Kontrola nagiba je jedan od rijetkih sistema na vjetroturbini koji služi i kao sigurnosni uređaj. Pogoni koji fino-podešavaju ugao lopatica za hvatanje energije su također mehanizam koji pera lopatice kako bi se smanjila brzina rotora tokom naleta ili gubitka mreže. Svaka kontrolna komanda i svaki vat koji dođe do tih pogona mora prijeći rotirajući spoj između fiksne gondole i okretne glavčine, a upravljanje tim ukrštanjem je posao kliznog prstena nagiba. Budući da se veza nalazi na putu zaštitne funkcije, kako je specificirana je pitanje sigurnosti i dostupnosti, a ne samo pitanje kupovine. Ostatak ovog članka govori o tome šta ta veza treba da uradi, šta mora da preživi i šta razdvaja konektor napravljen za rad sa vetrom od dela opšte-opšte namene koji je utisnut u ulogu.
Šta Pitch Connection mora nositi
Klizni prsten živi dvostruki život. Na jednom setu kanala isporučuje pogonsku snagu motorima nagiba i, u mnogim dizajnima, punjenja ili rezervne{1}}kola za pohranu energije koja omogućava lopaticama da rade čak i ako padne snaga mreže. Na drugom setu nosi delikatne informacije: povratnu informaciju enkodera ili rezolvera koja govori kontroleru gdje se tačno nalazi svaka lopatica, plus sabirni saobraćaj - često CANopen ili sličan protokol - koji povezuje elektroniku čvorišta sa ostatkom turbine. Velika{6}}snaga i niski{7}}podaci koji dijele jednu rotirajuću komponentu predstavljaju centralnu napetost dizajna, jer obje imaju skoro suprotne zahtjeve. Tabela ispod čini taj kontrast betonskim i namjenski{9}}izgrađenom jedinicom kao što su one naklizni prsten vjetroturbinestranica je dizajnirana da zadovolji oboje odjednom.
| Aspekt | Kanali napajanja | Signalni kanali |
|---|---|---|
| Glavna briga | Trenutni kapacitet i toplota | Stabilnost kontakta i buka |
| Neuspjeh izgleda | Pregrijavanje, ubrzano trošenje | Pao broj, greške sabirnice |
| Dizajn poluga | Kontaktna površina, gustina struje | Izbor materijala, zaštita, odvajanje |
Okruženje unutar čvorišta
Čvorište nije čisto kućište. Konektor je izložen širokopojasnim vibracijama iz rotora i pogonskog sklopa, termičkom ciklusu između noći i dana i kroz godišnja doba i kondenzaciji kad god se topao, vlažan zrak susreće s hladnim čelikom. Offshore mašine dodaju aerosol soli; mnoge lokacije na kopnu dodaju finu prašinu. Povrh svega, lokacija je nepopustljiva za servis - problem u čvorištu obično znači slanje tehničara na toranj ili mobilizaciju opreme za pristup. Konektor koji radi u testnom uređaju, ali degradira pod stvarnim vibracijama i vlagom, tiho će narušiti dostupnost, zbog čega bi priobalni i priobalni projekti posebno trebali tretirati trajnost kao input dizajna od samog početka; ovaj vodič daljePouzdanost kliznog prstena u uvjetima na moruje korisna referenca za te stranice.
Zašto je sistem kontakta za vjetar{0}}izgrađen drugačije
Kontakt sistem je mjesto gdje se najveći dio inženjeringa događa. Kanali teške snage često koriste kompozitne ili grafitne blok kontakte veličine za širenje struje i ograničavanje topline, dok signalni kanali favoriziraju četke od plemenitih-metalnih vlakana čiji brojni paralelni filamenti daju i redundantnost i vrlo nisku električnu buku. Razlika je bitna kod vibracija: kada se struktura potrese, jedna tačka kontakta se može trenutno podići, a čak i mikrosekundni prekid može oštetiti broj enkodera ili okvir magistrale. Višestruke, lagano opterećene kontaktne tačke prolaze kroz tu smetnju daleko bolje od jedne krute. Uparivanje materijala također postavlja stopu habanja, količinu generiranih krhotina i dugoročnu-stabilnost kontaktnog otpora, tako da izbor rijetko -veličina-odgovara-svima; ovo poređenjezlatne naspram grafitnih kontakataocrtava gde svako pripada. Praktično pitanje za svakog dobavljača je da li je kontakt sistem razvijen za rad na vetar ili je jednostavno prenet iz opšteg kataloga.
Održavanje čistoće signala pod rotacijom
Povratna informacija o visini ima malo tolerancije na prekid. Kontroler koji izgubi podatke o poziciji ili vidi iskrivljeni okvir može označiti grešku i povući turbinu van mreže, tako da se trošak labavog signalnog kanala prikazuje kao zastoj, a ne kao očigledan električni kvar. Dobra praksa drži strujne i signalne krugove fizički i električni odvojeno, dodaje zaštitu tamo gdje podaci to nalažu i obraća pažnju na uzemljenje i redoslijed u kojem su kanali raspoređeni oko prstena. Gettingstabilan prenos signalapreko rotirajućeg spoja se tiče rasporeda i izolacije koliko i samog kontaktnog materijala.
Toplota: Režim kvara koji se skriva
Kanali napajanja polako i tiho otkazuju. Otpor na kontaktu rasipa energiju kao toplotu; toplina potiče oksidaciju; oksidacija dodatno povećava otpornost; i ciklus se hrani sam od sebe dok se kontakti ne pokvare i habanje ne poraste. Ništa od ovoga ne aktivira alarm rano, što ga čini opasnim. Odbrana je termički prostor koji je dizajniran od početka sa - dovoljnom površinom kontakta i dovoljno niskom gustinom struje da prsten radi hladno pri nazivnom opterećenju, sa marginom za vruću gondolu. Isto rezonovanje pokreće dokazane metode zakontrola porasta temperatureu trenutnim-nosivim kliznim prstenovima. Kada proizvođač govori o efikasnosti, korisno praćenje-to znači za stabilnu-temperaturu na vašoj stvarnoj struji, jer je to ono što određuje vijek trajanja.
Dizajniranje za uspon
Mogućnost servisiranja zaslužuje posebnu pažnju jer, za turbinu, dominantni trošak održavanja je dostizanje čvorišta, a ne dijela u vašoj ruci. To mijenja kako izgleda dobar dizajn. Četke koje se mogu pojedinačno pregledati i zamijeniti omogućavaju ekipi da se pozabavi jednim istrošenim kontaktom umjesto da zamijeni cijeli blok savršeno dobrih. Zapečaćeni dizajni sa dugim-intervalom ili{4}}održavanjem{4}}u prvom redu smanjuju broj posjeta. A jasan pristup kontaktima skraćuje svaki zadatak koji se mora dogoditi na visini. Razumijevanje tipičnoguzroci habanja i znakovi upozorenjapomaže operaterima da planiraju uslugu u realnom stanju, a ne prema fiksnom kalendaru.
Usklađivanje dizajna sa specifičnom turbinom
Kombinirani zahtjevi - pomiješane snage i podataka, skučen i vibrirajući prostor, zahtjevna klima i dug radni vijek - rijetko se uklapaju sa--kataloškim prstenom koji nema na polici. Dizajn prilagođen određenom čvorištu može dimenzionirati kanale snage prema stvarnim pogonima, odabrati kontaktne materijale po tipu kanala, uklopiti dostupni provrt i montažu i dodati zaštitu prikladnu za lokaciju, a sve to izostaviti karakteristike koje turbini nisu potrebne. Za nagib i druga kritična kola, aprilagođeni klizni prstenobično daje veću maržu tamo gdje je važno i manje otpada tamo gdje nije, u poređenju sa prilagođavanjem generičkog dijela.
Šta predati dobavljaču
Ispravan dizajn počinje potpunim informacijama. Prije nego što zatražite ponudu, prikupite napon i struju za svaki kanal napajanja, broj i tip signalnih kola i njihov protokol, profil rotacije i radni ciklus, veličinu otvora i ograničenja za montažu, te temperaturu, vlažnost i uvjete kontaminacije na lokaciji, zajedno sa ciljanom IP ocjenom. Takođe je pošteno zapitati se koji dokazi testiranja potkrepljuju tvrdnje o pouzdanosti - porastu temperature pri nazivnoj struji, stabilnosti kontakta-otpornosti tokom vijeka trajanja, rezultatima dielektrika i izolacije, te testiranju vibracija i okoliša. Projektni vijek turbine i uloga nagiba unutar zaštitnog sistema su uokvireniIEC 61400 standardna serija vjetroturbina, a kredibilan dobavljač treba da bude u stanju da poveže svoje testiranje sa priznatim metodama. Za strukturirani način odmjeravanja dobavljača jedni protiv drugih, ovikorake za procjenu proizvođača kliznih prstenovasu praktičan vodič.
FAQ
P: Zašto se klizni prsten nagiba smatra sigurnosnim-relevantnim?
O: Zato što je kontrola nagiba primarni aerodinamički metod kočenja turbine. Postavljanje lopatica ovisi o tome da električna veza s pogonima za nagib ostaje netaknuta, tako da je konektor koji nosi tu vezu dio zaštitne funkcije, a ne samo pogodnost.
P: Šta nosi klizni prsten?
O: Uobičajeno dovodite snagu do motora nagiba i svih -kola za punjenje ili rezervne{1}}kolove sa strane čvorišta, zajedno sa povratnim informacijama o položaju lopatice{{2}od kodera ili rezolvera i kontrolnom-sabirnicom koja povezuje elektroniku čvorišta sa turbinskim kontrolerom.
P: Koji je najčešći način na koji ovi konektori uzrokuju probleme?
O: Dominiraju dva obrasca: postepeno pregrijavanje na kanalima napajanja zbog rastućeg otpora kontakta i povremene greške podataka na signalnim kanalima zbog poremećaja kontakta, lošeg razdvajanja ili zaštite. Prvi skraćuje život; drugi obično izaziva zastoje.
P: Zašto staviti snagu i signal na isti klizni prsten?
O: Prostor i integracija. Čvorište ima ograničen prostor, tako da je kombinovanje kola efikasno -, ali funkcioniše samo kada su kanali za napajanje i signal dizajnirani prema njihovim različitim potrebama i pravilno izolovani jedan od drugog unutar istog sklopa.
P: Da li je standardni ili prilagođeni klizni prsten bolji za kontrolu nagiba?
O: Rad na nagibu kombinuje mješovite krugove, vibracije, zahtjevnu klimu i dug radni vijek u skučenom prostoru, što generički dio kataloga rijetko odgovara. Dizajn prilagođen specifičnoj turbini općenito daje bolju maržu i niže troškove vijeka trajanja.
Bringing It Together
Klizni prsten za nagib zaslužuje pažnju jer se nalazi unutar sigurnosne{0}}kritične petlje, rješava dva sukobljena električna posla odjednom, i to u jednom od težih okruženja na mašini, dok je nezgodan za dohvat. Dobro ga specificirati znači poći od stvarnih zahtjeva sistema nagiba - opterećenja, signala, vibracija, klime i cijene usluge na visini -, a ne od cijene ili veličine. Rad i održavanje ostaju veliki dio troškova vjetra tokom cijelog vijeka, kao tijela kao što su SADNacionalna laboratorija za obnovljivu energijusu dokumentirani, tako da konektor osmišljen oko aplikacije vraća trud. Podijelite svoje pune radne uvjete s proizvođačem koji je u stanju da im dizajnira i pitajte kako se rješava svaki gore navedeni zahtjev prije nego što se posvetite.