Tuabine điện gió là thiết bị dùng chuyển động năng của sự vận chuyển không khí thành cơ năng và từ cơ năng chuyển thành điện năng để cung cấp cho tải tiêu thụ. Để tạo được một Tuabine điện gió dựa trên nhiều kiến thức trong các lĩnh vực như: cơ khí, điện, điện tử, khí tượng v.v… Trong những thập niên vừa qua, việc nghiên cứu, thử nghiệm và đưa vào hoạt động có nhiều tiến triển đặc biệt. Cấu trúc Tuabine gió hiện đại gồm các phần: - Roto gió. - Bộ truyền động và bộ phận thắng. - Vỏ và hệ thống định hướng. - Bộ điều khiển. - Hệ thống chống sét, chống cháy nổ. - Tháp và nền. - Máy phát điện.
35
36
Hình 2.7: Cấu tạo bên trong tuabine gió trục ngang.
Trong đó:
37
- Anemometer: Bộ đo lường tốc độ gió và truyền dữ liệu tốc độ gió tới bộ điểu khiển
- Blades: Cánh Tuabine (Cánh quạt). Gió thổi qua các cánh quạt và là nguyên nhân làm cho các cánh quạt chuyển động và quay
- Brake: Bộ hãm (phanh). Dùng để dừng rotor trong tình trạng khẩn cấp bằng điện, bằng sức nước hoặc bằng động cơ.
- Controller: Bộ điều khiển. Bộ điều khiển sẽ khởi động động cơ ở tốc độ gió khoảng 8 đến 14 dặm/giờ tương ứng với 12 km/h đến 22 km/h và tắc động cơ khoảng 65 dặm/giờ tương đương với 104 km/h bởi vì các máy phát này có thể phát nóng
- Gear box: Hộp số. Bánh răng được nối với trục có tốc độ thấp với trục có tốc độ cao và tăng tốc độ quay từ 30 đến 60 vòng/ phút lên 1200 đến 1500 vòng/ phút, tốc độ quay là yêu cầu của hầu hết các máy phát điện sản xuất ra điện. Bộ bánh răng này rất đắt tiền, nó là một phần của bộ động cơ và tuabin gió.
- Generator: Máy phát điện. Phát ra điện.
- High-speed shaft: Trục truyền động của máy phát ở tốc độ cao. - Low-speed shaft: Trục tốc độ thấp.
- Nacelle: Vỏ. Bao gồm rotor và vỏ bọc ngoài, toàn bộ được dặt trên đỉnh trụ và bao gồm các phần: gear box, low and high – speed shafts, generator, controller, and brake. Vỏ bọc ngoài dùng bảo vệ các thành phần bên trong vỏ. Một số vỏ phải đủ rộng để một kỹ thuật viên có thể đứng bên trong trong khi làm việc.
- Pitch system:Hệ thống điều chỉnh góc Pitch cánh quạt. Cánh được xoay hoặc làm nghiêng một ít để giữ cho rotor quay trong gió không quá cao hay quá thấp để tạo ra điện
- Rotor: Bao gồm cánh quạt và trục chính.
- Tower: Tháp gió. Được làm bằng thép hình trụ hoặc thanh dằn bằng thép. Bởi vì tốc độ gió tăng lên nếu trụ càng cao, trụ đỡ cao hơn để thu được năng lượng gió nhiều hơn và phát ra điện nhiều hơn.
38
- Wind vane: Để xử lý hướng gió và liên lạc với “yaw drive” để định hướng tuabin gió.
- Yaw drive: Dùng để giữ cho rotor luôn luôn hướng về hướng gió chính khi có sự thay đổi hướng gió.
- Yaw motor: Động cơ cung cấp cho “yaw drive” định được hướng gió.