Nuo tada, kai XIX amžiaus dešimtmetyje visos šalies ūkininkai pradėjo naudoti vėjo turbinas vandeniui pumpuoti, amerikiečiai suprato vėjo energijos naudą. Aštuntojo dešimtmečio energetikos krizė pabrėžė vėjo energijos, kaip pigaus, švaraus ir atsinaujinančio energijos šaltinio, svarbą, o 1992 m. Energetikos politikos įstatymas ėmėsi veiksmų jos plėtrai skatinti. Vėjo jėgaines nesunku suprasti, jos tampa vis efektyvesnės, galingesnės ir visuresnės.
Elektros gamyba indukcijos būdu
Elektros energijos gamybos vėjo turbinoje principas iš esmės yra tas pats, kaip hidroelektrinių, iškastinio kuro ir net branduolinės energijos. Turbinos širdis yra magnetinė indukcinė ritė, generuojanti kintamą srovę, kai įmagnetintas rotorius sukasi aplink stacionarų statorių arba jo viduje. Vėjo turbinos atveju vėjas tiekia energiją rotoriui pasukti. Elektros energija, kurią generuoja generatorius, eina perdavimo linijomis, kad ją galėtų tiesiogiai naudoti turbinos savininkas, arba įvesti tinklą, skirtą paskirstyti komunaliniams vartotojams.
Turbinos komponentai
Pagrindinis vėjo turbinos korpusas yra nacelė, kuriame yra generatorius taip pat serija vairuoti pavaras. The peiliukai pridedami prie velenas, o pynė sėdi ant a bokštas tai yra kuo aukščiau, kad peiliai sugautų maksimalų vėjo kiekį. Nacelėje taip pat yra a valdiklis kad gauna duomenis iš anemometras, kuris matuoja vėjo greitį, ir a mentė, kuris matuoja vėjo kryptį. Valdiklis gali paleisti ir sustabdyti turbiną, taip pat atlikti reguliavimus, kad kompensuotų vėjo greitį. Nacelėje taip pat yra mechaninė stabdis kad užrakina ašmenis ir a pikio pavara kuris reguliuoja ašmenų kampą, kad sumažėtų kėlimas esant stipriam vėjui.
Pavarų funkcija
Kai pučia vėjas, valdiklis nukreipia apyrankę į ją, ir specialios formos peiliai pradeda lėtai suktis. Sunku patikėti stebint nuo žemės, kad toks lėtas sukimasis - maždaug 20 aps./min ant pramoninių agregatų - gali gaminti elektrą, tačiau krumpliaračio viduje esančios pavaros sustiprina sukimąsi generatoriaus rotoriaus veleno apsisukimų dažnis yra nuo 1 200 iki 1 800 aps./min., kurio pakanka generuoti elektros. Ašmenims nėra svarbu greitai suktis - iš tikrųjų, jei jie sukasi per greitai, jie kelia pavojų paukščiams ir žmonėms ant žemės. Ašmenys yra gerai subalansuoti, kad generuotų energiją net esant silpnam vėjui, o stiprus vėjas žingsnio pavara ir valdiklis juos sulėtina.
Besivystantys dizainai
Mažesnės gyvenamosios vėjo jėgainės dažnai įtraukiamos vertikali ašis mentės sistemos - jos vėjo energiją paverčia elektra tuo pačiu principu, kaip horizontalios ašies turbinos, ir jos gali būti pakankamai mažos, kad būtų galima montuoti ant namo stogo. Ašmenų konstrukcijos patobulinimas, siekiant geriau sulaikyti vėją, yra svarbus nuolatinis tiek pramoninių, tiek gyvenamųjų horizontalių ašių turbinų vystymas. Be to, gamintojai gamina ilgesnius peilius ir aukštesnius bokštus, kad turbinos galėtų pasinaudoti greitesnio vėjo pranašumais didesniame aukštyje. Daugumoje turbinų dabar yra vibracijos slopintuvai, skirti sumažinti triukšmą, ir aktyvaus žingsnio valdikliai, užtikrinantys, kad turbinos galėtų ir toliau saugiai suktis ir gaminti elektrą net esant stipriam vėjui.