Los aerogeneradores aislados pueden dividirse principalmente en dos categorías en función de sus métodos de accionamiento: accionamiento no directo y accionamiento directo. A continuación se presenta una introducción detallada a estos dos métodos de accionamiento:
Sistema de generación de energía eólica sin accionamiento directo
Los sistemas de generación de energía eólica sin accionamiento directo utilizan principalmente cajas de engranajes para acelerar las turbinas eólicas y accionar los generadores asíncronos convencionales. Este tipo de sistema puede dividirse a su vez en aerogeneradores de paso fijo y aerogeneradores de paso variable en función del estado de conexión entre las palas del aerogenerador y el buje:
Aerogenerador de paso fijo: Cuando cambia la velocidad del viento, el ángulo de barlovento de las palas permanece invariable, y la conexión entre las palas del aerogenerador y el buje es fija. Este diseño tiene una estructura sencilla, pero la tasa de conversión de energía eólica es relativamente baja.
Turbina eólica de paso variable: Cuando cambia la velocidad del viento, las palas del aerogenerador pueden girar alrededor del eje central de las palas para ajustar el ángulo de barlovento, optimizando así la eficiencia de captación de energía eólica. Este diseño mejora la tasa de conversión de la energía eólica, pero su estructura es relativamente compleja.
Sistema de generación de energía eólica de accionamiento directo
El sistema de generación de energía eólica de accionamiento directo no tiene un dispositivo de transmisión por engranajes, y la turbina eólica acciona directamente el generador para generar electricidad. Este tipo de sistema suele utilizar generadores síncronos de imanes permanentes, que presentan las siguientes ventajas:
Alto rendimiento: Los generadores de imanes permanentes no requieren excitación eléctrica y pueden funcionar sin escobillas y sin pérdidas de excitación, lo que se traduce en un alto rendimiento.
Alta fiabilidad: Debido a la ausencia de componentes mecánicos de transmisión, como cajas de cambios, se reduce el número de puntos de fallo y se mejora la fiabilidad del sistema.
Bajo coste de mantenimiento: El sistema de generación de energía eólica de accionamiento directo tiene una estructura simple, fácil mantenimiento y reduce los costes de mantenimiento.
Alta densidad de potencia: Los imanes permanentes pueden aumentar la densidad de flujo magnético del entrehierro, mejorando así la densidad de potencia del motor.
Los sistemas de generación de energía eólica de accionamiento directo también presentan algunos inconvenientes:
La excitación no se puede regular: En el sistema de velocidad variable, el control de tensión constante no se puede lograr por el propio motor, y es necesario utilizar la regulación de tensión del condensador en serie o un método híbrido que combine imanes permanentes y excitación eléctrica.
Alto coste de inversión inicial: Debido al uso de componentes de alto rendimiento, como los generadores síncronos de imanes permanentes, el coste de inversión inicial de los sistemas de generación eólica de accionamiento directo es relativamente alto.
