Uvođenje
Kao što smo rekli u najnovijoj članu "Klizni prstenovi u novoj energiji: primjene, prednosti i budući trendovi", klizni prstenovi koriste se u novom energetskom polju. To uključuje hidroelektrane na rijekama, solarnim fotonaponskim pločama, novim energetskim vozilima itd.
Među njima je posebno česta upotreba vjetroturbina. Kada se njene lopatice rotiraju kako bi prikupile kinetičku energiju vjetra, klizni prstenovi vjetroturbine pretvaraju ovu energiju u upotrebljivu električnu energiju i prenose je u električnu mrežu. Bez njih, složene mehaničke komponente unutar turbine neće moći stabilno da rade. Danas ćemo naučiti o specifičnoj primjeni kliznih prstenova u vjetroturbinama!
Kako klizni prstenovi rade na vjetroturbinama?
(1). Princip rada kliznih prstenova
Tokom rada vjetroagregata, lopatice, gondole i drugi dijelovi su u stanju kontinuirane rotacije, dok su mnogi električni sistemi i upravljački sistemi povezani s njima fiksni.
Klizni prstenovi se uglavnom sastoje od statora i rotora, sa četkicama i vodljivim prstenovima. Povezuju se sa fiksnom konstrukcijom turbine (mesto pričvršćivanja tornja ili gondole) i rotirajućim delom (osovinom rotora generatora). Kroz kontinuirani kontakt između četkica i provodnih prstenova, klizni prstenovi prenose snagu, signale i podatke. Konačno, oni prenose snagu na pretvarač i drugu opremu na dnu tornja za naknadnu obradu i povezivanje na mrežu.
(2). Različiti signali koje prenose
Generator
● Signal brzine:Brzina modernih velikih vjetroturbina može biti niska kao 5-10 o / min pri niskim brzinama vjetra i oko 15-20 o / min u blizini nazivnih brzina vjetra. Kada se brzina vetra povećava, a generator se povećava prebrzo, upravljački sistem podešava ugao nagiba oštrice i elektromagnetski moment generatora u skladu s signalom brzine koji se prenose klizni prsten generatora vjetra, tako da se njezino vjetrovito područje smanjuje Smanjenje brzine.
● Temperaturni signal:Tokom rada generatora, normalan opseg radne temperature je uglavnom između 60-120 stepeni. Međutim, kada struja prolazi kroz namotaj, stvara se toplina, što uzrokuje postupno povećanje unutrašnje temperature motora. Klizni prsten može prenositi temperaturni signal koji je prikupio temperaturni senzor unutar generatora. Kada kontrolni sistem primi signal visoke temperature, on će pokrenuti sistem za hlađenje, povećati brzinu ventilatora za hlađenje ili podesiti protok rashladnog medija.
Sistem varijabilnog nagiba
● Signal položaja ugaonog ugla:Glavna funkcija sustava promjenjivog nagiba je podešavanje ugla nagiba oštrice da se prilagodi različitim brzinama vjetra. U ovom procesu klizni prsten prenosi signal položaja ugaonog ugla i održava tačnost oko ± 0. 1 stepen. Kontrolni sustav određuje trenutni ugao oštrice u skladu s signalom položaja ugaonog ugla koji se prenosi kliznim prstenom, a zatim donosi upute za pogon nagiba motora za podešavanje.
● Kontrolni signal motora nagiba:Kontrolni motor prima kontrolni signal iz upravljačkog sustava za pokretanje postupka nagiba oštrice. Ovi kontrolni signali se prenose kroz klizni prsten, a njihova frekvencija signala općenito je između 500-1500 Hz. Kontrolni signal uključuje signal starta i zaustavljanja motora, signal za podešavanje brzine itd.
Yaw sistem
● Signal smjera vjetra:Zadatak sustava Yaw je poravnati nacelle vjetroturbine s smjerom vjetra i uhvatiti što više vjetra što je više vjetra. Senzor smjera vjetra instaliran je na vrhu Nacelle, a izmjereni signal smjera vjetra prenosi se na upravljački sustav kroz klizni prsten s tačnošću od ± 5 stepeni. Kontrolni sustav izračunava kut odstupanja između nacelle i smjera vjetra prema signalu smjera vjetra koji se prenose klizni prsten, a zatim pokreće željeni motor za podešavanje smjera Nacelle.
● Kontrolni signal motora za zijevanje:Rad motora za skretanje također ovisi o kontrolnom signalu koji prenosi klizni prsten. Njegov kontrolni signal uključuje informacije kao što su start, stop, upravljanje i kontrola brzine. Kada se smjer vjetra promijeni, kontrolni sistem šalje kontrolni signal kroz klizni prsten, uzrokujući da motor pokreće gondolu da se okreće u prikladnijem smjeru i brzini.
Testovi zaštite okoliša na kliznom prstenu za vjetrenjače
(1). Uobičajeni ekološki izazovi
Klimatski faktori
● Temperatura:Vjetroturbine često rade na otvorenom i doživljavaju promjene temperature tokom dana i noći i godišnjih doba. U hladnom vremenu, materijali različitih komponenti kliznog prstena mogu se skupiti, uzrokujući promjenu kontaktnog pritiska između četke i provodnog prstena. Povećanje temperature će ubrzati starenje materijala kliznih prstenova, posebno izolacijskih materijala.
● Vlažnost i oborine:Kada vlažnost dostigne zasićenost ili čak dođe do kondenzacije, voda će formirati provodljivu stazu na površini kliznog prstena. U vjetroelektranama na moru ili u obalnim područjima, zrak sadrži puno soli, koji se pridržava kliznog prstena s kišom ili maglom, ubrzavajući koroziju metalnih dijelova (kućišta, provodljivog prstena itd.).
● Prašina i čestice:Ove malene čestice ući će u klizni prsten i neprekidno nose površinu četke i provodljive prsten poput brusni papira. To će povećati kontaktni otpor i generirati električne iskre, što neće utjecati samo na prijenos, već i uzrokuju lokalni pregrijavanje.
Mehanički faktori
● Vibracija i uticaj:Kad se turbinske oštrice susreću sa jakim vjetrovima, pojačala će se amplituda vibracija. Ova vibracija će se prenijeti u klizni prsten, uzrokujući relativni pomak i povremeni loš kontakt između četke i provodljivog prstena.
● Promjena rotacijske brzine:Klizni prsten treba da radi stabilno pri različitim brzinama, kao što je od 100 do 5000 obrtaja u minuti. Pri velikim brzinama, trenje između četke i provodnog prstena će se povećati. Centrifugalna sila također može uzrokovati više trošenje četkice kliznog prstena i deformaciju provodnog prstena.
Elektromagnetski faktori
● Elektromagnetne smetnje:Unutar vjetroturbine postoji veliki broj električne opreme i vodova, kao što su generatori, invertori itd. Ovi uređaji će generirati elektromagnetna polja tokom rada. Oni će promijeniti frekvenciju i amplitudu signala, uzrokujući da kontrolni sistem prima pogrešne informacije i vodi pogrešne instrukcije.
(2). Kako ih možemo izbjeći?
● Izbor materijala:Za četke kliznog prstena, koriste se plemeniti metali, legure itd. Vodeni prsten materijal može se obložiti bakrenom (zlatom, srebrom). Za školjke i izolacijske materijale, nehrđajući čelik, aluminijumski legura, PTFE, POM itd. Česti su izbori. Ovi materijali imaju visoku provodljivost, hemijsku stabilnost i izolaciju, što može poboljšati efikasnost prenosa kada se koristi.
● Ukupna zaptivna struktura:Možemo ugraditi fluorogumene prstenove između vanjskog omotača i osovine kliznog prstena, na sučelju i zazoru. Istovremeno, unutrašnji kanal kliznog prstena je visoko zatvoren kroz labirintsku zaptivnu strukturu. Ovo može spriječiti ulazak prašine, vlage itd. u kanal.
● Ojačati antiseizmički dizajn: U konstrukcijskom dizajnu kliznog prstena, razumni instalacijski nosači i materijali za apsorbiranje udara mogu puniti njegov utjecaj tokom rada. Alternativno, komponente unutar kliznog prstena mogu se povezati pričvršćivanjem vijaka i pričvršćivanjem.
● Optimizirajte kontakte:Elastični nosač četke može automatski podesiti pritisak četke prema brzini i radnom okruženju kliznog prstena. Osim toga, dizajn kontaktne površine luka također može smanjiti kontaktni otpor, stvaranje topline i habanje.
● Dizajn hladnjaka:Možemo dizajnirati veliku površinu, višeslojnu strukturu hladnjaka na vanjskom omotaču kliznog prstena kako bismo poboljšali efikasnost odvođenja topline povećanjem površine odvođenja topline. Zato što mogu brzo raspršiti toplotu koja nastaje tokom radnog procesa u okolni vazduh.
● Kanal za disipaciju toplote:Pored hladnoća, kanal za disipaciju topline može se dizajnirati i unutar kliznog prstena. Ovo koristi prirodnu konvekciju ili prisilnu konvekciju da bi se hladnjak ili hlađenje tekući protok u kanalu oduzeli toplinu.
Raspon parametara kliznog prstena vjetroturbine
Različite turbine imaju vrlo različite zahtjeve u pogledu snage, brzine, prostora za ugradnju, itd. Klizni prsten je teško ispuniti sve standarde. Naši standardni klizni prstenovi kroz rupe kao što su BTH2586 ili BTH3899 su pogodni za neke uobičajene primjene vjetroturbina. A za specifične funkcije, ByTune može pružiti neke prilagođene opcije za klizne prstenove u skladu sa zahtjevima vašeg sistema vjetroturbina. To uključuje:
• Veličina: vanjski prečnik/dužina/sa ili bez unutrašnje rupe (sa unutrašnjom rupom za jednostavnu ugradnju kroz osovinu)
• Sa ili bez kućišta (kućište štiti unutrašnje komponente / bez kućišta za jednostavnu rasipanje topline)
• Broj kanala
• Snaga ili veličina signala svakog kanala
• Montažno sučelje (standardna prirubnica / posebna prirubnica itd.)
• Dužina žice i žičane žice (22WG / 300 mm ili navedeno)
• Radno okruženje: temperatura (uglavnom od -40 stepen do +80 stepen)/brzina (uglavnom 500rpm/IP nivo (ako se radi o zatvorenom modelu, IP54-IP68)
FAQ
P: Koja je efikasnost prijenosa energije vaših kliznih prstenova pri nazivnoj snazi? Je li zagarantovano?
O: Naši klizni prstenovi mogu postići efikasnost prijenosa energije veću od 95-98% pri nazivnoj snazi. Prošli su međunarodne sertifikate kvaliteta kao što su CE, UL, FCC, ISO, SGS, itd. Pored toga, imamo profesionalnu opremu za ispitivanje i laboratorije, a uz narudžbu se mogu priložiti detaljni izveštaji o podacima o ispitivanju proizvoda.
P: Za prijenos signala, koja je točnost prijenosa vaših kliznih prstenova?
O: Za različite prijenose signala, naša tačnost prijenosa kliznog prstena može doseći ±0.01%, posebno u složenim elektromagnetnim okruženjima. Također koristimo visokokvalitetne zaštitne materijale i optimiziran dizajn linije za prijenos signala kako bismo smanjili utjecaj elektromagnetnih smetnji na signale.
P: Da li izolacija klizanja ispunjava relevantne industrije električne sigurnosne standarde?
O: Možete biti sigurni da je maksimalni vršak napona koji naši klizni prstenovi mogu izdržati 10kV, što je u potpunosti u skladu s industrijskim električnim standardima električne energije kao što su IEC. Kontroliramo kvalitetu izolacionih materijala na svakom koraku proizvodnog procesa.
P: Mogu li se klizni prstenovi sa specifičnim protokolima za prijenos signala prilagoditi prema zahtjevima našeg kontrolnog sistema?
O: Da. Prilagodimo klizni prsten sa specifičnim protokolima mjenjača signala (kao što su CAN autobusni protokol) i frekventni rasponi (kao što su 1 - 10 kHz) prema zahtjevima vašeg upravljačkog sistema. Naš profesionalni tehnički tim može razviti prilagodljivi modul prijenosa signala i integrirati ga u dizajn klizanja. Ciklus prilagođavanja je uglavnom 4 - 6 sedmicama, tokom kojih će se osigurati diskusije za tehničko rješenje i kritike dizajna.
P: Koji je očekivani radni vijek kliznog prstena?
O: Očekuje se da će naši klizni prstenovi imati radni vijek do 10-15 godina. U normalnim uvjetima upotrebe, srednje vrijeme između neuspjeha (MTBF) može dostići 50, 000 sati. To se temelji na našem strogom probiranju sirovina, proizvodnog procesa i inspekcijskog sistema kvaliteta.
P: Koji je vaš proces proizvodnje kliznih prstena i proces kontrole kvaliteta?
O: Koristimo napredne automatizirane proizvodne procese i imaju stroge procesne standarde i operativne specifikacije iz prerade komponenata u montažu. Na primjer, provodimo stroge fabričke inspekcije na svakoj seriji sirovina, uključujući analizu kompozicije materijala i testiranje fizičkog performansi. Gotovi proizvodi također moraju proći električne performanse, prilagodljivost okoliša, pouzdanost i ostale testove.
P: Koji je trenutni ciklus isporuke narudžbi? Šta ako imamo hitne potrebe?
O: Normalno, ciklus isporuke narudžbe za standardne prstenove za klizanje je 2 tjedna, a za prilagođene prstenove za klizanje je 4-6 sedmica. Ako imate hitne potrebe, organizirat ćemo ubrzanu proizvodnju na osnovu količine i hitnosti narudžbe.
P: Koji je vaš proizvodni kapacitet? Može li zadovoljiti naše buduće potrebe velikih nabavki?
O: Imamo 80, 000 četvornu nogu, a godišnji proizvodni kapacitet je 80-10 milion. Uz prilagođavanje proizvodnih planova i širenju opreme, sigurni smo da možemo udovoljiti vašim velikim potrebama za nabavkom.
P: Da li pružate upute za instalaciju i puštanje u rad?
O: Da. Pružamo sveobuhvatne usluge nakon prodaje, uključujući besplatne usluge za instalaciju i puštanje u rad na mreži. Tokom garantnog roka redovito ćemo posjetiti kupce kako bismo razumjeli korištenje kliznih prstenova i pružanje sredstava za održavanje. Garantni rok je 2 godine. Tokom garantnog roka popravljamo ili zamijenimo bilo koji kvar uzrokovan ne-ljudskim faktorima bez naknade.
Zaključak
Vjerujemo da ste kroz današnji članak naučili više o klizajućim prstenovima za vjetroturbine. Na primjer, znate da su odgovorni za električne priključke tijekom kontinuirane rotacije turbine i prenose signale između generatora, sustava varijabilnog nagiba i sistema Yaw.
A tokom upotrebe, ovi klizni prstenovi su takođe izloženi raznim vlazi, prašini i vibracijama. Ali ove probleme možemo riješiti kroz brtvene strukture, materijale od plemenitih metala i prilagođene dizajne kliznih prstenova. Ako želite prilagoditi klizne prstenove za svoju vjetroturbinu, kliknite na "ovdje", a može se dobiti više korisnih informacija.