風車の電力図:発電タービンの構築
間違いなく、風車発電機は急速に太陽光発電パネルに取って代わりつつあります。それは、風車が信頼性が高く、効率的で、1 日のいつでも稼働しているからです。さらに、それは風のエネルギーにのみ依存しており、幸いなことに、このエネルギーは 1 日を通して利用できます。また、石炭発電所や化石燃料と比較して、風力産業は一般的にエネルギー源としての環境への影響が少ないです。
したがって、今日の記事では、単純な風車の電力図を使用して、風車発電機回路を構築します。多くの場合、DIY の風力発電プロジェクトは費用対効果が高く、信頼できるものであることがわかります。さらに、いつでも電化製品やバッテリーを充電するなど、風力タービンのアプリケーションを使用することもできます。
1.風力タービンはどのように機能しますか?
まず、風力タービンの設置位置が、その動作と配電に影響を与えることを知っておく必要があります。たとえば、海岸、海、または標高の高い場所に風力タービンを配置すると、風力エネルギーが信頼できるため、作業効率が向上します。ほとんどの場合、距離は地上約 100 メートルです。
主要な風力タービン部品
風力タービンは、効率的な作業を支援するために次のものを備えている必要があります。
ジェネレーター; 60 サイクルの AC 電気を生成することで、タービンに電力を供給します。最も一般的に使用されている発電機技術は、二重給電誘導発電機 (DFIG) です。
ローター ブレード; 多くの場合、飛行機の翼の形をした 2 つまたは 3 つの構造です。そして、風がそれらの上に吹くと、それらは持ち上げられて回転し、ローターが回転します.
(タービンローター)
電気または機械式ブレーキ; 緊急時には、ブレーキが作動中のローターを油圧、機械、または電気的に停止させることができます。
ギアボックス; 高速軸と低速軸の接続部です。また、回転風速を約 30 ～ 60 rpm (1 分あたりの回転数) から 1000 ～ 1800 rpm に増加させる機能もあります。多くの場合、タービンは、前述の発電用平均風速内で動作します。
ナセル; 主に、ギアボックス、ブレーキ、コントローラーなどのいくつかの風力タービン コンポーネントが含まれています。
コントローラー; コントローラーの役割は、時速 8 ～ 16 マイル (マイル/時) でタービンを始動し、時速 55 マイルで停止することです。これは、時速 55 マイルを超える風力が機械に損傷を与える可能性があるためです。
タワー; その構造は、コンクリート、鋼製の格子、および管状の鋼でできており、タービンの構造を支えるのに十分な強度があります。さらに、タワーの高さを高くすることで、より多くの電力を生み出すことができます。
(風力タービンの部品)
作業プロセス;
- まず、風がローター ブレードを横切って流れると、ローター ブレードの反対側で気圧が低下します。
- 次に、ブレードの両側の気圧差により、揚力と抗力の両方の動きが生じます。
- タービンの揚力が抗力よりも強力で重要であるため、ローターが回転し始めます。
- ローターは、発電機に (駆動タービンで) 直接接続するか、または (ギアボックスまたはシャフトを介して) 間接的に接続します。その結果、回転が速くなります。
- 要約すると、タービンは風の運動エネルギーを機械エネルギーに変換し、さらに発電機を介して電気エネルギーに変換します。さらに言えば、風力発電は、タービン ブレードから発電機の回転までの空気力に追従します。
ノート;異なるタイプの風力タービンには、さまざまな機能があります。たとえば、水平軸風力タービン (オフショア ウィンド ファームのものなど) は、水平面内に回転軸を持っています。一方、垂直軸風力タービンは、垂直面内に回転軸があります。したがって、VAWT は、ローターの状態を再配置することなく、あらゆる方向から高い風力エネルギー容量を簡単に取得できます。
(垂直軸風力タービン)
2. 風車の動力図– 風車発電機の設計と作成方法
建設に着手する前に、まず風車の動力図の動作原理を理解しましょう。
Windmill Power Diagram 設計の動作原理
一般に、風車の動作原理は、従来のモーター発電機の概念に基づいています。つまり、モータースピンドル（永久磁石式）とプロペラ・タービンを一体化した運転コンセプトです。しかし、従来の飛行機型のプロペラの代わりに、風力タービン メーカーは現在、有利な S 字型プロペラ システムを使用しています。
(古い/伝統的な風車).
また、タービンの回転の現在の設計は、風向に対して自動的に機能しません。代わりに、風の流れのいずれかの側に応じて反応します。そのため、最新の風力タービン システムは、複雑な舵機構をなくすことができます。さらに、風車は特定の風向の流れに限定されないため、風力発電から年間を通じて簡単かつ効果的に電力を得ることができます。
風車の動力図– 材料の準備
必要な資料は次のとおりです。
- 発電機、
- ブレード、
- タワー、
- バッテリーとダイオード
- モーター、
- タービン本体、および
- 中央ハブ。
風車動力図のステップ
ステップ 1:まず、ジェネレーターを入手することから始めます。このプロジェクトでは、翼の発電機として優れた直流モーターを使用します。
ステップ2;次に、木材から風力タービンのブレードを曲げることができます。または、PVC パイプ セクションを切断して翼型に成形することもできます。
ステップ 3; 3 番目に、モーターを取り付けてからブレードを追加するローター ハブの作成に進みます。ここでも、直径が適切であることを確認します。
ステップ 4;さらに、モーターを木片にストラップで固定して、タービンの取り付けを行います。
ステップ 5;次に、合板を使用して、直径 2 フィートを切り取り、タワーのベースを作成します。
ステップ 6;厳しい天候で損傷しないように、木材の部分に塗装を施します。
ステップ 7;その後、機械の電子部品、つまりすべての操作を実行する充電コントローラーに注目します。その他の電気的機能には、バッテリ、ブロッキング ダイオード、および二次負荷が含まれます。コントローラーの購入も選択できます。
ステップ 8;風力タービンとタワーを立てます。
ステップ 9;最後に、マシンを電子機器に接続して、苦労して得た電力をお楽しみください。
3. 風車の動力図– 生産工程の問題点とその解決方法
風車を建設するときに発生する可能性のあるいくつかの課題は次のとおりです。
1. 風車の動力図– 変動する風速
必然的に、風速は 1 日の特定の時点で変動することがよくあります。したがって、この問題を解決するには、バックまたはブースト コンバータ回路を使用できます。例えば、風車モーター出力の発電能力が12Vだとします。ブーストを追加すると、降圧回路の電圧を 60V 以上に上げることができます。ただし、電圧を制限して安定した出力にする必要があります。
(降圧コンバータ モジュールの設計図)
風車の電力図 - 騒音と美的汚染
タービンや風力発電所は環境への影響を最小限に抑えていますが、依然として騒音公害を引き起こし、景観に視覚的な影響を与える可能性があります。したがって、タービンの建設業者は現在、いくつかの小規模または散在する風力タービンを使用して、視覚的な影響の問題を軽減しています。一方、健全な要件により、風力技術が住宅地の近くにないことが保証されます。
まとめ
要約すると、風力発電プロジェクトを開始したい場合は、今日の投稿で風車の電力図のプロセスを説明します.さらに、大規模な風力プロジェクトが必要な場合でも、1 人でプロセスを進める必要はありません。環境科学者、大気科学者、建設機械オペレーター、建設労働者などの専門家を含めることができます。それらは、とりわけ、風力資源の評価を支援します。
ただし、説明が必要な場合や質問がある場合は、お問い合わせください。
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