Cấu tạo tuabin gió và nguyên lý hoạt động của tuabin gió bạn nên biết

Tuabin gió là loại sản phẩm đặc biệt, mặc dù sản phẩm có cấu tạo khá phức tạp nhưng cách thức hoạt động của nó lại khá đơn giản. Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu qua đoạn giới thiệu dưới đây!

Tuabin gió gồm những gì?

Tuabin gió gồm nhiều thành phần, trong đó phải kể đến có 6 thành phần chính gồm: Tháp tuabin, nền tuabin, nancelle, hub, máy biến áp, rotor và cánh quạt. Để nói rõ hơn về các bộ phận này có thể chia cấu tạo thành những thành phần nhỏ hơn như:
Tuabin gió thuộc loại thiết bị cơ khí có cấu trúc không quá phức tạp, bao gồm:

• Góc nghiêng cánh quạt (Pitch): Bộ phận có chức năng điều chỉnh góc nghiêng của cánh quạt để kiểm soát tốc độ quay của rotor trong điều kiện gió mạnh, giúp bảo vệ hệ thống và đảm bảo nguồn điện đầu ra luôn duy trì ở mức tối ưu.
• Trục trung tâm của rotor (Hub): Trung tâm của rotor, thường được chế tạo từ gang hoặc thép, đóng vai trò truyền năng lượng từ cánh quạt đến máy phát điện. Trong thiết kế tuabin có hộp số, Hub kết nối trực tiếp với trục hộp số quay chậm để biến đổi động năng của gió thành mô-men xoắn. Với hệ thống truyền động trực tiếp, Hub sẽ đưa năng lượng thẳng đến máy phát vòng.
• Bộ phận quay (Rotor): Cấu phần liên kết với cánh quạt, tạo ra điện năng bằng cách lợi dụng nguyên lý khí động học. Khi luồng gió tác động lên cánh quạt, sự chênh lệch áp suất giữa mặt trên và mặt dưới sẽ tạo ra lực nâng, giúp rotor quay.
• Cánh quạt (Blades): Là các cánh quạt của tuabin gió, được thiết kế để tận dụng tối đa sức gió và truyền chuyển động quay vào hệ thống trục của tuabin nhằm sản sinh điện năng.
• Hệ thống phanh (bộ hãm) – Brake: Hệ thống phanh an toàn, được sử dụng để dừng rotor trong các tình huống khẩn cấp nhằm bảo vệ tuabin khỏi hư hại.
• Hộp số (Gear box): Bộ truyền động có nhiệm vụ kết nối chuyển động quay từ rotor đến máy phát điện, giúp tăng tốc độ quay để tạo ra điện năng hiệu quả hơn.
• Bộ truyền động định hướng (Yaw drive): Hệ thống tự động điều chỉnh hướng của rotor sao cho luôn đón được luồng gió chính, tối ưu hiệu suất vận hành của tuabin.
• Động cơ định hướng (Yaw motor): Động cơ hỗ trợ yaw drive, đảm bảo việc định vị hướng gió diễn ra chính xác và kịp thời.
• Tháp tuabin (trụ đỡ) – Tower: Cột trụ nâng đỡ toàn bộ hệ thống nacelle, được chế tạo từ thép để đảm bảo độ bền vững. Độ cao của trụ càng lớn thì tuabin có thể khai thác được lượng gió mạnh hơn, gia tăng sản lượng điện.
• Trục quay tốc độ thấp (Low Speed Shaft): Trục quay tốc độ thấp, nhận chuyển động trực tiếp từ rotor trước khi truyền qua hộp số.
• Trục quay tốc độ cao (High Speed Shaft): Trục quay tốc độ cao, kết nối với máy phát điện để gia tăng tốc độ quay, tạo ra điện năng.
• Bộ điều khiển (Controller): Bộ điều khiển trung tâm, chịu trách nhiệm giám sát và điều chỉnh toàn bộ hoạt động của tuabin gió.
• Cảm biến đo tốc độ gió (Anemometer): Thiết bị đo tốc độ gió, cung cấp dữ liệu cho bộ điều khiển để tối ưu hóa hiệu suất vận hành.
• Cánh gió (thiết bị đo hướng gió) – Wind vane: Bộ phận xác định hướng gió, phối hợp với yaw drive để đảm bảo tuabin luôn quay về hướng gió chính.
• Máy phát điện (Generator): Máy phát điện, thực hiện chức năng chuyển đổi năng lượng cơ học từ rotor thành điện năng.
• Thân vỏ bảo vệ hệ thống tuabin (Nacelle): Phần vỏ bao bọc và bảo vệ các bộ phận quan trọng bên trong tuabin gió. Nó đảm bảo hoạt động ổn định và tránh tác động từ môi trường bên ngoài.