מָבוֹא
כפי שאמרנו במאמר האחרון "טבעות החלקה באנרגיה חדשה: יישומים, יתרונות ומגמות עתידיות"טבעות החלקה משמשות בתחום האנרגיה החדש. זה כולל תחנות כוח הידרואלקטריות בנהרות, פאנלים פוטו-וולטאיים סולאריים, רכבי אנרגיה חדשים וכו'.
ביניהם השימוש בטורבינות רוח נפוץ במיוחד. כאשר להביו מסתובבים כדי לאסוף את האנרגיה הקינטית של הרוח, טבעות החלקה של טורבינת הרוח ממיירות אנרגיה זו לאנרגיה חשמלית שמישה ומעבירה אותה לרשת החשמל. בלעדיהם, המרכיבים המכניים המורכבים בתוך הטורבינה לא יוכלו לפעול ביציבות. היום, בואו נלמד על היישום הספציפי של טבעות החלקה בטורבינות רוח!
כיצד פועלות טבעות החלקה על טורבינות רוח?
(1). עיקרון עבודה של טבעות החלקה
במהלך הפעלת טורבינות רוח, הלהבים, הנאצלים וחלקים אחרים נמצאים במצב של סיבוב רציף, ואילו רבים ממערכות החשמל ומערכות הבקרה המחוברות להן קבועות.
טבעות החלקה מורכבות בעיקר מסטאורים ורוטורים, עם מברשות וטבעות מוליכות בהתאמה. הם מחוברים למבנה הקבוע של הטורבינה (מקום קיבוע המגדל או הנאצל) ולחלק המסתובב (ציר רוטור הגנרטור). באמצעות המגע הרציף בין המברשות לטבעות המוליכות, טבעות ההחלקה משדרות כוח, אותות ונתונים. לבסוף, הם מעבירים כוח לממיר ולציוד אחר בתחתית המגדל לצורך עיבוד וחיבור לרשת.
(2). אותות שונים שהם משדרים
גֵנֵרָטוֹר
● אות מהירות:המהירות של טורבינות רוח גדולות ומודרניות יכולה להיות נמוכה כמו 5-10 סל"ד במהירויות רוח נמוכות וסביב 15-20 סל"ד ליד מהירויות רוח מדורגות. כאשר מהירות הרוח גדלה ומהירות הגנרטור עולה מהר מדי, מערכת הבקרה מתאימה את זווית המגרש של הלהב ואת המומנט האלקטרומגנטי של הגנרטור על פי אות המהירות המועבר על ידי טבעת החלקה של מחולל הרוח, כך שהאזור שלו יופחת, ובכך צמצום המהירות.
● אות טמפרטורה:במהלך פעולת הגנרטור, טווח טמפרטורת ההפעלה הרגיל הוא בדרך כלל בין 60-120. עם זאת, כאשר הזרם עובר דרך הפיתול, נוצר חום, וגורם לטמפרטורה הפנימית של המנוע לעלות בהדרגה. טבעת ההחלקה יכולה להעביר את אות הטמפרטורה שנאסף על ידי חיישן הטמפרטורה בתוך הגנרטור. ברגע שמערכת הבקרה תקבל את אות הטמפרטורה הגבוהה, היא תתחיל את מערכת הקירור, תגדיל את מהירות מאוורר הקירור או התאם את זרימת המדיום הקירור.
מערכת המגרש המשתנה
● אות מיקום זווית הגובה:הפונקציה העיקרית של מערכת המגרש המשתנה היא להתאים את זווית המגרש של הלהב כדי להסתגל למהירויות רוח שונות. בתהליך זה, טבעת ההחלקה משדרת את אות מיקום זווית המגרש של הלהב ושומרת על דיוק של בערך ± 0. מערכת הבקרה קובעת את מצב הזווית הנוכחי של הלהב על פי אות מיקום זווית המגרש המועבר על ידי טבעת ההחלקה ואז מנפיק הוראות כדי להניע את מנוע המגרש להתאמה.
● אות בקרת מנוע המגרש:מנוע הגובה מקבל את אות הבקרה ממערכת הבקרה כדי להניע את פעולת הגובה של הלהב. אותות בקרה אלה מועברים דרך טבעת ההחלפה, ותדירות האות שלהם היא בדרך כלל בין 500-1500 הרץ. אות הבקרה כולל את אות ההתחלה והעצירה של המנוע, אות התאמת המהירות וכו'.
מערכת פיהוק
● אות כיוון הרוח:המשימה של מערכת הסכסוך היא ליישר את תא הטורבינת הרוח עם כיוון הרוח ולתפוס כמה שיותר אנרגיית רוח. חיישן כיוון הרוח מותקן בחלק העליון של התא, ואות כיוון הרוח הנמדד מועבר למערכת הבקרה דרך טבעת ההחלקה בדיוק של ±5 מעלות. מערכת הבקרה מחשבת את זווית הסטייה בין המטוס לכיוון הרוח בהתאם לאות כיוון הרוח המשודרת על ידי טבעת ההחלקה, ולאחר מכן מניעה את מנוע הפיתול כדי להתאים את כיוון התא.
● אות בקרת מנוע פתח:פעולת מנוע הפיס תלויה גם באות הבקרה המשודרת על ידי טבעת ההחלקה. אות הבקרה שלו כולל מידע כמו התנעה, עצירה, היגוי ובקרת מהירות. כאשר כיוון הרוח משתנה, מערכת הבקרה שולחת אות בקרה דרך טבעת ההחלקה, הגורמת למנוע להניע את המטוס להסתובב בכיוון ובמהירות המתאימים יותר.
בדיקות סביבתיות על טבעת החלקה של טורבינת רוח
(1). אתגרים סביבתיים נפוצים
גורמי אקלים
● טמפרטורה:טורבינות רוח עובדות לרוב בסביבות חיצוניות וחוות שינויים בטמפרטורה במהלך היום ובלילה והעונות. במזג אוויר קר, החומרים של רכיבים שונים של טבעת ההחלקה עשויים להתכווץ, ולגרום ללחץ המגע בין המברשת לטבעת המוליכה. עליית הטמפרטורה תאיץ את הזדקנות חומרי טבעת ההחלקה, ובמיוחד את חומרי הבידוד.
● לחות ומשקעים:כאשר הלחות מגיעה לרוויה או אפילו מתרחש עיבוי, מים ייצרו נתיב מוליך על פני טבעת ההחלקה. בחוות רוח בים או באזורי חוף, האוויר מכיל הרבה מלח, הנצמד לטבעת ההחלקה בגשם או ערפל, ומאיץ את קורוזיה של חלקי מתכת (בית, טבעת מוליכה וכו').
● חומר אבק וחלקיקים:החלקיקים הזעירים הללו ייכנסו לטבעת ההחלקה ויבשלו ברציפות את פני המברשת וטבעת מוליכה כמו נייר זכוכית. זה יגדיל את עמידות המגע וייצור ניצוצות חשמליים, מה שלא רק ישפיע על ההולכה אלא גם יגרום להתחממות יתר מקומית.
גורמים מכניים
● רטט והשפעה:כאשר להבי הטורבינה נתקלים ברוחות חזקות, משרעת הרטט תגדל. רטט זה יועבר לטבעת ההחלקה, ויגרום לעקירה יחסית ומגע לקוי לסירוגין בין המברשת לטבעת המוליכה.
● שינוי מהירות סיבוב:טבעת ההחלקה צריכה לעבוד ביציבות במהירויות שונות, כגון 100 עד 5000 סיבובים לדקה. במהירויות גבוהות, החיכוך בין המברשת לטבעת המוליכה יגדל. כוח צנטריפוגלי עלול גם לגרום למברשת של טבעת ההחלקה להישחק יותר ולטבעת המוליכה לעיוות.
גורמים אלקטרומגנטיים
● הפרעות אלקטרומגנטיות:ישנם מספר גדול של ציוד וקווים חשמליים בתוך טורבינת הרוח, כמו גנרטורים, ממירים וכו '. מכשירים אלה יפיקו שדות אלקטרומגנטיים במהלך הפעולה. הם ישנו את התדירות ואת המשרעת של האות, ויגרמו למערכת הבקרה לקבל מידע שגוי ולהנחות הוראות שגויות.
(2). איך נוכל להימנע מהם?
● בחירת חומרים:עבור המברשות של טבעת ההחלקה, משתמשים במתכות יקרות, סגסוגות וכו'. חומר הטבעת המוליך יכול להיות מצופה בנחושת (זהב, כסף). עבור המעטפת וחומרי הבידוד, נירוסטה, סגסוגת אלומיניום, PTFE, POM וכו' הם בחירות נפוצות. לחומרים אלו מוליכות גבוהה, יציבות כימית ובידוד, אשר יכולים לשפר את יעילות ההולכה בעת שימוש.
● מבנה איטום כולל:אנו יכולים להתקין טבעות פלואורובבר בין הקליפה החיצונית לפיר של טבעת ההחלקה, בממשק ובפער. במקביל, הערוץ הפנימי של טבעת ההחלקה סגור מאוד דרך מבנה האיטום המבוך. זה יכול למנוע כניסה של אבק, לחות וכו 'לערוץ.
● חיזוק עיצוב אנטי-סיסמי: בעיצוב המבני של טבעת ההחלקה, סוגרי התקנה סבירים וחומרים בולמי זעזועים יכולים לחסום את השפעתה במהלך הפעולה. לחלופין, ניתן לחבר את הרכיבים בתוך טבעת ההחלקה על ידי הידוק בורג והידוק הצמד.
● אופטימיזציה של אנשי הקשר:תושבת המברשות האלסטית יכולה להתאים אוטומטית את לחץ המברשת בהתאם למהירות וסביבת העבודה של טבעת ההחלקה. בנוסף, עיצוב משטח המגע של ARC יכול גם להפחית את עמידות המגע, ייצור החום ובלאי.
● עיצוב ברכיית חום:אנו יכולים לתכנן מבנה גוף קירור רב שכבתי בשטח גדול על המעטפת החיצונית של טבעת ההחלקה כדי לשפר את יעילות פיזור החום על ידי הגדלת אזור פיזור החום. מכיוון שהם יכולים לפזר במהירות את החום שנוצר במהלך תהליך העבודה לאוויר שמסביב.
● ערוץ פיזור החום:בנוסף לגוף הקירור, ניתן לעצב בתוך טבעת ההחלקה גם תעלת פיזור חום. זה משתמש בהסעה טבעית או בהסעה מאולצת כדי לגרום לאוויר הקירור או לנוזל הקירור לזרום בתעלה כדי להסיר את החום.
טווח פרמטרים של טבעת החלקה של טורבינת רוח
לטורבינות שונות יש דרישות שונות מאוד מבחינת הספק, מהירות, שטח התקנה וכו'. קשה לטבעת החלקה לעמוד בכל התקנים. טבעות ההחלקה הסטנדרטיות שלנו, כגון BTH2586 או BTH3899, מתאימות לכמה יישומים נפוצים של טורבינות רוח. ולפונקציות ספציפיות, ByTune יכולה לספק כמה אפשרויות מותאמות אישית עבור טבעות החלקה בהתאם לדרישות מערכת טורבינות הרוח שלך. אלה כוללים:
• גודל: קוטר/אורך חיצוני/עם או בלי חור פנימי (עם חור פנימי להתקנה קלה דרך ציר)
• עם או בלי דיור (הבית מגן על רכיבים פנימיים/ללא דיור לפיזור חום קל)
• מספר הערוצים
• כוח או גודל האות של כל ערוץ
• ממשק הרכבה (אוגן סטנדרטי/אוגן מיוחד וכו ')
• מד חוט ואורך חוט (22AWG/300 מ"מ או מוגדר)
• סביבת עבודה: טמפרטורה (בדרך כלל מ--40 מעלות עד +80 מעלות)/מהירות (בדרך כלל רמת 500 סל"ד/IP (אם מדובר בדגם סגור, IP54-IP68)
שאלות נפוצות
ש: מהי יעילות העברת הכוח של טבעות ההחלקה שלך בהספק נקוב? האם זה מובטח?
ת: טבעות ההחלקה שלנו יכולות להשיג יעילות העברת כוח של יותר מ-95-98% בהספק נקוב. הם עברו אישורי איכות בינלאומיים כגון CE, UL, FCC, ISO, SGS ועוד. בנוסף, יש לנו ציוד ומעבדות בדיקה מקצועיים, וניתן לצרף להזמנה דוחות מפורטים של נתוני בדיקת מוצר.
ש: להעברת אות, מה דיוק השידור של טבעות ההחלקה שלך?
ת: לקבלת שידורי אותות שונים, דיוק ההעברה של טבעת ההחלקה שלנו יכול להגיע ל- ± 0. 01%, במיוחד בסביבות אלקטרומגנטיות מורכבות. אנו משתמשים גם בחומרי מיגון באיכות גבוהה ובעיצוב קו העברת אותות מותאמים כדי להפחית את ההשפעה של הפרעות אלקטרומגנטיות על האותות.
ש: האם בידוד טבעת ההחלקה עומד בתקני הבטיחות החשמליים הרלוונטיים לתעשייה?
ת: אתה יכול להיות סמוך ובטוח כי שיא המתח המרבי שטבעות ההחלקה שלנו יכולות לעמוד בעמידה הוא 10KV, שהוא בקנה אחד עם תקני הבטיחות החשמליים בתעשייה כמו חברת החשמל. אנו שולטים באיכות חומרי הבידוד בכל שלב בתהליך הייצור.
ש: האם ניתן להתאים טבעות החלקה עם פרוטוקולי העברת אותות ספציפיים בהתאם לדרישות מערכת הבקרה שלנו?
ת: כן. אנו מתאימים אישית טבעות החלקה עם פרוטוקולי העברת אותות ספציפיים (כגון פרוטוקול CAN bus) וטווחי תדרים (כגון 1 - 10kHz) בהתאם לדרישות מערכת הבקרה שלך. הצוות הטכני המקצועי שלנו מסוגל לפתח מודול העברת אותות אדפטיבי ולשלב אותו בעיצוב טבעת ההחלקה. מחזור ההתאמה האישי הוא בדרך כלל 4 - 6 שבועות, ובמהלכו יסופקו דיונים טכניים בפתרונות וסקירות עיצוב.
ש: מהם חיי השירות הצפויים של טבעת ההחלקה?
ת: טבעות ההחלקה שלנו צפויות להיות חיי שירות של עד 10-15 שנים. בתנאי שימוש רגילים, הזמן הממוצע בין כשלים (MTBF) יכול להגיע ל 50, 000 שעות. זה מבוסס על סינון חומרי הגלם הקפדני שלנו, תהליך הייצור ומערכת פיקוח האיכות שלנו.
ש: מהו תהליך ייצור הטבעות שלך ותהליך בקרת האיכות שלך?
ת: אנו משתמשים בתהליכי ייצור אוטומטיים מתקדמים, ויש לנו תקני תהליכים קפדניים ומפרטי הפעלה מעיבוד רכיבים להרכבה. לדוגמה, אנו מבצעים בדיקות מפעל קפדניות על כל חבורה של חומרי גלם, כולל ניתוח הרכב חומרים ובדיקת ביצועים פיזיים. מוצרים מוגמרים צריכים גם להעביר ביצועים חשמליים, יכולת הסתגלות סביבתית, אמינות ובדיקות אחרות.
ש: מה מחזור מסירת ההזמנות הנוכחי? מה אם יש לנו צרכים דחופים?
ת: בדרך כלל, מחזור מסירת ההזמנה לטבעות החלקה סטנדרטיות הוא שבועיים, ועבור טבעות החלקה בהתאמה אישית זה 4-6 שבועות. אם יש לך צרכים דחופים, אנו נארגן ייצור מזורז על בסיס כמות ההזמנה ודחיפות.
ש: מהי יכולת הייצור שלך? האם זה יכול לענות על צרכי הרכש הגדול בעתיד שלנו?
ת: יש לנו מפעל 80, 000} מפעל רגל מרובע, ויכולת הייצור השנתית היא 80-10 מיליון. עם התאמת תוכניות הייצור והרחבת הציוד, אנו בטוחים כי אנו יכולים לענות על צרכי הרכש הגדולים שלך.
ש: האם אתה מספק שירותי הדרכה והזמנת התקנה?
ת: כן. אנו מספקים שירותים מקיפים לאחר המכירה, כולל שירותי הנחיות התקנה מקוונים בחינם. במהלך תקופת האחריות, אנו נבקר באופן קבוע בלקוחות כדי להבין את השימוש בטבעות החלקה ולספק הכשרה בתחזוקה חינם. תקופת האחריות היא שנתיים. במהלך תקופת האחריות, אנו נתקן או נחליף כל כישלון הנגרם על ידי גורמים שאינם אנושיים ללא עלות.
מַסְקָנָה
אנו מאמינים שבאמצעות המאמר של היום, למדת יותר על טבעות החלקה של טורבינות רוח. לדוגמה, אתה יודע שהם אחראים על חיבורים חשמליים במהלך הסיבוב הרציף של הטורבינה ומשדרים אותות בין הגנרטור, מערכת הפיתול המשתנה ומערכת הפיתול.
ובמהלך השימוש, טבעות החלקה אלו נתונות גם לסביבות שונות של לחות, אבק ורעידות. אבל אנחנו יכולים לפתור את הבעיות הללו באמצעות מבני איטום, חומרי מתכת יקרים ועיצובי טבעת החלקה מותאמים אישית. אם אתה רוצה להתאים אישית טבעות החלקה עבור טורבינת הרוח שלך, אנא לחץ על "כָּאן", וניתן לרכוש מידע שימושי נוסף.