Ветроэнергетика

В СССР на ВЭУ мощностью более 1,5 кет применяются нормальные типы стационарных генераторов постоянного тока с параллельным и смешанным возбуждением, а для мелких ветрозарядных агрегатов - преимущественно синхронные генераторы с возбуждением от постоянных магнитов, которые отличаются простотой и надежностью конструкции и малыми потерями холостого хода.
Технические требования к генераторам. Генераторы на ВЭУ постоянного тока могут обеспечивать необходимое качество энергии, работая с переменной скоростью вращения.
Первый опытный ветроэлектрический агрегат мощностью 100 кет имел стабилизаторное регулирование путем поворота всей лопасти.
Механические схемы и компоновка оборудования ВЭУ постоянного тока различны в зависимости от типа установки. Ветрозарядная установка обычно состоит из ветроагрегата с ветроколесом, сидящим непосредственно на валу генератора или соединенным с генератором через редуктор; щитка с измерительной и коммутационной аппаратурой и шкафа с одной или двумя переносными аккумуляторными батареями.

Механизм поворота крыльев, представляющий собой кривошипно-шатунный четырехзвенник, предназначен для превращения поступательного перемещения регулирующей муфты во вращательное движение крыльев ветродвигателя.

Для выявления статических свойств ветродвигателя с аэродинамическим регулятором найдем возможные равновесные положения лопасти и регулятора при работе ветродвигателя на различных режимах, используя для этого два уравнения.
Изменяя расстояние между осью поворота и центром давления, можно уменьшать или увеличивать момент, действующий на лопасти от аэродинамических сил. Момент от центробежных сил лопасти противодействует аэродинамическому моменту, стремясь совместить ее плоскость с плоскостью вращения ветроколеса.
Центром давления называется точка пересечения линии действия полной аэродинамической силы с хордой профиля лопасти. Момент от аэродинамических сил стремится повернуть лопасти относительно центра давления.
При повороте лопастей (или их концов) приходится преодолевать момент сопротивления, который складывается из момента трения в опорах отдельных механизмов регулятора и момента от аэродинамических и центробежных сил, действующих на лопасти при их вращении.
При регулировании посредством поворота лопастей (или их концов) регулирующим органом являются сами лопасти (или их концы). В качестве чувствительного элемента, воспринимающего отклонение скорости вращения, обычно применяют центробежные регуляторы с пружиной специальной конструкции.