Zavedenie
Ako sme povedali v najnovšom článku "Slip Rings In Nová energia: aplikácie, výhody a budúce trendy„Slip Rings sa používajú v novom oblasti energetiky. To zahŕňa vodné elektrárne na riekach, solárne fotovoltaické panely, nové energetické vozidlá atď.
Medzi nimi je používanie veterných turbín obzvlášť bežné. Keď sa jeho čepele otáčajú, aby zbierali kinetickú energiu vetra, krúžky veternej turbíny premieňajú túto energiu na použiteľnú elektrickú energiu a prenášajú ju do energetickej mriežky. Bez nich nebudú komplexné mechanické komponenty vo vnútri turbíny schopné stabilne pracovať. Dnes sa dozvieme viac o konkrétnom aplikácii klzných krúžkov vo veterných turbínach!
Ako fungujú sklzové krúžky na veterných turbínach?
(1). Pracovný princíp sklzových krúžkov
Počas prevádzky veterných turbín sú čepele, gondy a ďalšie časti v stave nepretržitej rotácie, zatiaľ čo mnohé elektrické systémy a riadiace systémy s nimi sú pevné.
Klzné krúžky sa skladajú hlavne zo statorov a rotorov s kefami a vodivými krúžkami. Sú spojené s pevnou konštrukciou turbíny (miesto upevnenia veže alebo gondoly) a rotačnou časťou (hriadeľ rotora generátora). Prostredníctvom nepretržitého kontaktu medzi kefami a vodivými krúžkami prenášajú zberné krúžky energiu, signály a dáta. Nakoniec prenášajú energiu do konvertora a ďalších zariadení v spodnej časti veže na následné spracovanie a pripojenie k sieti.
(2). Rôzne signály, ktoré vysielajú
Generátor
● Rýchlostný signál:Rýchlosť moderných veľkých veterných turbín môže byť tak nízka ako 5-10 rpm pri nízkych rýchlostiach vetra a okolo 15-20 otáčka v blízkosti rýchlosti vetra. Keď sa rýchlosť vetra zvyšuje a rýchlosť generátora stúpa príliš rýchlo, riadiaci systém upravuje uhol tónu čepele a elektromagnetický krútiaci moment generátora podľa rýchlostného signálu prenášaného sklzným krúžkom generátora vetra, takže je jeho náveterná plocha znížená, a tým sa zníži zníženie rýchlosti.
● Teplotný signál:Počas prevádzky generátora je normálny rozsah prevádzkovej teploty vo všeobecnosti medzi 60-120 stupňom. Keď však prúd prechádza vinutím, generuje sa teplo, čo spôsobuje, že vnútorná teplota motora sa postupne zvyšuje. Klzný krúžok môže prenášať teplotný signál zozbieraný snímačom teploty vo vnútri generátora. Keď riadiaci systém dostane signál s vysokou teplotou, spustí chladiaci systém, zvýši rýchlosť chladiaceho ventilátora alebo upraví tok chladiaceho média.
Systém variabilného rozstupu
● Signál polohy uhla výšky:Hlavnou funkciou systému s premenlivým sklonom je nastavenie uhla sklonu lopatky tak, aby sa prispôsobil rôznym rýchlostiam vetra. V tomto procese zberný krúžok prenáša signál polohy uhla sklonu čepele a udržuje presnosť približne ±0.1 stupňa . Riadiaci systém určí aktuálny stav uhla čepele podľa signálu polohy uhla sklonu prenášaného zberným krúžkom a potom vydá pokyny na nastavenie motora na nastavenie uhla sklonu.
● Riadiaci signál motora:Motor náklonu prijíma riadiaci signál z riadiaceho systému na riadenie činnosti náklonu čepele. Tieto riadiace signály sa prenášajú cez zberný krúžok a ich frekvencia signálu je vo všeobecnosti medzi 500-1500Hz. Riadiaci signál obsahuje signál štartu a zastavenia motora, signál nastavenia rýchlosti atď.
Systém vybočenia
● Signál smeru vetra:Úlohou systému yaw je zosúladiť gondolu veternej turbíny so smerom vetra a zachytiť čo najviac veternej energie. Snímač smeru vetra je inštalovaný na vrchu gondoly a nameraný signál smeru vetra sa prenáša do riadiaceho systému cez zberný krúžok s presnosťou ±5 stupňov. Riadiaci systém vypočítava uhol odchýlky medzi gondolou a smerom vetra podľa signálu o smere vetra prenášaného zberným krúžkom a potom poháňa motor na otáčanie, aby nastavil smer gondoly.
● Riadiaci signál motora otáčania:Prevádzka motora YAW tiež závisí od riadiaceho signálu prenášaného sklzovým krúžkom. Jeho riadiaci signál obsahuje informácie ako začiatok, zastavenie, riadenie a riadenie rýchlosti. Keď sa zmení smer vetra, riadiaci systém vysiela riadiaci signál sklzným krúžkom, čo spôsobí, že motor poháňajú gondy, ktoré sa otáčajú vhodnejším smerom a rýchlosťou.
Environmentálne testy na klznom krúžku veternej turbíny
(1). Spoločné environmentálne výzvy
Klimatické faktory
● Teplota:Veterné turbíny často pracujú vo vonkajších prostrediach a zažívajú zmeny teploty počas dňa a noci a sezóny. V chladnom počasí sa materiály rôznych komponentov klzného krúžku môžu zmenšiť, čo spôsobuje zmenu kontaktného tlaku medzi kefou a vodivým krúžkom. Zvýšenie teploty urýchli starnutie materiálov klzného krúžku, najmä izolačné materiály.
● Vlhkosť a zrážky:Keď vlhkosť dosiahne nasýtenie alebo dokonca kondenzáciu, voda bude tvoriť vodivú cestu na povrchu klzného krúžku. V veterných farmách na mori alebo v pobrežných oblastiach obsahuje vzduch veľa soli, ktorá priľne k klznému krúžku dažďom alebo hmlou, čím urýchľuje koróziu kovových častí (kryt, vodivý krúžok atď.).
● Prach a častice:Tieto drobné častice sa dostanú do zberného krúžku a neustále opotrebúvajú povrch kefy a vodivého krúžku ako brúsny papier. Tým sa zvýši prechodový odpor a vzniknú elektrické iskry, ktoré ovplyvnia nielen prenos, ale spôsobia aj lokálne prehriatie.
Mechanické faktory
● Vibrácie a náraz:Keď sa lopatky turbíny stretnú so silným vetrom, amplitúda vibrácií sa zvýši. Tieto vibrácie sa prenesú na zberací krúžok, čo spôsobí relatívne posunutie a občasný slabý kontakt medzi kefou a vodivým krúžkom.
● Zmena rýchlosti otáčania:Klzný krúžok musí pracovať stabilne pri rôznych rýchlostiach, napríklad od 100 do 5 000 otáčok za minútu. Pri vysokých rýchlostiach sa trenie medzi kefou a vodivým krúžkom zvýši. Centrifugálna sila môže tiež spôsobiť, že kefa klzného krúžku bude nosiť viac a vodivý krúžok na deformovanie.
Elektromagnetické faktory
● Elektromagnetické rušenie:Vo veternej turbíne je veľké množstvo elektrických zariadení a vedení, ako sú generátory, meniče atď. Tieto zariadenia budú počas prevádzky generovať elektromagnetické polia. Zmenia frekvenciu a amplitúdu signálu, čo spôsobí, že riadiaci systém prijíma nesprávne informácie a usmerňujú nesprávne pokyny.
(2). Ako sa im môžeme vyhnúť?
● Výber materiálu:Na kefy klzného krúžku sa používajú drahé kovy, zliatiny atď. Vodivý kruhový materiál sa dá pokryť meďou (zlato, striebro). Pre škrupiny a izolačné materiály sú bežné výbery z nehrdzavejúcej ocele, zliatiny hliníka, PTFE, POM atď. Tieto materiály majú vysokú vodivosť, chemickú stabilitu a izoláciu, čo môže pri použití zlepšiť účinnosť prenosu.
● Celková tesniaca štruktúra:Na rozhraní a medzeru môžeme nainštalovať fluórbberové krúžky medzi vonkajším plášťom a hriadeľom sklzového krúžku. Zároveň je vnútorný kanál klzného krúžku vysoko uzavretý cez labyrintskú tesniacu štruktúru. To môže zabrániť tomu, aby do kanála vstúpil prach, vlhkosť atď.
● Posilnite antiseizmický dizajn: V konštrukčnom návrhu zberného krúžku môžu rozumné inštalačné konzoly a materiály tlmiace nárazy tlmiť jeho vplyv počas prevádzky. Alternatívne môžu byť komponenty vo vnútri zberného krúžku spojené skrutkovým a zaskakovacím uzáverom.
● Optimalizujte kontakty:Elastická držiak na kefu môže automaticky upraviť tlak kefy podľa rýchlosti a pracovného prostredia klzného krúžku. Okrem toho môže konštrukcia kontaktného povrchu oblúka tiež znížiť odpor kontaktu, tvorbu tepla a opotrebenie.
● Dizajn chladiča:Môžeme navrhnúť veľkoplošnú, viacvrstvovú štruktúru chladiča na vonkajšom plášti zberného krúžku, aby sme zlepšili účinnosť odvádzania tepla zväčšením oblasti odvádzania tepla. Pretože dokážu rýchlo odviesť teplo vznikajúce pri pracovnom procese do okolitého vzduchu.
● Kanál rozptylu tepla:Okrem chladiča môže byť vo vnútri klzného krúžku navrhnutý aj kanál rozptylu tepla. To využíva prirodzenú konvekciu alebo nútenú konvekciu, aby sa chladiaci vzduch alebo tok chladiacej kvapaliny v kanáli odobral teplo.
Rozsah parametrov klzného krúžku veternej turbíny
Rôzne turbíny majú veľmi odlišné požiadavky, pokiaľ ide o výkon, rýchlosť, inštalačný priestor atď. Pre zberný krúžok je ťažké splniť všetky normy. Naše štandardné zberné krúžky s priechodnými otvormi, ako napríklad BTH2586 alebo BTH3899, sú vhodné pre niektoré bežné aplikácie veterných turbín. A pre špecifické funkcie môže ByTune poskytnúť niektoré prispôsobené možnosti zberných krúžkov podľa požiadaviek vášho systému veternej turbíny. Patria sem:
• Veľkosť: vonkajší priemer/dĺžka/s alebo bez vnútorného otvoru (s vnútorným otvorom pre jednoduchú inštaláciu cez hriadeľ)
• S krytom alebo bez neho (kryt chráni vnútorné komponenty/bez krytu pre ľahké odvádzanie tepla)
• Počet kanálov
• Výkon alebo veľkosť signálu každého kanála
• Montážne rozhranie (štandardná príruba/špeciálna príruba atď.)
;
• Pracovné prostredie: Teplota (zvyčajne od stupňa -40 do +80)/Speed (zvyčajne úroveň 500 ot./noppm/ip (ak je to uzavretý model, IP 54- IP68)
FAQ
Otázka: Aká je účinnosť prenosu energie vašich zberacích krúžkov pri menovitom výkone? Je to zaručené?
Odpoveď: Naše sklzové krúžky môžu dosiahnuť účinnosť prenosu energie viac ako 95-98% pri hodnotenom výkone. Ukončili medzinárodné osvedčenia o kvalite, ako sú CE, UL, FCC, ISO, SGS atď. Okrem toho máme profesionálne testovacie vybavenie a laboratóriá a k objednávke môžu byť pripojené podrobné správy o testovacích údajoch o produktoch.
Otázka: Aká je presnosť prenosu vašich zberných krúžkov pre prenos signálu?
Odpoveď: Pri rôznych prenosoch signálu môže presnosť prenosu zberných krúžkov dosiahnuť ±0,01 %, najmä v zložitých elektromagnetických prostrediach. Na zníženie vplyvu elektromagnetického rušenia na signály používame aj vysokokvalitné tieniace materiály a optimalizovaný dizajn vedenia prenosu signálu.
Otázka: Spĺňa izolácia zberného krúžku príslušné priemyselné normy elektrickej bezpečnosti?
Odpoveď: Môžete si byť istí, že maximálny vrchol napätia, ktorý naše sklzové krúžky vydrží, je 10 kV, čo je plne v súlade s priemyselnými elektrickými bezpečnostnými normami, ako je IEC. Kontrolujeme kvalitu izolačných materiálov v každom kroku výrobného procesu.
Otázka: Môžu byť sklzové krúžky so špecifickými protokolmi prenosu signálu prispôsobené podľa požiadaviek na riadiaci systém?
A: Áno. Prispôsobujeme sklzové krúžky pomocou špecifických protokolov prenosu signálu (napríklad protokol zbernice) a frekvenčné rozsahy (napríklad 1 - 10 kHz) podľa požiadaviek na riadiaci systém. Náš profesionálny technický tím je schopný vyvinúť adaptívny modul prenosu signálu a integrovať ho do dizajnu klzného kruhu. Cyklus prispôsobenia je všeobecne 4 - 6 týždne, počas ktorých budú poskytnuté diskusie technického riešenia a recenzie dizajnu.
Otázka: Aká je očakávaná životnosť zberného krúžku?
Odpoveď: Očakáva sa, že naše sklzové krúžky budú mať životnosť až do 10-15 rokov. Za normálnych podmienok použitia môže priemerný čas medzi zlyhaniami (MTBF) dosiahnuť 50, 000 hodín. Je to založené na našom prísnom skríningovom skríningu, výrobnom procese a kontrolnom systéme kvality.
Otázka: Aký je váš proces výroby klzného kruhu a proces kontroly kvality?
Odpoveď: Používame pokročilé automatizované výrobné procesy a máme prísne procesné normy a prevádzkové špecifikácie od spracovania komponentov až po montáž. Napríklad vykonávame prísne výrobné kontroly každej šarže surovín vrátane analýzy zloženia materiálu a testovania fyzického výkonu. Hotové výrobky musia prejsť aj elektrickými testami, prispôsobivosťou voči životnému prostrediu, spoľahlivosťou a ďalšími testami.
Otázka: Aký je aktuálny cyklus doručenia objednávky? Čo ak máme naliehavé potreby?
Odpoveď: Normálne je cyklus dodávania objednávok pre štandardné sklzové krúžky 2 týždne a pre vlastné sklzové krúžky je to 4-6 týždne. Ak máte naliehavé potreby, zabezpečíme urýchlenú výrobu na základe množstva a naliehavosti objednávky.
Otázka: Aká je vaša výrobná kapacita? Môže splniť naše budúce rozsiahle potreby obstarávania?
Odpoveď: Máme továreň s rozlohou 80, 000 štvorcových stôp a ročná výrobná kapacita je 80-10 miliónov. S úpravou výrobných plánov a rozšírením vybavenia sme si istí, že dokážeme splniť vaše potreby v oblasti nákupu vo veľkom meradle.
Otázka: Poskytujete inštalačné usmernenia a služby uvedenia do prevádzky?
A: Áno. Poskytujeme komplexné služby popredajného predaja vrátane bezplatných online inštalačných usmernení a služieb uvedenia do prevádzky. Počas záručného obdobia pravidelne navštevujeme zákazníkov, aby sme pochopili používanie klzných krúžkov a poskytovali bezplatné školenie údržby. Obdobie záruky je 2 roky. Počas záručného obdobia opravíme alebo nahradíme akékoľvek zlyhanie spôsobené bezľudskými faktormi.
Záver
Sme presvedčení, že prostredníctvom dnešného článku ste sa dozvedeli viac o krúžkoch veterných turbín. Napríklad viete, že sú zodpovedné za elektrické pripojenia počas nepretržitej rotácie turbíny a vysielajú signály medzi generátorom, variabilným tónovým systémom a systémom YAW.
A počas používania sú tieto zberné krúžky tiež vystavené rôznym vplyvom vlhkosti, prachu a vibrácií. Tieto problémy však môžeme vyriešiť pomocou tesniacich štruktúr, materiálov z drahých kovov a prispôsobených návrhov zberných krúžkov. Ak chcete prispôsobiť zberacie krúžky pre vašu veternú turbínu, kliknite na „tu“ a môžete získať ďalšie užitočné informácie.