د باد توربین جنراتورونه او دا چې څنګه دوی د بریښنا تولید کې کار کوي

د باد توربین جنراتورونه او دا چې څنګه دوی د بریښنا تولید کې کار کوي

د باد انرژي په مختلفو هیوادونو کې د نوي کیدونکي انرژۍ ترټولو پراخه پراختیا شوې سرچینې څخه ده ځکه چې دا پراخه ده، نسبتا پاکه ده، او په کوچنیو او لویو دواړو پیمانه کارول کیدی شي. د باد توربین د ظاهري ساده څرخیدونکي تیغونو تر شا یو پیچلی الیکټرو میخانیکي سیسټم پروت دی، چې یو له خورا مهمو برخو څخه یې جنراتور دی. د باد توربین جنراتور د روټر د گردش څخه میخانیکي انرژي په بریښنایی انرژي بدلوي چې د کورنیو، صنعتونو او حتی د بریښنا شبکې ته ویشل کیدی شي. دا مقاله بحث کوي چې د باد توربین جنراتور څه شی دی، د هغې ډولونه، او دا چې دا څنګه د بریښنا تولید کې کار کوي.

۱. د باد توربینونو کې د جنراتورونو رول

د باد توربینونه په اصل کې د انرژۍ د تدریجي بدلون په اصل کار کوي:

۱. د باد حرکي انرژي تیغونه فشاروي ترڅو روټر وګرځي.
۲. د روټر گردش د شافټ او لیږد سیسټم ته لیږدول کیږي (کیدای شي د ګیربکس سره یا پرته وي).
۳. جنراتور د الکترومقناطیسي انډکشن د اصل له لارې د شافټ گردش میخانیکي انرژي په بریښنایی انرژي بدلوي.
۴. تولید شوې بریښنا بیا د بریښنا الکترونیکي سیسټم لخوا شرط کیږي چې د ولتاژ او فریکونسۍ معیارونو سره مطابقت ولري، مخکې لدې چې وکارول شي یا گرډ ته وویشل شي.

د جنراتور پرته، د باد توربین به یوازې یو څرخیدونکی میخانیکي وسیله وي. جنراتور هغه لومړنی پل دی چې د باد انرژي په کارولو وړ بریښنا بدلوي.

۲. د جنراتور د عملیاتو اساسي اصل: برقی مقناطیسي انډکشن

د باد توربین جنراتورونه د فاراډې د بریښنایی مقناطیسي تحرک قانون پراساس کار کوي. په اصل کې، بریښنایی ولتاژ هغه وخت رامینځته کیږي کله چې په کویل کې مقناطیسي جریان بدل شي. عموما، یو جنراتور دوه اصلي برخې لري:

– روټر: هغه څرخیدونکی برخه چې معمولا دایمي مقناطیس یا د ساحې باد لري.
- سټیټر: هغه سټیشنري برخه چې کویلونه لري چیرې چې هڅول شوی ولتاژ تولید کیږي.

لکه څنګه چې روټر څرخیږي، د هغې مقناطیسي ساحه د سټیټر کویلونه "پرې کوي"، چې د بدیل جریان (AC) تولیدوي. دا AC جریان بیا د کارولو دمخه تنظیم او تنظیم کیږي.

۳. د سیسټم هغه برخې چې د باد توربین جنراتورونو ملاتړ کوي

د دې لپاره چې جنراتور په بادي توربین کې په ښه توګه کار وکړي، څو اصلي ملاتړي برخې شتون لري:

۱. د روټر تیغ او مرکز: د باد انرژي نیول.
۲. اصلي شافټ (اصلي شافټ): د روټر گردش لیږدوي.
۳. ګیربکس (په ځینو ډولونو کې): د جنراتور اړتیاو سره سم د روټر گردش له نسبتا ورو څخه ګړندي ته زیاتوي.
۴. جنراتور: گردش په بریښنا بدلوي.
۵. کنورټر/انورټر: د بریښنا ځانګړتیاوې (ولټاژ/فریکونسی) بدلوي ترڅو دا مستحکم او د گرډ سره سم وي.
۶. ټرانسفارمر: ولټاژ زیاتوي ترڅو په اغیزمنه توګه لیږدول شي.
۷. د کنټرول سیسټم: د توربین لوري (یاو)، د تیغ د پیچ ​​زاویه، د گردش سرعت، او محافظت تنظیموي.

دا مهمه ده چې په یاد ولرئ چې د باد سرعت بدلولو له امله د باد توربین بریښنایی تولید بدلون مومي. له همدې امله، د بریښنا الکترونیکونه او کنټرول سیسټمونه د باثباته بریښنا تولید لپاره خورا مهم دي.

۴. د باد توربینونو کې د جنراتورونو ډولونه

د بادي برېښنا په فابریکو کې ډیری ډوله جنراتورونه کارول کیږي. د جنراتور ډول انتخاب د توربین پیمانه، د موثریت اړتیاو، لګښت او د ساتنې پیچلتیا لخوا اغیزمن کیږي.

الف) د انډکشن جنراتور (غیر متمرکز جنراتور)
د انډکشن جنراتورونه په پراخه کچه د لومړني نسل د باد توربینونو په تاسیساتو کې او په ځینو مفاهیمو کې کارول کیږي چې په سادګۍ ټینګار کوي.

زیات:
- ساده او قوي جوړښت
- په نسبي ډول اسانه ساتنه
- ټیټ لګښتونه

کمښت:
- د غبرګون ځواک ته اړتیا لري (معمولا د شبکې یا کپیسیټر څخه)
- د اضافي سیسټمونو پرته د سرعت کنټرول لږ انعطاف منونکی دی
- موثریت ممکن د متغیر سرعت شرایطو لاندې ټیټ وي.

د انډکشن جنراتورونه د گرډ سره وصل شوي سیسټمونو لپاره مناسب دي چې لږ پیچلي کنټرولونه لري، که څه هم عصري ټیکنالوژي په زیاتیدونکي توګه د متغیر سرعت حلونو په لور حرکت کوي.

ب) ډبلي فیډ انډکشن جنراتور (DFIG)
DFIG د یوټیلټي پیمانه (لویو) بادي توربینونو کې د انډکشن جنراتور خورا مشهور ډول دی ځکه چې دا د متغیر سرعت عملیاتو ته اجازه ورکوي چې کنورټر ته اړتیا نلري چې 100٪ بریښنا اداره کړي.

په DFIG کې، سټیټر مستقیم د گرډ سره وصل دی، پداسې حال کې چې روټر د کنورټر سره وصل دی (د سلیپ حلقو له لارې). کنورټر د روټر جریان تنظیموي ترڅو د تولید ولټاژ او فریکونسي کنټرول کړي.

زیات:
- د متغیر سرعت عملیات (د باد انرژي ډیر اغیزمن نیول)
- د کنورټر اندازه د بشپړ کنورټر سیسټم څخه کوچنۍ ده.
- د فعال او غبرګوني ځواک غوره کنټرول

کمښت:
- د سلیپ حلقو کارول (لوړ ساتنه)
- د سیسټم له پلوه ډیر پیچلي

DFIG د لګښت او فعالیت ترمنځ د ښه جوړجاړي له امله یو مشهور انتخاب کیږي.

ج) هممهاله جنراتور (هممهاله جنراتور)
همغږي جنراتورونه کولی شي دایمي مقناطیس جنراتورونه (PMSGs) یا د ساحې کویلونه وکاروي. PMSGs په پراخه کچه په عصري ډیزاینونو کې کارول کیږي، په ځانګړي توګه د ګیربکس پرته (مستقیم ډرایو) توربینونو لپاره.

زیات:
- لوړ موثریت، په ځانګړې توګه PMSG
- په ټیټ سرعت کې ښه کار کولی شي
- د مستقیم ډرایو لپاره مناسب دی چې پدې توګه میخانیکي برخې کموي

کمښت:
- د بریښنا کنورټر ته اړتیا ده (معمولا یو بشپړ کنورټر)
- دایمي مقناطیس لګښت زیاتوي او په موادو پورې تړلي دي.
- ډیر پیچلي کنټرول سیسټمونه او د بریښنا برقیات

د PMSGs سره مستقیم چلونکي توربینونه معمولا خاموش وي او لږ ګیربکس ساتنې ته اړتیا لري، مګر لومړني لګښتونه لوړ کیدی شي.

۵. د باد توربین جنراتور څنګه د بریښنا تولید کې کار کوي (ګام په ګام)

د دې د روښانه کولو لپاره، دلته د باد توربین د کار جریان له باد څخه بریښنا ته دی:

۱. باد تیغ بدلوي
د تیغونو ایروډینامیک شکل پورته کول رامینځته کوي، کوم چې د روټر د څرخیدو لامل کیږي. د پیچ ​​سیسټم د غوره خوندیتوب لپاره د تیغ زاویه تنظیموي.

۲. گردش شافټ ته لیږدول کیږي
روټر اصلي شافټ چلوي. د روټر د څرخېدو سرعت معمولا ټیټ وي (د مثال په توګه، په لویو توربینونو کې 10-20 rpm).

۳. ګیربکس rpm زیاتوي (که کوم وي)
ډیری توربینونه د ګیربکس څخه کار اخلي ترڅو سرعت سلګونو یا حتی زرګونو rpm ته لوړ کړي ترڅو ځانګړي جنراتور سره سمون ولري. په مستقیم چلولو توربینونو کې، دا مرحله پریښودل کیږي.

۴. جنراتور میخانیکي انرژي په AC بریښنا بدلوي.
د جنراتور روټر څرخیږي، په سټیټر کې مقناطیسي جریان کې بدلون رامینځته کوي، چې په پایله کې د AC ولټاژ رامینځته کیږي.

۵. د بریښنا الکترونیک بریښنا ثبات کوي
لکه څنګه چې د توربین سرعت بدلیږي، د جنراتور د تولید فریکونسي او ولتاژ هم بدلیږي. کنورټر/انورټر دا د مناسبو ځانګړتیاو سره په بریښنا بدلوي (د مثال په توګه، 50 Hz یا 60 Hz او یو ځانګړی ولتاژ).

۶. ټرانسفارمر ولټاژ زیاتوي
د لیږد پرمهال د بریښنا ضایعاتو کمولو لپاره ولتاژ زیاتیږي. بیا بریښنا شبکې ته ویشل کیږي یا په محلي توګه کارول کیږي.

۷. کنټرول او ساتنه عملیات خوندي ساتي
کله چې بادونه ډېر قوي شي، نو سیسټم به د خوندیتوب دلایلو لپاره بریښنا کمه کړي (پچ کول) یا د توربین بندول (کټ آوټ). سیسټم د ولټاژ زیاتوالي، عدم توازن او د شبکې ګډوډیو څخه هم ساتنه کوي.

۶. موثریت او هغه عوامل چې د جنراتور فعالیت اغیزمنوي

د باد توربین جنراتور فعالیت د ډیری فکتورونو لخوا اغیزمن کیږي، په شمول د:

– د باد سرعت: د باد ځواک د باد سرعت د مکعب په تناسب زیاتیږي، نو کوچني بدلونونه لوی اغیز لري.
– د توربین ډیزاین (پیچ، روټر قطر): دا ټاکي چې څومره د باد انرژي نیول کیدی شي.
- د جنراتور ډول او کنټرول: د عصري کنورټرونو سره د متغیر سرعت سیسټمونه معمولا په مختلفو باد شرایطو کې ډیر اغیزمن وي.
- میخانیکي زیانونه: د مثال په توګه په ګیربکس، بیرنګونو او کلچ کې.
- بریښنایی زیانونه: په کویل کې د مسو زیانونه، په کور کې مقناطیسي زیانونه، او په کنورټر کې زیانونه.
- د تودوخې درجه او د پاملرنې کیفیت: ډیره تودوخه موثریت کموي او د اجزاو تخریب ګړندی کوي.

په عمل کې، د باد ټوله انرژي په بریښنا نه شي بدلیدلی. یو نظري حد شتون لري چې د بیټز حد په نوم پیژندل کیږي، کوم چې وايي چې د باد انرژي اعظمي حد شاوخوا 59,3٪ د روټر لخوا نیول کیدی شي. پاتې نور د ټربولینس او ​​هوا جریان په توګه له لاسه ورکوي، کوم چې باید د توربین څخه تیر پاتې شي.

۷. پایله

د باد توربین جنراتور یوه اصلي برخه ده چې د الکترومقناطیسي انډکشن له لارې میخانیکي گردش په بریښنایی انرژي بدلوي. د جنراتورونو مختلف ډولونه - د انډکشن څخه تر DFIG پورې دایمي مقناطیس ترکیب پورې - د موثریت، لګښت، د ساتنې اسانتیا، او کنټرول اړتیاو ترمنځ د جوړجاړي پراساس غوره کیږي. په عصري باد فارمونو کې، جنراتور د ګیربکس (یا مستقیم ډرایو)، کنټرول سیسټم، او بریښنایی الیکترونیکونو سره په ګډه کار کوي ترڅو د باد شرایطو بدلولو سره سره باثباته بریښنا تولید کړي. د موادو ټیکنالوژۍ، بریښنایی الیکترونیکونو، او کنټرول سیسټمونو کې پرمختګ سره، د باد توربین جنراتورونه په زیاتیدونکي توګه اغیزمن او باوري کیږي، د پاک، ډیر دوامدار انرژۍ راتلونکي لپاره د کلیدي حل په توګه د باد انرژي رول پیاوړی کوي.

که تاسو وغواړئ، زه کولی شم دا مقاله د ښوونځي/کالج د کاغذ سټایل سره تطابق کړم، یو فلوچارټ اضافه کړم، یا د کوچني پیمانه (د گرډ څخه بهر) د باد توربینونو په اړه یوه ځانګړې برخه اضافه کړم.