 에 연결되어 있으며 에어로 발전기 의 전체 구조를 보호하지 못하는 경우 작동합니다.
• 액세서리 시스템 각 개발자는 자신의 선택적인 메커니즘을 가지고 있습니다. 일반적으로 그들은 원격 제어 시스템 (원격 제어 및 기계 관리), 자동 유지 보수, 인력에 대한 액세스를 허용하는 엘리베이터 엘리베이터와 aerogenerator 의 사용을 최적화 할 수 있습니다 ...

바람에서 전기에 이르기까지

기본적으로 발전기는 한 구조에서 다른 구조로의 에너지 전달을 통해 회전 에너지를 전기 에너지로 변환 합니다 ( 바람에서 블레이드 -> 로터 -> 샤프트 -> 발전기 ). 방금 설명한 것은 바람 터빈 의 가장 간단한 구조와 연결된 작동 메커니즘이며, 진보는보다 복잡한 풍력 터빈을 탄생 시켰지만, 모두 풍력에서 발전기 까지의 에너지 전달 방식으로 추적 할 수 있습니다.

풍력 에너지, 연구

위에 설명 된 구성 요소는 풍력 발전기를 구성하는 기본 요소입니다. 풍력 발전 분야가 지속적으로 발전하고 있음을 명확히하는 것이 중요합니다. 가장 앞선 공기 역학 지식, 신소재 검색, 보다 정교한 제어 시스템의 도입으로 불과 몇 년 전에 개발 된 풍력 발전기 는 쓸모 없게되었습니다. 최근에 설계된 기계는 직경 100m를 초과 할 수있는 로터를 볼 수 있습니다!

풍력 터빈의 작동 원리

이전에 설명했듯이 풍력 터빈의 기본 작동 원리는 분명 간단합니다 . 바람의 힘은 중앙 피벗 (허브 또는 회 전자)에 연결된 일련의 블레이드를 움직입니다. 불고있는 바람은 회전축을 중심으로 회전 운동을 일으키는 블레이드를 돌립니다. 허브에는 회전하는 블레이드에서 생성 된 동작을 샤프트의베이스에 위치한 발전기로 전달하는 여러 장치 (브레이크, 승수 ...)가 연결됩니다.

풍력 발전기 의 중심에는 발전기가 있습니다. 발전기는 바람으로부터 전기 를 생산할 수있는 전기 기계 기관입니다. 처음에는 풍력 터빈 생산에 사용 된 발전기 는 동기식이었습니다. 현재 3 상 비동기식 발전기 만 사용됩니다. 풍력 발전기는 어떻게 작동합니까? 풍력 터빈의 발전기는 발전소의 다른 발전기처럼 작동합니다 .

풍속이 증가함에 따라 풍력 발전기가 최대 출력 (컷 아웃 풍속)에 도달 할 수있는 공칭 속도 ( 정격 풍속 )까지 기계가 공급하는 순시 전력이 점진적으로 증가합니다. 일단이 임계 값을 초과하면, 풍력 발전기는 기계의 손상을 피하기 위해 기능을 중지하는 안전 메커니즘을 활성화합니다.

풍력 발전기 는 기어 박스 덕분에 발전소의 다른 발전기처럼 작동합니다 . 감속기는 회 전자와 교류 발전기 사이의 직접 통신 문제에 대해 분명합니다. 바람이 강하게 불 때, 회 전자의 회전 속도는 지속적으로 발전기의 방어 메커니즘을 트리거하여 풍력 에너지 생산을 방해합니다. 감속기는 발전기에 공급되는 전원을 변조합니다.

높은 극수 토크를 가진 발전기의 발전으로 기어 박스가없는 풍력 터빈 을 설치할 수있게되었습니다. 이러한 맥락에서 작동 메커니즘은 알터네이터 및 특수 기어 박스 승수의 채택에 따라 약간 다릅니다. 기어 박스의 채택을 포기한 풍력 터빈의 생산자는 여전히 몇 명 있지만 새로운 기계의 연구 개발은이 방향을 가리키는 것 같습니다.