Tecnologia / Guida ingegneristica
Inerzia, accelerazione ed energia rotazionale del rotore eolico
L'inerzia del rotore descrive la distribuzione della massa attorno a un asse specificato. È diversa dalla massa totale, dalla capacità di accumulo elettrico e da una dichiarata capacità di regolare una rete elettrica. Utilizzare un modello fisico definito prima di interpretare un valore di energia rotazionale.
La stessa massa può dare valori diversi di inerzia rotazionale.
La distanza dall'asse entra nel calcolo. Ciò rende essenziali la geometria e l'identità dell'assieme ancor prima di considerare la coppia, la velocità o l'erogazione elettrica.
01 / Inerzia
La distribuzione della massa è importante per la rotazione.
Per masse puntiformi rispetto a un asse fisso, I = Σmr², dove ogni r è la distanza perpendicolare da tale asse.
Per masse puntiformi rispetto a un asse fisso, I = Σmr², dove ogni r è la distanza perpendicolare da tale asse. L'inerzia si esprime in kg·m². Una pala o un rotore continuo richiede una rappresentazione della sua effettiva distribuzione di massa anziché una singola massa collocata arbitrariamente.
Come confronto illustrativo tra masse puntiformi, 2 kg a 0.5 m danno 0.5 kg·m²; gli stessi 2 kg a 1 m danno 2 kg·m². Questi esempi inventati non rappresentano una pala né una variazione di massa raccomandata.
02 / Ambito di assemblaggio
Il diametro del rotore non fornisce inerzia.
L'assieme valutato può includere pale, mozzo e altre parti rotanti entro il perimetro dichiarato.
L'assieme valutato può includere pale, mozzo e altre parti rotanti entro il confine dichiarato. La sua inerzia dipende dalla distribuzione di tali masse, non soltanto dal diametro nominale o dalla potenza nominale in kW.
L'inerzia di un componente e quella dell'assieme completo richiedono l'indicazione dei rispettivi assi e delle relative configurazioni. I valori riferiti ad assi diversi o a insiemi diversi di parti incluse non possono essere combinati senza un modello meccanico definito.
03 / Accelerazione
La coppia netta determina la variazione del movimento.
Per un corpo rigido con inerzia fissa che ruota attorno a un asse fisso, T_net = Iα.
Per un corpo rigido con inerzia fissa che ruota attorno a un asse fisso, T_net = Iα. L'accelerazione angolare α è in rad/s². La coppia netta è la somma delle coppie per quel sistema, non automaticamente la coppia di un generatore o un singolo contributo resistente.
La relazione spiega perché due inerzie diverse possono rispondere in modo differente alla stessa coppia risultante. Non fornisce un tempo di avvio MARSTON, una risposta del controllo o la coppia generata dal vento che agisce sul rotore effettivo.
04 / Energia
L'energia cinetica rotazionale è una grandezza meccanica.
Per lo stesso modello ad asse fisso, E_rot = 0.5Iω², con ω in rad/s e l'energia in joule.
Per lo stesso modello ad asse fisso, E_rot = 0.5Iω², con ω in rad/s e l'energia in joule. In un modello ipotetico con I = 4 kg·m² e ω = 10 rad/s, l'energia rotazionale è 200 J; a 20 rad/s è 800 J.
L'esempio mostra la relazione con il quadrato della velocità. Non stabilisce alcuna velocità consentita del rotore, inerzia del prodotto o energia elettrica disponibile. Il modello meccanico e il suo stato devono rimanere espliciti ogni volta che viene presentata una quantità di energia.
05 / Erogazione di energia elettrica
L'energia accumulata nella rotazione non costituisce una funzione di alimentazione autonoma.
L'erogazione di energia elettrica mentre la rotazione varia coinvolge il generatore, la conversione e i vincoli operativi.
Erogare energia elettrica mentre la rotazione varia coinvolge il generatore, la conversione e i vincoli operativi. Un calcolo della sola energia di rotazione non determina un percorso di scarica controllato, una durata utile o la capacità di alimentare un particolare carico elettrico.
Inoltre, non può dimostrare capacità di formazione della rete, di avviamento da rete disalimentata o di alimentazione di riserva. Utilizza il guida alle modalità del convertitore e le evidenze dell'effettiva integrazione di quelle funzioni separate; non si sottintende alcun prodotto di accumulo a marchio proprio.
06 / Registro ingegneristico
Mantieni associati la grandezza e il suo scopo.
Un registro dell'inerzia dovrebbe indicare il gruppo, l'asse, la revisione delle proprietà di massa e il modello o la base di misura.
Una scheda dell'inerzia dovrebbe indicare il gruppo, l'asse, la revisione delle proprietà di massa e la base modellistica o di misura. Un confronto dinamico richiede inoltre la coppia e lo stato operativo rappresentati. Specifica a quale domanda deve rispondere il calcolo.
Questa pagina è distinta dal bilancio della potenza all'albero: Coppia × velocità Descrive la potenza in un'interfaccia, mentre l'inerzia e l'energia rotazionale descrivono il movimento e lo stato dell'assemblaggio definito. Non sono fornite procedure di bilanciamento, aggiunta di massa o regolazione della velocità.
Prosegui la verifica con Coppia di cogging del generatore eolico e avviamento del rotore.
Prosegui la verifica con Cuscinetti del generatore eolico e percorso dei carichi meccanici.
Prosegui la verifica con Coefficiente di potenza delle turbine eoliche, limite di Betz e potenza erogata.
Informazioni generali: OpenStax: Inerzia e energia cinetica rotazionale · OpenStax: coppia risultante e accelerazione angolare attorno a un asse fisso. Questi riferimenti spiegano concetti del settore; sono distinti dai documenti MARSTON di prodotto e di progetto applicabili.
Prepara le informazioni per questa valutazione.
Usa la lista di controllo per organizzare i dati di progetto. Segnala gli elementi non disponibili e conserva i riferimenti ai documenti.
| Voce da esaminare | Informazioni da fornire | Scopo |
|---|---|---|
| Confine dell'assieme | Parti rotanti incluse e configurazione | Identifica il sistema. |
| Asse e geometria | Asse di rotazione e distribuzione della massa di riferimento | Interpreta correttamente l'inerzia. |
| Stato dinamico | Coppia netta, assunzioni di modello fisso e movimento. | Separa l'accelerazione dalla coppia di un componente. |
| Definizione di energia. | inerzia, velocità angolare e unità. | Considerare l'energia cinetica come energia meccanica. |
| Ambito elettrico | Conversione effettiva ed evidenze relative al funzionamento consentito | Evitare di dedurre funzioni di accumulo o di rete. |
Domande ingegneristiche.
L'inerzia è la stessa cosa della massa?
No. Dipende da come la massa è distribuita attorno all'asse indicato.
Il diametro del rotore può determinarne l'inerzia?
No. Sono necessari anche l'effettiva distribuzione della massa e l'assieme incluso.
La coppia netta è sempre uguale alla coppia del generatore?
No. La coppia netta si riferisce all'intero sistema meccanico definito.
Il valore di 800 J descrive un rotore MARSTON?
No. È il risultato di un modello ad asse fisso esplicitamente ipotetico.
L'energia di rotazione dimostra la capacità di alimentazione di riserva?
No. L’erogazione elettrica, i controlli e i vincoli operativi richiedono ciascuno riscontri specifici.
Posso modificare la massa del rotore utilizzando questa guida?
No. L'esempio non fornisce alcuna istruzione di modifica o bilanciamento.
Richiesta tecnica
Porta le informazioni di progetto al confronto tecnico.
L'inerzia del rotore descrive la distribuzione della massa attorno a un asse specificato. Condividi le informazioni disponibili e l'ambito delle apparecchiature che desideri sottoporre a verifica nell'offerta tecnica.