¿Cómo funciona un aerogenerador?

Principio generador:

Es un dispositivo eléctrico que convierte la energía eólica en energía mecánica y la energía mecánica en energía eléctrica. En términos generales, es un motor de utilización de energía térmica que utiliza el sol como fuente de calor y la atmósfera como medio de trabajo.

La energía eólica utiliza energía natural. Es mucho mejor que la generación de energía diésel. Pero si se utiliza en caso de emergencia, todavía no es tan bueno como un generador diésel. La energía eólica no se considera una fuente de energía de respaldo, pero puede usarse a largo plazo.

El principio de la generación de energía eólica es utilizar la energía eólica para hacer girar las aspas del molino de viento y luego usar un aumentador de velocidad para aumentar la velocidad de rotación y hacer que el generador genere electricidad. Según la tecnología actual de turbinas eólicas, la generación de energía puede comenzar con una velocidad de brisa de aproximadamente tres metros por segundo (el nivel de brisa). ?

La energía eólica está de moda en el mundo porque no tiene problemas de combustible y no produce radiación ni contaminación del aire.

La generación de energía eólica es muy popular en países como Finlandia y Dinamarca; nuestro país también la está promoviendo vigorosamente en la región occidental. El pequeño sistema de generación de energía eólica es muy eficiente, pero no se compone de un solo cabezal generador, sino de un pequeño sistema con cierto contenido tecnológico: aerogenerador + cargador + inversor digital.

Un aerogenerador consta de un morro, un rotor, una cola y palas. Cada parte es importante, y las funciones de cada parte son: las palas se utilizan para recibir energía eólica y convertirla en energía eléctrica a través de la cola permite que las palas siempre miren en la dirección del viento para obtener la máxima energía eólica; ; el pivote permite que la nariz gire con flexibilidad para lograr La cola tiene la función de ajustar la dirección; el rotor de la nariz es un imán permanente y el devanado del estator corta las líneas de fuerza magnéticas para generar energía eléctrica.

Debido al volumen de aire inestable, el aerogenerador genera corriente alterna de 13 a 25 V, que debe ser rectificada por el cargador, y luego se carga la batería, de modo que la energía eléctrica generada por el aerogenerador se convierte en energía química. Luego utilice una fuente de alimentación inversora con un circuito de protección para convertir la energía química de la batería en alimentación de red de 220 V CA para garantizar un uso estable.

Conexión mecánica y transmisión de potencia: Las aspas del ventilador de eje horizontal están conectadas al acoplamiento elástico universal a través de la caja de cambios y su eje rápido, y transmiten el par al eje motor del generador. be Tiene buenas propiedades de amortiguación y absorción de vibraciones.

Se realiza absorbiendo la cantidad adecuada de deflexiones radiales, axiales y ciertas angulares, y el acoplamiento puede evitar la sobrecarga del dispositivo mecánico. El otro tipo es el tipo de motor de ventilador de accionamiento directo en el que las aspas están conectadas directamente al motor sin pasar por la caja de cambios.

Información ampliada:

Estructura del generador:

1. Sala de máquinas: La sala de máquinas contiene los equipos clave del aerogenerador, incluidas las cajas de cambios y los generadores. El personal de mantenimiento puede acceder a la góndola a través de la torre del aerogenerador. En el extremo izquierdo de la góndola se encuentra el rotor de la turbina eólica, es decir, las palas y el eje del rotor.

2. Palas del rotor: captan el viento y transmiten la fuerza del viento al eje del rotor. En una moderna turbina eólica de 600 kilovatios, cada pala del rotor mide aproximadamente 20 metros de longitud y está diseñada para parecerse al ala de un avión.

3. Eje: El eje del rotor está unido al eje de baja velocidad del aerogenerador.

4. Eje de baja velocidad: El eje de baja velocidad del aerogenerador conecta el eje del rotor y la caja de cambios. En una turbina eólica moderna de 600 kW, el rotor gira bastante lentamente, entre 19 y 30 rpm. Hay conductos en el eje para que el sistema hidráulico active el funcionamiento del freno aerodinámico.

5. Caja de cambios: en el lado izquierdo de la caja de cambios está el eje de baja velocidad, que puede aumentar la velocidad del eje de alta velocidad hasta 50 veces la del eje de baja velocidad.

6. Eje rápido y su freno mecánico: El eje rápido gira a 1500 rpm y acciona el generador. Está equipado con un freno mecánico de emergencia, que se utiliza cuando falla el freno aerodinámico o cuando se repara el aerogenerador.

7. Generador: suele denominarse motor de inducción o generador asíncrono. En las turbinas eólicas modernas, la producción eléctrica máxima suele ser de 500 a 1500 kilovatios.

8. Dispositivo de guiñada: Utilice el motor eléctrico para girar la góndola de modo que el rotor mire hacia el viento. El dispositivo de guiñada es operado por un controlador electrónico que detecta la dirección del viento a través de una veleta. La figura muestra la orientación de la turbina eólica. Normalmente, las turbinas eólicas se desvían sólo unos pocos grados a la vez cuando el viento cambia de dirección.

9. Controlador electrónico: Contiene un ordenador que monitoriza constantemente el estado del aerogenerador y controla el dispositivo de guiñada.

Para evitar cualquier fallo (es decir, sobrecalentamiento de la caja de cambios o del generador), el controlador puede detener automáticamente la rotación de la turbina eólica y llamar al operador de la turbina a través de un módem telefónico.

10. Sistema hidráulico: se utiliza para resetear el freno aerodinámico del aerogenerador.

11. Elemento refrigerante: Contiene un ventilador para enfriar el generador. Además, contiene un elemento de refrigeración de aceite para enfriar el aceite dentro de la caja de cambios. Algunas turbinas eólicas tienen generadores enfriados por agua.

12. Torre: La torre del aerogenerador porta la góndola y el rotor. Por lo general, las torres más altas tienen una ventaja porque cuanto más altas están sobre el suelo, mayor es la velocidad del viento. La altura de la torre de los modernos aerogeneradores de 600 kW es de 40 a 60 metros. Puede ser una torre tubular o una torre de celosía. Las torres tubulares son más seguras para los trabajadores de mantenimiento porque pueden llegar a la cima a través de escaleras internas. La ventaja de una torre de celosía es que es menos costosa.

13. Anemómetro y veleta: se utilizan para medir la velocidad y dirección del viento.

14. Timón de cola: común en aerogeneradores pequeños con dirección del viento en el eje horizontal (generalmente 10 KW y menos). ). Ubicado detrás del cuerpo giratorio y conectado al cuerpo giratorio.

La función principal es ajustar la dirección del ventilador para que esté orientado en la dirección del viento. La segunda función es desviar la cabeza de la turbina eólica de la dirección del viento en condiciones de viento fuerte para reducir la velocidad de rotación y proteger la turbina eólica.

Referencia: Enciclopedia Baidu---Turbina eólica