لینک پرداخت و دانلود در "پایین مطلب"
فرمت فایل: word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحات:188
– 1 - مقدمه :
بدیهی است انتخاب ژنراتور و اجزاء الکتریکی توربین ، مستلزم شناخت ساختار کلی و نیز آشنایی مختصر با سایر اجزاء ، توربین بادی ، خصوصاً اجزاء مرتبط با ژنراتور می باشد . در ضمن با گذشت زمان و با پیشرفت تکنولوژی انواع مختلفی از توربین های بادی طراحی و ساخته شده و در کاربردهای متفاوت مورد استفاده قرار گرفته اند . از آنجا که انتخاب ژنراتور باید با توجه به نوع توربین و کاربرد آن صورت گیرد ، در این فصل مختصراً به معرفی ساختار کلی توربین و نیز انواع و کاربردهای آن خواهیم پرداخت .
1 – 2 – معرفی ساختار کلی توربین های بادی
در شکل ( 1 – 1 ) بلوک دیاگرام این سیستم نمایش داده شده است. در این شکل C p ، m و
g به ترتیب ضریب قدرت توربین ، راندمان سیستم انتقال و راندمان مبدال الکتریکی می باشند.
وظیفة طبقة ورودی تبدیل انرژی باد به یک انرژی مکانیکی دورانی ( P m ) می باشد. قدرت ورودی باد به صورت معادلة ( 1 – 1 ) با چگالی هوا ( ) ، سطح مقطع جارو شده توسط پره های توربین ( A ) و سرعت لحظه ای باد ( u ) بستگی دارد.
( 1 - 1 ) Au 3 P w =
قدرت خروجی توربین ( Pm ) برابر است با :
( 1 – 2 ) Au3Cp Pm = C p P w =
Cp ضریب عملکرد یا ضریب قدرت نامیده می شود و پارامتر مهمی در تحلیل عملکرد توربین ها می باشد . در رابطة ( 1 – 2 ) ضریب Cp مقدار ثابتی نبوده و با سرعت باد ، سرعت محور توربین و پارامترهای پرده توربین مثل زاویة کام تغییر می کند. بنابراین قدرت خروجی توربین ثابت نبوده و تابع سرعت باد می باشد. از انجا که معمولاً سرعت دورانی حاصل از توربین ، مناسب برای ارائه به ژنراتور نمی باشد ، از یک سیستم انتقال قدرت استفاده می شود . یکی از وظایف سیستم انتقال ، تغییر سرعت دوران حاصل از توربین است . این تغییر سرعت به وسیله جعبه دنده انجام می شود که انواع مختلفی به شرح زیر دارد :
1 ) جعبه دنده با نسبت دور ثابت
2 ) جعبه دنده با دو نسبت دور
3 ) جعبه دنده با نسبت دور متغیر
معمولاً از جعبه دنده با نسبت دور ثابت استفاده می شود. اندازة نسبت دور بستگی به مشخصات ژنراتور و مشخصة خروجی توربین دارد. راندمان سیستم انتقال (m ) تابعی از نسبت دور جعبه دنده می باشد . قدرت خروجی سیستم انتقال برابر است با :
( 1 – 3 ) m C p Pwm P m = P t =
ورودی ژنراتور مطابق شکل ( 1 – 1 ) قدرت Pt در سرعت Wt می باشد . مبدل الکتریکی این انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می نماید . توان الکتریکی خروجی و فرکانس آن با Pe و We در شکل نمایش داده شده است . توان خروجی مبدل الکتریکی برابر است با :
( 1 – 4 ) m Cp Pw gm Pm = gg Pt = Pe =
بخش مبدل الکتریکی می تواند شامل ژنراتور ، مبدل های قدرت الکتریکی ، ترانسفورماتور ، فیلترهای مختلف و ... باشد . توان الکتریکی حاصل ممکن است به بارهای مختلفی ارائه شود یا حتی به شبکه تزریق گردد. انتخاب اجزاء مبدل الکتریکی و طراحی آن باید با توجه به بارهایی که می خواهیم آن را تغذیه نماییم و با توجه به نوع توربین صورت گیرد.
1 – 3 – معرفی انواع توربین
توربین های بادی را می توان از جهات مختلف دسته بندی کرده و مورد تحلیل قرار داد. اما در این بخش تنها دسته بندیهایی را معرفی می کنیم که در انتخاب ژنراتور باید به آنها توجه نمود.
1 – 3 – 1 – توربین های بادی محور افقی و محور عمودی
توربین های بادی به دو دستة کلی محور افقی و محور عمودی قابل تقسیم می باشند . توربین های بادی محور افقی ، توربین های بادی هستند که محور دوران آنها موازی با سطح زمین می باشد . شکل ( 1 – 2 ) ساختار این گونه توربین و اجزاء آن را نشان می دهد.
مقاله درباره معرفی ساختار کلی توربین بادی و انواع مختلف آن
