O termo velocidade variável indica que essas turbinas eólicas são estruturadas para suportar e executar com precisão em diferentes velocidades de vento. Turbinas eólicas de velocidade variável manter o desempenho aerodinâmico ideal permitindo que a velocidade do gerador/rotor varie proporcionalmente com a velocidade do vento. Isso significa que a turbina pode ajustar sua velocidade entre a velocidade de corte e a velocidade nominal, mantendo um TSR (Tip Speed Ratio) constante.
Essa capacidade de se adaptar a condições de vento em mudança ajuda a maximizar a eficiência da operação da turbina. Para manter uma velocidade constante do gerador/rotor acima da velocidade nominal, é crucial controlar ativamente o torque.
Diferentes tipos de geradores são usados em turbinas eólicas de velocidade variável devido a vários fatores. Um deles é o gerador de indução duplamente alimentado (DFIG). O gerador de indução de rotor enrolado é outro tipo que permite velocidade variável, mantendo uma potência de saída fixa.
Características das turbinas eólicas de velocidade variável
Algumas características principais das turbinas de velocidade variável são:
- A implementação de sistemas de velocidade variável pode significativamente aumentar o potencial de absorção de energia durante operações de carga parcial.
- Este sistema pode usar um gerador síncrono ou um gerador de indução.
- Pode função sem engrenagens, resultando em custos reduzidos.
- Com uma turbina eólica de velocidade variável, a velocidade do gerador ou rotor pode variar em proporção à velocidade do vento.
Veja também: 2 tipos de turbina eólica de eixo vertical
Diferenças entre turbinas eólicas de velocidade variável e de velocidade fixa
Em contraste com uma turbina de velocidade variável, uma turbina fixa mantém uma velocidade rotacional consistente do gerador ou rotor, independentemente da velocidade do vento. A taxa de velocidade da ponta muda com a velocidade do vento e a aerodinâmica do rotor é ótima apenas em uma velocidade de vento específica. O torque do gerador é determinado apenas pelo gerador de indução.
- As turbinas eólicas de velocidade fixa só atingem a eficiência máxima a uma velocidade de vento específica, enquanto turbinas eólicas de velocidade variável atingem a máxima eficiência em uma faixa mais ampla de velocidades do vento.
- Turbinas eólicas de velocidade variável têm controle sobre a potência reativa, enquanto as de velocidade fixa não têm nenhum controle.
- Harmônicos são gerados por conversores eletrônicos em turbinas de velocidade variável, mas nenhum é gerado em turbinas de velocidade fixa.
- As turbinas de velocidade fixa têm controle de nível de tensão, eliminando assim quedas de tensão. Em fixas em modo direto, altas correntes de partida são produzidas, causando uma queda de tensão.
- Turbinas variáveis melhoram a estabilidade da tensão, mas turbinas de velocidade fixa enfrentam variações de tensão e oscilações devido a variações no vento.
- Níveis transitórios limitados em turbinas variáveis enquanto turbinas fixas enfrentam transientes durante a partida e a parada devido aos capacitores de derivação.
- Turbinas de velocidade variável têm variações de frequência melhoradas. Devido à queda ou aumento repentino do vento na rede autônoma, turbinas fixas sofrem variações.
Recomendado: O que é turbina eólica de eixo vertical (VAWT)?
