Windy Nation Windtura 750 (No Slip Ring version) User Manual

Page 16

Advertising
background image

16  

 

 

The  Windtura  750  produces  energy  by  capturing  kinetic  energy  from  the  wind.  The  wind  

is  captured  by  three  blades  which  use  the  wind’s  kinetic  energy  to  rotate  a  three  phase  AC  

permanent  magnet  alternator.  The  rotation  of  the  permanent  magnet  alternator  (PMA)  

produces  electrical  power  which  is  transferred  from  the  PMA  to  ground  level  by  three  electrical  

wires.  

 

In  general,  at  ground  level  the  three  phase  alternating  current  (AC)  produced  by  the  

PMA  is  rectified  to  direct  current  (DC).  This  is  accomplished  by  using  a  three  phase  bridge  

rectifier.  WindyNation  sells  an  80  amp  three  phase  bridge  rectifier  suitable  for  this  task.  Once  

the  three  phase  AC  is  rectified  to  DC,  the  electricity  is  generally  used  to  (1)  charge  a  12  or  24  

volt  battery  bank  or  (2)  feed  a  grid  tie  inverter.  The  majority  of  customers  use  the  Windtura  750  

to  charge  12  or  24  volt  battery  banks.    

 

If  the  Windtura  750  is  used  to  charge  a  12  or  24  volt  battery  bank,  there  must  be  a  

device  in  place  to  prevent  the  battery  bank  from  being  overcharged  by  the  Windtura  750.  

Additionally,  this  device  must  keep  the  Windtura  750  under  an  electrical  load  while  the  

Windtura  750  is  not  charging  the  battery  bank.  To  accomplish  both  these  tasks,  a  device  called  
a  diversion  load  (or  dump  load)  charge  controller  is  used.  In  the  most  simple  terms,  a  diversion  

load  charge  controller  is  a  voltage  monitoring  device.  The  diversion  load  charge  controller  

monitors  the  voltage  of  the  battery  bank.  When  the  voltage  of  the  battery  bank  reaches  a  level  

that  indicates  the  battery  bank  is  fully  charged,  the  diversion  load  charge  controller  disconnects  

the  Windtura  750  from  the  battery  bank.  Because  the  Windtura  750  must  stay  under  an  

electrical  load  to  operate  safely,  the  diversion  load  charge  controller  connects  the  Windtura  

750  to  a  diversion  load.  Generally,  large  wire  wound  resistors  or  heating  elements  are  used  as  

the  diversion  loads.  Once  the  battery  bank’s  voltage  level  drops  from  a  fully  charged  level,  the  

charge  controller  senses  this  and  switches  the  Windtura  750  back  to  charging  the  battery  bank.  

 

 

 

Overspeed  protection  in  high  winds:  
 

 

All  wind  turbines  need  to  be  capable  of  protecting  themselves  in  high  wind  conditions  

(typically  greater  than  30-­‐35  mph).  If  a  wind  turbine  has  no  method  of  protection  in  high  winds,  

catastrophic  failures  can  occur:  (1)  The  blades  will  begin  to  spin  too  fast  and  will  be  under  very  

high  stress,  strain  and  tension  forces.  This  could  lead  to  the  blades  cracking  or  breaking.  

Additionally,  the  noise  from  the  blades  will  be  very  loud  in  high  winds.  (2)  The  wind  turbine’s  
generator  will  begin  to  rotate  at  very  high  rpms  and  the  current  (amps)  produced  by  the  

generator  might  produce  too  much  heat  for  the  generator  to  handle.  The  intense  heat  will  

overheat  the  generator  and  it  will  break.  

 

The  Windtura  750  uses  a  high  wind  protection  method  called  furling.  The  tail  assembly  

of  the  Windtura  750  is  attached  to  the  yaw  mount  on  a  pivot  bar  angled  at  20  degrees.  The  

pivot  bar  allows  the  generator  and  yaw  mount  to  rotate  away  from  the  wind.  At  a  wind  speed  

of  approximately  30  mph,  the  rotational  inertia  of  the  blades  begins  to  turn  the  blades  and  

generator  “out  of  the  wind”.  As  the  wind  speed  increases,  the  Windtura  750  will  continue  to  

turn  “out  of  the  wind”  to  almost  90  degrees.  By  turning  “out  of  the  wind”,  the  blades  no  longer  

capture  all  of  the  wind’s  kinetic  energy  and,  therefore,  the  Windtura  750  is  capable  of  

Advertising