ವಿಂಡ್ ಟರ್ಬೈನ್ ಜನರೇಟರ್ಗಳು ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಅವು ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ
ಪವನ ಶಕ್ತಿಯು ವಿವಿಧ ದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಹೊಂದಿದ ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಇಂಧನ ಮೂಲಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅದು ಹೇರಳವಾಗಿದೆ, ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸ್ವಚ್ಛವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಸಣ್ಣ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ಎರಡೂ ಮಾಪಕಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಬಹುದು. ಪವನ ಟರ್ಬೈನ್ನ ಸರಳವಾದ ತಿರುಗುವ ಬ್ಲೇಡ್ಗಳ ಹಿಂದೆ ಒಂದು ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಮೆಕಾನಿಕಲ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಇದೆ, ಅದರ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಜನರೇಟರ್. ವಿಂಡ್ ಟರ್ಬೈನ್ ಜನರೇಟರ್ ರೋಟರ್ನ ತಿರುಗುವಿಕೆಯಿಂದ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಮನೆಗಳು, ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳು ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಗ್ರಿಡ್ಗೆ ವಿತರಿಸಬಹುದಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಲೇಖನವು ವಿಂಡ್ ಟರ್ಬೈನ್ ಜನರೇಟರ್ ಎಂದರೇನು, ಅದರ ಪ್ರಕಾರಗಳು ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಅದು ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಚರ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.
1. ವಿಂಡ್ ಟರ್ಬೈನ್ಗಳಲ್ಲಿ ಜನರೇಟರ್ಗಳ ಪಾತ್ರ
ಗಾಳಿ ಟರ್ಬೈನ್ಗಳು ಮೂಲತಃ ಕ್ರಮೇಣ ಶಕ್ತಿ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ತತ್ವದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ:
1. ಗಾಳಿಯ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯು ಬ್ಲೇಡ್ಗಳನ್ನು ತಳ್ಳುತ್ತದೆ ಇದರಿಂದ ರೋಟರ್ ತಿರುಗುತ್ತದೆ.
2. ರೋಟರ್ ತಿರುಗುವಿಕೆಯನ್ನು ಶಾಫ್ಟ್ ಮತ್ತು ಪ್ರಸರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ರವಾನಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಗೇರ್ಬಾಕ್ಸ್ನೊಂದಿಗೆ ಅಥವಾ ಇಲ್ಲದೆ ಇರಬಹುದು).
3. ಜನರೇಟರ್ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಪ್ರಚೋದನೆಯ ತತ್ವದ ಮೂಲಕ ಶಾಫ್ಟ್ ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ.
4. ಉತ್ಪಾದಿಸಿದ ವಿದ್ಯುತ್ ಅನ್ನು ಗ್ರಿಡ್ಗೆ ಬಳಸುವ ಅಥವಾ ವಿತರಿಸುವ ಮೊದಲು, ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಆವರ್ತನ ಮಾನದಂಡಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಿಂದ ನಿಯಮಾಧೀನಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಜನರೇಟರ್ ಇಲ್ಲದಿದ್ದರೆ, ವಿಂಡ್ ಟರ್ಬೈನ್ ಕೇವಲ ತಿರುಗುವ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಸಾಧನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಜನರೇಟರ್ ಪವನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಬಹುದಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಸೇತುವೆಯಾಗಿದೆ.
2. ಜನರೇಟರ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಮೂಲ ತತ್ವ: ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಇಂಡಕ್ಷನ್
ವಿಂಡ್ ಟರ್ಬೈನ್ ಜನರೇಟರ್ಗಳು ಫ್ಯಾರಡೆಯ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಪ್ರೇರಣೆ ನಿಯಮದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ, ಸುರುಳಿಯಲ್ಲಿನ ಕಾಂತೀಯ ಹರಿವು ಬದಲಾದಾಗ ವಿದ್ಯುತ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಜನರೇಟರ್ ಎರಡು ಮುಖ್ಯ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ:
– ರೋಟರ್: ತಿರುಗುವ ಭಾಗ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಶಾಶ್ವತ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್ ಅಥವಾ ಕ್ಷೇತ್ರ ಸುರುಳಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.
– ಸ್ಟೇಟರ್: ಪ್ರೇರಿತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಸುರುಳಿಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಸ್ಥಿರ ಭಾಗ.
ರೋಟರ್ ತಿರುಗುತ್ತಿದ್ದಂತೆ, ಅದರ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಸ್ಟೇಟರ್ ಸುರುಳಿಗಳನ್ನು "ಕತ್ತರಿಸಿ", ಪರ್ಯಾಯ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು (AC) ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ನಂತರ ಈ AC ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬಳಕೆಗೆ ಮೊದಲು ಸರಿಹೊಂದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
3. ವಿಂಡ್ ಟರ್ಬೈನ್ ಜನರೇಟರ್ಗಳನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುವ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಘಟಕಗಳು
ವಿಂಡ್ ಟರ್ಬೈನ್ನಲ್ಲಿ ಜನರೇಟರ್ ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು, ಹಲವಾರು ಮುಖ್ಯ ಪೋಷಕ ಘಟಕಗಳಿವೆ:
1. ರೋಟರ್ ಬ್ಲೇಡ್ ಮತ್ತು ಹಬ್: ಪವನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವುದು.
2. ಮುಖ್ಯ ಶಾಫ್ಟ್ (ಮುಖ್ಯ ಶಾಫ್ಟ್): ರೋಟರ್ ತಿರುಗುವಿಕೆಯನ್ನು ರವಾನಿಸುತ್ತದೆ.
3. ಗೇರ್ಬಾಕ್ಸ್ (ಕೆಲವು ಪ್ರಕಾರಗಳಲ್ಲಿ): ಜನರೇಟರ್ನ ಅಗತ್ಯಗಳಿಗೆ ಸರಿಹೊಂದುವಂತೆ ರೋಟರ್ನ ತಿರುಗುವಿಕೆಯನ್ನು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ನಿಧಾನವಾಗಿದ್ದು ವೇಗವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.
4. ಜನರೇಟರ್: ತಿರುಗುವಿಕೆಯನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ.
5. ಪರಿವರ್ತಕ/ಇನ್ವರ್ಟರ್: ವಿದ್ಯುತ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು (ವೋಲ್ಟೇಜ್/ಆವರ್ತನ) ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ ಇದರಿಂದ ಅದು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಗ್ರಿಡ್ಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
6. ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್: ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಇದರಿಂದ ಅದನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ರವಾನಿಸಬಹುದು.
7. ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆ: ಟರ್ಬೈನ್ ದಿಕ್ಕು (ಯಾವ್), ಬ್ಲೇಡ್ ಪಿಚ್ ಕೋನ, ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ವೇಗ ಮತ್ತು ರಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ.
ಗಾಳಿಯ ವೇಗದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಂದಾಗಿ ಗಾಳಿ ಟರ್ಬೈನ್ಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಏರಿಳಿತಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸುವುದು ಮುಖ್ಯ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸ್ಥಿರವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿವೆ.
4. ವಿಂಡ್ ಟರ್ಬೈನ್ಗಳಲ್ಲಿನ ಜನರೇಟರ್ಗಳ ವಿಧಗಳು
ಪವನ ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಹಲವಾರು ರೀತಿಯ ಜನರೇಟರ್ಗಳಿವೆ. ಜನರೇಟರ್ ಪ್ರಕಾರದ ಆಯ್ಕೆಯು ಟರ್ಬೈನ್ ಪ್ರಮಾಣ, ದಕ್ಷತೆಯ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳು, ವೆಚ್ಚ ಮತ್ತು ನಿರ್ವಹಣಾ ಸಂಕೀರ್ಣತೆಯಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಎ) ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಜನರೇಟರ್ (ಅಸಿಂಕ್ರೋನಸ್ ಜನರೇಟರ್)
ಆರಂಭಿಕ ಪೀಳಿಗೆಯ ವಿಂಡ್ ಟರ್ಬೈನ್ ಸ್ಥಾಪನೆಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಸರಳತೆಗೆ ಒತ್ತು ನೀಡುವ ಕೆಲವು ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳಲ್ಲಿ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಜನರೇಟರ್ಗಳನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಪ್ರಯೋಜನಗಳು:
- ಸರಳ ಮತ್ತು ಬಲವಾದ ನಿರ್ಮಾಣ
- ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸುಲಭ ನಿರ್ವಹಣೆ
- ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚಗಳು
ಕೇಕುರಂಗನ್:
– ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಶಕ್ತಿಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಗ್ರಿಡ್ ಅಥವಾ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ನಿಂದ)
- ಹೆಚ್ಚುವರಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಲ್ಲದೆ ವೇಗ ನಿಯಂತ್ರಣವು ಕಡಿಮೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
– ವೇರಿಯಬಲ್ ವೇಗದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ದಕ್ಷತೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗಬಹುದು
ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಜನರೇಟರ್ಗಳು ಕಡಿಮೆ ಸಂಕೀರ್ಣ ನಿಯಂತ್ರಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಗ್ರಿಡ್-ಸಂಪರ್ಕಿತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿವೆ, ಆದಾಗ್ಯೂ ಆಧುನಿಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ವೇರಿಯಬಲ್ ವೇಗ ಪರಿಹಾರಗಳತ್ತ ಹೆಚ್ಚು ಚಲಿಸುತ್ತಿದೆ.
ಬಿ) ಡಬಲ್-ಫೆಡ್ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಜನರೇಟರ್ (DFIG)
ಯುಟಿಲಿಟಿ-ಸ್ಕೇಲ್ (ದೊಡ್ಡ) ವಿಂಡ್ ಟರ್ಬೈನ್ಗಳಲ್ಲಿ DFIG ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಜನರೇಟರ್ನ ಅತ್ಯಂತ ಜನಪ್ರಿಯ ರೂಪಾಂತರವಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಪರಿವರ್ತಕವು 100% ವಿದ್ಯುತ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲದೆ ವೇರಿಯಬಲ್ ವೇಗ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ.
DFIG ನಲ್ಲಿ, ಸ್ಟೇಟರ್ ನೇರವಾಗಿ ಗ್ರಿಡ್ಗೆ ಸಂಪರ್ಕಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ರೋಟರ್ ಪರಿವರ್ತಕಕ್ಕೆ ಸಂಪರ್ಕಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ (ಸ್ಲಿಪ್ ರಿಂಗ್ಗಳ ಮೂಲಕ). ಔಟ್ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಆವರ್ತನವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಪರಿವರ್ತಕವು ರೋಟರ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ.
ಪ್ರಯೋಜನಗಳು:
- ವೇರಿಯಬಲ್ ವೇಗ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆ (ಗಾಳಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವುದು)
– ಪರಿವರ್ತಕ ಗಾತ್ರವು ಪೂರ್ಣ ಪರಿವರ್ತಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಿಂತ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ.
- ಉತ್ತಮ ಸಕ್ರಿಯ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುತ್ ನಿಯಂತ್ರಣ
ಕೇಕುರಂಗನ್:
- ಸ್ಲಿಪ್ ರಿಂಗ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದು (ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ವಹಣೆ)
- ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ವ್ಯವಸ್ಥೆ-ವಾರು
ವೆಚ್ಚ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ನಡುವಿನ ಉತ್ತಮ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ DFIG ಜನಪ್ರಿಯ ಆಯ್ಕೆಯಾಗುತ್ತಿದೆ.
ಸಿ) ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್ ಜನರೇಟರ್ (ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್ ಜನರೇಟರ್)
ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್ ಜನರೇಟರ್ಗಳು ಶಾಶ್ವತ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್ ಜನರೇಟರ್ಗಳು (PMSGs) ಅಥವಾ ಫೀಲ್ಡ್ ಕಾಯಿಲ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. PMSGಗಳನ್ನು ಆಧುನಿಕ ವಿನ್ಯಾಸಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಗೇರ್ಬಾಕ್ಸ್-ರಹಿತ (ನೇರ-ಡ್ರೈವ್) ಟರ್ಬೈನ್ಗಳಿಗೆ.
ಪ್ರಯೋಜನಗಳು:
– ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ PMSG
- ಕಡಿಮೆ ವೇಗದಲ್ಲಿಯೂ ಚೆನ್ನಾಗಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡಬಹುದು
- ನೇರ ಚಾಲನೆಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಕೇಕುರಂಗನ್:
– ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವರ್ತಕ ಅಗತ್ಯವಿದೆ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪೂರ್ಣ ಪರಿವರ್ತಕ)
- ಶಾಶ್ವತ ಆಯಸ್ಕಾಂತಗಳು ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ವಸ್ತು ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿವೆ.
- ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣ ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್
PMSG ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ನೇರ-ಚಾಲನಾ ಟರ್ಬೈನ್ಗಳು ನಿಶ್ಯಬ್ದವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಗೇರ್ಬಾಕ್ಸ್ ನಿರ್ವಹಣೆ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಆರಂಭಿಕ ವೆಚ್ಚಗಳು ಹೆಚ್ಚಿರಬಹುದು.
5. ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ವಿಂಡ್ ಟರ್ಬೈನ್ ಜನರೇಟರ್ ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ (ಹಂತ ಹಂತವಾಗಿ)
ಇದನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟಪಡಿಸಲು, ಪವನದಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ಗೆ ಪವನ ಟರ್ಬೈನ್ನ ಕೆಲಸದ ಹರಿವು ಇಲ್ಲಿದೆ:
1. ಗಾಳಿಯು ಬ್ಲೇಡ್ ಅನ್ನು ತಿರುಗಿಸುತ್ತದೆ
ಬ್ಲೇಡ್ಗಳ ವಾಯುಬಲವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಆಕಾರವು ಲಿಫ್ಟ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ರೋಟರ್ ತಿರುಗಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಪಿಚ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಸುರಕ್ಷತೆಗಾಗಿ ಬ್ಲೇಡ್ ಕೋನವನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸುತ್ತದೆ.
2. ತಿರುಗುವಿಕೆಯು ಶಾಫ್ಟ್ಗೆ ಹರಡುತ್ತದೆ
ರೋಟರ್ ಮುಖ್ಯ ಶಾಫ್ಟ್ ಅನ್ನು ಚಾಲನೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ರೋಟರ್ ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ವೇಗ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ (ಉದಾ., ದೊಡ್ಡ ಟರ್ಬೈನ್ಗಳಲ್ಲಿ 10–20 rpm).
3. ಗೇರ್ಬಾಕ್ಸ್ rpm ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ (ಯಾವುದಾದರೂ ಇದ್ದರೆ)
ಅನೇಕ ಟರ್ಬೈನ್ಗಳು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಜನರೇಟರ್ಗೆ ಹೊಂದಿಸಲು ವೇಗವನ್ನು ನೂರಾರು ಅಥವಾ ಸಾವಿರಾರು rpm ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಗೇರ್ಬಾಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ನೇರ-ಡ್ರೈವ್ ಟರ್ಬೈನ್ಗಳಲ್ಲಿ, ಈ ಹಂತವನ್ನು ಬಿಟ್ಟುಬಿಡಲಾಗುತ್ತದೆ.
4. ಜನರೇಟರ್ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು AC ವಿದ್ಯುತ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ.
ಜನರೇಟರ್ ರೋಟರ್ ತಿರುಗುತ್ತದೆ, ಸ್ಟೇಟರ್ನಲ್ಲಿ ಕಾಂತೀಯ ಹರಿವಿನಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ AC ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ.
5. ಪವರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಅನ್ನು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ
ಟರ್ಬೈನ್ ವೇಗ ಬದಲಾದಂತೆ, ಜನರೇಟರ್ನ ಔಟ್ಪುಟ್ ಆವರ್ತನ ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸಹ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪರಿವರ್ತಕ/ಇನ್ವರ್ಟರ್ ಇದನ್ನು ಸೂಕ್ತ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ (ಉದಾ., 50 Hz ಅಥವಾ 60 Hz ಮತ್ತು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವೋಲ್ಟೇಜ್).
6. ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ
ಪ್ರಸರಣದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ನಷ್ಟವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಂತರ ವಿದ್ಯುತ್ ಅನ್ನು ಗ್ರಿಡ್ಗೆ ವಿತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ಸ್ಥಳೀಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
7. ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು ರಕ್ಷಣೆ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳನ್ನು ಸುರಕ್ಷಿತವಾಗಿರಿಸುತ್ತದೆ
ಗಾಳಿ ತುಂಬಾ ಪ್ರಬಲವಾದಾಗ, ಸುರಕ್ಷತಾ ಕಾರಣಗಳಿಗಾಗಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ (ಪಿಚಿಂಗ್) ಅಥವಾ ಟರ್ಬೈನ್ ಅನ್ನು ನಿಲ್ಲಿಸುತ್ತದೆ (ಕಟ್-ಔಟ್). ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಉಲ್ಬಣಗಳು, ಅಸಮತೋಲನ ಮತ್ತು ಗ್ರಿಡ್ ಅಡಚಣೆಗಳ ವಿರುದ್ಧವೂ ರಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ.
6. ಜನರೇಟರ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಅಂಶಗಳು
ಗಾಳಿ ಟರ್ಬೈನ್ ಜನರೇಟರ್ನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು ಅನೇಕ ಅಂಶಗಳಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ:
– ಗಾಳಿಯ ವೇಗ: ಗಾಳಿಯ ಶಕ್ತಿಯು ಗಾಳಿಯ ವೇಗದ ಘನಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಸಣ್ಣ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ದೊಡ್ಡ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಬೀರುತ್ತವೆ.
- ಟರ್ಬೈನ್ ವಿನ್ಯಾಸ (ಪಿಚ್, ರೋಟರ್ ವ್ಯಾಸ): ಎಷ್ಟು ಗಾಳಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯಬಹುದು ಎಂಬುದನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ.
- ಜನರೇಟರ್ ಪ್ರಕಾರ ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಣ: ಆಧುನಿಕ ಪರಿವರ್ತಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವೇರಿಯಬಲ್ ವೇಗ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವಿವಿಧ ಗಾಳಿಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿರುತ್ತವೆ.
- ಯಾಂತ್ರಿಕ ನಷ್ಟಗಳು: ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಗೇರ್ಬಾಕ್ಸ್, ಬೇರಿಂಗ್ಗಳು ಮತ್ತು ಕ್ಲಚ್ನಲ್ಲಿ.
– ವಿದ್ಯುತ್ ನಷ್ಟಗಳು: ಸುರುಳಿಯಲ್ಲಿ ತಾಮ್ರದ ನಷ್ಟಗಳು, ಕೋರ್ನಲ್ಲಿ ಕಾಂತೀಯ ನಷ್ಟಗಳು ಮತ್ತು ಪರಿವರ್ತಕದಲ್ಲಿನ ನಷ್ಟಗಳು.
- ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಆರೈಕೆಯ ಗುಣಮಟ್ಟ: ಅತಿಯಾದ ಶಾಖವು ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಘಟಕಗಳ ಅವನತಿಯನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.
ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ, ಎಲ್ಲಾ ಪವನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಬೆಟ್ಜ್ ಮಿತಿ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಮಿತಿಯಿದೆ, ಇದು ಗಾಳಿಯ ಶಕ್ತಿಯ ಗರಿಷ್ಠ 59,3% ಅನ್ನು ರೋಟರ್ ಸೆರೆಹಿಡಿಯಬಹುದು ಎಂದು ಹೇಳುತ್ತದೆ. ಉಳಿದವು ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧತೆ ಮತ್ತು ಗಾಳಿಯ ಹರಿವಿನ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಕಳೆದುಹೋಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಟರ್ಬೈನ್ ಅನ್ನು ಮೀರಿ ಚಲಿಸುತ್ತಲೇ ಇರಬೇಕು.
7. ತೀರ್ಮಾನ
ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಪ್ರಚೋದನೆಯ ಮೂಲಕ ಯಾಂತ್ರಿಕ ತಿರುಗುವಿಕೆಯನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶವೆಂದರೆ ವಿಂಡ್ ಟರ್ಬೈನ್ ಜನರೇಟರ್. ಇಂಡಕ್ಷನ್ ನಿಂದ DFIG ವರೆಗೆ ಶಾಶ್ವತ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್ ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್ ವರೆಗೆ ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ಜನರೇಟರ್ಗಳನ್ನು ದಕ್ಷತೆ, ವೆಚ್ಚ, ನಿರ್ವಹಣೆಯ ಸುಲಭತೆ ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಣ ಅಗತ್ಯತೆಗಳ ನಡುವಿನ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆಧುನಿಕ ವಿಂಡ್ ಫಾರ್ಮ್ಗಳಲ್ಲಿ, ಬದಲಾಗುತ್ತಿರುವ ಗಾಳಿಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳ ಹೊರತಾಗಿಯೂ ಸ್ಥಿರ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಜನರೇಟರ್ ಗೇರ್ಬಾಕ್ಸ್ (ಅಥವಾ ನೇರ ಡ್ರೈವ್), ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ನೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿತವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ವಸ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ, ವಿದ್ಯುತ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿನ ಪ್ರಗತಿಯೊಂದಿಗೆ, ವಿಂಡ್ ಟರ್ಬೈನ್ ಜನರೇಟರ್ಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹವಾಗುತ್ತಿವೆ, ಸ್ವಚ್ಛ, ಹೆಚ್ಚು ಸುಸ್ಥಿರ ಇಂಧನ ಭವಿಷ್ಯಕ್ಕೆ ಪ್ರಮುಖ ಪರಿಹಾರವಾಗಿ ಪವನ ಶಕ್ತಿಯ ಪಾತ್ರವನ್ನು ಬಲಪಡಿಸುತ್ತವೆ.
ನೀವು ಬಯಸಿದರೆ, ನಾನು ಈ ಲೇಖನವನ್ನು ಶಾಲಾ/ಕಾಲೇಜು ಕಾಗದದ ಶೈಲಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು, ಫ್ಲೋಚಾರ್ಟ್ ಅನ್ನು ಸೇರಿಸಬಹುದು ಅಥವಾ ಸಣ್ಣ-ಪ್ರಮಾಣದ (ಆಫ್-ಗ್ರಿಡ್) ವಿಂಡ್ ಟರ್ಬೈನ್ಗಳ ಕುರಿತು ವಿಶೇಷ ವಿಭಾಗವನ್ನು ಸೇರಿಸಬಹುದು.
