1. Vetrna turbina z navpično osjo s fiksno lopatico
Vendar pa vetrne energije ni mogoče stabilizirati, obremenitev vetrne turbine pa se ne bo spremenila. Ko hitrost vetra hitro narašča, se hitrost vetrne turbine ne more takoj sinhronizirati, razmerje hitrosti konice lahko pade pod 3,5, turbina na veter pa lahko trpi zaradi obratnega navora. Nestabilno delovanje; to se zgodi tudi takrat, ko se poveča obremenitev vetrne turbine in se hitrost zmanjša na razmerje hitrosti konice. Vetrna turbina bo hitreje padla zaradi hitrosti obremenitve, ko se bo hitrost vetra zmanjšala. To se lahko zgodi tudi. Zahteva po ozkem razponu vetra ali obremenitve je velik problem za vertikalne vetrne turbine z navpično osjo z fiksnimi lopaticami. Nezmožnost samo-zagona je prav tako pomembna pomanjkljivost vertikalnih vetrnih turbin z dvigalnim tipom s fiksnimi lopaticami, ki nalagajo številne omejitve.
2. Način nastavitve profila krila vetrne turbine za dviganje navpične osi
V vetrni turbini s horizontalno osjo se za prilagoditev spremembi hitrosti vetra uporabi metoda spremenljivega nagiba kota, prilagodi razmerje med hitrostjo in obremenitvijo vetra, zmogljivost delovanja pa se lahko izboljša s spremembo profila v navpični vetrni turbini. Tukaj je nekaj načinov za analizo profila in njegovih prednosti in slabosti:
1) Spremenite kot rezila glede na kot, ki ga določa program
Najbolje je uporabiti mikroprocesor za nadzor kota rezila, vendar ta članek ne obravnava uporabe mikroprocesorskega krmiljenja za obravnavo le kota rezila z najenostavnejšo mehansko metodo.
Za nastavitev udarnega kota se uporablja kot kamere ali ekscentrično kolo. Rezilo ima os rotacije rezila v vzdolžni smeri rezila. Rezilo je nameščeno na nosilec noža vetrnega kolesa skozi vrtljivo gred noža, povezovalna palica pa potegne rezilo, da se vrti, in povezovalno palico nadzira odmikač ali ekscentrično kolo. Opremljen je tudi z napravo, ki poganja vetro, za krmiljenje odmikača z vetrom. Odmikalo je zasnovano v skladu s predpisanim regulacijskim zakonom, tako da se lopatice tečejo v različnih položajih in se obrnejo na vnaprej določen kot.
Ta vetrna turbina je samostojna in lahko deluje v širokem razponu hitrosti vetra.
Pomanjkljivost je, da je rotacijski kot noža pri vsakem položaju fiksiran glede na smer vetra, ne glede na hitrost vetra, ima pa visoko konverzijsko učinkovitost samo za načrtovano hitrost vetra, pri drugih hitrostih vetra pa kot rezila. Napad ni nujno optimalen, v normalnem primeru Noži ne bi smeli bistveno nihati med obratovanjem, zato je ta fiksno nihajno pravilo takšno, da pri večjih hitrostih vetra ni mogoče doseči velike učinkovitosti pretvorbe.
Strukturne pomanjkljivosti: kompleksna struktura, velika mehanska obraba, neprimerna za težka okolja in hrup.
2) Uporabite veter in blok za nadzor kota rezila
Prednost tega pristopa je, da je lahko vetrna turbina samostojna in lahko deluje pri nizkih hitrostih vetra pri visokih hitrostih vetra.
Pomanjkljivost je, da ko se rezilo premakne na območje, ki je blizu 90 stopinj ali 270 stopinj, se rezilo niha v položaj med obema stranema droga, v položaju v smeri vetra, in ni dvigala in samo upora. Še več, ko se razmerje hitrosti konice poveča, je rezilo v območju vetra; če rezilo lahko niha v območju ± 15 stopinj, najvišje razmerje vrtilne frekvence rezila ne presega 4, ker razmerje vrtilne frekvence presega 4, rezila pa so v položaju za vetro za celotno vrtenje rotorja. Ni upora za dviganje, tudi če ni obremenitve, se hitrost ne bo povečala. Torej, če je območje nihanja noža več kot ± 15 stopinj, se izkoristek vetrne turbine vetrne turbine znatno zmanjša. Če je območje nihanja nožev manj kot ± 15 stopinj, bo zmožnost samohodnega zagona vetrne turbine slaba.
Prednosti s strukturnega vidika so: enostavna struktura, minimalni par gibanja, enostavna obdelava, namestitev in vzdrževanje. Pomanjkljivost je, da bo pogost vpliv na blok verjetno povzročil škodo na komponenti in hrup.
3) Uporaba vetra in centrifugalnih zaustavitev za nadzor kota rezila
4) Uporaba vetra in centrifugalnih zaustavitev za nadzor kota rezila
3, z uporabo vetra in centrifugalne sile, ki neposredno nadzorujejo kot rezila
Strukturno gledano je mehanizem preprost, gibalni par pa ima le rezilo in nosilec vetrobranskega kolesa, ki je povezan z ležajem, ki je zanesljiv pri delovanju, enostaven za obdelavo in montažo, enostavno mazanje in tesnjenje, nizka cena in predvsem ne potrebuje vzdrževanja. Ko vetrna turbina teče, ravnotežje vetra in centrifugalne sile nadzoruje kot nihanja noža in ne pritiska na prestavno ročico in ni hrupa.
Vendar pa ta rešitev zahteva, da ima rezilo majhen vztrajnostni moment, ki zahteva veliko izbiro materiala in konstrukcijsko zasnovo.
da povzamem
Zgoraj opisane metode preproste kontrole zračnega krila so izboljšale zmogljivost vetrne turbine za dvigovanje vertikalne osi, lahko se začne nižja hitrost vetra, razmerje vrtilne hitrosti pa presega 1, da ima moč. Primernejša sta dva načina krmiljenja kota rezila z uporabo vetra in centrifugalnega bloka ter kotom neposrednega krmiljenja rezila z uporabo vetra in centrifugalne sile. Prva težava je v tem, da je proizvodnja zapletena in da je obseg vzdrževanja velik, zadnji problem pa je, da je strošek lahkega rezila visok.
Vendar te metode ne morejo rešiti problema omejevanja hitrosti vetrne turbine, ko je hitrost vetra visoka. Za velike in srednje vetrne turbine je še vedno treba spremeniti profil za nadzor hitrosti vetrnega kolesa, ki je končni način vetrne turbine dvigala za vertikalno os.
