Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 2.11. Cấu tạo của Novel VAWT
Trong đó:
1 - Cánh quạt turbine: có tác dụng biến đổi năng lượng gió thành động năng quay trục.
2 - Pitch: là trục điều khiển góc đặt cánh. 3 - Wind vane: dùng để xác định hướng gió. 4 - Bánh răng côn.
5 - Trục chính trục rotor.
6 - Các cần đỡ: có tác dụng đỡ các cánh quạt của turbine.
7 - Hộp số: có tác dụng thay đổi vận tốc vòng quay trục theo một tỷ số truyền nhất định.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 2.12. Sơ đồ nguyên lý hoạt động
Nhờ xích truyền động là cặp bánh răng côn giữa trục của giá đỡ cố định (tạm thời) và trục cánh turbine, mà mỗi cánh turbine sẽ được quay 1 vòng liên tục khi rotor quay đủ 1 vòng quanh trục giá đỡ. Với việc thiết lập góc ban đầu cho từng cánh turbine, mà mỗi cánh turbine có khả năng đạt góc hứng gió hiệu quả trong hành trình sinh công và giảm thiểu được công cản trong hành trình không sinh công. Trong hệ thống này, bánh răng trung tâm được gắn với đuôi hướng gió, nhờ đó bánh răng trung tâm sẽ được xoay đi một góc tương ứng khi phương của gió thay đổi. Đồng thời góc ban đầu của các cánh turbine sẽ tự động được điều chỉnh theo.
Hạn chế ở kết cấu này, đó là trong hành trình không sinh công, các cánh turbine vẫn tiếp tục xoay, do vậy chưa giảm thiểu được công cản do các cánh turbine gây ra.
Để khắc phục nhược điểm trên, có một số phương án như sau:
Phương án 1. Tại chu kỳ không sinh công, giải phóng xích truyền động giữa trục giá đỡ và trục cánh và để cánh tự do xoay. Phương án này sẽ đảm bảo rằng công cản sinh ra bởi mỗi cánh là cực tiểu; tuy nhiên, phương án này gặp khó khăn về mặt kỹ thuật vì không thể tái xác lập lại góc cánh ban đầu khi bắt đầu trở lại hành trình sinh công.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Phương án 2. Tại chu kỳ không sinh công, thiết lập 1 xích truyền động thứ 2 nhằm điều chỉnh liên tục góc cánh để giảm thiểu công cản do cánh gây ra. Phương án này rất phức tạp về mặt kỹ thuật vì phải thiết kế 2 xích truyền động riêng biệt, đồng thời đảm bảo tính nối tiếp về mặt hành trình giữa 2 xích.
Phương án 3. Tại chu kỳ không sinh công, giải phóng xích truyền động nhưng cố định cánh ở một góc xác lập. Phương án này khả thi về mặt kỹ thuật và đảm bảo khả năng giảm thiểu được công cản bởi các cánh do xác lập góc cánh hợp lý trong hành trình cản.
Với những phân tích trên đây, tiếp theo luận văn tập trung trình bày một đề xuất kết cấu VAWT mới dựa trên sơ đồ cải tiến từ kết cấu Novel VAWT theo phương án thứ 3.