Dopiero na podstawie zmierzonych danych napisano wyżej przedstawiony program i zmierzono charakterystykę wyjścia w funkcji wejścia, która pokrywała się z przedstawioną w założeniach. Oczywiście charakterystyka w drugim etapie sterowania jest obecnie liniowa i nie było potrzeby budować tablicy w pamięci mikroprocesora bo wystarczyło by ją obliczać z bardzo prostego równania ale program został już przystosowany do zmiany tej charakterystyki na inną nieliniową i w takiej sytuacji trzeba będzie np. w Excelu wygenerować nowe dane i podmienić je w tablicy. Dzięki takiemu zabiegowi będzie można dostosować nową charakterystykę do nowego obciążenia o mniejszej rezystancji lub po prostu eksperymentować z różnymi rodzajami charakterystyki. Funkcja w tym etapie sterowania mogła by mieć np. postać wykładniczą co spowodowało by bardziej gwałtowne zwiększenie obciążenia przy wiatrach o większej prędkości a nadal zabezpieczało by wiatrak przed utratą prędkości po zmniejszeniu siły wiatru.

Rys. 46 Stanowisko pomiarowe z zamontowanym układem automatycznym.

Po zamontowaniu układu regulacji zaobserwowano wyraźny wzrost uzysku energii w porównaniu do ręcznego sterowania obciążeniem elektrowni. Elektrownia pracuje w obszarze dużych zawirowań prędkości wiatrów więc ręczne dostosowywanie obciążenia staje się całkowicie nieefektywne gdy następują tylko krótkie podmuch silnego wiatru. Dzięki zastosowaniu układu automatycznego można skutecznie pozyskiwać energię nawet z szybkozmiennych podmuchów a przy tym nie dopuszczać do nadmiernego obciążenia generatora i wyhamowywania jego prędkości obrotowej w czasie gdy wiatr słabnie.

Rys. 47 Sterownik w trakcie pracy.

Niestety prędkość obrotowa wału turbiny nie jest najlepszym źródłem informacji odniesienia dla układu sterującego bo jest to źródło pośrednie na które wpływa funkcja sterująca układu regulacji. Występuje tutaj pewien rodzaj sprzężenia. Wg. przeprowadzonych obserwacji lepszym źródłem informacji dla układu sterującego byłby miernik prędkości wiejącego wiatru. Należało by zbadać charakterystykę mocy w funkcji prędkości wiatru i na tej podstawie wyznaczyć charakterystykę sterowania. Niestety miernik prędkości musiał by być bardzo dokładny i wysyłać informację o prędkości wiatru z dużą częstotliwością. Ponadto mierniki takie są wrażliwe na zawirowania wiatru i jeśli miały by wysyłać informacje z dużą częstotliwością o chwilowej prędkości wiatru mieli byśmy do czynienia z dużym rozrzutem wartości.

Rys. 48 Przykładowy odczyt mocy przy wietrze wiejącym z prędkością 12,5 m/s.

Zaprezentowany materiał był częścią mojej pracy magisterskiej ocenionej i obronionej z wynikiem bardzo dobrym. Serdecznie dziękuję mojemu Promotorowi - dr hab. inż. Zbigniewowi Gorycy z Politechniki Radomskiej za zaangażowanie i pomoc w tworzeniu pracy oraz Panu Wacławowi Przywarze ze Spółdzielni Inwalidów "ELEKTRON" z Szydłowca za pomoc i zaangażowanie w prowadzeniu pomiarów.