Рассмотрим действие регулятора, вызванное в одном случае изменением момента нагрузки при постоянной скорости ветра, в другом - изменением скорости ветра при пошлинном моменте нагрузки; в целях упрощения рассуждение убудем считать, что регулирование скорости вращения происходит без статической ошибки. Здесь и в дальнейшем относительное значение моментов в отличие от отвлеченных величин будем обозначать звездочкой. В первом случае при уменьшении момента нагрузки точка, характеризующая режим работы ветродвигателя, будет перемещаться вертикально вниз, так как при постоянной скорости число модулей должно сохраниться постоянным. К регуляторам ветродвигателей предъявляется ряд специфических требований. Чтобы воспрепятствовать росту крутящего момента выше номинального (расчетного) значения при номинальной (расчетной) скорости вращения и тем самым избежать значительных перегрузок ветродвигателя, необходимо либо пропускать излишки энергии ветра мимо ветроколеса, либо создавать на ветроколесе добавочное аэродинамическое сопротивление. Оба принципа могут быть положены в основу регулирования ветродвигателей, а для основы, например коммерческих строений, обычно берут пескобетон м300. Пропускать излишки энергии ветра мимо ветроколеса можно поворотом лопастей или их концов в сторону увеличения угла установки, выводом ветроколеса из-под ветра, уменьшением рабочей площади ветроколеса за счет наклона лопастей по потоку и т. д. Вводить добавочное аэродинамическое сопротивление возможно установкой на лопастях различных систем клапанов, жалюзи, форток и др.
Для ветроэлектрических агрегатов наибольшее распространение получило регулирование ветродвигателей поворотом лопастей или их концов. В качестве примера далее приведены отвлеченные аэродинамические характеристики быстроходного ветродвигателя при регулировании поворотом лопастей. Закономерное смещение моментных характеристик в сторону уменьшения числа модулей при увеличении угла установки показывает, что, поворачивая лопасти (или их концы), можно заставить ветродвигатель работать в широком диапазоне изменения скорости ветра при постоянном значении скорости вращения ветроколеса.
Для оценки перегрузочной способности ветродвигателя при работе на режимах регулирования нанесем кривые, характеризующие его работу при номинальной скорости вращения, но с различной величиной постоянно присоединенной нагрузки. Момент сопротивления, создаваемый генератором, представим так же, как и крутящий момент ветродвигателя в отвлеченных величинах, т.е. Таким образом, задавая различные постоянные значения, можно построить семейство параболических кривых, представляющих собой отвлеченные характеристики нагрузки генератора. Характеристику нагрузки, соответствующую номинальному значению крутящего момента.
|
