Tìm hiểu cấu tạo tuabin gió và nguyên lý hoạt động

Tuabin gió là một trong những thiết bị tạo ra điện năng từ nguồn năng lượng gió. Vậy cấu tạo tuabin gió như thế nào? Để biết thêm chi tiết về vấn đề này mời bạn theo dõi bài phân tích và chia sẻ sau đây của ketquabongdahomnay.com.

Cấu tạo tuabin gió gồm có các bộ phận nào?

Cấu tạo của các tuabin gió gồm các bộ phận chính như sau:

Hub trung tâm của tuabin gió

Hub được biết đến là tâm của rotor nó lướng năng lượng được nhận từ cánh quạt rotor chuyển vào máy phát điện. Cánh quạt sẽ được gắn vào Hub theo nhiều cách nhưng đều được đặt lắp cố định Hub cố định vì chắc chắn, bền bỉ và dễ dàng xây dựng hơn.

Có 2 loại Hub được sử dụng phổ biến hiện nay:

• Tuabin gió có hộp số thì bộ phận này sẽ được gắn với hộp số để điều chỉnh quay chậm
• Tuabin gió có bộ truyền động lực thì Hub sẽ truyền trực tiếp vào các vòng quay.

Hệ thống truyền động của tuabin gió

Rotor của tuabin gió

Đây là bộ phận đi liền với cánh quạt để tạo ra điện năng. Trên thực tế thì cấu tạo của tuabin gió sử dụng rotor 3 cánh trục ngang với hình dáng gần tương tự như cánh máy bay. Bộ phận này được hoạt động theo nguyên tắc: gió đi qua bên dưới cánh quạt lsẽ khiến không khí tạo ra áp suất cao hơn, phía trên cánh quạt sẽ tạo ra lực kép giúp rotor quay.

Cánh quạt – Cấu tạo tuabin gió

Cánh quạt đảm nhận nhiệm vụ nhận năng lượng từ gió chuyển động quay của Hub theo nguyên tắc nâng bên trên của rotor. Thông thường số lượng cánh quạt sẽ phụ thuộc vào tứng tuabin gió có thể lắp 2 cánh, 3 cánh hoặcn hiều cánh. Tuy nhiên cấu tạo 3 cánh quạt được xem là tối ưu nhất.

Hộp số của tuabin gió

Hộp số đóng một vai trò vô cùng quan trọng. Nó chuyển đổi động năng từ rotor được kết nối với máy phát điện thông qua hộp số từ đó thay đổi tốc độ quay từ 30 – 60 vòng/phút thành 1.500 vòng/phút để đủ khả năng sinh ra năng lượng điện.

Máy phát điện

Bộ phận này có nhiệm vụ chuyển đổi động năng thành điện năng. Các tuabin gió có công suất lớn thường sử dụng loại máy phát điện không đồng bộ với nguồn kép. Với dòng máy phát này, tốc độ quay thường có sự thay đổi nhất định trong quá trình hoạt động.

Trạm kiểm soát điện (bộ phanh) trong cấu tạo tuabin gió

Công suất gió của tuabin cần được kiểm soát để không làm hỏng hệ thống lưới điện. Trạm kiểm soát điện sẽ được phân chia thành 2 phần chính như sau

• Chế độ dừng – Stall Control: Khi gió quá mạnh bộ phận này sẽ có tác động làm hạn chế tốc độ của hệ thống để cánh quạt không thể thực hiện quay nhanh hơn.
• Chế độ kiểm soát cường độ – Pitch Control: Mỗi cánh quạt riêng lẻ có thể thực hiện bật hoặc tắt gió. Pitch control sẽ có cấu tạo khác nhau với từng hệ thống.

Xem thêm: Công tơ điện là gì? Phân loại công tơ điện phổ biến hiện nay

Nguyên lý vận hành của tuabin gió 

Sau khi tìm hiểu cấu tạo tuabin gió chúng ta sẽ cùng phân tích nguyên lý hoạt động của bộ phận này như sau:

Năng lượng của gió tác động sẽ giúp cho cánh quạt quay quanh rotor được nối với trục chính. Trục chính lúc này sẽ chuyền động và tạo ra lực tác động bên trong.  Tua bin gió thường được đặt trên các trụ đỡ với nhiều cao lớn. thông thoáng và nhận được nhiều năng lượng gió nhất. Lúc này tốc độ quay của cánh quạt sẽ được nhanh hơn và đều hơn.

Hiện nay công suất của các tuabin gió được ứng dụng phổ biến để cấp điện cho nhà cửa, công trình xây dựng hoặc hệ thống lưới điện

Trên đây là một số thông tin liên quan đến việc tìm hiểu cấu tạo tuabin gió. Hy vọng những thông tin khoa học mà chúng tôi chia sẻ đã giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về vấn đề này.