Tip-speed ratio
ونڈ ٹربائنز کے لیے ٹپ سپیڈ کا تناسب، λ، یا TSR بلیڈ کی نوک کی ٹینجینشیل رفتار اور ہوا کی اصل رفتار کے درمیان کا تناسب ہے۔ ٹپ سپیڈ کا تناسب کارکردگی سے متعلق ہے، جس میں بلیڈ ڈیزائن کے ساتھ زیادہ سے زیادہ فرق ہوتا ہے۔ زیادہ ٹپ کی رفتار کے نتیجے میں شور کی سطح زیادہ ہوتی ہے اور بڑی سینٹری فیوگل قوتوں کی وجہ سے مضبوط بلیڈ کی ضرورت ہوتی ہے۔ بلیڈ کی نوک کی رفتار کا حساب اوقات R کے طور پر کیا جا سکتا ہے، جہاں ریڈینس/سیکنڈ میں روٹر کی گردش کی رفتار ہے، اور R میٹر میں روٹر کا رداس ہے۔ لہذا، ہم یہ بھی لکھ سکتے ہیں: بلیڈ ہب کی اونچائی پر ہوا کی رفتار میٹر/سیکنڈ میں کہاں ہے۔ سی پی-λ منحنی خطوط طاقت کا گتانک، ایک ایسی مقدار ہے جو یہ ظاہر کرتی ہے کہ ہوا میں طاقت کا کتنا حصہ ونڈ ٹربائن کے ذریعے نکالا جا رہا ہے۔ یہ عام طور پر ٹپ سپیڈ تناسب اور پچ اینگل دونوں کا فنکشن سمجھا جاتا ہے۔ جب پچ کو مستقل رکھا جاتا ہے تو ٹپ سپیڈ تناسب میں تغیرات کے ساتھ پاور گتانک کی تغیر کا ایک پلاٹ ذیل میں دیا گیا ہے: متغیر سپیڈ ونڈ ٹربائنز کا معاملہ اصل میں، ونڈ ٹربائنز مقررہ رفتار تھیں۔ اس کا فائدہ یہ ہے کہ جنریٹر میں روٹر کی رفتار مستقل ہوتی ہے، اس طرح اے سی وولٹیج کی فریکوئنسی طے ہوتی ہے۔ یہ ونڈ ٹربائن کو براہ راست ٹرانسمیشن سسٹم سے منسلک کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ تاہم، اوپر کے اعداد و شمار سے، ہم دیکھ سکتے ہیں کہ پاور گتانک ٹپ سپیڈ تناسب کا ایک فنکشن ہے۔ توسیع کے ذریعے، ونڈ ٹربائن کی کارکردگی ٹپ-سپیڈ تناسب کا ایک فنکشن ہے۔ مثالی طور پر، کوئی بھی ایسا ٹربائن رکھنا چاہے گا جو ہوا کی تمام رفتاروں کی زیادہ سے زیادہ قیمت پر کام کرے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ جیسے جیسے ہوا کی رفتار بدلتی ہے، روٹر کی رفتار اس طرح بدلنی چاہیے کہ۔ متغیر روٹر کی رفتار والی ونڈ ٹربائن کو متغیر رفتار ونڈ ٹربائن کہا جاتا ہے۔ اگرچہ اس کا مطلب یہ ہے کہ ونڈ ٹربائن ہوا کی رفتار کی ایک حد تک یا اس کے قریب کام کرتی ہے، AC وولٹیج جنریٹر کی فریکوئنسی مستقل نہیں ہوگی۔ یہ مندرجہ ذیل مساوات میں دیکھا جا سکتا ہے: روٹر کونیی رفتار کہاں ہے، اسٹیٹر ونڈنگ میں پیدا ہونے والے AC وولٹیج کی تعدد ہے، نیسیل کے اندر جنریٹر میں قطبوں کی تعداد ہے۔ یعنی متغیر رفتار کے لیے ٹرانسمیشن سسٹم سے براہ راست رابطہ جائز نہیں ہے۔ جس چیز کی ضرورت ہوتی ہے وہ ایک پاور کنورٹر ہے جو ٹربائن جنریٹر کے ذریعے پیدا ہونے والے سگنل کو ڈی سی میں تبدیل کرتا ہے اور پھر اس سگنل کو گرڈ/ٹرانسمیشن سسٹم فریکوئنسی کے ساتھ اے سی سگنل میں تبدیل کرتا ہے۔ متغیر رفتار ونڈ ٹربائنوں کے خلاف معاملہ جیسا کہ پہلے ہی ذکر کیا گیا ہے، متغیر رفتار ونڈ ٹربائنوں کو براہ راست ٹرانسمیشن سسٹم سے منسلک نہیں کیا جا سکتا۔ اس کی ایک خرابی یہ ہے کہ ٹرانسمیشن سسٹم کی جمود کم ہو جاتی ہے کیونکہ زیادہ متغیر رفتار والے ونڈ ٹربائنز کو آن لائن رکھا جاتا ہے۔ اس کے نتیجے میں جنریٹنگ یونٹ کے نقصان کی صورت میں ٹرانسمیشن سسٹم کی وولٹیج فریکوئنسی میں زیادہ نمایاں کمی واقع ہو سکتی ہے۔ مزید برآں، متغیر رفتار ونڈ ٹربائنوں کو پاور الیکٹرانکس کی ضرورت ہوتی ہے، جو ٹربائن کی پیچیدگی کو بڑھاتا ہے اور ناکامیوں کے نئے ذرائع متعارف کراتا ہے۔ یہ بھی تجویز کیا گیا ہے کہ متغیر رفتار ونڈ ٹربائن کا فکسڈ سپیڈ ونڈ ٹربائن سے موازنہ کرکے حاصل کی جانے والی اضافی توانائی کی گرفت تقریبا 2 فیصد ہے۔ حوالہ جات ونڈ ٹربائنز انجینئرنگ کا تناسب