Контролът на наклона е една от малкото системи на вятърна турбина, която служи и като предпазно устройство. Задвижванията, които фино-настройват ъгъла на лопатките за улавяне на енергия, също са механизмът, който управлява лопатките, за да намали скоростта на ротора по време на порив или загуба на мрежа. Всяка контролна команда и всеки ват, който достига до тези задвижвания, трябва да пресече въртящата се връзка между неподвижната гондола и въртящата се главина, а управлението на това пресичане е работа на плъзгащия пръстен на стъпката. Тъй като връзката се намира на пътя на функцията за защита, как се определя е въпрос на безопасност и наличност, а не само на закупуване. Останалата част от тази статия разглежда какво трябва да прави тази връзка, какво трябва да оцелее и какво разделя един съединител, създаден за вятърна енергия, от част-с общо предназначение, притисната в ролята.
Какво трябва да носи Pitch Connection
Плъзгащият пръстен на терена живее двоен живот. По един набор от канали той доставя задвижваща мощност към наклонените двигатели и, в много дизайни, зареждащи или резервни-вериги за съхранение на енергия, което позволява на лопатките да работят, дори ако мощността на мрежата спадне. При друг комплект той носи деликатна информация: обратна връзка от енкодера или резолвера, която казва на контролера точно къде е всяка лопатка, плюс трафика на шината - често CANopen или подобен протокол -, който свързва електрониката на главината с останалата част от турбината. Висока-токова мощност и ниско-ниво на данни, споделящи един въртящ се компонент, е централното напрежение в дизайна, тъй като двете имат почти противоположни изисквания. Таблицата по-долу прави този контраст конкретен и целево-изграден модул като тези наплъзгащ пръстен на вятърна турбинастраницата е проектирана да задоволи и двете едновременно.
| Аспект | Захранващи канали | Сигнални канали |
|---|---|---|
| Основна грижа | Текущ капацитет и топлина | Стабилност на контакта и шум |
| Неуспехът изглежда | Прегряване, ускорено износване | Намалени отброявания, грешки в автобуса |
| Дизайн лост | Контактна площ, плътност на тока | Избор на материал, екраниране, разделяне |
Околната среда вътре в центъра
Хъбът не е чист корпус. Конекторът е изложен на широколентови вибрации от ротора и задвижването, термични цикли между нощта и деня и през сезоните и кондензация, когато топъл, влажен въздух срещне студена стомана. Офшорните машини добавят солен аерозол; много обекти на сушата добавят фин прах. На всичкото отгоре местоположението е неприемливо за обслужване - проблем в центъра обикновено означава изпращане на техник до кулата или мобилизиране на оборудване за достъп. Конектор, който се представя при тестово приспособление, но се влошава при реални вибрации и влага, тихо ще намали наличността, поради което по-специално крайбрежните и офшорните проекти трябва да третират издръжливостта като принос в дизайна от самото начало; това ръководство занадеждност на контактния пръстен в офшорни условияе полезна справка за тези сайтове.
Защо една-контактна система за вятър е изградена по различен начин
Контактната система е мястото, където се случва по-голямата част от инженеринга. Тежките захранващи канали често използват композитни или графитни блокови контакти, оразмерени за разпространение на ток и ограничаване на топлината, докато сигналните канали предпочитат четки от благородни -метални влакна, чиито много успоредни нишки осигуряват както излишък, така и много нисък електрически шум. Разликата има значение при вибрации: когато структурата се разклати, една точка на контакт може моментално да се повдигне и дори микросекунда прекъсване може да повреди брояча на енкодера или рамката на шината. Множество, леко натоварени контактни точки преминават през това смущение много по-добре от една твърда. Съчетаването на материали също така определя степента на износване, количеството генерирани отломки и дългосрочната-стабилност на съпротивлението при контакт, така че изборът рядко е един-размер-подходящ-за всички; това сравнение назлатни срещу графитни контактиочертава къде принадлежи всеки. Практически въпрос за всеки доставчик е дали контактната система е разработена за вятърна енергия или просто е пренесена от общ каталог.
Поддържане на сигналите чисти при ротация
Обратната връзка с тона има малък толеранс за прекъсване. Контролер, който губи данни за позицията или вижда изкривена рамка, може да сигнализира за грешка и да извади турбината офлайн, така че цената на нестабилен сигнален канал се показва като престой, а не като очевидна електрическа повреда. Добрата практика поддържа силовите и сигналните вериги физически и електрически разделени, добавя екраниране, когато данните го налагат, и обръща внимание на заземяването и реда, в който каналите са подредени около пръстена. Получаванестабилно предаване на сигналапрез въртяща се фуга е толкова свързано с оформлението и изолацията, колкото и със самия контактен материал.
Топлина: режимът на повреда, който се крие
Захранващите канали се провалят бавно и тихо. Съпротивлението при контакта разсейва енергията като топлина; топлината насърчава окисляването; окисляването повишава устойчивостта допълнително; и цикълът се храни сам, докато контактите се развалят и износването се покачи. Нищо от това не задейства аларма по-рано, което го прави опасно. Защитата е термична височина, проектирана от самото начало в - достатъчно контактна площ и достатъчно ниска плътност на тока, така че пръстенът да работи охладен при номиналния си товар, с запас за гореща гондола. Същото разсъждение води до доказани методи законтролиране на повишаването на температуратав текущи-носещи хлъзгащи пръстени. Когато производителят говори за ефективност, полезното проследяване-е какво означава това за постоянна-температура в състояние при вашия действителен ток, защото това е, което определя експлоатационния живот.
Проектиране за изкачването
Удобството за обслужване заслужава отделно внимание, защото за една турбина доминиращите разходи за поддръжка достигат до главината, а не частта в ръката ви. Това променя начина, по който изглежда добрият дизайн. Четки, които могат да бъдат инспектирани и сменени поотделно, позволяват на екипажа да се справи с един износен контакт, вместо да сменя цял блок от напълно добри. Запечатаните дизайни с дълъг-интервал или-без поддръжка намаляват на първо място броя на посещенията. А чистият достъп до контактите съкращава всяка задача, която трябва да се случи на височина. Разбиране на типичнотопричини за износване и предупредителни знаципомага на операторите да планират услугата около реални условия, а не според фиксиран календар.
Съгласуване на дизайна с конкретна турбина
Комбинираните изисквания - смесени мощност и данни, тясно и вибриращо пространство, взискателен климат и дълъг експлоатационен живот - рядко се съчетават с--каталожния пръстен от рафта. Дизайнът, съобразен с конкретен хъб, може да оразмери захранващите канали за действителните задвижвания, да избере контактни материали за тип канал, да пасне на наличния отвор и монтаж и да добави защита, подходяща за обекта, като същевременно остави функциите, от които турбината не се нуждае. За стъпка и други критични вериги, aперсонализиран плъзгащ пръстенобикновено осигурява повече марж там, където има значение, и по-малко отпадъци там, където няма, в сравнение с адаптирането на обща част.
Какво да дадете на доставчик
Правилният дизайн започва с пълна информация. Преди да поискате оферта, съберете напрежението и тока за всеки захранващ канал, броя и вида на сигналните вериги и техния протокол, профила на въртене и работния цикъл, размера на отвора и ограниченията за монтаж и температурата, влажността и условията на замърсяване на обекта, заедно с целевия IP рейтинг. Също така е справедливо да попитаме какви доказателства от теста подкрепят твърденията за надеждност - повишаване на температурата при номинален ток, устойчивост на контактно-съпротивление през целия живот, резултати от диелектрици и изолация, както и тестове за вибрации и околната среда. Проектният живот на турбината и ролята на стъпката в системата за защита са рамкирани отСтандартна серия за вятърни турбини IEC 61400, а надеждният доставчик трябва да може да свърже своите тестове с признати методи. За структуриран начин за претегляне на доставчиците един срещу друг, тезистъпки за оценка на производител на контактни пръстениса практическо ръководство.
ЧЗВ
Въпрос: Защо плъзгащият пръстен на стъпката се счита за-подходящ за безопасност?
О: Тъй като контролът на наклона е основният аеродинамичен спирачен метод на турбината. Оформянето на лопатките зависи от това дали електрическата връзка към задвижващите механизми остава непокътната, така че конекторът, който носи тази връзка, е част от защитна функция, а не просто удобство.
В: Какво носи плъзгащият пръстен за стъпка?
О: Обикновено задвижвайте захранването към двигателите на наклона и всички зареждащи или резервни-вериги-от страна на хъба, заедно с обратна връзка за-положението на перката от енкодери или резолвери и трафика на -шината за управление, който свързва електрониката на хъба с контролера на турбината.
Въпрос: Какъв е най-честият начин, по който тези конектори причиняват проблеми?
О: Доминират два модела: постепенно прегряване на захранващите канали от нарастващо контактно съпротивление и периодични грешки в данните на сигналните канали от смущения в контакта, лошо разделяне или екраниране. Първият съкращава живота; вторият обикновено предизвиква престой.
В: Защо да поставите захранване и сигнал на един и същ контактен пръстен?
A: Пространство и интеграция. Концентраторът има ограничено пространство, така че комбинирането на вериги е ефективно -, но работи само когато захранващите и сигналните канали са проектирани според различните им нужди и са правилно изолирани един от друг в рамките на един и същ модул.
В: Стандартен или персонализиран плъзгащ пръстен по-добър ли е за контрол на височината?
О: Режимът на наклон съчетава смесени вериги, вибрации, взискателен климат и дълъг експлоатационен живот в ограничено пространство, на което обикновената каталожна част рядко отговаря добре. Дизайнът, съобразен с конкретната турбина, обикновено дава по-добър марж и по-ниски разходи през целия живот.
Събираме го заедно
Плъзгащият пръстен на стъпката печели вниманието си, защото се намира вътре в критичен за безопасност- контур, обработва две противоречиви електрически задачи наведнъж и го прави в една от по-трудните среди на машината, като същевременно е неудобен за достигане. Правилното му определяне означава да се започне от реалните изисквания на системата за наклон - натоварването, сигналите, вибрациите, климата и цената на обслужване на височина -, а не от цената или размера. Експлоатацията и поддръжката остават голям дял от разходите за вятър през целия живот, като органи като САЩНационална лаборатория за възобновяема енергияса документирани, така че съединител, проектиран около приложението, изплаща усилията. Споделете пълните си работни условия с производител, който може да ги проектира, и попитайте как се отговаря на всяко изискване по-горе, преди да се ангажирате.