Hvordan arbejder vindmøller?

Siden landmændene over hele landet begyndte at bruge vindmøller til at pumpe vand i 1800'erne, har amerikanerne forstået fordelene ved vindkraft. Energikriserne fra 1970'erne understregede betydningen af ​​vindkraft som en billig, ren og vedvarende energikilde, og loven om energipolitik fra 1992 tog skridt til at styrke sin udvikling. Vindmøller er ikke vanskelige at forstå, og de bliver mere og mere effektive, kraftfulde og allestedsnærværende.

Generering af elektricitet ved induktion

Principen bag kraftproduktion i en vindmølle er stort set den samme som det bag vandkraft, fossilt brændsel og endda atomkraft. Hjertet i turbinen er en magnetisk induktionsspole, der genererer vekselstrøm, idet en magnetiseret rotor drejer rundt eller inde i en stationær stator. I tilfælde af en vindmølle er det vinden, der leverer energi til at dreje rotoren. Den elektricitet generatoren producerer rejser langs transmissionsledninger, der enten direkte anvendes af ejeren af ​​møllen eller til at indtaste et gitter til distribution til brugskunder.

Komponenter af en turbine

Den vigtigste Krop af en vindmølle er nacelle, som huser generatoren såvel som en række drivgear. Bladene er fastgjort til akslen, og nacellen sidder oven på et tårn, der er så højt som muligt for at gøre det muligt for knivene at fange den maksimale mængde vind. Den nacelle huser også en controller, der modtager data fra et anemometer, som måler vindhastighed og en vinge, der måler vindretningen. Regulatoren kan starte og stoppe turbinen samt foretage justeringer for at kompensere for vindhastigheden. Den nacelle huser også en mekanisk bremse, der låser bladene og en pitch-drev, der justerer bladvinklen for at minimere løft i store vindforhold.

Gearets funktion

Når vinden blæser, controller orienterer nacellen for at se det, og de specielt formede blade begynder langsomt at rotere. Det er svært at tro, mens man bemærker fra jorden, at en sådan langsom rotation - ca. 20 omdrejninger pr. Minut på industrielle enheder - kan producere elektricitet, men gearene inde i nacellen øger rotationshastigheden for generatorens rotoraksel til mellem 1200 og 1800 omdr./min. , som er tilstrækkelig til at generere elektricitet. Det er ikke vigtigt for bladene at rotere hurtigt - de udgør faktisk en fare for fugle og mennesker på jorden, hvis de roterer for hurtigt. Bladene er fint afbalanceret til at skabe strøm selv i lette vinde, og pitch-drivenheden og controlleren sænker dem, når vinden er stærk.

Udviklingsdesigner

Mindre boligmøller indeholder ofte lodret- akselbladsystemer - disse konverterer vindenergi til elektricitet med samme princip som vandrette akse turbiner, og de kan være små nok til at montere på taget af et hus. Forfining af klinge design for bedre at fange vinden er en vigtig løbende udvikling for både industrielle og boligmæssige vandrette akse turbiner. Derudover producerer producenter længere blade og højere tårne, så turbiner kan drage fordel af hurtigere vind i højere højder. De fleste turbiner indeholder nu vibrationsdæmpere for at reducere støj og aktive tonehøjdekontroller for at sikre, at turbiner kan fortsætte med at rotere sikkert og generere elektricitet selv i høje vind.