Принцип работы турбины на машине: Принцип работы турбины на бензиновом двигателе

Можно ли ездить на неисправной турбине? —

Мы работаем. Звоните!

ЧТО МОЖЕТ БЫТЬ ПОЛЕЗНО ВАМ?

Полезные знания

12. 01. 2022

Какие риски ожидают при самостоятельном ремонте турбины

Турбокомпрессор – надежный механизм, однако со временем он, как и другие системы автомобиля, выходит из строя. Вы заметите “падение” наддува и тяги, двигатель станет быстрее перегреваться, во время его работы может слышаться свист, стук и даже вой. Опытный автовладелец быстро определит источник проблемы и, скорее всего, захочет осуществить ремонт турбины своими руками. С одной стороны, […]

Подробнее

10. 01. 2022

Почему свистит турбина – разбираем причины поломки

Иногда при работе турбокомпрессора слышится свист. Он может быть совершенно безопасен и не требовать ремонта. А может сигнализировать о наличии проблем.  Чтобы разобраться в природе и причинах свиста, давайте сначала вспомним о принципе работы турбины. А затем проанализируем, когда возникают нехарактерные звуки, о чем они сигнализируют и что с этим делать. Когда свист турбины не […]

Подробнее

05. 01. 2022

Виды турбин на автомобиле: в чем отличия

Все автомобильные турбокомпрессоры работают за счет использования энергии отработавших выхлопных газов. Принцип работы у них общий, а вот конструктивные особенности отличаются. Поэтому, прежде чем рассматривать типы турбин для авто, лучше сначала разобраться, как они функционируют. Это поможет понять отличия того или иного типа. Как работают турбины? Их устройство и принцип действия направлены на поступление в […]

Подробнее

12. 01. 2022

Какие риски ожидают при самостоятельном ремонте турбины

Турбокомпрессор – надежный механизм, однако со временем он, как и другие системы автомобиля, выходит из строя. Вы заметите “падение” наддува и тяги, двигатель станет быстрее перегреваться, во время его работы может слышаться свист, стук и даже вой. Опытный автовладелец быстро определит источник проблемы и, скорее всего, захочет осуществить ремонт турбины своими руками. С одной стороны, […]

Подробнее

10. 01. 2022

Почему свистит турбина – разбираем причины поломки

Иногда при работе турбокомпрессора слышится свист. Он может быть совершенно безопасен и не требовать ремонта. А может сигнализировать о наличии проблем.  Чтобы разобраться в природе и причинах свиста, давайте сначала вспомним о принципе работы турбины. А затем проанализируем, когда возникают нехарактерные звуки, о чем они сигнализируют и что с этим делать. Когда свист турбины не […]

Подробнее

05. 01. 2022

Виды турбин на автомобиле: в чем отличия

Все автомобильные турбокомпрессоры работают за счет использования энергии отработавших выхлопных газов. Принцип работы у них общий, а вот конструктивные особенности отличаются. Поэтому, прежде чем рассматривать типы турбин для авто, лучше сначала разобраться, как они функционируют. Это поможет понять отличия того или иного типа. Как работают турбины? Их устройство и принцип действия направлены на поступление в […]

Подробнее

как работает, устройство, признаки поломки и эксплуатация

На сегодняшний день современный автопром активно внедрил технологию использования турбинных двигателей, и теперь без них представить современный автомобиль уже немыслимо.

Но не все имеют полное представление о том как работает турбина у авто, преимуществах турбины, рациональности установки и использования.

Итак, рассмотрим принцип действия турбины:

Двигатель состоит из цилиндров, в которых сгорает топливо того или иного вида. Мощность прямо пропорционально зависит от количества цилиндров.

Турбина предназначена для ускорения подачи топлива в камеру сгорания, чем больше будет его сгорать, тем больше потребуется воздуха. Этого можно достичь с помощью такой конструкции как у турбин – улиткооборазной.

Максимальные обороты агрегата составляют 240000 оборотов в минуту, а двигатель, к примеру, развивает только 10000. Чем больше нагнетается воздуха, тем больше сгорает горючей смеси и увеличивается мощность, что приводит к увеличению скорости.

Как правильно эксплуатировать изделие:

• Монтаж катализатора осуществляется очень тщательно, во избежание появления трещин от механического воздействия;

• Необходимо систематическая замена фильтрующих элементов, с целью недопущения прямого попадания пыли, песка, грязи;

• Не рекомендуется длительное время ездить на повышенных оборотах, с целью недопущения перегрева и выхода со строя;

• Не допускать агрессивное использование турбины на дорогах городского значения, уберегая себя и других участников от дорожно-транспортных происшествий.

Новинкой стало использование двух турбин на одном двигателе, а моторы стали битурбированными. Сила «железного коня» увеличится вдвое, но есть и неприятный исход, так как при остановке нагнетателя, коленвал до полной остановки вращается без смазочной жидкости, что может привести в ускоренному износу.

Катализаторы устанавливаются абсолютно на все транспортные средства, и без того достаточно мощны. Владелец машины может в любой момент демонтировать ускоритель на любом сервисном центре.

Положительная сторона турбин:

• Быстрота ускорения и набора скорости, приёмистость;

• Уникальность звучания катализатора;

• Возможность самовыражения в кругу знакомых.

Отрицательная сторона:

• Повышенное потребление топлива;

• При отсутствии опыта шансы совершить аварию увеличиваются в несколько раз;

• За лихачество на дорогах существенные штрафные санкции.

Турбинный механизм состоит из: крыльчатки-турбины, вала, непосредственно корпуса. Инженеры часто употребляют такое слово как турболаг – это период (яма) между моментом нажатия на акселератор и нагнетанием воздуха турбиной.

С данной проблемой на сегодняшний день успешно борются путём монтажа в ускоритель двух клапанов: для нагнетания воздуха и для выпуска отработанных газов.

Ограниченный ресурс службы был продлён с помощью замены материала для изготовления шариков подшипника на керамику, способную выдерживать перепады температурных режимов, огромную частоту вращения, общая масса изделия снижена на 20 %.

С целью достижения максимального использования нагнетающегося воздуха, специалистами разработано устройство под названием интеркулер, задача которого состоит в том, чтобы охлаждать нагнетаемый воздух, тем самым повышая эффективность работы компрессора.

Автопрому известны компрессоры трёх видов: центробежный, роторный, двухвинтовой, которые отличаются системой подачи воздуха в мотор. Кулачковый вал применяется роторным и двухвинтовым компрессоры, а центробежный – крыльчатку.

Роторный компрессор имеет огромные габариты, и как правило размещён над двигателем, выступая за капот. Фанаты дрэгстеров и роддеров приобретают такие установки.

Двухвинтовой нагнетатель более практичен и компактен, но ввиду своей конструкции цена выше, чем у «братьев».
Центробежный катализатор эффективен и востребован, по сравнению с родственниками. Лёгок, компактен, практичен в установке в передней части мотора, заставляющий прохожих оборачиваться слыша такой прекрасный свист.

Признаки поломки агрегата:

Наличие белого дыма в выхлопной трубе автомобиля, резкое падение мощности, существенное потребление моторного масла двигателем – это первые симптомы, свидетельствующие о необходимости поездки на сертифицированный сервис технического обслуживания для устранения поломки и предотвращения появления новых.

Могут подлежать замене или профилактике: подшипники и уплотнительные кольца, пропускающие потоки масла, преобразующиеся в белый дым. Осуществлять демонтаж следует очень аккуратно и только всю турбину в сборе.

Подводя итог, следует отметить, что устанавливать или нет турбину решать конечно только собственнику транспорта, но учитывать указанные в статье рекомендации необходимо каждому, с целью недопущения возникновения ошибок и аварийности на дорогах.

Возвращение в будущее с автомобилем Chrysler Turbine 1963 года

Из майского выпуска журнала Car and Driver за 1989 год.

Некоторые парни утверждают, что могут видеть будущее, а я сам время от времени люблю щуриться, глядя на него. Но это маленькое приключение будет обратным, вроде того, как подойти к дульному концу и заглянуть в ствол, пытаясь понять, почему мы услышали хлопок, а потом ничего не вышло.

Старая корпорация «Крайслер» собиралась строить машины с газотурбинными двигателями, как только… черт возьми, чертовски скоро. То, что начиналось — в умах нескольких инженеров, вдохновленных изобретательностью Второй мировой войны — как мозговой штурм, который, возможно, сработает, в октябре 19 года превратилось в автомобильный прототип.53: Chrysler начал испытания серийного Plymouth 1954 года с турбиной. Шло десятилетие, все больше и больше прототипов турбин вылетало из инженерного отдела Крайслера на улицы Америки, где их снимали на пленку и фотографировали в каждой газете, журнале по механике и автомобильной книге страны. У «Дженерал Моторс» и «Форда» тоже были турбины, но «Крайслер», казалось, был впереди, ближе всего к тому дню, когда мы все будем кружить в автомобилях реактивного века, лишенных систем охлаждения, глушителей, поршней, клапанов, карбюраторов и необходимости для бензина. Они работали бы на керосине или дизельном топливе или, черт возьми, даже на водке, если бы вы были любителем вечеринок. Публицисты Chrysler на пресс-концерте дошли до того, что влили несколько драгоценных унций модных французских духов. Согласно отзывам, все, что он сделал, это придал выхлопу запах «пришедшего сюда».

Этот энтузиазм по поводу газовых турбин нарастал сам по себе, пока, наконец, будущее не начало терять свою туманность. 14 мая 1963 года в отеле Essex House в Нью-Йорке компания Chrysler представила газотурбинный автомобиль, который не был прототипом. Это был первый из 50 одинаковых гламурных автомобилей Ghia с мерцающим бронзовым кузовом, которые собирались давать в аренду обычным людям для поездок на работу, поездок по улицам или для того, что обычные люди делали с автомобилями. По словам Крайслера, единственная цель состояла в том, чтобы определить реакцию типичных американских водителей на автомобили с газотурбинным двигателем. Иными словами, подлинное исследование рынка, подразумевающее, что, если люди там будут достаточно тяжело дышать и давать другие признаки готовности подписывать чеки, скоро турбины могут быть в каждом дилерском центре Chrysler от моря до сияющего моря.

Конечно, это было тогда, а это сейчас, и на участке Честного Эла в вашем районе ровно ноль подержанных автомобилей Chrysler Turbine Cars с нулевым пробегом. Будущее, видимо, дало осечку. И в этот поздний день вашего автора отправляют в темную дыру с инструкциями отчитаться.

Мы идем по коридору главного здания полигона Chrysler в Челси, штат Мичиган. Желтовато-желтые металлические стены выглядят такими же свежими и без следов, какими я их помню, когда я впервые поставил крыло на место в качестве новичка-инженера Chrysler летом 19-го.63, всего через несколько дней после анонса Ghia Turbine Cars.

Мы поворачиваемся к вывеске с золотыми буквами на синем фоне, которая гласит: «Выставочный зал». Вид этого вызывает зуммер на чердаке моего разума. Я забыл про демонстрационный зал. Это было помещение размером с просторный гараж на одну машину, со стальными стенами и прочными промышленными дверями, ведущими в главный магазин. Выставочный зал предназначался для просмотра будущего. Любой прототип, настолько увеличенный, что он перестал работать в обычном цеху, отвозили в демонстрационный зал. Машины, настолько совершенные, что они не могли находиться снаружи без укрытия, направлялись внутрь. Стальные двери были закрыты.0003 нажал закрыл. Крышку сняли. И вот оно, вот и трепещи , будущее!

Но, как я уже сказал, сегодня мы смотрим на другой конец ствола. Дверь открывается, и я вхожу в 1963 год.

Я только что вернулся с обеда или что? Ничего не изменилось. Стены все еще светло-желтые, рабочие столы серые, ящики для инструментов красные. И Turbine Car по-прежнему совершенно гламурен, его стремительная форма полностью украшена сверкающим драгоценностями хромом и блестящей бронзой, как у какой-нибудь танцовщицы на Копакабане. Я чувствую, что должен свистнуть.

Как и все танцовщицы, эта выглядит немного потрепанной, если подойти ближе. У нее крошечные морщины на боках от дверей, которые хлопали в нее на парковках. Но она все еще знает, как принять позу.

Я видел много турбинных автомобилей в дни моей работы в Крайслере, кружащие вокруг инженерного комплекса, как рулившие Боинги, оставляя за собой теплое облако реактивного дыхания, которое кружилось вокруг моих лодыжек, когда они проезжали мимо. Однако, несмотря на их количество, они всегда были загадочными кораблями. Поймать одного на увеселительную прогулку было сложно: мне так и не удалось. Парни, работавшие в турбинной лаборатории, стояли особняком. Некоторые из моих друзей перевелись туда, когда программа была на подъеме. Как будто они вступили в секту. После этого они больше не разговаривали у кофейного автомата и больше не возвращались к обеденным столам в старой столовой. Слухи о специальных высокотемпературных материалах и достижениях в области повышения эффективности ходили по слухам инженеров, но я ни разу не слышал, чтобы кто-нибудь из турбинистов сказал хоть слово. Я тоже не помню, чтобы видел хоть одну улыбку.

Я спрашиваю об этом Джорджа Стечера. Можно сказать, что он один из оригинального состава: 39 лет в Chrysler, работал над турбинами до самого конца программы, до сих пор поддерживает их огонь. Сегодня утром он приехал в Челси, чтобы пережить это приключение.

О культе он говорит просто: «Джордж Хюбнер умел вдохновлять своих людей».

Да, Джордж Хюбнер, я помню, как он шагал по коридорам: высокий, чопорный, как генерал, германец в седых волосах и очках в стальной оправе, со всеми острыми складками и хрустящим воротничком — человек на миллион долларов. Проект турбины был его делом. С ним было невозможно спорить.

Стехер воспроизводит детали турбинных дней Chrysler, как если бы они произошли ранее на этой неделе. Всего, по его словам, было построено 55 таких автомобилей Ghia, 45 из них были взяты напрокат у избранных «клиентов». С 29 октября 1963 года, когда вышел из строя первый автомобиль, до 28 января 1966 года, когда был возвращен последний, 203 автомобилиста получили трехмесячный испытательный срок.

Автомобили были оформлены в Chrysler под руководством Элвуда П. Энгела, который тогда только что перешел из Ford. По силуэту машины Turbine выглядели как Thunderbirds того времени. Вероятно, так Энгель думал, что должен выглядеть четырехместный автомобиль. Кузова были изготовлены вручную в Италии и оснащены двигателями и шасси на заводе Chrysler в Гринфилде.

«В мире осталось девять», — говорит Стечер. «У Крайслера их три».

Винтажный сплетник 1960-х сказал, что автомобили были ввезены беспошлинно в течение ограниченного времени и в конечном итоге будут списаны, чтобы избежать уплаты пошлины. Недавно до меня дошли слухи о большом кладбище машин с турбинами в каком-то отдаленном уголке испытательного полигона. Стечер подтверждает слухи. Единственным спасением от налога было отправить их обратно в Италию или отдать в музеи в нерабочем состоянии. Шесть автомобилей отправились в музеи со снятыми двигателями и установленными на выставочных стендах. Но музейные коллекции, похоже, не вечны, и сейчас несколько машин с турбинами переходят в частные руки. По причуде налоговых правил, после пяти лет эксплуатации автомобили навсегда освобождаются от уплаты пошлины. Продавец Domino’s Pizza, Том Монаган, недавно приобрел для своей коллекции машину с турбиной, хотя кто-то опередил его в двигателе.

А что насчет кладбища? Элмер Кил, координатор испытательного полигона, кивает. «Мы резали их, ломали, сжигали. Я плакал, но мы должны были это сделать».

Однако он смеется над другим аспектом работы по утилизации. Когда время уничтожения приблизилось, сотрудники полигона начали угощаться несколькими сувенирами. Фаворитом была хромированная центральная часть колпаков колес. Это был чистый мотив Turbine, нечто в форме тарелки с внутренними плавниками. Из нее получилась отличная пепельница, и у многих курильщиков она стояла на столе. Затем в один прекрасный день, без предупреждения, все они исчезли. Никто не знал почему. Таможня США, может быть?

Нет. Бригада ночных уборщиков обнаружила, что пепельницы с внутренними ребрами неудобно чистить, поэтому они провели небольшую операцию по утилизации самостоятельно.

Я спрашиваю Штехера, почему турбины так и не были запущены в производство. Он говорит, что большие улучшения произошли быстро в первые дни, и оптимизм был повсюду. Но по мере того, как уровень техники приближался к приемлемому для легковых автомобилей уровню, прогресс начал тормозиться. Какое-то время выбросы NOx были огромными. Когда этот барьер был наконец преодолен, наступил энергетический кризис. Экономия топлива всегда была недостатком турбины, но пятнадцать лет разработки довели ее примерно до паритета с большими автомобилями с двигателем V-8 того времени — 17 или 18 миль на галлон за поездку, где-то там. Но когда напуганные кризисом покупатели автомобилей начали обращать внимание на импортные автомобили с расходом топлива 30 и 40 миль на галлон, оптимизм в отношении турбин поугас. В середине 19В 70-х годах компания Chrysler выиграла государственный контракт на разработку турбин на сумму 6,4 миллиона долларов. В начале 1980-х на стадии моделирования находилась даже компактная переднеприводная турбина. Но с точки зрения инженера-турбиниста будущее выглядело ужасно. Турбина может быть высокоэффективным двигателем при работе на постоянной скорости, как в самолете или на электростанции, но она прожорлива при движении с частыми остановками. Первоначальная привлекательность автомобилей заключалась в идеальной плавности хода и, скажем прямо, в новизне. Но тот сценарий, который не предвидели в те безумные послевоенные годы, оказался именно тем, что должен был осуществиться. Топливо должно было быть ограничено. Chrysler окончательно смирился с такой точкой зрения 19 апреля.81 и в последний раз выключил свет в Турбинной лаборатории.

Я достаточно хорошо помню жужжание турбины, но есть много оттенков жужжания. По шкале от Boeing до Cuisinarts я бы точно не вспомнил, где это подходит. Но теперь, когда зажигание включено, а лопасти раскручиваются до предела, я слышу порывы воздуха, это чистый Electrolux. Принеси ковер.

Стрелке тахометра требуется около трех секунд, чтобы подняться до холостого хода — при 22 000 об/мин. Вихрь пронзительный и воздушный, совершенно не подходящий для автомобиля. И вообще идеально подходит для фантастических путешествий.

Конечно, интерьер просто фантастический. Три циферблата с глубокими туннелями, сгруппированные, как пушки, указывают на меня через закрытое отверстие в приборной панели. Бронзовая кожа сочетается с любой поверхностью, кроме хрома. Яркая консоль с мотивом турбины простирается от брандмауэра до багажника, разделяя кабину пополам. На циферблате радио есть два символа гражданской обороны, каждый из которых представляет собой треугольник в круге, показывая, где настраиваться, когда коммуняки бросают большой. Тахометр показывает 60000 об/мин.

Стечер нервничает из-за двигателя. Он говорит, что температура на входе в турбину высока примерно на 75 градусов. Моя идея взлета на полной мощности в туманную даль испытательного полигона его ничуть не забавляет. Так что нам придется отправиться в круиз.

Мой мозг был вызван на тяжелую посредническую сессию между глазами, которые говорят «автомобиль», и ушами, которые твердят «Боинг». Уши знают о реактивных самолетах, знают, как свистит двигатель, и вскоре скорость набирает обороты. Турбинный автомобиль делает это так, как если бы двигатель не был связан с ведущими колесами. Круиз составляет слизь. Я нажимаю на педаль, и мы движемся вперед. Стрелка тахометра подскакивает на тысячи оборотов; спидометр кажется успокоительным.

Турбина Автомобильная жижа, скользкая, как чистый полиэстер. В этом была мистика. Без вибрации точно. Но и отталкивающий, потому что он так оторван от работы по поступательному движению — как старый Hydramatic, только в большей степени.

Забудьте все, что вы знаете об автомобилях. Турбина представляет собой двухкомпонентный двигатель. Свистящая часть — это секция компрессора, которая работает постоянно, увеличивая и уменьшая обороты в ответ на поток топлива, регулируемый ногой. Работа компрессора заключается в подаче горячего воздуха к силовой турбине, которая соединена с трансмиссией. Между компрессором и силовой турбиной нет никакой связи, кроме горячего ветра. Остановитесь на светофоре, и силовая турбина тоже остановится, горячий ветер будет дуть через лопасти, ожидая, когда вы отпустите тормоза и заправитесь взрывом.

Двигатель работает как собственный преобразователь крутящего момента, должен добавить, исключительно свободный. И это источник чувства разъединения. Chrysler использовал трехступенчатую автоматическую коробку передач без обычного гидротрансформатора, чтобы оживить движение по городу.

Стечер только что заметил, что этот не смещается. Неудивительно, что машина глохнет. Запчастей для турбинных автомобилей осталось не так много. Его лицо выражает разочарование владельца: «О нет! Что теперь?»

Ах, но нам не нужна передача для круиза. Кроме того, кому нужна коробка передач на самолете? Звук двигателя абсолютно убедителен. Вы знаете, как в «Боинге» вихрь струи плавно переходит в счастливую гармонию с напором наружного воздуха на крейсерской скорости? Когда мы приближаемся к скорости 0,1 Маха, Турбинный Автомобиль делает то же самое.

Мой голос становится хриплым, протяжным, и я чувствую побуждение сказать: «Это говорит ваш капитан».

Технические характеристики

Технические характеристики

1963 Турбинный автомобиль Chrysler

Тип автомобиля
Front-Engine, задний удар, 4-пассажир. регенеративная газовая турбина, железный корпус с алюминиевым компрессором, стальным рабочим колесом и турбинами из алюминиевого сплава
Power
130 л. с. @ 3600 об/мин на выходном валу
крутящий момент
425 фунт-фут @ Стоил на выходном валу

. : рычаги подвески/ведущая ось
Тормоза (передние/задние): 10,0-дюймовые чугунные барабаны/10,0-дюймовые чугунные барабаны
Шины: Goodyear бескамерные, 7,75 x 14

Колесная база
РАЗМЕРЫ : 110,0 дюйма
Длина: 201,6 дюйма
Ширина: 72,9 в
Высота: 53,5 в
Вес с бордюром: 3900 фунтов

C/D Результаты испытаний
60 миль в час: 13,2 секунды
. OpenWeb. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

Как работает ветряная турбина — текстовая версия

Сила ветра

Ветряные турбины используют ветер — чистый, бесплатный и широко доступный возобновляемый источник энергии — для выработки электроэнергии. На этой странице представлена ​​текстовая версия интерактивной анимации: Как работает ветряная турбина.

Как работает ветряная турбина

Ветряная турбина преобразует энергию ветра в электричество за счет аэродинамической силы лопастей ротора, которые работают как крыло самолета или лопасти винта вертолета. Когда ветер обдувает лопасть, давление воздуха на одной стороне лопасти уменьшается. Разница в давлении воздуха по обеим сторонам лопасти создает как подъемную силу, так и сопротивление. Подъемная сила больше, чем сопротивление, и это заставляет ротор вращаться. Ротор соединяется с генератором либо напрямую (если это турбина с прямым приводом), либо через вал и ряд шестерен (редуктор), которые ускоряют вращение и позволяют физически уменьшить генератор. Этот перевод аэродинамической силы во вращение генератора создает электричество.

Как работает ветряная электростанция

Ветряные электростанции производят электроэнергию за счет множества ветряных турбин, расположенных в одном месте. На размещение ветряной электростанции влияют такие факторы, как ветровые условия, окружающая местность, доступ к линиям электропередач и другие факторы размещения. В ветряной электростанции коммунального масштаба каждая турбина вырабатывает электроэнергию, которая поступает на подстанцию, где затем передается в сеть, где питает наши сообщества.

Передача инфекции

Линии электропередач передают электричество высокого напряжения на большие расстояния от ветряных турбин и других генераторов энергии в районы, где эта энергия необходима.

Трансформеры

Трансформаторы получают электроэнергию переменного тока при одном напряжении и повышают или понижают напряжение для подачи электроэнергии по мере необходимости. Ветряная электростанция будет использовать повышающий трансформатор для повышения напряжения (таким образом, уменьшая требуемый ток), что снижает потери мощности, возникающие при передаче больших токов на большие расстояния по линиям электропередач. Когда электричество достигает сообщества, трансформаторы снижают напряжение, чтобы сделать его безопасным и пригодным для использования зданиями и домами в этом сообществе.

Подстанция

Подстанция соединяет систему передачи с системой распределения, которая поставляет электроэнергию населению. Внутри подстанции трансформаторы преобразуют электроэнергию с высокого напряжения в более низкое напряжение, которое затем может быть безопасно доставлено потребителям электроэнергии.

Башня ветряной турбины

Башня, изготовленная из трубчатой ​​стали, поддерживает конструкцию турбины. Башни обычно состоят из трех секций и собираются на месте. Поскольку скорость ветра увеличивается с высотой, более высокие башни позволяют турбинам захватывать больше энергии и генерировать больше электроэнергии. Ветры на высоте 30 метров (примерно 100 футов) и выше также менее турбулентны.

Направление ветра

Определяет конструкцию турбины. Ветряные турбины, подобные показанной здесь, обращены к ветру, а подветренные — в сторону. Большинство наземных ветряных турбин коммунального масштаба являются ветряными турбинами.

Флюгер

Флюгер измеряет направление ветра и сообщается с приводом рыскания, чтобы правильно ориентировать турбину относительно ветра.

Анемометр

Анемометр измеряет скорость ветра и передает данные о скорости ветра на контроллер.

лезвия

Большинство турбин имеют три лопасти, изготовленные в основном из стекловолокна. Лопасти турбин различаются по размеру, но типичная современная наземная ветряная турбина имеет лопасти длиной более 170 футов (52 метра). Самая большая турбина — морская ветряная турбина GE Haliade-X с лопастями длиной 351 фут (107 метров) — примерно такой же длины, как футбольное поле. Когда ветер обдувает лопасть, давление воздуха на одной стороне лопасти уменьшается. Разница в давлении воздуха по обеим сторонам лопасти создает как подъемную силу, так и сопротивление. Подъемная сила больше, чем сопротивление, и это заставляет ротор вращаться.

Наземная турбина с редуктором

Трансмиссия турбины с редуктором состоит из ротора, главного подшипника, главного вала, редуктора и генератора. Трансмиссия преобразует низкоскоростное вращение ротора турбины (лопасти и узел ступицы) с высоким крутящим моментом в электрическую энергию.

Гондола

Гондола находится на вершине башни и содержит коробку передач, низкоскоростные и высокоскоростные валы, генератор и тормоз. Некоторые гондолы больше дома и для турбины с редуктором мощностью 1,5 МВт могут весить более 4,5 тонн.

Система рыскания

Привод рыскания поворачивает гондолу на ветряных турбинах, чтобы они оставались обращенными к ветру при изменении направления ветра. Для этого двигатели рыскания приводят в действие привод рыскания.

Ветряные турбины не требуют привода рыскания, потому что ветер вручную уносит ротор от него.

Система подачи

Система шага регулирует угол наклона лопастей ветряной турбины по отношению к ветру, контролируя скорость вращения ротора. Регулируя угол наклона лопастей турбины, система шага определяет, сколько энергии могут извлекать лопасти. Система шага также может «раскачивать» лопасти, регулируя их угол, чтобы они не создавали силы, которая могла бы вызвать вращение ротора. Оперение лопастей замедляет ротор турбины, чтобы предотвратить повреждение машины, когда скорость ветра слишком высока для безопасной работы.

Центр

Часть трансмиссии турбины, лопасти турбины входят в ступицу, соединенную с главным валом турбины.

Коробка передач

Трансмиссия состоит из ротора, главного подшипника, главного вала, редуктора и генератора. Трансмиссия преобразует низкоскоростное вращение ротора турбины (лопасти и узел ступицы) с высоким крутящим моментом в электрическую энергию.

Ротор

Лопасти и ступица вместе образуют ротор турбины.

Тихоходный вал

Часть трансмиссии турбины, низкоскоростной вал соединен с ротором и вращается со скоростью 8–20 оборотов в минуту.

Подшипник главного вала

Часть трансмиссии турбины, главный подшипник поддерживает вращающийся низкоскоростной вал и уменьшает трение между движущимися частями, чтобы силы от ротора не повреждали вал.

Высокоскоростной вал

Часть трансмиссии турбины, высокоскоростной вал соединяется с коробкой передач и приводит в движение генератор.

Генератор

Генератор приводится в движение высокоскоростным валом. Медные обмотки вращаются через магнитное поле в генераторе для производства электроэнергии. Некоторые генераторы приводятся в действие редукторами (показанными здесь), а другие представляют собой прямые приводы, в которых ротор присоединяется непосредственно к генератору.

Контроллер

Контроллер позволяет запускать машину при скорости ветра около 7–11 миль в час (миль в час) и выключает машину, когда скорость ветра превышает 55–65 миль в час. Контроллер выключает турбину при более высоких скоростях ветра, чтобы избежать повреждения различных частей турбины. Думайте о контроллере как о нервной системе турбины.

Тормоз

Турбинные тормоза не похожи на автомобильные тормоза. Тормоз турбины удерживает ротор от вращения после того, как он был отключен системой шага. Как только лопасти турбины останавливаются контроллером, тормоз удерживает лопасти турбины в неподвижном состоянии, что необходимо для технического обслуживания.

Морская ветряная турбина с прямым приводом

Турбины с прямым приводом упрощают системы гондол и могут повысить эффективность и надежность за счет устранения проблем с коробкой передач. Они работают, соединяя ротор напрямую с генератором для выработки электроэнергии.

Морской флюгер и анемометр с прямым приводом

Флюгер измеряет направление ветра и сообщается с приводом рыскания, чтобы правильно ориентировать турбину относительно ветра.

Анемометр измеряет скорость ветра и передает данные о скорости ветра на контроллер.

Система рыскания с прямым приводом

Электродвигатели рыскания приводят в действие привод рыскания, который вращает гондолы ветряных турбин, чтобы они оставались обращенными к ветру при изменении направления ветра.

Лопасти генератора с прямым приводом

Большинство турбин имеют три лопасти, изготовленные в основном из стекловолокна. Когда ветер обдувает лопасть, давление воздуха на одной стороне лопасти уменьшается. Разница в давлении воздуха по обеим сторонам лопасти создает как подъемную силу, так и сопротивление. Подъемная сила больше, чем сопротивление, и это заставляет ротор вращаться. Лопасти турбины GE Haliade X имеют длину 351 фут (107 метров) — примерно такую ​​же длину, как футбольное поле!

Система шага с прямым приводом

Система шага регулирует угол наклона лопастей ветряной турбины по отношению к ветру, контролируя скорость вращения ротора. Регулируя угол наклона лопастей турбины, система шага определяет, сколько энергии могут извлекать лопасти. Система шага также может «раскачивать» лопасти, регулируя их угол, чтобы они не создавали силы, которая могла бы вызвать вращение ротора. Оперение лопастей замедляет ротор турбины, чтобы предотвратить повреждение машины, когда скорость ветра слишком высока для безопасной работы.

Концентратор прямого привода

Лопасти турбины вставляются в ступицу, соединенную с генератором турбины.

Ротор с прямым приводом

Лопасти и ступица вместе образуют ротор турбины.

Генератор с прямым приводом

Генераторы с прямым приводом не используют редуктор для выработки электроэнергии. Они генерируют энергию, используя гигантское кольцо постоянных магнитов, которые вращаются вместе с ротором, производя электрический ток, проходя через стационарные медные катушки. Большой диаметр кольца позволяет генератору создавать большую мощность при вращении с той же скоростью, что и лопасти (8–20 оборотов в минуту), поэтому ему не нужен редуктор, чтобы разогнать его до тысяч оборотов. в минуту требуют другие генераторы.

Контроллер прямого привода

Контроллер позволяет запускать машину при скорости ветра около 7–11 миль в час (миль в час) и выключает машину, когда скорость ветра превышает 55–65 миль в час. Контроллер выключает турбину при более высоких скоростях ветра, чтобы избежать повреждения различных частей турбины. Думайте о контроллере как о нервной системе турбины.

Тормоз с прямым приводом

Турбинные тормоза не похожи на автомобильные тормоза. Тормоз турбины удерживает ротор от вращения после того, как он был отключен системой шага. Как только лопасти турбины останавливаются контроллером, тормоз удерживает лопасти турбины в неподвижном состоянии, что необходимо для технического обслуживания.