पवन जेनरेटर स्लिप रिंग के हो?
त्यसोभए तपाईले पवन टर्बाइन नेसेल हेर्दै हुनुहुन्छ जुन हावाको दिशा ट्र्याक गर्न घुमाउन आवश्यक छ। समस्याले तपाईलाई तुरुन्तै हिर्काउछ नियमित केबलहरू केही घुमाएपछि ट्विस्ट र स्न्याप हुनेछन्। त्यो पर्ची घण्टी को सम्पूर्ण बिन्दु हो।
यसले वास्तवमा के गर्छ
एक पर्ची घण्टीले एकअर्काको सापेक्ष घुमाउने भागहरू बीच विद्युतीय प्रवाह स्थानान्तरण गर्दछ। हावा टर्बाइनहरूमा, यसको अर्थ जेनेरेटरबाट जमिनको तहसम्म पावर पाउनु हो, जबकि नेसेलले 360 डिग्रीलाई जति पटक चाहिन्छ जति पटक हाल्न सक्छ।
आधारभूत सेटअपमा धातुको घण्टीहरू छन् जुन नेसेलसँग घुमाउँछन्, र ब्रशहरू जुन स्थिर रहन्छन् र ती घण्टीहरूसँग सम्पर्क कायम राख्छन्। हालको प्रवाह ब्रशको माध्यमबाट, रिंग सतहमा, र अर्को छेउबाट बाहिर निस्कन्छ। सरल अवधारणा, तर कार्यान्वयन छिटो जटिल हुन्छ।
धेरै जसो टर्बाइन स्लिप रिंगहरूले दुई अलग कार्यहरू ह्यान्डल गर्दछ। पावर ट्रान्समिशन स्पष्ट छ-तपाईले 690V AC वरिपरि भोल्टेजमा सयौं एम्प्सहरू सार्दै हुनुहुन्छ, कहिलेकाहीँ नयाँ मेसिनहरूमा उच्च। त्यसपछि त्यहाँ सबै नियन्त्रण संकेतहरू छन्। पिच नियन्त्रण डेटा, तापमान निगरानी, SCADA संचार, कम्पन सेन्सर। आधुनिक टर्बाइनहरूमा 30-50 सिग्नल च्यानलहरू स्लिप रिंग एसेम्बली मार्फत चल्छन्।
निर्माण
पावर रिंगहरू ठूला हुन्छन्, सामान्यतया २०० मिमी देखि ३०० मिमी व्यास वर्तमान आवश्यकताहरूमा निर्भर गर्दछ। तिनीहरू तामाको-ग्रेफाइट वा चाँदीको-ग्रेफाइट ब्रश प्रयोग गर्छन् किनभने शुद्ध तामाको ब्रशले धेरै चाप बनाउँछ। प्रत्येक घण्टी जनरेटर आउटपुटको एक चरणमा जडान हुन्छ।
हामीले सिकेका छौँ कि ब्रसको दबाबले स्पेस शीटले सुझाव दिएको भन्दा धेरै महत्त्वपूर्ण छ। धेरै हल्का र तपाइँ बीचमा सम्पर्क प्राप्त गर्नुहुन्छ जुन पावर इलेक्ट्रोनिक्स डाउनस्ट्रीम संग नरक खेल्छ। धेरै भारी र ब्रश अपेक्षित समयको आधामा समाप्त हुन्छ। मीठो स्थान सामान्यतया 200-300 ग्राम प्रति ब्रश हुन्छ, तर यो रिंग सतह गुणस्तर र वातावरणीय अवस्था संग भिन्न हुन्छ।
सिग्नल घण्टीहरू धेरै सानो हुन्छन्, सायद ५०-१०० मिमी व्यास। यी मा सुन प्लेटेड सतहहरु किनभने अक्सिडेशन कम भोल्टेज डाटा प्रसारण लागि मृत्यु हो। एक क्षरण गरिएको संकेत घण्टीले पिच नियन्त्रण त्रुटिहरू निम्त्याउन सक्छ, जुन तपाईंले आँधीबेहरी घटनाको बेलामा भएको कुरा होइन।
वास्तविक स्थापनाहरूमा ब्रश जीवन 8,000 देखि 15,000 घण्टा सम्म चल्छ। त्यो एक विशाल फैलावट हो र यो डिजाइन भन्दा बढी वातावरणीय कारकहरूमा आउँछ। नुन एक्सपोजरको साथ तटीय स्थापनाहरूले ब्रश छिटो खान्छ। उच्च-कम्पन साइटहरूले पहिरनलाई गति दिन्छ। तापमान साइकल चलाउँदा वसन्त संयन्त्रलाई जोड दिन्छ।
किन तपाईं केवल औद्योगिक पर्ची रिंगहरू प्रयोग गर्न सक्नुहुन्न
मानक औद्योगिक पर्ची घण्टीहरू बीच-बीचमा ड्युटीको लागि डिजाइन गरिएको हो{0}}सम्भवतः 30 मिनेट, 30 मिनेट बन्द। पवन टर्बाइनहरू महिनौंसम्म निरन्तर चल्छन्। त्यो कर्तव्य चक्र भिन्नताले अन्य अनुप्रयोगहरूमा राम्रो काम गर्ने कम्पोनेन्टहरूलाई मार्छ।
अपतटीय टर्बाइनहरूमा नुन स्प्रे क्रूर छ। हामीले उत्तरी सागर स्थापनाहरूबाट एसेम्बलीहरू तान्यौं जहाँ आवास सिलहरू चुहावट भयो र रिंग सतहहरूमा नुन जम्माले 50-80% ले प्रतिरोध बढायो। टर्बाइन चलिरहन्छ तर पावर हानि तातोको रूपमा देखा पर्दछ, र अन्ततः केहि असफल हुन्छ।
कम्पन अर्को मुद्दा हो। टावर स्वे, गियरबक्स हर्मोनिक्स, रोटर असंतुलन- यो सबै स्लिप रिंगमा प्रसारित हुन्छ। ब्रसहरूलाई घण्टी सतहहरूसँग पङ्क्तिबद्ध राख्दा रेडियल र अक्षीय भारहरू ह्यान्डल गर्ने उपयुक्त ड्याम्पिङ र बियरिङहरू भएका माउन्टिङ प्रणालीहरू आवश्यक पर्दछ।
डाटाका लागि फाइबर अप्टिक्स
केही नयाँ टर्बाइनहरू, विशेष गरी 5MW+ अपतटीय मेसिनहरू, सिग्नल प्रसारणको लागि फाइबर अप्टिक रोटरी जोडहरूमा सर्दैछन्। पावर अझै पनि परम्परागत ब्रश-प्रकारको घण्टीहरू मार्फत जान्छ, तर सबै डेटा च्यानलहरू कन्ट्याक्टलेस अप्टिकल इन्टरफेस मार्फत चल्छन्।
तपाईंले अवस्था निगरानीको लागि गीगाबिट इथरनेटलाई धक्का दिँदा यसले अर्थ दिन्छ। ब्रश सम्पर्क मार्फत त्यस प्रकारको ब्यान्डविथ प्राप्त गर्ने प्रयास गर्दा धेरै शोर परिचय हुन्छ। फाइबर दृष्टिकोणले घुमाउने प्रिज्म असेंबली प्रयोग गर्दछ जहाँ प्रकाश भौतिक सम्पर्क बिना नै पास हुन्छ।
लागत प्रिमियम परम्परागत संकेत घण्टी भन्दा लगभग 40-60% छ। तर तपाईंले डाटा च्यानलहरूमा पूर्ण रूपमा पहिरन हटाउनु हुन्छ, जुन तपाईंले २०-वर्षको परिचालन जीवनलाई हेर्दै हुनुहुन्छ।
आकार र विशिष्टता
यदि तपाइँ प्रतिस्थापन पर्ची घण्टी निर्दिष्ट गर्दै हुनुहुन्छ भने, यहाँ वास्तवमा के महत्त्वपूर्ण छ:
हालको क्षमता घटाउन आवश्यक छ। तपाइँको जेनेरेटरले 800A निरन्तर बाहिर राख्न सक्छ, तर 800A स्लिप रिंग नदिनुहोस्। तापमान वृद्धिको लागि तपाईलाई ओभरहेड चाहिन्छ, विशेष गरी खराब हावायुक्त नेसेलहरूमा। चित्र 20-30% मार्जिन, त्यसैले तपाईं 800A अनुप्रयोगको लागि 1000-1100A मूल्याङ्कन हेर्दै हुनुहुन्छ।
सर्किटहरूको संख्या हो जहाँ मानिसहरूले प्रायः कम निर्माण गर्छन्। पछि सर्किटहरू थप्न पूर्ण विच्छेदन र सामान्यतया अनुकूलन मेसिनिंग आवश्यक पर्दछ। 18 महिना पत्ता लगाउनु भन्दा 4-6 अप्रयुक्त संकेत घण्टीहरू हुनु राम्रो हो जसमा तपाईंलाई अपग्रेड गरिएको निगरानीको लागि थप च्यानलहरू चाहिन्छ।
यदि तपाइँ केन्द्र मार्फत केहि पनि रूट गर्दै हुनुहुन्छ भने बोर साइज महत्त्वपूर्ण छ। कूलिङ लाइनहरू, पिच प्रणालीहरूका लागि हाइड्रोलिक नलीहरू, अतिरिक्त केबलिङ। मानक बोरहरू 40mm देखि 150mm सम्म चल्छ, तर अनुकूलन आकारहरू अवस्थित छन् यदि तपाइँ टूलिङ्ग लागतहरू औचित्य गर्न सक्नुहुन्छ।
सामान्य असफलताहरू
ब्रश च्याटरिङ पावर आउटपुटमा शोरको रूपमा देखा पर्दछ। सामान्यतया यसको अर्थ ब्रश सतहमा अपर्याप्त दबाब वा दूषित हुनु हो। फिक्स सीधा छ-६००-ग्रिट स्यान्डपेपर र आइसोप्रोपाइल अल्कोहलले घण्टीहरू सफा गर्नुहोस्, थकानको लागि ब्रश स्प्रिङ्हरू जाँच गर्नुहोस्, ब्रस होल्डरहरू स्वतन्त्र रूपमा चल्छन् भन्ने सुनिश्चित गर्नुहोस्।
रिंग सतह ग्रूभिङ समय संग हुन्छ। ०.५ मिमि मुनिका हल्का ग्रुभहरू ठीक छन्। एकचोटि तपाईंले 1mm गहिराइमा हिट गर्नुभयो वा महत्त्वपूर्ण रिज निर्माण देख्नुभयो, यो प्रतिस्थापन समय हो। ठाउँमा मेसिनिङ रिङहरूले काम गर्दैन किनभने तपाईं उचित उपकरण बिना एकाग्रता कायम गर्न सक्नुहुन्न।
स्लिप रिंग असेंबलीमा असर विफलता कम सामान्य छ तर विनाशकारी जब यो हुन्छ। तपाइँ सामान्यतया चेतावनी संकेतहरू प्राप्त गर्नुहुन्छ-असामान्य आवाज पूर्ण दौरा हुनु अघि। समस्या यो हो कि धेरै जसो SCADA प्रणालीहरूले स्लिप रिंग ध्वनिकी निगरानी गर्दैनन्, त्यसैले यी चेतावनीहरू प्रदर्शन ट्याks्क नभएसम्म छुटेका छन्।
स्थापना विवरण त्यो महत्त्वपूर्ण छ
कडा प्लेटफर्ममा स्लिप रिंग माउन्ट गर्नुहोस्। माउन्टिंगमा कुनै पनि फ्लेक्सले ब्रस सम्पर्क समस्याहरूमा सीधा अनुवाद गर्दछ। हामीले बोल्ट गरिएको एसेम्बलीहरू भन्दा वेल्डेड स्टिल फ्रेमहरूले राम्रो काम गरेको फेला पारेका छौं। कम्पनले बोल्टहरू खुकुलो बनाउँछ, तपाईंले जतिसुकै लोक्टाइट प्रयोग गर्नुभयो, र वार्षिक मर्मतसम्भारको समयमा टर्क जाँच गर्दा तिनीहरू बढ्नु अघि समस्याहरू समात्छन्।
आफूलाई काम गर्ने कोठा छोड्नुहोस्। स्लिप रिङ सेवा भनेको धेरै कोणबाट ब्रश पहुँच गर्नु हो। चिसो मौसममा 80 मिटर माथि साँघुरो नासेलमा यो गर्न प्रयास गर्दा साधारण कार्यहरू तीन गुणा बढी लाग्छ। मर्मतसम्भार पहुँचको लागि डिजाइन, स्थापना सुविधा मात्र होइन।
टर्मिनेसनमा केबल व्यवस्थापनमा सामान्यतया भन्दा बढी ध्यान चाहिन्छ। हामी सधैं तनाव राहत विफलताहरू देख्छौं किनभने केबलहरू ठीकसँग सुरक्षित थिएनन् र कम्पनले तिनीहरूलाई ढिलो काम गर्दछ। तातो-सङ्क्रित बुटले मद्दत गर्छ, तर लकडाउन नटहरू भएका उचित केबल ग्रन्थिहरू वास्तवमै न्यूनतम हुन्छन्।
अनुगमन
स्लिप रिङ हाउसिङको तापक्रमले प्रारम्भिक चेतावनी दिन्छ। बेसलाइनमा १०-१५ डिग्रीको वृद्धिको अर्थ सामान्यतया ब्रश लगाउने वा प्रदूषणबाट बढेको सम्पर्क प्रतिरोध हो। आधुनिक टर्बाइनहरूले यो डेटा लगाउँछन्, तर कसैले यसलाई वास्तवमा समीक्षा गर्न आवश्यक छ। बेसलाइन +20 डिग्रीमा स्वचालित अलर्टहरू सेट गर्नुहोस्।
ब्रश पहिरन सञ्चालन घण्टाबाट अनुमान गर्न सकिन्छ, तर निरीक्षणले गणनालाई हराउँछ। प्रत्येक 6-8 महिनामा उच्च-टर्बाइन प्रयोग गर्दा ब्रशको लम्बाइ जाँच गर्नुहोस्। मूल लम्बाइको 50% मा बदल्नुहोस् - त्यो अन्तिम बिट निचोड गर्ने प्रयास नगर्नुहोस्। असफलता पछि आपतकालीन मर्मतको लागत निर्धारित प्रतिस्थापन भन्दा लगभग 10 गुणा बढी हुन्छ जब तपाइँ डाउनटाइम र गतिशीलतामा कारक गर्नुहुन्छ।
यसको लागत के हो
2MW टर्बाइनको लागि पूर्ण स्लिप रिंग एसेम्बलीले भागहरूका लागि $15,000-$25,000 चलाउँछ, साथै साइट पहुँच र क्रेनको उपलब्धताको आधारमा लगभग बराबर श्रम। अपतटीय श्रम लागत दोब्बर हुन्छ।
ब्रश प्रतिस्थापन सस्तो छ- $१,५००- $३,००० सामग्रीका लागि। nacelle पहुँच आवश्यकताहरूको कारण श्रम अझै पनि महत्त्वपूर्ण छ। यो मर्मत सम्भार होइन जुन तपाईं छोड्न सक्नुहुन्छ। लगाइएको ब्रशले समस्याहरू निम्त्याउँछ जुन ब्रश सेट भन्दा धेरै खर्च हुन्छ।
गैर-मानक अनुप्रयोगहरूको लागि अनुकूलन इन्जिनियरिङ छिटो महँगो हुन्छ। चित्र $25, 000+ डिजाइन कार्य र प्रोटोटाइप टूलिङको लागि यदि तपाइँलाई क्याटलग चश्मा बाहिर केहि चाहिन्छ भने। कहिलेकाहीँ ठूला फ्लीटहरूका लागि उचित हुन्छ जहाँ मानकीकरणले भुक्तानी गर्छ, तर एकल स्थापनाहरूको लागि, मानक एकाइलाई अनुकूलन गर्दा सधैं अधिक अर्थपूर्ण हुन्छ।
अर्को के छ
इन्डक्टिव कपलिङ मार्फत कन्ट्याक्टलेस पावर ट्रान्सफर पवन टर्बाइनहरूमा व्यावहारिक प्रयोगको नजिक हुँदै गइरहेको छ। केही निर्माताहरूले पायलट स्थापनाहरू चलिरहेका छन्। टेक्नोलोजीले काम गर्छ-हामीले यसलाई अन्य घुमाउने मेसिनरीहरूमा देखेका छौं-तर लागत अझै 3-4x परम्परागत स्लिप रिंगहरू छन्।
अहिलेको लागि, ब्रश-टाइप स्लिप रिङहरू नै व्यावहारिक समाधान हो। तिनीहरूले राम्ररी बुझेका छन्, स्थापित मर्मत प्रक्रियाहरूसँग क्षेत्र-प्रमाणित प्रविधि। भागहरू सजिलै उपलब्ध छन्। पवन ऊर्जामा, जहाँ तपाइँ २०-२५ वर्षको आयुको लागि डिजाइन गर्दै हुनुहुन्छ, रूढिवादी इन्जिनियरिङले सामान्यतया अत्याधुनिक नवीनतालाई हराउँछ।
तल्लो रेखा: पर्ची घण्टीहरूले शक्ति उत्पन्न गर्दैन, तर तिनीहरू असफल हुँदा उत्पादन रोक्न सक्छन्। तिनीहरूलाई उपभोगयोग्य मर्मत वस्तुहरूको रूपमा व्यवहार गर्नुहोस्, जीवनभरका अवयवहरू होइन, र तपाईं धेरै अनियोजित डाउनटाइमबाट बच्नुहुनेछ।