Cơng nghệ turbine gió đã thay đổi một cách đáng kể. Những turbine lớn ngày nay đƣợc lắp đặt đều hƣớng đến điều khiển tốc độ dựa trên sự kết hợp điều khiển cơ khí và điện tử cơng suất tự động. Những máy nhỏ thì điều khiển đơn giản bằng tay, chi phí năng lƣợng thấp. Các phƣơng pháp điều khiển tốc độ có những phƣơng pháp sau:
- Không điều khiển: trong trƣờng hợp này tuabin và máy điện đƣợc thiết kế để sẵn sàng chống chọi mọi cơn gió.
- Điều khiển nghiêng, lệch hƣớng: trục rotor đƣợc điều khiển lệch hƣớng gió khi tốc độ gió vƣợt ra khỏi giới hạn cho phép khi thiết kế.
- Điều khiển xoay cánh quạt: thay đổi góc của cánh quạt trên trục turbine tƣơng ứng với thay đổi tốc độ gió.
- Lẫn tránh cơn gió: trong phƣơng pháp này, khi tốc độ gió vƣợt ra khỏi tốc độ cho phép, những cánh quạt đƣợc di chuyển vào vị trí an tồn.
Bộ phận đo tốc độ gió ln cập nhật tốc độ gió và hƣớng gió sau đó chuyển tín hiệu gió đo đƣợc về bộ phận điều khiển để điều chỉnh góc pitch nhằm phát ra cơng suất tối ƣu nhất.
Bộ phận đo tốc độ gió
SVTH: Tô Minh Nguyện 35
2.3. Thành phần máy phát điện gió
2.3.1. Phân loại cánh quạt turbine gió
2.3.1.1. Cánh quạt turbine gió bố trí theo trục đứng
Các cối xay gió đầu tiên đƣợc xây dựng dựa trên cấu trúc dọc trục. Loại này chỉ có đƣợc kết hợp trong lắp đặt quy mô nhỏ.
- Ƣu điểm của turbine gió trục đứng là:
+ Dễ dàng bảo trì máy phát điện và hộp số.
+ Nhận gió từ bất kỳ hƣớng nàovà khơng phụ thuộc vào kiểm sốt của đi gió.
+ Thiết kế và chế tạo với chi phí thấp. - Nhƣợc điểm của turbine gió trục đứng là:
+ Khơng tự bắt đầu, do đó, yêu cầu máy phát điện chạy ở chế độ động cơ ban đầu.
+ Hiệu quả thấp.
+ Khó khăn trong việc kiểm soát quá tốc độ.
+ Dao động thành phần trong các mơ-men xoắn khí động học cao.
SVTH: Tô Minh Nguyện 36
2.3.1.2. Cánh quạt turbine gió bố trí theo trục ngang
Việc thiết kế phổ biến nhất của turbine hiện đại là dựa trên cấu trúc trục nằm ngang. Turbine gió trục ngang đƣợc đặt trên tháp nhƣ hình 2.7. Vai trị của tháp là nâng cao turbine gió ở trên mặt đất để đánh chặn những cơn gió mạnh hơn để khai thác năng lƣợng hơn.
- Ƣu điểm của turbine gió trục nằm ngang: + Hiệu quả cao hơn
+ Khả năng biến thiên góc đón gió các cánh linh động hơn + Chi phí lắp đặt thấp
- Nhƣợc điểm của turbine gió trục nằm ngang:
+ Máy phát điện và hộp số phải đƣợc đặt trên một tháp, do đó hạn chế phục vụ
+ Yêu cầu thiết kế phức tạp hơn