Współczesne elektrownie wiatrowe są budowane przeważnie z poziomą osią obrotu, a koło wiatrowe ma 3 łopaty. Większość elektrowni wiatrowych zainstalowanych w systemie elektroenergetycznym jest wyposażona w generatory asynchroniczne (rys.1), których prędkość synchroniczna jest równa 1500 i 750 obr/min.
 Rys. 1
Generatory Asynchroniczne stosowane w elektrowniach wiatrowych budowane sa często jako maszyny o zmiennej (przełączalnej) liczbie par biegunów (zazwyczaj o 2 lub 3 parach biegunów). Znane są również konstrukcje zawierające dwa niezależne generatory w jednej obudowie. W tym przypadku zasada działania jest następująca. Przy słabych wiatrach pracuje mały generator, którego prędkość synchroniczna jest równa 750 obr/min, natomiast kiedy prędkość wiatru wzrasta, włączany jest tz. duży generator, którego prędkość synchroniczna jest 1500 obr/min.
Stosunkowo mała prędkość obrotowa koła wiatrowego (wirnika turbiny wiatrowej), która wynosi nie więcej jak 40 obr/min. oraz stosowanie generatorów szybkoobrotowych wymusza zastosowanie przekładni miedzy wirnikiem turbiny a generatorem o przekładni zazwyczaj większej niż 60. Pomimo względnie małej prędkości kątowej koła wiatrowego, koniec łopaty wirnika osiąga bardzo duże prędkości liniowe, często większe jak 60 m/s (216 km/h) w stanie pracy ustalonej i jeszcze nieco większe w stanach przejściowych.
Energia elektryczna jest wytwarzana w czasie pracy elektrowni wiatrowej przy prędkościach wiatru od 3 m/s do max. 25 m/s. Przy maxymalnej prędkości wiatru, w celach bezpieczeństwa następuje automatyczne zatrzymanie pracy elektrowni, poprzez zadziałanie hamulca hydraulicznego. Moc znamionowa elektrowni jest osiągana przy dość dużej, jak na warunki polskie, prędkości wiatru, równej w zależności konstrukcji wiatraka od 12 do 16 m/s.
Generatory asynchroniczne, nawet te o mocy kilku MW są maszynami niskiego napięcia o napięciu znamionowym 690V. Urządzenia te są zazwyczaj przyłączane do sieci średniego napięcia 10 - 40kV. Aby przyłączenie takie było możliwe, elektrownie wiatrowe standardowo wyposażone są w transformatory blokowe, umieszczone w gondoli lub wieży, ewentualnie w kontenerze umieszczonym obok. W przypadku farm wiatrowej dużej mocy a także w zależności od możliwości sieci przesyłowej, przyłączenie może nastąpić poprzez stację GPZ do sieci wysokiego napięcia 110 - 220kV. Przykładową strukturę farmy wiatrowej prezentuję rys.2
 Rys. 2 Przykładowa struktura farmy wiatrowej
|