IWE an der TU München | Karteikarten & Zusammenfassungen

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TESTE DEIN WISSEN

Windmills

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TESTE DEIN WISSEN

- Goal: maximize torque 

- Low rotational speed, high rotor solidity, more blades

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Wind turbuines

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Goal: maximize power capture

- Generally higher rotational speed and less solidity Wind turbine configuration dependent upon control mechanisms

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2 blades – 3 blades: 


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  • Similar power coefficient, 3 little higher 
  • 2 blades are cheaper 
  • Maybe trend -> off shore 2 blades 

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Upwind vs Downwind


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Upwind: 

• Active yaw is needed

 • Quite stiff blades are needed (tower clearance) 


Downwind:

 • Very-flexible blades are possible 

• Self-realignment to varying wind direction (untwist tower cable?) 

• Strong tower shadow: power fluctuations and fatigue issue (<- most important point) 

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Gearbox 


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Gearbox often the most fragile part 

  • Need for front bearing and after bearing ( sometimes too expensive) 
  • Very low rotation speed in the input -> high speed on the output 
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Breaks


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Breaks:

  • Mechanical breaks are to small fort he energy
  • Can be located in front (low speed- high torque)  or after the gearbox ( high speed- lower torque) 
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Nacelle


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Nacelle:

First impression, public option

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yaw drive 

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TESTE DEIN WISSEN
  • Control orientation of the rotor to the wind
  •  Unwind power cable
  • Upwind necessary, downwind not


Every blade has a different angel: 

  • Controlling the loads
  • Controlling the forces between and the upward blade and the downward blade 
  • 10° / half round is enough 
  • Sometimes 3x pendling -5° –  +5° in a round 
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Hydraulic pitch actuators:


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Hydraulic pitch actuators:

  •  Linear drivers to force rotation (pitch) 
  • Accumulator as back-up (pressurized fluid) 
  • Rotating frame hydraulic actuators (rotor) require energy supplied by a power unit placed in the nacelle (non rotating): slip ring needed • Inherent individual blade pitch capability
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Electric pitch motors: 


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TESTE DEIN WISSEN

Electric pitch motors:

  • Gear wheel on inside of bearing (tooth wheel) used to rotate blade (pitch) 
  •  Battery or capacitors as back-up during emergencies (need pitch to brake rotor) 
  •  Rotating frame (rotor) slip rings necessary to power motors
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TESTE DEIN WISSEN

Vertical axis turbines:


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Vertical axis turbines:

  •  Typically lower efficiency than horizontal axis turbines 
  •  Renewed interest for offshore floating applications
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Capaticity Factor:


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Gegenüberstellung von im Peak erzeugbarer Energie auf den gesamten betrachteten Zeitraum vs tatsächlich produzierter Energie im Zeitraum.

Stillstandzeiten werden deutlich.

Erneuerbare Energien sehr viel geringer Faktor im vgl mit Konservativen.

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  • 8254 Studierende
  • 335 Lernmaterialien

Beispielhafte Karteikarten für deinen IWE Kurs an der TU München - von Kommilitonen auf StudySmarter erstellt!

Q:

Windmills

A:

- Goal: maximize torque 

- Low rotational speed, high rotor solidity, more blades

Q:

Wind turbuines

A:

Goal: maximize power capture

- Generally higher rotational speed and less solidity Wind turbine configuration dependent upon control mechanisms

Q:

2 blades – 3 blades: 


A:
  • Similar power coefficient, 3 little higher 
  • 2 blades are cheaper 
  • Maybe trend -> off shore 2 blades 

Q:

Upwind vs Downwind


A:

Upwind: 

• Active yaw is needed

 • Quite stiff blades are needed (tower clearance) 


Downwind:

 • Very-flexible blades are possible 

• Self-realignment to varying wind direction (untwist tower cable?) 

• Strong tower shadow: power fluctuations and fatigue issue (<- most important point) 

Q:

Gearbox 


A:

Gearbox often the most fragile part 

  • Need for front bearing and after bearing ( sometimes too expensive) 
  • Very low rotation speed in the input -> high speed on the output 
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Q:

Breaks


A:

Breaks:

  • Mechanical breaks are to small fort he energy
  • Can be located in front (low speed- high torque)  or after the gearbox ( high speed- lower torque) 
Q:

Nacelle


A:

Nacelle:

First impression, public option

Q:

yaw drive 

A:
  • Control orientation of the rotor to the wind
  •  Unwind power cable
  • Upwind necessary, downwind not


Every blade has a different angel: 

  • Controlling the loads
  • Controlling the forces between and the upward blade and the downward blade 
  • 10° / half round is enough 
  • Sometimes 3x pendling -5° –  +5° in a round 
Q:

Hydraulic pitch actuators:


A:

Hydraulic pitch actuators:

  •  Linear drivers to force rotation (pitch) 
  • Accumulator as back-up (pressurized fluid) 
  • Rotating frame hydraulic actuators (rotor) require energy supplied by a power unit placed in the nacelle (non rotating): slip ring needed • Inherent individual blade pitch capability
Q:

Electric pitch motors: 


A:

Electric pitch motors:

  • Gear wheel on inside of bearing (tooth wheel) used to rotate blade (pitch) 
  •  Battery or capacitors as back-up during emergencies (need pitch to brake rotor) 
  •  Rotating frame (rotor) slip rings necessary to power motors
Q:

Vertical axis turbines:


A:

Vertical axis turbines:

  •  Typically lower efficiency than horizontal axis turbines 
  •  Renewed interest for offshore floating applications
Q:

Capaticity Factor:


A:

Gegenüberstellung von im Peak erzeugbarer Energie auf den gesamten betrachteten Zeitraum vs tatsächlich produzierter Energie im Zeitraum.

Stillstandzeiten werden deutlich.

Erneuerbare Energien sehr viel geringer Faktor im vgl mit Konservativen.

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