ระบบขับเคลื่อนแบบ Yaw

ชุดขับการหมุน (Yaw Drive)เป็นส่วนประกอบสำคัญของระบบการหมุนของกังหันลมแกน แนวนอน เพื่อให้แน่ใจว่ากังหันลมผลิตพลังงานไฟฟ้า ได้สูงสุด ตลอดเวลา ชุดขับการหมุนจึงใช้ในการรักษาให้ใบพัดหันเข้าหาลมขณะที่ทิศทางลมเปลี่ยนแปลงไป ซึ่งใช้ได้เฉพาะกับกังหันลมที่มีใบพัดแกนแนวนอน เท่านั้น กังหันลมจะมีข้อผิดพลาดในการหมุน (Yaw Error) หากใบพัดไม่อยู่ในแนวเดียวกับลม ข้อผิดพลาดในการหมุนหมายความว่าพลังงานจากลมส่วนใหญ่จะไหลผ่านพื้นที่ใบพัดน้อยลง (พลังงานที่ผลิตได้จะแปรผันโดยประมาณตามค่าโคไซน์ของข้อผิดพลาดในการหมุน)
ประวัติศาสตร์
เมื่อกังหันลมในศตวรรษที่ 18 มีคุณสมบัติในการปรับทิศทางใบพัดโดยการหมุนของห้องเครื่องกลไกการขับเคลื่อนที่สามารถสร้างแรงบิดในการหมุนนั้นจึงเป็นสิ่งจำเป็น ในช่วงแรกกังหันลมใช้เชือกหรือโซ่ที่ยื่นจากห้องเครื่องลงสู่พื้นดิน เพื่อให้สามารถหมุนห้องเครื่องได้โดยใช้พลังงานจากมนุษย์หรือสัตว์
นวัตกรรมทางประวัติศาสตร์อีกอย่างหนึ่งคือใบพัดท้าย (fantail ) อุปกรณ์นี้เป็นใบพัดเสริมที่มีใบพัดหลายใบและตั้งอยู่ด้านท้ายลมของใบพัดหลัก ด้านหลังห้องเครื่อง(nacelle ) โดยทำมุม 90° (โดยประมาณ) กับระนาบการกวาดของใบพัด หลัก ในกรณีที่ทิศทางลมเปลี่ยนไปใบพัดท้ายจะหมุนและส่งกำลังเชิงกลผ่านเกียร์ (และผ่านการจับคู่ขอบเฟืองกับเฟืองเล็ก ) ไปยังหอคอยของกังหันลมผลของการส่งกำลังดังกล่าวคือการหมุนของห้องเครื่องไปในทิศทางของลม ซึ่ง หาก ใบพัดท้ายไม่หันหน้าไปทางลมก็จะหยุดหมุน (กล่าวคือห้องเครื่องจะหยุดอยู่ที่ตำแหน่งใหม่) [ 1 ]
ระบบขับเคลื่อนการหมุนสมัยใหม่ แม้ว่าจะควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์และติดตั้งมอเตอร์ไฟฟ้า ขนาดใหญ่ และเกียร์ทดรอบแบบเฟืองดาวเคราะห์ แต่ก็ยังมีความคล้ายคลึงกับแนวคิดกังหันลม แบบเก่าอยู่มาก
ประเภท
ประเภทหลักของระบบขับเคลื่อนแบบหมุนรอบแกนตั้งมีดังนี้:
- ระบบ ขับเคลื่อนการหมุน ด้วยไฟฟ้า : นิยมใช้ในกังหันลมสมัยใหม่ เกือบทุก รุ่น
- ระบบ ขับเคลื่อนการหมุน ด้วยไฮดรอลิก : แทบไม่ได้ใช้แล้วในกังหันลมสมัยใหม่
ส่วนประกอบ

เกียร์บ็อกซ์
ชุดเกียร์ของระบบขับเคลื่อนการหมุนรอบแกนตั้งเป็นส่วนประกอบที่สำคัญมาก เนื่องจากต้องรับมือกับแรงบิด มหาศาล ในขณะที่ต้องการการบำรุงรักษา น้อยที่สุด และต้องทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือตลอดอายุการใช้งานของกังหันลม (ประมาณ 20 ปี) ชุดเกียร์ของระบบ ขับเคลื่อนการหมุนรอบแกนตั้งส่วน ใหญ่มีอัตราส่วนกำลังอินพุตต่อกำลังเอาต์พุตอยู่ในช่วง 2000:1 เพื่อสร้างแรงบิดมหาศาลที่จำเป็นสำหรับการหมุนของห้องเครื่องกังหันลม
ขอบเฟืองและเฟืองตัวเล็ก

ขอบเฟืองและเฟืองเล็กของระบบขับเคลื่อนการหมุนรอบแกนตั้งเป็นส่วนประกอบที่ส่งแรงบิดจากระบบขับเคลื่อนการหมุนรอบแกนตั้งไปยังเสาเพื่อหมุนห้องเครื่องของกังหันลมรอบแกนตั้ง (แกน z) คุณลักษณะหลักของขอบเฟืองคือเส้นผ่านศูนย์กลาง ขนาดใหญ่ (มักใหญ่กว่า 2 เมตร) และการจัดเรียงของฟันเฟือง
ขอบเฟืองที่มีฟันอยู่ด้านนอกมีข้อดีคือ อัตราส่วนลดรอบสูงกว่าเมื่อใช้ร่วมกับเฟืองตัวเล็กและ ต้นทุน การผลิต ต่ำ กว่าขอบเฟืองที่มีฟัน อยู่ด้าน ใน