VERTICAL AXIS WIND TURBINE WITH ADJUSTABLE BLADES

Abstract

It is researched the problem of energetic efficiency increasing of wind energy plant with vertical axis of rotation. For the solution of this problem it is proposed to use the adjustable blades. It is determined the optimal angle of attack of different wind velocities as a result of Navier–Stokes equations solution under different initial conditions (different values of attack angles and wind velocities). It is proposed the approach for the realization of control system of blade angle rotation based on PID-Controller. It is developed the algorism of adaptive PID-Controller. It is developed a Simulink model for this control system.

Досліджено проблему підвищення енергетичної ефективності вітроенергетичної установки з вертикальною віссю обертання. Для вирішення цієї проблеми пропонується використовувати лопаті з можливістю регулювання кута атаки. В результаті рішення рівнянь Нав'є–Стокса при різних початкових умовах (різних значеннях кутів атаки і швидкостей вітру), визначено оптимальний кут атаки при різних швидкостей вітру. Запропоновано підхід до реалізації системи управління кутом повороту лопаті на основі PID-контролера. Розроблено алгоритм адаптивного PID-контролера. Також для цієї системи управління розроблена модель в Simulink.

Исследована проблема повышения энергетической эффективности ветроэнергетической установки с вертикальной осью вращения. Для решения этой проблемы предлагается использовать лопасти с регулируемым углом атаки. В результате решения уравнений Навье–Стокса при различных начальных условиях (различных значениях углов атаки и скоростей ветра), определен оптимальный угол атаки при различных скоростей ветра. Предложен подход к реализации системы управления углом поворота лопасти на основе PID-контроллера. Разработан алгоритм адаптивного PID-контроллера. Также для этой системы управления разработана модель в Simulink.