1. Turbina eoliană cu axă verticală cu axă verticală cu lame fixe
Cu toate acestea, puterea eoliană nu poate fi stabilizată, iar sarcina turbinei eoliene nu se va schimba. Când viteza vântului crește rapid, viteza turbinei eoliene nu poate fi sincronizată imediat, raportul vitezei vârfului poate scădea sub 3,5, iar turbina eoliană poate suferi din cauza cuplului invers. Operație instabilă; această situație apare și atunci când sarcina turbinei eoliene crește și viteza scade până la raportul de viteză a vârfului. Turbina eoliană va cădea mai rapid datorită vitezei de încărcare când viteza vântului scade. Acest lucru poate apărea, de asemenea. Necesitatea unei variații înguste a vântului sau a sarcinii este o problemă majoră pentru turbinele eoliene cu axă verticală cu ax fix vertical cu lamă fixă. Incapacitatea de auto-pornire este, de asemenea, un dezavantaj important al turbinelor eoliene cu axă verticală cu axă verticală cu lamă fixă, care impune numeroase limitări aplicațiilor.
2. Modul de ajustare a profilului turbinei eoliene în axul vertical de ridicare
În turbina eoliană axa orizontală se adoptă metoda unghiului variabil de înclinare pentru a se adapta schimbării vitezei vântului, pentru a regla raportul dintre viteza vântului și sarcină, iar performanța de funcționare poate fi îmbunătățită prin schimbarea profilului de aer în turbina eoliană a axei verticale. Iată câteva modalități de a analiza profilul airfoil și avantajele și dezavantajele acestuia:
1) Schimbați unghiul lamei în funcție de unghiul specificat de program
Cel mai bine este să folosiți un microprocesor pentru a controla unghiul lamei, dar acest articol nu discută utilizarea controlului microprocesorului pentru a discuta numai unghiul lamei cu cea mai simplă metodă mecanică.
Unghiul de camă sau roata excentrică sunt utilizate pentru a regla unghiul de atac al lamei. Lama are o axă de rotație a lamei în direcția longitudinală a lamei. Lamelia este montată pe brațul roții vântului prin arborele de rotire a lamei, iar tija de cuplare trage lama pentru a se roti, iar biela este controlată de camele sau de roata excentrică. De asemenea, este echipat cu un dispozitiv acționat de vânt pentru a controla cama de direcția vântului. Cama este proiectată în conformitate cu legea de reglare stabilită pentru a face ca lamele să circule în diferite poziții și să se rotească la un unghi predeterminat.
Această turbină eoliană este auto-pornire și poate funcționa pe o gamă largă de viteze ale vântului.
Dezavantajul este că, deoarece unghiul de rotație al lamei în fiecare poziție este fixat în raport cu direcția vântului, indiferent de viteza vântului, are o eficiență ridicată de conversie numai pentru viteza proiectată a vântului, iar la alte viteze ale vântului, unghiul lamei de atac nu este neapărat optimă, în mod normal Lamele nu ar trebui să oscileze substanțial în timpul funcționării, deci această lege oscilantă fixă este astfel încât nu se poate obține o eficiență mare de conversie la viteze mai mari de vânt.
Dezavantaje structurale: structură complexă, uzură mecanică mare, nepotrivită pentru medii dure și zgomot ridicat.
2) Utilizați vântul și blocul pentru a controla unghiul lamei
Avantajul acestei abordări este că turbina eoliană poate fi pornită de la sine și poate funcționa la viteze mici ale vântului la viteze mari ale vântului.
Dezavantajul este că, atunci când lama se deplasează într-o zonă de aproape 90 de grade sau 270 de grade, lama se deplasează în poziția dintre cele două laturi ale barei, într-o poziție în vânt, și nu există lift și rezistență. Mai mult, pe măsură ce crește viteza vârfului, lama se află în zona de vânt; dacă lama se poate deplasa în intervalul ± 15 grade, raportul maxim al vitezei vârfului lamei nu va depăși 4, deoarece raportul de viteză al vârfului depășește 4, Lamele se află în poziția în vânt pentru întreaga rotație a rotorului. Nu există rezistență la ridicare și chiar dacă nu există sarcină, viteza nu va crește. Prin urmare, în cazul în care gama de lamă se poate deplasa peste ± 15 grade, eficiența turbinei eoliene a turbinei eoliene va fi redusă semnificativ. În cazul în care gama de lagăre a lamei este mai mică de ± 15 grade, capacitatea de auto-pornire a turbinei eoliene va fi slabă.
Avantajele din punct de vedere structural sunt: structura simpla, pereche minima de miscare, prelucrare usoara, instalare si intretinere. Dezavantajul este că impactul frecvent asupra blocului poate duce la deteriorarea componentei și a zgomotului.
3) Utilizarea opririlor centrifuge și vânt pentru a controla unghiul lamei
4) Utilizarea opririlor centrifuge și vânt pentru a controla unghiul lamei
3, folosind forța vântului și centrifuga pentru a controla direct unghiul lamei
Din punct de vedere structural, mecanismul este simplu, iar perechea de mișcări are doar o lamă și un consola de roată eoliană conectată printr-un lagăr, care este fiabil în exploatare, ușor de procesat și instalat, ușor de lubrifiat și sigilat, nu necesită întreținere. După ce turbina eoliană este în funcțiune, balanța vântului și forța centrifugală controlează unghiul de înclinare al lamei și nu atinge pârghia de schimbare și nu există zgomot.
Cu toate acestea, această soluție necesită ca lama să aibă un moment mic de inerție, care necesită o selecție ridicată a materialului și un design structural.
în concluzie
În cele de mai sus, mai multe metode simple de control al profilului au îmbunătățit performanța turbinei eoliene a axei verticale de ridicare, viteza inferioară a vântului poate fi pornită, iar raportul de viteză a vârfului depășește 1 pentru a avea putere de ieșire. Cele două scheme de control al unghiului lamei prin utilizarea vântului și a blocului centrifugal și unghiul de control direct al lamei prin utilizarea vântului și a forței centrifuge sunt mai potrivite. Prima problemă este că producția este complicată, iar cantitatea de întreținere este mare, iar cea de-a doua problemă este că costul lamei ușoare este ridicat.
Cu toate acestea, aceste metode nu pot rezolva problema limitării vitezei turbinelor eoliene atunci când viteza vântului este ridicată. Pentru turbinele eoliene de dimensiuni medii și mari, este totuși necesar să se schimbe profilul de acționare pentru a controla viteza roții eoliene, care este calea finală a turbinei eoliene a axei verticale de ridicare.
