HỆ THỐNG ĐIỆN GIÓ
3.3.1) Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của tuabine gió
Cấu tạo tuabine gió
Tuabine gió là thiết bị chuyển đổi năng lượng gió thành điện. Một tuabin gió điển hình bao gồm các phần chính sau đây (xem hình 3.2): [3.2]
1- Blades (Cánh quạt). Động năng của gió làm cánh quạt chuyển động quay. Đây là bộ phận quan trọng chuyển đổi động năng của gió thành cơ năng quay của trục rotor
2- Rotor bao gồm các cánh quạt và trục.
3- Pitch (Bước răng) cánh được xoay và làm nghiêng một ít để giữ cho roto quay với tốc độ hợp lý nhất nhằm đạt hiệu suất sinh điện cao nhất và bảo vệ cánh quạt, rotor trong điều kiện gió quá lớn.
Hình 3.2: Cấu tạo của một tuabine gió
4- Brake (Bộ hãm) dùng để dừng rotor trong tình trạng khẩn cấp bằng điện, bằng sức nước hoặc bằng động cơ.
5- Low speed shaft (trục tốc độ thấp)
6- Gear box (hộp số), bánh răng được nối với trực 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 là một phần của động cơ và tuabine gió
8- Controller (bộ điều khiển), bộ điều khiển sẽ khởi động cơ khi tốc độ gió đạt khoảng 12 km đến 22 km/ giờ và tắt động cơ khi tốc độ gió khoảng 104 km/ giờ bởi các máy phát có thể phát nóng.
9- Anenomater (Bộ đo lường) đo tốc độ gió và truyền dữ liệu về trung tâm điều khiển.
10- Wind vane: để xử lý hướng gió và liên lạc với bộ Yaw drive để định hướng tuabine gió.
11- Nacelle (Vỏ) bao gồm rotor và vỏ bọc bên ngoài, toàn bộ đặt trên đỉnh trụ lớn bao gồm các phần gear box, low and high – speed shafts, generator, controller, and brake, vỏ bọc ngoài dùng để bảo vệ các thành phần bên trong vỏ, vỏ phải đủ rộng để một kỹ thuật viên có thể đứng bên trong khi làm việc.
12- High speed shaft : trục truyền động cơ của máy phát ở tốc độ cao
13- Yaw drive: dùng để giữ cho rotor luôn đúng hướng về hướng của gió khi có sự thay đổi hướng gió,
14- Yaw motor là động cơ cung cấp cho yaw drive định được hướng gió.
15- Tower (Trụ đỡ vỏ) được làm bằng thép hình trụ hoặc thanh giằng bằng thép bởi vì tốc độ gió tăng khi trụ đỡ càng cao, trụ đỡ càng cao thì thu được năng lượng gió càng nhiều hơn và phát ra điện nhiều hơn. Trụ đỡ có nhiều loại có ba loại gồm trụ hình tháp, trụ đơn thân, trụ có hỗ trợ dây neo
Nguyên lý hoạt động của tuabine gió:
Nguyên lý làm việc của tuabine gió trái ngược với quạt điện, thay vì quạt dùng điện tạo ra gió thì máy phát điện gió dùng gió tạo ra điện, các tuabine gió hoạt động theo nguyên lý rất đơn giản là năng lượng gió làm cho 2 hoặc 3 cánh quạt quay quanh trục rotor của máy phát điện cảm ứng qua Stator của máy phát, phát ra điện.