Το Pitch Control είναι ένα από τα λίγα συστήματα σε μια ανεμογεννήτρια που λειτουργεί και ως συσκευή ασφαλείας. Οι κινητήρες που-ρυθμίζουν με ακρίβεια τη γωνία της λεπίδας για δέσμευση ενέργειας είναι επίσης ο μηχανισμός που καλύπτουν τα πτερύγια για να απομακρύνουν την ταχύτητα του ρότορα κατά τη διάρκεια μιας ριπής ή απώλειας δικτύου. Κάθε εντολή ελέγχου και κάθε watt που φτάνει σε αυτούς τους δίσκους πρέπει να διασχίζει την περιστρεφόμενη άρθρωση μεταξύ της σταθερής ατράκτου και της πλήμνης περιστροφής και η διαχείριση αυτής της διέλευσης είναι δουλειά του δακτυλίου ολίσθησης βήματος. Επειδή η σύνδεση βρίσκεται στη διαδρομή μιας λειτουργίας προστασίας, ο τρόπος με τον οποίο καθορίζεται είναι ζήτημα ασφάλειας και διαθεσιμότητας, όχι μόνο θέμα αγοράς. Το υπόλοιπο αυτού του άρθρου εξετάζει τι πρέπει να κάνει αυτή η σύνδεση, τι πρέπει να επιβιώσει και τι διαχωρίζει έναν σύνδεσμο που έχει κατασκευαστεί για αιολική λειτουργία από ένα τμήμα γενικής-σκοπίας που έχει πιεστεί στο ρόλο.
Τι πρέπει να φέρει το Pitch Connection
Ένα pitch slip ring ζει μια διπλή ζωή. Σε ένα σύνολο καναλιών, παρέχει ισχύ μετάδοσης κίνησης στους κινητήρες βήματος και, σε πολλά σχέδια, κυκλώματα φόρτισης ή υποστήριξης-για την αποθήκευση ενέργειας που αφήνει τα πτερύγια των λεπίδων ακόμα και αν πέσει η ισχύς του δικτύου. Σε ένα άλλο σύνολο μεταφέρει λεπτές πληροφορίες: ανατροφοδότηση κωδικοποιητή ή αναλυτή που λέει στον ελεγκτή ακριβώς πού βρίσκεται κάθε λεπίδα, συν την κυκλοφορία του λεωφορείου - συχνά CANopen ή ένα παρόμοιο πρωτόκολλο - που συνδέει τα ηλεκτρονικά του διανομέα με την υπόλοιπη τουρμπίνα. Η υψηλή-ισχύς ρεύματος και το χαμηλό-επιπέδου κοινής χρήσης δεδομένων ενός περιστρεφόμενου στοιχείου είναι η κεντρική τάση σχεδιασμού, επειδή και τα δύο έχουν σχεδόν αντίθετες απαιτήσεις. Ο παρακάτω πίνακας κάνει αυτήν την αντίθεση συγκεκριμένη, και μια μονάδα-που έχει κατασκευαστεί για το σκοπό, όπως αυτές που βρίσκονται στοδακτύλιος ολίσθησης ανεμογεννήτριαςΗ σελίδα έχει σχεδιαστεί για να ικανοποιεί και τα δύο ταυτόχρονα.
| Αποψη | Κανάλια ισχύος | Κανάλια σήματος |
|---|---|---|
| Κύριο μέλημα | Τρέχουσα χωρητικότητα και θερμότητα | Σταθερότητα επαφής και θόρυβος |
| Η αποτυχία μοιάζει | Υπερθέρμανση, επιταχυνόμενη φθορά | Μειώθηκαν μετρήσεις, σφάλματα λεωφορείου |
| Μοχλός σχεδίασης | Περιοχή επαφής, πυκνότητα ρεύματος | Επιλογή υλικού, θωράκιση, διαχωρισμός |
Το περιβάλλον μέσα στο Hub
Το κέντρο δεν είναι ένα καθαρό περίβλημα. Ο σύνδεσμος εκτίθεται σε ευρυζωνικούς κραδασμούς από τον ρότορα και το σύστημα μετάδοσης κίνησης, τη θερμική ανακύκλωση μεταξύ νύχτας και ημέρας και σε όλες τις εποχές, και συμπύκνωση όποτε ζεστός, υγρός αέρας συναντά τον κρύο χάλυβα. Οι υπεράκτιες μηχανές προσθέτουν αεροζόλ αλατιού. πολλές χερσαίες τοποθεσίες προσθέτουν λεπτή σκόνη. Επιπλέον, η τοποθεσία είναι απαράδεκτη για την εξυπηρέτηση - ένα πρόβλημα στο hub συνήθως σημαίνει αποστολή τεχνικού στον πύργο ή κινητοποίηση εξοπλισμού πρόσβασης. Ένας σύνδεσμος που λειτουργεί σε ένα εξάρτημα δοκιμής αλλά υποβαθμίζεται υπό πραγματικούς κραδασμούς και υγρασία θα διαβρώσει αθόρυβα τη διαθεσιμότητα, γι' αυτό τα παράκτια και υπεράκτια έργα ιδιαίτερα θα πρέπει να αντιμετωπίζουν την ανθεκτικότητα ως στοιχείο σχεδιασμού από την αρχή. αυτόν τον οδηγό γιααξιοπιστία δακτυλίου ολίσθησης σε συνθήκες ανοικτής θάλασσαςείναι μια χρήσιμη αναφορά για αυτούς τους ιστότοπους.
Γιατί ένα σύστημα επαφών Wind{0}}Grade κατασκευάζεται διαφορετικά
Το σύστημα επαφής είναι το μέρος όπου συμβαίνει το μεγαλύτερο μέρος της μηχανικής. Τα κανάλια βαριάς ισχύος χρησιμοποιούν συχνά σύνθετες επαφές ή μπλοκ γραφίτη με μέγεθος για να διαχέουν ρεύμα και να περιορίζουν τη θερμότητα, ενώ τα κανάλια σήματος ευνοούν τις βούρτσες από πολύτιμες-μεταλλικές ίνες των οποίων τα πολλά παράλληλα νήματα δίνουν πλεονασμό και πολύ χαμηλό ηλεκτρικό θόρυβο. Η διαφορά είναι σημαντική υπό κραδασμούς: όταν η δομή κουνιέται, ένα μόνο σημείο επαφής μπορεί να ανυψωθεί στιγμιαία και ακόμη και μια διακοπή μικροδευτερόλεπτου μπορεί να καταστρέψει έναν αριθμό κωδικοποιητή ή ένα πλαίσιο διαύλου. Πολλαπλά, ελαφρώς φορτισμένα σημεία επαφής περνούν αυτή τη διαταραχή πολύ καλύτερα από ένα μόνο άκαμπτο. Ο συνδυασμός υλικών καθορίζει επίσης το ποσοστό φθοράς, την ποσότητα των συντριμμιών που δημιουργούνται και τη μακροπρόθεσμη-σταθερότητα της αντίστασης επαφής, επομένως η επιλογή σπάνια είναι-ένα μέγεθος-ταιριάζει-για όλα. αυτή η σύγκριση τουεπαφές χρυσού έναντι γραφίτηπεριγράφει πού ανήκει το καθένα. Ένα πρακτικό ερώτημα για οποιονδήποτε προμηθευτή είναι εάν το σύστημα επαφής αναπτύχθηκε για αιολική λειτουργία ή απλώς μεταφέρθηκε από έναν γενικό κατάλογο.
Διατηρώντας τα σήματα καθαρά υπό περιστροφή
Η ανατροφοδότηση του τόνου έχει μικρή ανοχή στη διακοπή. Ένας ελεγκτής που χάνει δεδομένα θέσης ή βλέπει ένα αλλοιωμένο πλαίσιο μπορεί να επισημάνει ένα σφάλμα και να τραβήξει τον στρόβιλο εκτός σύνδεσης, έτσι ώστε το κόστος ενός καναλιού σήματος να εμφανίζεται ως χρόνος διακοπής λειτουργίας και όχι ως προφανής ηλεκτρική βλάβη. Η καλή πρακτική διατηρεί τα κυκλώματα ισχύος και σήματος διαχωρισμένα φυσικά και ηλεκτρικά, προσθέτει θωράκιση όπου το δικαιολογούν τα δεδομένα και δίνει προσοχή στη γείωση και τη σειρά με την οποία τα κανάλια είναι διατεταγμένα γύρω από τον δακτύλιο. Να πάρεισταθερή μετάδοση σήματοςσε μια περιστρεφόμενη άρθρωση έχει να κάνει τόσο με τη διάταξη και την απομόνωση όσο και με το ίδιο το υλικό επαφής.
Θερμότητα: Η λειτουργία αποτυχίας που κρύβεται
Τα κανάλια τροφοδοσίας αποτυγχάνουν αργά και αθόρυβα. Η αντίσταση στην επαφή διαχέει ενέργεια ως θερμότητα. η θερμότητα ενθαρρύνει την οξείδωση. η οξείδωση αυξάνει περαιτέρω την αντίσταση. και ο κύκλος τροφοδοτείται μόνος του μέχρι να υποβαθμιστούν οι επαφές και να ανέβει η φθορά. Τίποτα από αυτά δεν ενεργοποιεί έναν συναγερμό νωρίς, κάτι που το καθιστά επικίνδυνο. Η άμυνα είναι θερμική επιφάνεια κεφαλής σχεδιασμένη από την αρχή σε - αρκετή περιοχή επαφής και αρκετά χαμηλή πυκνότητα ρεύματος ώστε ο δακτύλιος να λειτουργεί δροσερό στο ονομαστικό του φορτίο, με περιθώριο για ένα ζεστό αυλάκι. Ο ίδιος συλλογισμός οδηγεί αποδεδειγμένες μεθόδους γιατον έλεγχο της αύξησης της θερμοκρασίαςστους τρέχοντες-δακτυλίους ολίσθησης. Όταν ένας κατασκευαστής μιλάει για απόδοση, η χρήσιμη παρακολούθηση-είναι τι σημαίνει για σταθερή-θερμοκρασία κατάστασης στο πραγματικό σας ρεύμα, γιατί αυτό καθορίζει τη διάρκεια ζωής.
Σχεδιασμός για την Ανάβαση
Η δυνατότητα συντήρησης αξίζει τη δική της προσοχή, επειδή, για έναν στρόβιλο, το κυρίαρχο κόστος συντήρησης φτάνει στον κόμβο και όχι στο εξάρτημα που έχετε στο χέρι σας. Αυτό αλλάζει την εμφάνιση του καλού σχεδιασμού. Οι βούρτσες που μπορούν να επιθεωρηθούν και να αντικατασταθούν μεμονωμένα επιτρέπουν σε ένα πλήρωμα να απευθύνεται σε μια φθαρμένη επαφή αντί να ανταλλάσσει ένα ολόκληρο μπλοκ από τέλεια καλές. Σφραγισμένα σχέδια,-χωρίς χρονικό διάστημα ή συντήρηση-μειώνουν τον αριθμό των επισκέψεων στην πρώτη θέση. Και η σαφής πρόσβαση στις επαφές συντομεύει κάθε εργασία που πρέπει να γίνει σε ύψος. Κατανόηση του τυπικούαιτίες φθοράς και προειδοποιητικά σημάδιαβοηθά τους φορείς εκμετάλλευσης να σχεδιάζουν την υπηρεσία με βάση την πραγματική κατάσταση και όχι ένα σταθερό ημερολόγιο.
Αντιστοίχιση του σχεδιασμού σε μια συγκεκριμένη τουρμπίνα
Οι συνδυασμένες απαιτήσεις - μικτής ισχύος και δεδομένων, στενός και δονούμενος χώρος, απαιτητικό κλίμα και μεγάλη διάρκεια ζωής - σπάνια ταιριάζουν με έναν δακτύλιο καταλόγου εκτός ραφιού. Ένας σχεδιασμός προσαρμοσμένος σε έναν συγκεκριμένο διανομέα μπορεί να διαστασιολογήσει τα κανάλια ισχύος στους πραγματικούς δίσκους, να επιλέξει υλικά επαφής ανά τύπο καναλιού, να ταιριάζει στη διαθέσιμη οπή και στη βάση και να προσθέσει προστασία κατάλληλη για την τοποθεσία, ενώ όλα αυτά δεν χρειάζονται χαρακτηριστικά που δεν χρειάζεται ο στρόβιλος. Για το βήμα και άλλα κρίσιμα κυκλώματα, απροσαρμοσμένο δαχτυλίδι ολίσθησηςσυνήθως αποδίδει περισσότερο περιθώριο όπου έχει σημασία και λιγότερα απόβλητα όπου δεν έχει, σε σύγκριση με την προσαρμογή ενός γενικού εξαρτήματος.
Τι να δώσεις σε έναν προμηθευτή
Ένας σωστός σχεδιασμός ξεκινά με πλήρεις πληροφορίες. Πριν ζητήσετε μια προσφορά, συλλέξτε την τάση και το ρεύμα για κάθε κανάλι ισχύος, τον αριθμό και τον τύπο των κυκλωμάτων σήματος και το πρωτόκολλό τους, το προφίλ περιστροφής και τον κύκλο λειτουργίας, το μέγεθος της οπής και τους περιορισμούς τοποθέτησης και τη θερμοκρασία, την υγρασία και τις συνθήκες μόλυνσης της τοποθεσίας, μαζί με την στοχευόμενη βαθμολογία IP. Είναι επίσης δίκαιο να ρωτήσουμε ποια στοιχεία δοκιμών υποστηρίζουν τους ισχυρισμούς αξιοπιστίας - αύξηση θερμοκρασίας στο ονομαστικό ρεύμα, σταθερότητα αντίστασης επαφής-κατά τη διάρκεια ζωής, αποτελέσματα διηλεκτρισμού και μόνωσης και δοκιμές κραδασμών και περιβάλλοντος. Η διάρκεια ζωής του στροβίλου και ο ρόλος του βήματος μέσα στο σύστημα προστασίας πλαισιώνονται από τοΤυποποιημένη σειρά ανεμογεννητριών IEC 61400, και ένας αξιόπιστος προμηθευτής θα πρέπει να μπορεί να συσχετίσει τις δοκιμές του με αναγνωρισμένες μεθόδους. Για έναν δομημένο τρόπο ζύγισης των προμηθευτών μεταξύ τους, αυτάβήματα για την αξιολόγηση ενός κατασκευαστή δακτυλίου ολίσθησηςαποτελούν πρακτικό οδηγό.
FAQ
Ε: Γιατί το Pitch Slip Ring θεωρείται ασφαλές-Σχετικό;
Α: Επειδή ο έλεγχος του βήματος είναι η κύρια μέθοδος αεροδυναμικής πέδησης της τουρμπίνας. Το φτερωτό των λεπίδων εξαρτάται από την παραμονή ανέπαφη της ηλεκτρικής σύνδεσης με τους δίσκους βήματος, επομένως ο σύνδεσμος που φέρει αυτόν τον σύνδεσμο αποτελεί μέρος μιας λειτουργίας προστασίας και όχι απλώς μιας ευκολίας.
Ε: Τι μεταφέρει ένα δαχτυλίδι ολίσθησης πίσσας;
Α: Τυπικά οδηγείτε την τροφοδοσία στους κινητήρες βήματος και σε οποιοδήποτε κύκλωμα πλήμνης-πλευρικής φόρτισης ή υποστήριξης-ανατροφοδότησης, μαζί με ανάδραση-θέσης λεπίδας από κωδικοποιητές ή αναλυτές και τον έλεγχο-κυκλοφορίας διαύλου που συνδέει τα ηλεκτρονικά του διανομέα με τον ελεγκτή του στροβίλου.
Ε: Ποιος είναι ο πιο συνηθισμένος τρόπος με τον οποίο προκαλούν πρόβλημα αυτοί οι σύνδεσμοι;
Α: Κυριαρχούν δύο μοτίβα: σταδιακή υπερθέρμανση στα κανάλια ισχύος από την αύξηση της αντίστασης επαφής και διακοπτόμενα σφάλματα δεδομένων στα κανάλια σήματος από διαταραχή επαφής, κακό διαχωρισμό ή θωράκιση. Το πρώτο συντομεύει τη ζωή. το δεύτερο συνήθως προκαλεί διακοπή λειτουργίας.
Ε: Γιατί να βάλετε ρεύμα και σήμα στον ίδιο δακτύλιο ολίσθησης;
Α: Χώρος και ολοκλήρωση. Ο διανομέας έχει περιορισμένο χώρο, επομένως ο συνδυασμός κυκλωμάτων είναι αποτελεσματικός -, αλλά λειτουργεί μόνο όταν τα κανάλια ισχύος και σήματος έχουν σχεδιαστεί για τις διαφορετικές ανάγκες τους και είναι κατάλληλα απομονωμένα το ένα από το άλλο στο ίδιο συγκρότημα.
Ε: Είναι καλύτερος ένας τυπικός ή προσαρμοσμένος δακτύλιος ολίσθησης για έλεγχο ύψους;
Α: Το Pitch Duty συνδυάζει μικτά κυκλώματα, κραδασμούς, απαιτητικό κλίμα και μεγάλη διάρκεια ζωής σε περιορισμένο χώρο, με τον οποίο σπάνια ταιριάζει καλά ένα τμήμα γενικού καταλόγου. Ένας σχεδιασμός προσαρμοσμένος στη συγκεκριμένη τουρμπίνα γενικά παρέχει καλύτερο περιθώριο κέρδους και χαμηλότερο κόστος ζωής.
Φέρνοντας το Μαζί
Το pitch slip ring κερδίζει τον έλεγχό του επειδή βρίσκεται μέσα σε έναν ασφαλή-κρίσιμο βρόχο, χειρίζεται δύο αντικρουόμενες ηλεκτρικές εργασίες ταυτόχρονα και το κάνει σε ένα από τα πιο δύσκολα περιβάλλοντα του μηχανήματος ενώ είναι δύσκολο να προσεγγιστεί. Ο σωστός προσδιορισμός του σημαίνει ότι ξεκινάμε από τις πραγματικές απαιτήσεις του συστήματος pitch - το φορτίο, τα σήματα, τους κραδασμούς, το κλίμα και το κόστος εξυπηρέτησης στο ύψος - και όχι από την τιμή ή το μέγεθος. Η λειτουργία και η συντήρηση παραμένουν ένα μεγάλο μερίδιο του κόστους ζωής του ανέμου, όπως φορείς όπως οι ΗΠΑΕθνικό Εργαστήριο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειαςέχουν τεκμηριωθεί, επομένως ένας σύνδεσμος που έχει σχεδιαστεί γύρω από την εφαρμογή ανταποδίδει την προσπάθεια. Μοιραστείτε τις πλήρεις συνθήκες λειτουργίας σας με έναν κατασκευαστή που μπορεί να τις σχεδιάσει και ρωτήστε πώς αντιμετωπίζεται κάθε παραπάνω απαίτηση προτού δεσμευτείτε.