Hur gör man rörelseenergi till elektrisk energi

Ett vindkraftverk existerar konstruerat sålunda detta omvandlar detta man kallar kinetisk energi mot elektrisk energi. detta finns olika konstruktioner vid vindkraftverk, detta liksom skiljer konstruktionerna vid vindkraftverken existerar riktningen vid turbinens axel. Den vanligaste typen från riktning vid turbinens axel existerar horisontell vilket existerar den konstruktion likt man vanligtvis föreställer sig en vindkraftverk.
Vindkraftverken tillsammans med horisontell axelrotor byggs tornformade.

längst bort upp inom vindkraftstornet placeras rotorn samt generatorn. Rotorn existerar konstruerad därför för att rotorn kunna följa vindens riktning. detta existerar vid axelrotorn liksom rotorbladen sitter. Genom vindens rörelse skapas ett rotationskraft vid rotorbladen liksom får axelrotorn för att snurra samt framkalla den kinetisk energi likt omvandlas mot elektrisk energi.

Sammanfattningsvis kunna man yttra för att huvudkomponenterna inom en vindkraftverk består från en hög byggnad eller struktur, fundament, rotor, maskinhus samt styrsystem.

Här förmå ni titta hur detta går mot då en vindkraftverk sätts upp:

I maskinhuset

I vindkraftverkets maskinhus finne på huden enstaka maskinbädd likt består från huvudkomponenter vilket huvudaxel tillsammans lager (den axel såsom vrids runt från rotorn), elektrisk maskin samt girmotor liksom vrider bota maskinhuset inom riktig vindriktning.
ett vindmätare placeras ovanpå maskinhuset.

Vindmätaren existerar kopplad mot vindkraftverkets styrsystem liksom inom sin tur styr maskinhuset.
Den huvudaxel tillsammans med lager likt vrids runt från rotorn sticker ut vid framsidan från maskinhuset.

Till exempel omvandlas alltid lägesenergi och elastisk energi till stor del till rörelseenergi vid energiomvandlingar

vid den bit från huvudaxeln likt sticker ut monteras en rotornav vilket rotorbladen kunna monteras vid. detta vilket sticker ut framför rotorbladen kallas noskon. Noskonet fungerar såsom skydd till navet samt reducerar den turbulens såsom kunna inträffa framför maskinhuset. Huvudaxeln (primäraxel) vilket vrids runt från turbinen existerar hårt påfört belastning från vindtrycket samt turbintyngden.

Huvudaxeln existerar sammankopplad tillsammans med växellådan. Vidare ifrån växellådan går enstaka sekundäraxel likt existerar sammankopplad tillsammans generatorn.

 

Växellådan inom maskinhuset besitter mot arbetsuppgift för att öka varvtalet vid huvudaxeln således för att varvtalet passar generatorn. vid större vindkraftverk ligger varvtalet vid huvudaxeln vid ungefär rpm likt sedan växlas upp mot rpm beroende vid generatortyp.

till för att nå dem på denna plats varvtalen måste uppväxlingen ske inom flera steg. detta existerar därför vanligast idag tillsammans ett trestegs växellåda. andra typer från vindkraftverk använder ett enstegs planetväxel tillsammans tillsammans med enstaka mångpolig synkrongenerator vilket går vid låga varvtal. Idag finns detta även vindkraftverk utan växellåda.

Vindkraftstypen Enercon tillverkar vindkraftverk tillsammans med enstaka direktdriven synkrongenerator. Dessa vindkraftverk använder enstaka massiv ringgenerator vilket drivs direkt från rotorn.

Generatorn inom maskinhuset varierar inom storlek beroende vid märkeffekten, vilket existerar den högsta effekten liksom vindkraftverket klarar från. Den högsta effekten uppnår man nära enstaka bestämd vindstyrka vilket man kallar märkvind.

flera fabrikat använder numeriskt värde olika typer från generatorer alternativt enstaka dubbellindad elektrisk maskin. nära svag bris använder man enstaka mindre elektrisk maskin, nära kraftfull bris används ett större.

I en vindkraftverk existerar bromsystemet viktigt. Vindkraftverken bör byggas tillsammans ett aerodynamisk broms samt enstaka mekanisk broms, dessa numeriskt värde bromssystem bör existera oberoende från varandra.

Den mekaniska stoppar något bör behärska bromsa rotorn ifall detta aerodynamiska bromssystemet slutat fungera. detta mekaniska bromssystemet existerar enstaka bromsskiva såsom placeras vid huvudaxeln alternativt vid den axel liksom går mellan växellådan samt generatorn.

För för att rotorn bör ett fåtal ut maximalt sysselsättning då detta blåser existerar detta viktigt för att rotorn står vinkelrätt mot vindriktningen.

inom större vindkraftverk används enstaka girmotor till för att ställa rotorn efter vindriktningen. Girmotorn styrs från enstaka vindriktningsvisare ifrån styrsystemet. Styrsystemet skickar signaler mot girmotorn såsom vrider kurera maskinhuset inom korrekt position inom förhållande mot vinden.

Maskinhusets huvudkomponenter

1.

Oljekylare
2. Generatorkylare
3. Transformator
4. Ultra-sonic vindsensor
5. VMP-topkontroll
6.

Dessa tre energisorter hänger ihop

Servicekran
7. Generator
8. Elastisk koppling
9. Girväxel
Växellåda
Parkeringsbroms
Maskinfundament
Bladlager
Bladhuv
Blad
Huvkontroll
Pitchcylinder

Styrsystem

De affärsmässig vindkraftverken likt tillverkas idag använder en avancerat datoriserat styrsystem. Genom modem existerar vindkraftverken anslutna mot både ägare samt tillverkare vilket genom datorer är kapabel ett fåtal driftinformation ifrån verket.

Genom en schema vid datorn är kapabel man granska verkets produktion, driftavbrott samt ytterligare driftuppföljning. Genom modemanslutningen finns även chansen för att styra vindkraftverket genom datorer. Normalt placeras vindkraftverkets styrsystem vid tornets markplan. Enkelt uttryckt består styrsystemet från enstaka datamaskin likt manövrerar styrning, driftövervakning samt driftuppföljning.

Datorn samlar in den på denna plats informationen genom fiberoptiska kablar såsom existerar sammankopplad tillsammans med vindmätare samt sensorer inom maskinhusets komponenter samt elnätet. Styrsystemet får ständigt kunskap angående vindriktningen samt vindhastigheten såsom kurera tiden förändras. till för att vindkraftverket bör producera optimalt kunna ej verket ständigt justera sig mot vindförhållandena, inom sådana fall skulle maskinhuset behöva vrida sig konstant vilket skulle leda till inom nedgången påverkan samt enstaka snabbare slitage vid girmotorn vilket vrider vid maskinhuset.

på grund av för att vindkraftverket bör behärska hålla inom årtal utan ständig tillsyn samt service måste styrsystemet programmeras på grund av optimal livslängd. Styrsystemet existerar därför programmet således för att girmotorn får meddelande för att vrida maskinhuset inledningsvis då vindens riktning kunna betraktas likt bestående. då vinden förflyttat sig en visst antal grader samt sedan stannat kvar enstaka viss tidsperiod signaleras girmotorn för att vrida maskinhuset.

till för att ej maskinhuset bör vridas till flera varv åt identisk håll samt riskera för att dem kablar liksom går ifrån maskinhuset samt längs efter tornet lindas ihop, stoppar styrsystemet verket efter tre varv.

Desto snabbare de rör sig, desto mer elektrisk energi bär dem

Girmotorn får då meddelande ifall för att vrida tillbaka lika flera varv samt starta angående igen.

Torn

När man tillverkar en hög byggnad eller struktur mot vindkraftverk existerar detta vanligaste fabrikatet idag något liksom kallas koniska rörtorn. Dessa en hög byggnad eller struktur existerar bredare nära basen än nära toppen. Tornen tillverkas från stål såsom lackas ljus alternativt grå.

dem vindkraftverk likt existerar m alternativt högre äger en rörtorn såsom existerar uppdelat inom flera sektioner såsom monteras ihop nära uppsättningen. detta på denna plats underlättar transporten från vindkraftverken. inom nederdelen från vindkraftverket placerar man enstaka ingång såsom leder in mot vindkraftverkets styrsystem. Härifrån går även enstaka stege upp mot maskinhuset.

Idag finns detta inom större vindkraftverk hiss upp mot maskinhuset. inom Europa existerar koniska rörtorn från stål vanligast, dock detta finns även fabrikat såsom använder betongtorn alternativt fackverk (typ från kraftledningstolpe). Höjden vid en vindkraftverk brukar delas upp inom navhöjd samt totalhöjd. Navhöjden existerar avståndet mellan marken samt navets mittpunkt.

Totalhöjden existerar navhöjden plus rotorbladets längd.

Fundament

Innan monteringen från vindkraftverket är kapabel inleds måste detta inledningsvis byggas en fundament. Fundamentet bör bära verkets vikt samt fungera såsom motvikt. Hur fundamentet bör konstrueras blir bestämt från markens beskaffenhet, vindkraftverkets vikt, storlek samt höjd vid tornet.

då man bygger en fundament grävs inledningsvis enstaka grop.

I en bil omvandlas kemisk energi till rörelseenergi; I ett kärnkraftverk omvandlas kärnenergi till värmeenergi som sedan omvandlas till elektrisk energi med hjälp av generatorer

Gropens botten jämnas sedan mot på grund av för att man bör behärska placera ut armeringsjärn. inom gropens mitt byggs ett pelare vilket bör användas liksom sockel till vindkraftverket. Gropen fylls sedan tillsammans betong. då betongen efter ca ett tidsperiod äger härdat täcks fundamentet tillsammans med fyllnadsmassa till för att återställa marken.

Rotorn

Principen tillsammans rotorblad förmå beskrivas tillsammans för att vindtrycket likt bildas mot dem stillastående rotorbladen tvingar luften åt en hållet samt bladen åt andra hållet således för att rotorn börjar rotera.

Mekanisk energi är ett gemensamt namn för rörelseenergi, lägesenergi och elastisk energi

Grundkonstruktionen vid vindkraftverkens rotor fungerar ungefär likt vid vingarna hos en luftfarkost. Hos flygplansvingarna liksom vid rotorbladen vid en vindkraftverk finns detta numeriskt värde krafter likt verkar. Den en existerar motståndskraften liksom drar bakåt samt den andra existerar lyftkraften liksom drar uppåt (den vilket får planet för att lyfta samt vindkraftverkets rotor för att börja rotera).

Dessa krafter kunna ni egen uppleva genom för att sträcka ut armen genom sidorutan då ni gård automobil. ni känner inledningsvis ett kraft likt drar bakåt. ifall ni sedan sträcker ut armen rakt samt håller handflatan sidled tillsammans vägen samtidigt likt ni försiktigt vrider armen kommer ni uppleva enstaka lyftkraft såsom önskar dra armen uppåt.

då vinden träffar rotorbladen skapas alltså ett lyftkraft vilket får bladen för att rotera inom rotationsriktingen.

När ett äpple faller från ett träd omvandlas lägesenergi till rörelseenergi medan det faller

Lyftkraften beror vid vindens anfallsvinkel mot bladprofilen. Anfallsvinkeln vid rotorbladen ställs efter rotationsplanet

Varje vindkraftverks rotor äger ett bestämd svepyta. Svepytan existerar den yta liksom rotorbladen omringar då dem roterar. detta existerar rotorbladens svepyta liksom avgör hur många energi såsom kunna tas upp ifrån vinden. Desto större svepyta desto mer energi förmå utvinnas.

De vindkraftverk såsom existerar vanligast vid marknaden idag använder numeriskt värde alternativt tre rotorblad samt kallas snabblöpare.

Läs vidare för vardagliga exempel på elektrisk energi

detta finns även vindkraftverk vilket konstruerats tillsammans en rotorblad. Snabblöparna besitter högt varvtal samt utnyttjar därför vinden effektivt trots för att bladytan existerar små inom förhållande mot svepytan. Vindturbinen vid en vindkraftverk brukar beräknas omvandla % från vindens kinetisk energi mot elektrisk energi.

dem enorma krafterna såsom finns inom vinden ställer krav vid hur man reglerar effektuttaget ifrån vinden. detta denna plats kallas effektreglering samt innebär för att vindkraftverket begränsar effektuttaget ur vinden då den nått märkvind. dem numeriskt värde vanligaste metoderna på grund av för att reglera effektuttaget existerar stallreglering samt pitchreglering.

Stallregleringen utnyttjar enstaka bladprofil likt skapar luftvirvlar nära märkvind således för att lyftkraften reduceras samtidigt såsom motståndet ökar. Pitchreglerade vindkraftverk kunna genom styrsystemet vilket ständigt kontrollerar generatorns resultat vrida rotorbladen nära navet till för att reglera effekten.

Det existerar viktigt för att rotorn besitter riktig löptal.

tillsammans detta menas förhållandet mellan bladspetsens hastighet samt hastigheten vid den ostörda vinden.

Löptalet blir bestämt från antalet rotorblad. Vindkraftverket får högre löptal desto färre rotroblad vilket används. en vindkraftverk tillsammans med en rotorblad besitter högre varvtal än en verk tillsammans numeriskt värde rotorblad angående båda äger identisk rotordiameter. Rotorns varvtal anges inom varv per 60 sekunder (rpm).

Rotorbladets spetshastighet anges inom meter per kort tid (m/s). Hastigheten nära rotorbladets spets beror vid varvtalet samt rotorns radie. Desto större rotorradie desto mer ökar rotorbladets spetshastighet. Hastigheten vid rotorbladet ökar ju närmare ni kommer bladets spets.

Källor:

Litteratur:

Wizelius, Tore, , Vindkraft inom teori samt erfarenhet.

Studentlitteratur, Lund

Elektroniska källor:

?option=com_content&#;task=view&#;id=6&#;Itemid=6

?width=&height= (Bild samt beskrivning)