Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
¿Cómo funciona la turbina eólica?
Hay una turbina de aire de grandes palas unida en la parte superior de una torre de soporte de suficiente altura. Cuando el viento golpea las palas de la turbina, la turbina gira debido al diseño y alineación de las palas del rotor. El eje de la turbina está acoplado a un generador eléctrico . La salida del generador se recolecta a través de cables de energía eléctrica.
Funcionamiento de la turbina eólica
Cuando el viento golpea las palas del rotor, las palas comienzan a girar. El rotor de la turbina está conectado a una caja de cambios de alta velocidad. La caja de cambios transforma la rotación del rotor de baja velocidad a alta velocidad. El eje de alta velocidad de la caja de cambios está acoplado con el rotor del generador y, por lo tanto, el generador eléctrico funciona a una velocidad más alta. Se necesita un excitador para dar la excitación requerida a la bobina magnética del sistema de campo del generador para que pueda generar la electricidad requerida. El voltaje generado en los terminales de salida del alternador es proporcional tanto a la velocidad como al flujo de campo del alternador. La velocidad se rige por la energía eólica que está fuera de control. Por lo tanto, para mantener la uniformidad de la potencia de salida del alternador, la excitación debe controlarse de acuerdo con la disponibilidad de energía eólica natural. La corriente del excitador está controlada por un controlador de turbina que detecta la velocidad del viento. Entonces voltaje de salida deEl generador eléctrico (alternador) se entrega a un rectificador donde la salida del alternador se rectifica a CC. Luego, esta salida de CC rectificada se envía a la unidad de conversión de línea para convertirla en una salida de CA estabilizada que finalmente se alimenta a la red de transmisión eléctrica o la red de transmisión con la ayuda de un transformador elevador . Se utiliza una unidad adicional para dar energía a los auxiliares internos de la turbina eólica (como motor, batería , etc.), esto se llama Unidad de Suministro Interno.
Hay otros dos mecanismos de control conectados a una gran turbina eólica moderna.
- Controlar la orientación de la pala de la turbina.
- Controlar la orientación de la cara de la turbina.
La orientación de las palas de la turbina se rige desde el eje base de las palas. Las palas están unidas al buje central con la ayuda de una disposición giratoria a través de engranajes y un pequeño motor eléctrico o sistema hidráulico rotativo. El sistema se puede controlar eléctrica o mecánicamente según su diseño. Las palas giran en función de la velocidad del viento. La técnica se llama control de tono. Proporciona la mejor orientación posible de las palas de la turbina a lo largo de la dirección del viento para obtener una potencia eólica optimizada.
La orientación de la góndola o todo el cuerpo de la turbina puede seguir la dirección del cambio de dirección del viento para maximizar la recolección de energía mecánica del viento. La dirección del viento junto con su velocidad es detectada por un anemómetro (dispositivos automáticos de medición de velocidad) con veletas de viento unidas a la parte superior trasera de la góndola. La señal se retroalimenta a un sistema de control basado en un microprocesador electrónico que gobierna el motor de guiñada que hace girar toda la góndola con una disposición de engranajes para hacer frente a la turbina de aire en la dirección del viento.
Un diagrama de bloques interno de una turbina eólica
