विन्ड टर्बाइन स्लिप रिंगहरू: चयन र विफलता गाइड

पवन टर्बाइन स्लिप रिंगहरू ब्लेड वा गियरबक्सको सापेक्ष साना हुन्छन्, तर एकल खराब सम्पर्कले बहु-मेगावाट मेसिनलाई रोक्न सक्छ। तिनीहरूको काम हब, जेनेरेटर, र कहिलेकाहीँ हावा विधानसभा भित्र घुम्ने इन्टरफेसहरूमा शक्ति, नियन्त्रण संकेतहरू, र डेटा स्थानान्तरण गर्नु हो। जब त्यो स्थानान्तरण अस्थिर हुन्छ, परिणामहरू सामान्यतया पिच गल्तीहरू, रुकावट सेन्सर डेटा, वा अनुसूचित अप-टावर सेवा भ्रमणहरू - र अपतटीय साइटहरूमा, एकल प्रतिस्थापन यात्राले स्लिप रिङ भन्दा बढी खर्च गर्न सक्छ।

यो गाईड ईन्जिनियरहरू, सम्पत्ति प्रबन्धकहरू, र खरिद टोलीहरूका लागि लेखिएको हो जसले छनौट गर्न आवश्यक छपवन टर्बाइन पर्ची घण्टीहरूनयाँ निर्माण, retrofits, वा प्रतिस्थापन को लागी। यसले टर्बाइनमा स्लिप रिङ्हरू कहाँ बस्छन्, तिनीहरू कसरी असफल हुन्छन्, के निर्दिष्ट गर्ने, र सामान्य चयन जालहरूमा नपरिकन सम्पर्क प्रविधिहरू कसरी तुलना गर्ने भन्ने कुरा समावेश गर्दछ।

विन्ड टर्बाइन स्लिप रिंगले के गर्छ

एक स्लिप रिंग एक इलेक्ट्रोमेकानिकल इन्टरफेस हो जसले इलेक्ट्रिकल र सिग्नल सर्किटहरूलाई स्थिर फ्रेमबाट घुमाउने एकमा पार गर्न दिन्छ। आधुनिक उपयोगिता-स्केल टर्बाइन भित्र, तपाईले सामान्यतया तीन प्रकारका ट्राफिकहरू एकैचोटि बोक्ने स्लिप रिङ्हरू फेला पार्नुहुन्छ:

• ब्लेड कोण समायोजनको लागि पिच मोटर पावर
• पिच प्रणाली र मुख्य नियन्त्रक बीच नियन्त्रण र प्रतिक्रिया संकेत
• सेन्सर डेटा जस्तै ब्लेड स्ट्रेन, तापमान, कम्पन, र बरफ पत्ता लगाउने

पिच नियन्त्रण तीन मध्ये सबैभन्दा सुरक्षा- महत्वपूर्ण च्यानल हो।IEC 61400-श्रृङ्खलापवन टर्बाइन मापदण्डहरूले पिच प्रणालीहरूलाई गल्ती अवस्थाहरूमा पनि ब्लेडहरू फेदर गर्न सक्षम रहन आवश्यक हुन्छ, जसको मतलब स्लिप रिङले कम्पन, तापमान स्विङ, कन्डेन्सेसन, र २०-वर्षको डिजाइन जीवनभर लाखौं घुमाउरो माध्यमबाट काम गरिरहनुपर्छ। हबमा बसेको €200 कम्पोनेन्टले 5 मेगावाटको टर्बाइन उत्पादन गर्छ वा क्रेनको पर्खाइमा निष्क्रिय बस्छ कि भनेर निर्णय गर्न सक्छ।

जहाँ स्लिप रिंगहरू पवन टर्बाइनमा बस्छन्

चयन तर्क प्रत्येक स्थान को लागी फरक छ। तिनीहरूलाई मिलाएर - उदाहरणका लागि, जेनेरेटर उत्तेजना सर्किट - को लागि सामान्य हब डिजाइन निर्दिष्ट गर्नु यस कोटीमा महँगो गल्तीहरू मध्ये एक हो।

हब स्लिप रिङ्स (पिच प्रणाली)

हब स्लिप रिंगहरू मुख्य शाफ्टमा माउन्ट गरिएका छन् र रोटरसँग घुमाउँछन्। तिनीहरूले पिच मोटर पावर (प्रायः 400-690 V AC वा DC बस भोल्टेजहरू), पिच नियन्त्रण संकेतहरू (CANopen, Profibus, वा स्वामित्व प्रोटोकलहरू), र ब्लेड सेन्सर च्यानलहरूको बढ्दो संख्या बोक्छन्। हब स्लिप रिङ्हरू सामान्यतया ठूला-बोर डिजाइनहरू हुन्छन् किनभने रोटर शाफ्ट तिनीहरूबाट गुज्र्छ, र तिनीहरूले कम्पन स्पेक्ट्रालाई बाँच्नुपर्दछ जुन धेरै कारखाना उपकरणहरू भन्दा कडा हुन्छ।

जेनरेटर स्लिप रिङ्स (DFIG मेसिनहरू)

दोब्बर-फेड इन्डक्सन जेनेरेटरहरू (DFIGs), अझै पनि तटवर्ती फ्लीटहरूमा सामान्य, रोटरमा स्लिप रिंगहरू प्रयोग गर्नुहोस् रोटर विन्डिङहरूमा AC उत्तेजना करेन्ट फिड गर्न। यसले उच्च प्रवाह (सामान्यतया धेरै सय एम्पियर), उच्च घुमाउने गति, र महत्त्वपूर्ण कार्बन धुलो उत्पादन देख्छ। ब्रश ग्रेड, रिंग सतह समाप्त, वसन्त दबाब, र nacelle भेन्टिलेशन सबै सीधा सेवा जीवन प्रभावित गर्दछ। प्रत्यक्ष-ड्राइभ स्थायी-चुम्बक टर्बाइनहरूलाई यो स्लिप रिंगको आवश्यकता पर्दैन - एउटा कारणले अपतटीय प्लेटफर्महरू प्रत्यक्ष-ड्राइभ तर्फ सरेको छ।

Yaw Slip Rings

धेरै जसो ठूला टर्बाइनहरूले याव स्लिप रिङको सट्टा केबल लुप र अनट्विस्ट दिनचर्या प्रयोग गर्दछ, तर साना टर्बाइनहरू (सामान्यतया ~500 किलोवाट भन्दा कम) कहिलेकाहीँ टावरको शीर्षमा निरन्तर घुमाउन अनुमति दिनको लागि याउ स्लिप रिंग प्रयोग गर्छन्। यी कम गति तर अधिक वातावरणीय जोखिम र कडा माउन्ट स्पेस सामना गर्छन्।
 

हब बनाम जेनरेटर बनाम याव

माथिका मानहरू निर्माता डेटासिटहरू र OEM सेवा पुस्तिकाहरूबाट सामान्य दायराहरू हुन्; तपाईंको मेसिनको वास्तविक तथ्याङ्कहरू सधैं टर्बाइन कागजातहरू र स्लिप रिंग आपूर्तिकर्ताको परीक्षण रिपोर्टहरूबाट आउनुपर्दछ।

कसरी पवन टर्बाइन स्लिप रिंगहरू वास्तवमा असफल हुन्छ

"स्लिप रिंग विफलता" एक अस्पष्ट श्रेणी हो। फिल्डमा, समस्याहरू प्रायः - तलका मेकानिजमहरू मध्ये एउटामा फर्किन्छन् र प्रत्येकले फरक डिजाइन वा मर्मतसम्भार समाधानलाई संकेत गर्छ।

• ब्रश लगाउने र धुलो जम्मा गर्ने।कार्बन र मेटल-ग्रेफाइट ब्रशहरूले लगाउँदा प्रवाहकीय धुलो उत्पन्न गर्दछ। भेन्टिलेसन बिना, धुलो रिंग स्ट्याकमा जम्मा हुन्छ र छेउछाउको घण्टीहरू बीच चुहावट मार्गहरू सिर्जना गर्दछ, जुन इन्सुलेशन प्रतिरोध 100 MΩ भन्दा तल झरेको वा उपद्रव ग्राउन्ड-गल्ती यात्राको रूपमा देखा पर्दछ।ब्रश लगाउने ढाँचाहरूसामान्यतया एक निरीक्षण प्राविधिकले देखेको पहिलो लक्षण हो।
• सम्पर्क प्रतिरोध वृद्धि।ओक्सीकरण, प्रदूषण, वा वसन्त दबाबको हानिले ओम दायरामा मिलिओम्सबाट सम्पर्क प्रतिरोध बढाउँछ। पिच पावर सर्किटमा यसले भोल्टेज ड्रप र ताप निम्त्याउँछ; कम-वर्तमान सेन्सर लाइनमा यसले आवाज फ्लोर बढाउँछ र CAN टेलिग्रामहरू भ्रष्ट गर्न सक्छ।
• संक्षेपण र जंग।हबहरू आर्द्र वातावरण हुन् - न्यानो मेसिनरी, चिसो स्टिल, एम्बियन्ट हावा। रिंग सतहहरूमा पिटिङ् चाँडै पछ्याउँछ, विशेष गरी तटीय र अपतटीय साइटहरूमा जहाँ नुन एरोसोल हुन्छ। अपतटीय प्लेटफार्महरूको लागि, समर्पितअपतटीय विश्वसनीयता उपायसामान्यतया spec मा लेखिएको छ।
• कम्पन-केबलिङ र कनेक्टरहरूको पहिरन।स्लिप घण्टी आफैं राम्रो हुन सक्छ, तर पिगटेल केबलहरू, तनाव राहतहरू, वा जडानकर्ताहरूले प्रवेश बिन्दुमा थकान दिन्छ। यो साना फ्लीटहरूमा रिंग- ट्र्याक विफलता भन्दा धेरै सामान्य छ।
• स्नेहक गिरावट।केही डिजाइनहरूले सम्पर्क स्नेहक वा अक्सीकरण अवरोधक प्रयोग गर्दछ। समय बित्दै जाँदा यो पोलिमराइज हुन्छ वा सुक्छ, विशेष गरी ६० डिग्री नासेल तापमान भन्दा माथि, र सम्पर्क व्यवहार परिवर्तन हुन्छ।
• इन्सुलेशन ब्रेकडाउन।दूषित इन्सुलेटरहरू ट्र्याक गर्दा फ्ल्याशओभर हुन सक्छ, विशेष गरी उच्च -भोल्टेज पिच बसहरूमा। यो एक कठिन विफलता हो, एक गिरावट वक्र होइन।

यी अधिकांश संयन्त्रहरू क्रमिक हुन्छन्, र धेरैजसो अनुसूचित निरीक्षण - को समयमा पत्ता लगाउन सकिन्छ तर मात्र यदि निरीक्षण प्रक्रियाले वास्तवमा "हब भित्र हेर्दा" को सट्टा सम्पर्क प्रतिरोध, इन्सुलेशन प्रतिरोध, र ब्रश लम्बाइ मापन गर्दछ।
 

विद्युतीय आवश्यकताहरू निर्दिष्ट गर्दै

आपूर्तिकर्तालाई सम्पर्क गर्नु अघि, विद्युतीय खाम कागजमा लेख्नुहोस्। आपूर्तिकर्ताहरूले जसरी पनि यसको लागि सोध्नेछन्, र अनुरोध-को लागि-उद्धरण (RFQ) छिटो जान्छ जब उत्तरहरू पहिले नै निर्णय गरिन्छ।

• वर्तमान प्रति सर्किट, दुवै निरन्तर र शिखर (एक पिच मोटर स्टाल वर्तमान 3-6 × नाममात्र हुन सक्छ)।
• भोल्टेज वर्गर सर्किट एसी होस् वा डीसी। 690 V प्रणालीहरूको लागि, IEC 60664 ओभरभोल्टेज श्रेणी III वा IV लागू हुन्छ कि भनी पुष्टि गर्नुहोस्।
• पावर सर्किट संख्याविरुद्धसिग्नल/डेटा सर्किटहरूको संख्या, अलग राखियो।
• सिग्नल प्रोटोकलहरू- CANopen, Profibus DP, EtherCAT, Profinet, Ethernet 100/1000 Mbit, वा एनालग सेन्सर लाइनहरू। प्रत्येक प्रोटोकल फरक आवाज सहिष्णुता छ।
• विद्युतीय शोर बजेटसेन्सर च्यानलहरूको लागि। पिच इन्कोडरहरू र लोड-पिन स्ट्रेन गेजहरूलाई सामान्यतया मिलिभोल्ट-स्तरको सफाई चाहिन्छ;सम्पर्क आवाज नियन्त्रणस्लिप रिङमा त्यो बजेट भेट्ने भाग हो।
• इन्सुलेशन र डाइलेक्ट्रिक आवश्यकताहरू- सामान्यतया पावर सर्किटहरूको लागि 500 ​​V DC मा 1,000 MΩ भन्दा ठूलो वा बराबर, साथै पावर- आवृत्ति प्रतिरोध परीक्षण।
• अर्थिङ। धेरै डिजाइनहरूमा छुट्टै अर्थिङ रिङ वा ब्रश समावेश हुन्छ; बिजुली -प्रवण साइटहरूका लागि यो गैर-बर्तामनीय छ।

सम्पर्क प्रविधि छनौट गर्दै

कुनै एकल सम्पर्क प्रविधि हरेक पवन टर्बाइन अनुप्रयोगको लागि उत्तम छैन। सही जवाफ सामान्यतया एक हाइब्रिड हो जसले शक्ति र एउटै सभाको संकेत खण्डहरूको लागि विभिन्न प्रविधिहरू प्रयोग गर्दछ।

कार्बन र मेटल-ग्रेफाइट ब्रश

कार्बन र सिल्भर-ग्रेफाइट ब्रशहरू उच्च-वर्तमान अनुप्रयोगहरू - जेनेरेटर उत्तेजना घण्टीहरू र पिच पावर बसहरूको कार्य घोडाहरू हुन्। तिनीहरू उच्च धाराहरू सहन्छन्, केही प्रदूषण स्वीकार्छन्, र प्रतिस्थापन गर्न सस्तो छन्। व्यापार- बन्द धुलो उत्पादन, श्रव्य आवाज, र ब्रश लम्बाइ र वसन्त दबाबको आवधिक निरीक्षणको आवश्यकता हो। दब्रश ग्रेड(रेसिन-बन्डेड कार्बन, इलेक्ट्रोग्राफाइट, धातु-ग्रेफाइट, तामा-ग्रेफाइट) वर्तमान घनत्व र रिंग सामग्रीसँग मेल खानुपर्छ।

यसको लागि उत्तम उपयुक्त: पिच मोटर पावर, जेनेरेटर उत्तेजना, अर्थिंग। यसका लागि हेर्नुहोस्: नजिकैको संकेत घण्टीहरूमा धुलो जम्मा, वसन्त दबाव बहाव, एन्कोडर अप्टिक्समा ब्रश धुलो यदि नजिक माउन्ट गरिएको छ।

फाइबर ब्रश (बहु-फिलामेन्ट) सम्पर्कहरू

फाइबर ब्रश डिजाइनहरूले राम्रो सुन वा सुनको बन्डलहरू प्रयोग गर्दछ-मिश्र तारहरू जुन बहुमूल्य-धातुको औंठीमा चल्छ। धेरै समानान्तर सम्पर्क बिन्दुहरू र प्रति फिलामेन्ट धेरै कम सम्पर्क बलको साथ, तिनीहरूले लगभग कुनै मलबे उत्पन्न गर्दैन र धेरै कम सम्पर्क आवाज छ। तिनीहरू आधुनिक हब स्लिप रिंगहरूमा सेन्सर र डेटा च्यानलहरूको लागि प्रमुख विकल्प हुन्।

यसका लागि उत्तम उपयुक्त: CAN/Profibus/Ethernet डेटा लाइनहरू, ब्लेड सेन्सर सिग्नलहरू, कम-वर्तमान नियन्त्रण। यसका लागि हेर्नुहोस्: प्रति फिलामेन्ट बन्डल सीमित वर्तमान (सामान्यतया<10 A), higher cost, and sensitivity to chemical contamination on the gold surface.

मोनोफिलामेन्ट र नोबल-मेटल वायर सम्पर्कहरू

मोनोफिलामेन्ट नोबल-धातुको सम्पर्कहरू (एकल सुन वा सुनको-बहुमूल्य-धातुको औंठीमा मिश्र धातुको तार) फाइबर ब्रश र परम्परागत ब्रशको बीचमा बस्छन्। तिनीहरू कम्प्याक्टमा सामान्य छन्अनुकूलन पर्ची घण्टीसम्मेलनहरू जहाँ ठाउँ कम छ।

यसका लागि उत्तम उपयुक्त: कम-वर्तमान सिग्नल सर्किटहरू, हाइब्रिड एसेम्बलीहरू। यसका लागि हेर्नुहोस्: धेरै उच्च परिक्रमा गणना पछि प्लेटिङ पहिरन, र तथ्य यो हो कि "सुनको-प्लेट गरिएको" स्वचालित रूपमा राम्रो हुँदैन - नरम सब्सट्रेटमा पातलो सुनले ठीकसँग निर्दिष्ट चाँदीको-ग्रेफाइट ब्रश भन्दा छिटो छिर्न सक्छ।

हाइब्रिड डिजाइनहरू

सामान्य हब स्लिप रिङमा, तल्लो स्ट्याकले कार्बन वा धातुमा पिच मोटर पावर बोक्छ-ग्रेफाइट ब्रश, बीचको स्ट्याकले फिल्ड बोक्छ-फाइबर ब्रशमा बस ट्राफिक, र शीर्ष स्ट्याकले सुनमा कम-वर्तमान सेन्सर लाइनहरू ह्यान्डल गर्दछ-पुरानो सम्पर्कमा{{4}। अर्थिङ अनावश्यक ब्रश संग आफ्नै समर्पित रिंग मा छ। यो पृथक्करणले एकल सभालाई एकै समयमा विरोधाभासी आवश्यकताहरू (उच्च वर्तमान + कम आवाज) पूरा गर्न दिन्छ।
 

वातावरणीय विशिष्टता: "औद्योगिक ग्रेड" मा नरोक्नुहोस्

"औद्योगिक ग्रेड" ले तपाइँलाई केहि पनि उपयोगी बताउँदैन। तलका नम्बरहरू पवन टर्बाइन स्पेस शीटमा महत्त्वपूर्ण हुनेहरू हुन्।

• प्रवेश संरक्षण।हब भित्री भाग सामान्यतया IP54; अफशोर नेसेल्स र एक्सपोज्ड याउ स्लिप रिंगहरूलाई सामान्यतया IP65 वा उच्च चाहिन्छ। हेर्नुहोस्आईपी ​​मूल्याङ्कन व्याख्याअंकहरूले वास्तवमा के ग्यारेन्टी दिन्छ।
• सञ्चालन तापमान।एक उचित पूर्वनिर्धारित -40 डिग्री देखि +70 डिग्री तटवर्ती उत्तरी जलवायु साइटहरूका लागि-, समशीतोष्ण साइटहरूका लागि -20 डिग्री देखि +60 डिग्री, र अपतटीयका लागि कन्डेनसेशन- नियन्त्रित छ। चिसो-जलवायु भेरियन्टहरूलाई कम तापक्रममा लुब्रिकेन्ट प्रमाणित गर्न आवश्यक छ।
• आर्द्रता।95% RH गैर-कन्डेन्सिङ एक सामान्य न्यूनतम हो; नियमित संक्षेपण भएका साइटहरूको लागि, आन्तरिक तताउने आवश्यक हुन सक्छ।
• नुन-धुंध प्रतिरोध।अपतटीय र तटीय टर्बाइनहरूले IEC 60068-2-52 वा ISO 9227 नुन-स्प्रे परीक्षणलाई धातुका भागहरू र कनेक्टरहरूमा सन्दर्भ गर्नुपर्छ।
• कम्पन।IEC 60068-2-6 sinusoidal र 2-64 अनियमित प्रोफाइलहरू सामान्य सन्दर्भ बिन्दुहरू हुन्; आपूर्तिकर्ताले परीक्षण रिपोर्टहरू प्रदान गर्नुपर्छ, मार्केटिङ दाबीहरू होइन।
• चट्याङ र उकालो।पिच स्लिप रिंगहरू अप्रत्यक्ष बिजुली धाराहरू देख्न सक्ने बाटोमा बस्छन्। सर्ज प्रतिरोध अगाडि सहमत हुनुपर्छ।

दअमेरिकी राष्ट्रिय नवीकरणीय ऊर्जा प्रयोगशालाको पवन अनुसन्धान कार्यक्रमउपयोगी फिल्ड-विश्वसनीयता डाटा प्रकाशित गर्दछ कि पिच र बिजुली प्रणालीहरू उच्च-असफलता-अपरेटिङ फ्लीटहरूमा दर सबसिस्टमहरू बीच रहन्छ - जसले गर्दा यी वातावरणीय संख्याहरू सम्झौतामा हुनुपर्छ, मौखिक प्रतिबद्धतामा होइन।

मेकानिकल र एकीकरण बाधाहरू

रेट्रोफिट परियोजनाहरू विद्युतीय कार्यसम्पादनमा भन्दा मेकानिकल फिटमा धेरै पटक असफल हुन्छन्। डिजाइन अनुमोदन गर्नु अघि, पुष्टि गर्नुहोस्:

• हब वा नेसेलमा उपलब्ध खाम विरुद्ध बोर व्यास र बाहिरी व्यास
• शाफ्ट सहिष्णुता, रनआउट, र एकाग्रता भत्ता
• केबल निकास दिशा (अक्षीय बनाम रेडियल) र कनेक्टर प्रकार - धेरै टर्बाइनहरूमा धेरै सीमित केबल बेन्ड रेडियस हुन्छ
• माउन्टिंग फ्ल्यान्ज ढाँचा र टोक़ आर्म एङ्करिङ
• घुमाउरो सम्मेलनहरूको लागि वजन र सन्तुलन
• सेवा पहुँच - के प्राविधिक सेवा स्थितिमा टर्बाइनको साथ ब्रश विन्डोमा पुग्न सक्छ?

अभ्यासमा, धेरै रिट्रोफिट र रिपावर परियोजनाहरूको लागि, यान्त्रिक अवरोधहरूले विद्युतीयहरूले गर्नु अघि डिजाइनको निर्णय गर्दछ। त्यो हो जब एक कन्फिगर योग्य वा पूर्ण रूपमा अनुकूलन असेंबली एक क्याटलग भाग फिट गर्न बाध्य पार्नु भन्दा बढी समझदार हुन्छ।

के एक आपूर्तिकर्ता पठाउन

सफा RFQ ले उद्धरण चक्र हप्तादेखि दिनसम्म छोटो पार्छ। आपूर्तिकर्तालाई स्लिप रिंग डिजाइन गर्न वा चयन गर्न निम्न सबै चाहिन्छ:

सारांश: स्लिप रिङ चयनलाई विश्वसनीयता निर्णयको रूपमा व्यवहार गर्नुहोस्

दायाँ विन्ड टर्बाइन स्लिप रिङ भनेको टर्बाइनको विद्युतीय खामसँग मिल्ने, यसको वातावरणमा बाँच्ने, उपलब्ध मेकानिकल ठाउँमा फिट हुने र २० वर्षभन्दा लामो समयसम्मको यथार्थपरक मर्मत योजनालाई समर्थन गर्ने हो। यो गल्तीको अधिकांश लागत खरिदमा होइन तर पहिलो अनियोजित अप-टावर भ्रमणको समयमा भुक्तान गरिन्छ।

आपूर्तिकर्ताहरूसँग कुरा गर्नु अघि विद्युतीय, वातावरणीय र मेकानिकल आवश्यकताहरू परिभाषित गर्नुहोस्। परीक्षण रिपोर्टहरू सोध्नुहोस्, नारा होइन। शक्ति र संकेत सम्पर्क प्रविधिहरू अलग गर्नुहोस् जहाँ सभाले अनुमति दिन्छ। र अपतटीय वा तटीय साइटहरूको लागि, क्षरण र सीललाई सम्पर्क सामग्री छनोट भन्दा बढी गम्भीरताका साथ लिनुहोस् - नुनले सामान्यतया ब्रश गर्नु अघि तर्कहरू जित्छ।