El control de pas és un dels pocs sistemes d'un aerogenerador que funciona com a dispositiu de seguretat. Els accionaments que-ajusten l'angle de les fulles per a la captura d'energia també són el mecanisme que fa que les pales s'allunyin de la velocitat del rotor durant una ràfega o una pèrdua de la xarxa. Cada comandament de control i cada watt que arriba a aquestes unitats ha de creuar l'articulació giratòria entre la góndola fixa i el centre giratori, i gestionar aquest encreuament és la feina de l'anell de pas. Com que la connexió es troba en el camí d'una funció de protecció, com s'especifica és una qüestió de seguretat i disponibilitat, no només de compra. La resta d'aquest article analitza què ha de fer aquesta connexió, què ha de sobreviure i què separa un connector construït per a la funció eòlica d'una part-de propòsit general que s'aplica a la funció.
Què ha de portar la connexió Pitch
Un anell antideslizant de pas viu una doble vida. En un conjunt de canals, ofereix potència d'accionament als motors de pas i, en molts dissenys, circuits de càrrega o de seguretat-per a l'emmagatzematge d'energia que permet que les pales s'esgotin fins i tot si cau la potència de la xarxa. En un altre conjunt, porta informació delicada: retroalimentació del codificador o del resolutor que indica al controlador exactament on es troba cada pala, a més del trànsit del bus - sovint CANopen o un protocol similar - que uneix l'electrònica del concentrador amb la resta de la turbina. La potència actual-alta i les dades de baix-nivell que comparteixen un component giratori és la tensió central del disseny, perquè els dos tenen requisits gairebé oposats. La taula següent fa que aquest contrast sigui concret i una unitat-construïda específicament com les de laanell lliscant de l'aerogeneradorpàgina està dissenyada per satisfer tots dos alhora.
| Aspecte | Canals de potència | Canals de senyal |
|---|---|---|
| Principal preocupació | Capacitat de corrent i calor | Estabilitat de contacte i soroll |
| El fracàs sembla | Sobreescalfament, desgast accelerat | Recomptes abandonats, errors de bus |
| Palanca de disseny | Àrea de contacte, densitat de corrent | Elecció del material, blindatge, separació |
El medi ambient dins del hub
El concentrador no és un recinte net. El connector està exposat a la vibració de banda ampla del rotor i la transmissió, al cicle tèrmic entre la nit i el dia i a través de les estacions, i la condensació sempre que l'aire càlid i humit es troba amb l'acer fred. Les màquines offshore afegeixen aerosol de sal; molts llocs a terra afegeixen pols fina. A més a més, la ubicació és imperdonable per atendre - un problema al centre normalment implica enviar un tècnic a la torre o mobilitzar equips d'accés. Un connector que funciona en un dispositiu de prova però que es degrada sota vibracions i humitat reals erosionarà la disponibilitat en silenci, per això els projectes costaners i en alta mar, en particular, haurien de tractar la durabilitat com una entrada de disseny des del principi; aquesta guiafiabilitat de l'anell lliscant en condicions offshoreés una referència útil per a aquests llocs.
Per què un sistema de contacte de Wind-Grau es construeix de manera diferent
El sistema de contacte és on passa la major part de l'enginyeria. Els canals de gran potència sovint utilitzen contactes de blocs compostos o de grafit dimensionats per propagar el corrent i limitar la calor, mentre que els canals de senyal afavoreixen els raspalls de fibra de metall preciosa-els molts filaments paral·lels dels quals donen redundància i un soroll elèctric molt baix. La diferència importa sota la vibració: quan l'estructura tremola, un únic punt de contacte es pot aixecar momentàniament i fins i tot una interrupció de microsegons pot corrompre el recompte d'un codificador o un marc de bus. Múltiples punts de contacte lleugerament carregats travessen aquesta pertorbació molt millor que un únic rígid. La combinació de materials també estableix la taxa de desgast, la quantitat de residus generats i l'-estabilitat a llarg termini de la resistència de contacte, de manera que l'elecció rarament és una-talla-per a tots-; aquesta comparació decontactes d'or enfront de grafitindica on pertany cadascun. Una qüestió pràctica per a qualsevol proveïdor és si el sistema de contacte s'ha desenvolupat per al servei eòlic o simplement es va transferir d'un catàleg general.
Mantenir nets els senyals en rotació
La retroalimentació de to té poca tolerància a la interrupció. Un controlador que perd dades de posició o veu un marc deformat pot marcar una fallada i treure la turbina fora de línia, de manera que el cost d'un canal de senyal escamoso es mostra com un temps d'inactivitat en lloc d'una fallada elèctrica evident. Les bones pràctiques mantenen els circuits de potència i senyal separats físicament i elèctricament, afegeixen blindatge on les dades ho justifiquen i presta atenció a la connexió a terra i l'ordre en què es disposen els canals al voltant de l'anell. Aconseguinttransmissió estable del senyala través d'una unió giratòria és tant sobre la disposició i l'aïllament com sobre el propi material de contacte.
Calor: el mode de fallada que s'amaga
Els canals d'alimentació fallen lentament i silenciosament. La resistència al contacte dissipa energia en forma de calor; la calor afavoreix l'oxidació; l'oxidació augmenta encara més la resistència; i el cicle s'alimenta de si mateix fins que els contactes es degraden i es desgasten pujades. Res d'això dispara una alarma abans d'hora, que és el que el fa perillós. La defensa és un espai tèrmic dissenyat des del principi - prou àrea de contacte i una densitat de corrent prou baixa perquè l'anell es refredi amb la seva càrrega nominal, amb marge per a una góndola calenta. El mateix raonament impulsa mètodes provats percontrolant l'augment de la temperaturaa les anelles de transport actuals{0}. Quan un fabricant parla d'eficiència, el seguiment útil-és el que significa la temperatura d'estat estacionari-a la vostra corrent real, perquè això és el que determina la vida útil.
Dissenyant per a l'escalada
La facilitat de servei mereix la seva pròpia atenció perquè, per a una turbina, el cost de manteniment dominant arriba al centre, no a la peça que teniu a la mà. Això canvia el que sembla un bon disseny. Els raspalls que es poden inspeccionar i substituir individualment permeten que la tripulació abordi un contacte desgastat en lloc d'intercanviar un bloc sencer de perfectament bons. Els dissenys segellats, d'-interval llarg o sense manteniment-redueixen el nombre de visites en primer lloc. I l'accés clar als contactes escurça totes les tasques que s'han de fer a l'alçada. Entendre el típiccauses del desgast i senyals d'alertaajuda els operadors a planificar el servei en condicions reals en lloc d'un calendari fix.
Adaptació del disseny a una turbina específica
La combinació exigeix - potència i dades combinades, un espai estret i vibrant, un clima exigent i una llarga vida útil - poques vegades s'alineen amb un anell de catàleg-disponible-. Un disseny adaptat a un concentrador particular pot dimensionar els canals d'alimentació a les unitats reals, triar materials de contacte per tipus de canal, adaptar-se al forat i el muntatge disponibles i afegir una protecció adequada al lloc, tot deixant de banda les característiques que la turbina no necessita. Per a circuits de pas i altres crítics, aanell lliscant personalitzatnormalment ofereix més marge on importa i menys residus on no, en comparació amb l'adaptació d'una peça genèrica.
Què lliurar a un proveïdor
Un disseny correcte comença amb informació completa. Abans de sol·licitar un pressupost, reuniu la tensió i el corrent per a cada canal d'alimentació, el nombre i el tipus de circuits de senyal i el seu protocol, el perfil de rotació i el cicle de treball, la mida del forat i les restriccions de muntatge, i les condicions de temperatura, humitat i contaminació del lloc, juntament amb la qualificació IP objectiu. També és just preguntar-se quina evidència de la prova avala les afirmacions de fiabilitat - augment de la temperatura al corrent nominal, estabilitat de la resistència de contacte- al llarg de la vida útil, resultats dielèctrics i d'aïllament i proves de vibració i medi ambient. La vida de disseny de la turbina i el paper del pas dins del sistema de protecció estan emmarcats per laSèrie estàndard d'aerogeneradors IEC 61400, i un proveïdor creïble hauria de poder relacionar les seves proves amb mètodes reconeguts. Per a una manera estructurada de ponderar els proveïdors entre ells, aquestspassos per avaluar un fabricant d'anells lliscantssón una guia pràctica.
PMF
P: Per què es considera que l'anell lliscant del pas es considera de seguretat-rellevant?
R: Perquè el control de pas és el principal mètode de frenada aerodinàmica de la turbina. L'acoblament de les fulles depèn que l'enllaç elèctric a les unitats de pas es mantingui intacte, de manera que el connector que porta aquest enllaç forma part d'una funció de protecció, no només d'una comoditat.
P: Què porta un anell lliscant de pitch?
R: En general, condueix l'energia als motors de pas i a qualsevol circuit de càrrega-lateral o de reserva-del concentrador, juntament amb la retroalimentació de la posició-de la paleta dels codificadors o resolutors i el trànsit-bus de control que enllaça l'electrònica del concentrador amb el controlador de la turbina.
P: Quina és la manera més habitual que aquests connectors causen problemes?
R: Dominen dos patrons: el sobreescalfament gradual dels canals d'alimentació a causa de l'augment de la resistència de contacte i els errors de dades intermitents als canals de senyal per la pertorbació del contacte, la mala separació o el blindatge. El primer escurça la vida; el segon sol provocar temps d'inactivitat.
P: Per què posar energia i senyal al mateix anell antideslizant?
A: Espai i integració. El concentrador té espai limitat, de manera que la combinació de circuits és eficient -, però només funciona quan els canals d'alimentació i de senyal estan dissenyats per a les seves diferents necessitats i aïllats correctament els uns dels altres dins del mateix conjunt.
P: És millor un anell lliscant estàndard o personalitzat per al control del to?
R: El servei de pas combina circuits mixts, vibració, un clima exigent i una llarga vida útil en un espai reduït, que una peça genèrica del catàleg rarament coincideix bé. Un disseny adaptat a la turbina específica generalment ofereix un millor marge i un menor cost de vida útil.
Ajuntant-ho
L'anell lliscant de pas es mereix el seu escrutini perquè es troba dins d'un bucle de seguretat-crític, gestiona dos treballs elèctrics conflictius alhora i ho fa en un dels entorns més difícils de la màquina mentre és difícil d'arribar-hi. Especificar-lo bé vol dir partir de les demandes reals del sistema de pas - la càrrega, els senyals, la vibració, el clima i el cost del servei a l'alçada - en lloc del preu o la mida. L'operació i el manteniment segueixen sent una gran part del cost del vent durant tota la vida, com a organismes com els EUALaboratori Nacional d'Energies Renovabless'han documentat, de manera que un connector dissenyat al voltant de l'aplicació compensa l'esforç. Compartiu les vostres condicions operatives completes amb un fabricant capaç de dissenyar-les i pregunteu com s'aborda cada demanda anterior abans de comprometre's.