Vindmøllens generator omdanner mekanisk energi til elektrisk energi.
Vindmølle-generatorer er noget usædvanlige i forhold til andre generatorer, der er tilsluttet elnettet. En af grundene er, at denne generatortype er tilpasset en effektkilde (vindmøllens rotor), som leverer meget varierende mekanisk effekt (moment).
Disse sider forudsætter, at du kender til grundbegreberne i elektricitet, elektromagnetisme og vekselstrøm. Hvis ordene volt (V), fase, trefaset, frekvens eller Hertz (Hz) lyder fremmede, bør du først læse i håndbogen om vekselstrøm, trefaset vekselstrøm, elektromagnetisme og induktion, før du fortsætter med de følgende sider.
Vi kan se ventilatorens finner bevæge sig inden i denne generator. De er placeret for enden af rotoren, som er skjult inden i den skinnende magnetstålcylinder, som kaldes stator. Den radiatorlignende overflade afkøler generatoren. På en virkelig generator er det svært at se detaljerne tydeligt. Derfor vil vi skille en generator ad, og lave nogle forenklede modeller på de næste sider.
Spændingsniveau
På store vindmøller (over 100-150 kW) genererer vindmøllen typisk 690 V trefaset vekselstrøm. Strømmen sendes herefter gennem en transformer, der normalt står ved siden af vindmøllen eller inde i tårnet. Her øges spændingen til mellem 10.000 og 30.000 volt afhængig af standarden for det lokale elnet.
Store fabrikanter kan levere både 50 Hz vindmøller (som passer til elnettet de fleste steder i verden) og 60 Hz vindmøller (som passer til det amerikanske elnet).
Kølesystem
Generatorer har brug for køling, når de arbejder. På de fleste vindmøller klares dette ved at indkapsle generatoren i en luftkanal, hvor en elektrisk ventilator luftkøler den. Nogle få fabrikanter bruger vandkølede generatorer. Vandkølede generatorer fylder mindre og giver nogle effektivitetsfordele, men de kræver samtidig en køler indbygget i nacellen til at slippe af med varmen fra væskekølingen.
Generatorstart og -stop
Hvis man tilsluttede (eller frakoblede) en stor vindmølle til elnettet ved at tænde/slukke på en almindelig kontakt ville man højest sandsynligt ødelægge både generator, gearkasse og strømmen i nabolaget.
Du vil lære mere om, hvordan det problem løses på siden om strømkvalitet.
Valg af generator og nettilslutningsløsning
Vindmøller kan bygges med enten synkrone eller asynkrone generatorer og med forskellige former for direkte og indirekte nettilslutning.
Direkte nettilslutning betyder, at generatoren er direkte forbundet med et (normalt 3-faset) vekselstrømsnet.
Indirekte nettilslutning betyder, at strømmen fra vindmøllen løber gennem en række elektriske komponenter, som sikrer, at strømmen er i fase med nettet. Med en asynkron generator med direkte nettilslutning sker dette automatisk.