Det finns naturligtvis många överväganden när du ställer upp ditt vindkraftverk hemma eller i ditt företag. Detta kan inkludera placeringen av din turbin, monteringshöjden på din turbin, hur många hinder det finns för vindflödet och många fler! En av de viktigaste övervägandena som TESUP inte har nämnt mycket tidigare är vikten av att minska vibrationerna i din turbin för att minska risken för skador i ditt vindturbinsystem och hålla din turbin igång under många år framöver. Det finns många anledningar till varför ett vindturbin kan vibrera och ännu fler sätt att stoppa denna vibration. Vi kommer att ta upp några av dessa i dagens blogg.
Hur är det med turbulens?
Så varför är vindkraftsvibrationer ett stort problem, hur bildas det och varför kan det orsaka skador på din turbin? Det finns några få huvudsakliga vibrationskällor i turbinerna. En särskilt uttalad vibrationskälla för bladförsedda horisontella turbiner (tänk liknande Magnum 5) är interaktionen mellan vinden och turbinbladen. När vinden passerar över bladen får den en sidledshastighet och börjar snurra och bildar virvelströmmar bakom bladet. Detta fenomen är mer känt som turbulens.
När virvelströmmarna bildas börjar förändringar i lufttrycket runt turbinbladen att utvecklas. Trycket faller i mitten av virvelströmmen vilket gör att bladet dras bakåt något mot virvelströmmens mitt. Virvelströmmen sprids sedan och tar bort trycket som just var närvarande, vilket gör att bladet fjädrar tillbaka till sitt ursprungliga läge. Eftersom själva bladen är gjorda av starka material studsar bladet tillbaka (likt en linjal som hålls över bordet och trycks ned). Denna tillbakafjädring orsakar små vibrationer i bladet som färdas genom turbinen.
En typ av bladlös turbin som omvandlar dessa virvelvibrationer till användbar rörelse. ( https://www.inceptivemind.com/vortex-bladeless-wind-turbines-generate-electricity-vibration/18413/ )
Balansering....
Dessa vibrationer orsakar i allmänhet inte mycket skada alls, potentiellt bara lossnar bultar i turbinfästet. För att undvika detta kontrollerar du bara att bultarna är åtdragna i din turbin med regelbundna underhållsintervall. En annan viktig orsak till några mer skadliga vibrationer är i balanseringen av turbinen. En balanserad turbin är en som har vikten av de snurrande komponenterna i turbinen jämnt och symmetriskt fördelad över de bärande komponenterna. Om en turbin inte är korrekt balanserad, med vikten av spinnande komponenter inte jämnt fördelad, kan den tunga sidan skrapa och slå mot andra komponenter.
Av denna anledning kan en obalanserad turbin vanligtvis upptäckas genom att höra ett periodiskt knackande ljud när din turbin snurrar, eller genom att snurra turbinen för hand och känna om det vid något tillfälle finns motstånd mot snurrandet. Obalans kan orsakas av att vindkraftverkens blad inte är identiska, även om de har samma totalvikt kan en skillnad i viktfördelning över bladets längd orsaka problem med balanseringen. Det första du bör kontrollera om du är orolig för att din turbin är obalanserad är att ingen av bladen uppvisar några skador, detta kan vara i form av stora repor eller kanske något som har fastnat på bladet.
Säkra skruvarna
En ojämn viktfördelning kan också orsakas av att något som snö lagt sig på vindkraftverkens blad. Här är ett utmärkt exempel från en TESUP-kund. Deras turbin är mycket tydligt ur balans, listar åt sidan. Denna obalans beror helt klart på att deras turbin är ojämnt täckt av lager av snö, med mer snö som lägger sig på ena sidan. Om denna turbin skulle snurra med denna nivå av obalans skulle vindkraftverkets lager och stödpelare troligen skadas, speciellt om vindturbinen snurrade i höga hastigheter.
Du har tur idag bloggläsare, eftersom ett TESUP-proffs har dykt upp och gett några expertråd om några av de vanligaste misstagen med balansering och hur du enkelt kan fixa dem! Den första är för alla kunder med en TESUP-turbin med horisontell axel, inklusive men inte begränsat till vindkraftsmodellerna Master X eller Magnum 5. Detta tips gäller bakänden på din turbin. Om mitten av turbinens bakaxel inte är korrekt i linje med rotoraxelns centrum (den som snurrar med bladen monterade på den) kommer turbinen att vara obalanserad. För att åtgärda detta, se till att skruvarna som fäster bakaxeln är säkra, utan att dra åt dem för hårt.
Monteringsfjädrar
Ett annat tips från TESUP-proffset är relevant för alla TESUPs vindkraftverk. Många kunder drar fördel av de högre vindhastigheterna på högre höjder och placerar sina turbiner på en hög monteringsstolpe (kan vara uppåt ca 6m i höjd). När vinden trycker på turbinen snurrar turbinen, vilket genererar användbar rotationsrörelse. Detta skjuter också vindturbinen bakåt med en mindre användbar rörelse bakåt och framåt. När turbinen trycks bakåt på en stor stolpe genereras ett stort moment på stolpen som böjer den bakåt som en stor fjäder och släpper den när vinden blåser av och på. Detta skapar några farliga vibrationer och kan skada din vindturbin och monteringsstolpe.
För att komma till rätta med detta bör din vindturbinstolpe stödjas av flera trådar säkrade i marken, som denna TESUP-kund! Om du är intresserad av att använda en monteringsstolpe för din turbin, kolla in denna officiella TESUP-stolpe! TESUP hoppas att den här bloggen hjälpte dig att felsöka några problematiska vibrationer i din turbin eller åtminstone informerade dig om några saker att se upp med!