Giới thiệu
Như chúng tôi đã nói trong bài viết mới nhất "Vòng trượt trong năng lượng mới: Ứng dụng, lợi ích và xu hướng trong tương lai", vòng trượt được sử dụng trong lĩnh vực năng lượng mới. Trong đó bao gồm các nhà máy thủy điện trên sông, các tấm quang điện mặt trời, phương tiện sử dụng năng lượng mới, v.v.
Trong số đó, việc sử dụng tua bin gió đặc biệt phổ biến. Khi các cánh của nó quay để thu động năng của gió, các vòng trượt của tuabin gió sẽ chuyển đổi năng lượng này thành năng lượng điện có thể sử dụng được và truyền nó vào lưới điện. Nếu không có chúng, các bộ phận cơ khí phức tạp bên trong tuabin sẽ không thể hoạt động ổn định. Hôm nay chúng ta cùng tìm hiểu ứng dụng cụ thể của vòng trượt trong tuabin gió nhé!
Vòng trượt hoạt động như thế nào trên tuabin gió?
(1). Nguyên lý làm việc của vòng trượt
Trong quá trình hoạt động của tuabin gió, các cánh quạt, vỏ bọc và các bộ phận khác ở trạng thái quay liên tục, trong khi nhiều hệ thống điện và hệ thống điều khiển kết nối với chúng được cố định.
Nhẫn trượt chủ yếu bao gồm các stator và cánh quạt, với bàn chải và vòng dẫn tương ứng. Chúng được kết nối với cấu trúc cố định của tuabin (vị trí cố định tháp hoặc nacelle) và phần quay (trục rôto máy phát). Thông qua sự tiếp xúc liên tục giữa các bàn chải và vòng dẫn, vòng trượt truyền năng lượng, tín hiệu và dữ liệu. Cuối cùng, chúng truyền điện đến bộ chuyển đổi và các thiết bị khác ở dưới cùng của tháp để xử lý và kết nối lưới tiếp theo.
(2). Các tín hiệu khác nhau mà chúng truyền đi
Máy phát điện
● Tín hiệu tốc độ:Tốc độ của tua bin gió lớn hiện đại có thể thấp tới 5-10 vòng/phút ở tốc độ gió thấp và khoảng 15-20 vòng/phút ở gần tốc độ gió định mức. Khi tốc độ gió tăng và tốc độ máy phát điện tăng quá nhanh, hệ thống điều khiển sẽ điều chỉnh góc nghiêng của cánh quạt và mômen điện từ của máy phát theo tín hiệu tốc độ được truyền bởi vòng trượt của máy phát điện gió, do đó diện tích hướng gió của nó bị giảm, do đó giảm tốc độ.
● Tín hiệu nhiệt độ:Trong quá trình vận hành máy phát điện, phạm vi nhiệt độ hoạt động bình thường thường nằm trong khoảng 60-120 độ . Tuy nhiên, khi dòng điện đi qua cuộn dây sẽ sinh ra nhiệt, khiến nhiệt độ bên trong động cơ tăng dần. Vòng trượt có thể truyền tín hiệu nhiệt độ được thu thập bởi cảm biến nhiệt độ bên trong máy phát điện. Khi hệ thống điều khiển nhận được tín hiệu nhiệt độ cao, nó sẽ khởi động hệ thống làm mát, tăng tốc độ quạt làm mát hoặc điều chỉnh lưu lượng của môi chất làm mát.
Hệ thống sân có thể thay đổi
● Tín hiệu vị trí góc cao độ:Chức năng chính của hệ thống sân thay đổi là điều chỉnh góc độ của lưỡi để thích nghi với các tốc độ gió khác nhau. Trong quá trình này, vòng trượt truyền tín hiệu vị trí góc của lưỡi của lưỡi và duy trì độ chính xác khoảng ± 0. 1 độ. Hệ thống điều khiển xác định trạng thái góc hiện tại của lưỡi dao theo tín hiệu vị trí góc đường được truyền qua vòng trượt, sau đó đưa ra các hướng dẫn để điều khiển động cơ cao độ để điều chỉnh.
● Tín hiệu điều khiển động cơ cao độ:Động cơ sân nhận được tín hiệu điều khiển từ hệ thống điều khiển để điều khiển hành động cao độ của lưỡi dao. Các tín hiệu điều khiển này được truyền qua vòng trượt và tần số tín hiệu của chúng thường nằm giữa 500-1500 Hz. Tín hiệu điều khiển bao gồm tín hiệu khởi động và dừng của động cơ, tín hiệu điều chỉnh tốc độ, v.v.
Hệ thống ngáp
● Tín hiệu hướng gió:Nhiệm vụ của hệ thống ngáp là căn chỉnh hộp của tuabin gió với hướng gió và nắm bắt càng nhiều năng lượng gió càng tốt. Cảm biến hướng gió được lắp đặt trên đỉnh của Nacelle và tín hiệu hướng gió được đo được truyền đến hệ thống điều khiển thông qua vòng trượt với độ chính xác là ± 5 độ. Hệ thống điều khiển tính toán góc độ lệch giữa nacelle và hướng gió theo tín hiệu hướng gió được truyền qua vòng trượt, sau đó điều khiển động cơ ngáp để điều chỉnh hướng của nacelle.
● Tín hiệu điều khiển động cơ ngáp:Hoạt động của động cơ xoay còn phụ thuộc vào tín hiệu điều khiển được truyền qua vòng trượt. Tín hiệu điều khiển của nó bao gồm các thông tin như khởi động, dừng, lái và kiểm soát tốc độ. Khi hướng gió thay đổi, hệ thống điều khiển sẽ gửi tín hiệu điều khiển qua vòng trượt, khiến động cơ dẫn động vỏ bọc quay theo hướng và tốc độ phù hợp hơn.
Các thử nghiệm môi trường trên vòng trượt tuabin gió
(1). Những thách thức môi trường chung
Yếu tố khí hậu
● Nhiệt độ:Tua bin gió thường hoạt động trong môi trường ngoài trời và trải nghiệm thay đổi nhiệt độ vào ban ngày và ban đêm và các mùa. Trong thời tiết lạnh, các vật liệu của các thành phần khác nhau của vòng trượt có thể co lại, làm cho áp lực tiếp xúc giữa bàn chải và vòng dẫn thay đổi. Sự gia tăng nhiệt độ sẽ làm tăng tốc độ lão hóa của vật liệu vòng trượt, đặc biệt là các vật liệu cách điện.
● Độ ẩm và lượng mưa:Khi độ ẩm đạt đến độ bão hòa hoặc thậm chí ngưng tụ xảy ra, nước sẽ tạo thành một đường dẫn điện trên bề mặt của vòng trượt. Trong các trang trại gió trên biển hoặc ở các khu vực ven biển, không khí chứa rất nhiều muối, tuân thủ vòng trượt bằng mưa hoặc sương mù, đẩy nhanh sự ăn mòn của các bộ phận kim loại (vỏ, vòng dẫn, v.v.).
● Bụi và các hạt vật chất:Những hạt li ti này sẽ đi vào vòng trượt và liên tục làm mòn bề mặt chổi và vòng dẫn điện giống như giấy nhám. Điều này sẽ làm tăng điện trở tiếp xúc và tạo ra tia lửa điện, không chỉ ảnh hưởng đến việc truyền tải mà còn gây ra hiện tượng quá nhiệt cục bộ.
Yếu tố cơ học
● Rung và va đập:Khi cánh tuabin gặp gió mạnh, biên độ dao động sẽ tăng lên. Sự rung động này sẽ được truyền đến vòng trượt, gây ra sự dịch chuyển tương đối và liên tục tiếp xúc kém giữa chổi than và vòng dẫn điện.
● Thay đổi tốc độ quay:Vòng trượt cần phải hoạt động ổn định ở các tốc độ khác nhau, chẳng hạn như từ 100 đến 5000 vòng quay mỗi phút. Ở tốc độ cao, ma sát giữa bàn chải và vòng dẫn sẽ tăng lên. Lực ly tâm cũng có thể làm cho bàn chải của vòng trượt đeo nhiều hơn và vòng dẫn bị biến dạng.
yếu tố điện từ
● Giao thoa điện từ:Bên trong tuabin gió có một số lượng lớn các thiết bị và đường dây điện như máy phát điện, bộ biến tần, v.v. Các thiết bị này sẽ tạo ra trường điện từ trong quá trình vận hành. Chúng sẽ làm thay đổi tần số và biên độ của tín hiệu khiến hệ thống điều khiển nhận sai thông tin và hướng dẫn sai hướng dẫn.
(2). Làm thế nào chúng ta có thể tránh chúng?
● Lựa chọn vật liệu:Đối với bàn chải của vòng trượt, kim loại quý, hợp kim, vv được sử dụng. Vật liệu vòng dẫn có thể được mạ bằng đồng (vàng, bạc). Đối với vỏ và vật liệu cách nhiệt, thép không gỉ, hợp kim nhôm, PTFE, POM, v.v. là những lựa chọn phổ biến. Những vật liệu này có độ dẫn cao, ổn định hóa học và cách nhiệt, có thể cải thiện hiệu quả truyền khi sử dụng.
● Cấu trúc niêm phong tổng thể:Chúng ta có thể cài đặt các vòng fluororubber giữa lớp vỏ ngoài và trục của vòng trượt, tại giao diện và khoảng cách. Đồng thời, kênh bên trong của vòng trượt được đóng rất nhiều thông qua cấu trúc niêm phong mê cung. Điều này có thể ngăn chặn bụi, độ ẩm, vv vào kênh.
● Tăng cường thiết kế chống địa chấn: Trong thiết kế kết cấu của vòng trượt, khung lắp đặt hợp lý và vật liệu hấp thụ sốc có thể tạo ra tác động của nó trong quá trình hoạt động. Ngoài ra, các thành phần bên trong vòng trượt có thể được kết nối bằng cách buộc buộc chặt và buộc chặt.
● Tối ưu hóa các liên hệ:Giá đỡ bàn chải đàn hồi có thể tự động điều chỉnh áp suất của bàn chải theo tốc độ và môi trường làm việc của vòng trượt. Ngoài ra, thiết kế bề mặt tiếp xúc hồ quang cũng có thể làm giảm điện trở tiếp xúc, sinh nhiệt và mài mòn.
● Thiết kế tản nhiệt:Chúng ta có thể thiết kế cấu trúc tản nhiệt diện tích lớn, nhiều lớp ở lớp vỏ ngoài của vòng trượt để nâng cao hiệu quả tản nhiệt bằng cách tăng diện tích tản nhiệt. Bởi chúng có thể tản nhiệt nhanh chóng sinh ra trong quá trình làm việc ra không khí xung quanh.
● Kênh tản nhiệt:Ngoài tản nhiệt, một kênh tản nhiệt cũng có thể được thiết kế bên trong vòng trượt. Điều này sử dụng sự đối lưu tự nhiên hoặc đối lưu bắt buộc để làm cho không khí làm mát hoặc dòng chất lỏng làm mát trong kênh để lấy đi nhiệt.
Phạm vi tham số của vòng trượt tuabin gió
Các tuabin khác nhau có các yêu cầu rất khác nhau về sức mạnh, tốc độ, không gian lắp đặt, v.v ... Rất khó để một vòng trượt để đáp ứng tất cả các tiêu chuẩn. Các vòng trượt qua lỗ tiêu chuẩn của chúng tôi như BTH2586 hoặc BTH3899 phù hợp cho một số ứng dụng tuabin gió phổ biến. Và đối với các chức năng cụ thể, Bytune có thể cung cấp một số tùy chọn tùy chỉnh cho các vòng trượt theo yêu cầu hệ thống tuabin gió của bạn. Chúng bao gồm:
• Kích thước: đường kính ngoài/chiều dài/có hoặc không có lỗ bên trong (có lỗ bên trong để lắp xuyên trục dễ dàng)
• Có hoặc không có vỏ (vỏ bảo vệ các bộ phận bên trong/không có vỏ để tản nhiệt dễ dàng)
• Số lượng kênh
• Công suất hoặc kích thước tín hiệu của từng kênh
• Giao diện lắp (mặt bích tiêu chuẩn/mặt bích đặc biệt, v.v.)
• Cỡ dây và chiều dài dây (22AWG/300 mm hoặc được chỉ định)
• Môi trường làm việc: Nhiệt độ (thường từ -40 độ đến +80})
Câu hỏi thường gặp
Hỏi: Hiệu suất truyền tải điện của vòng trượt ở công suất định mức là bao nhiêu? Nó có được đảm bảo không?
Trả lời: Vòng trượt của chúng tôi có thể đạt được hiệu suất truyền năng lượng nhiều hơn 95-98% ở công suất định mức. Họ đã thông qua các chứng nhận chất lượng quốc tế như CE, UL, FCC, ISO, SGS, v.v. Ngoài ra, chúng tôi còn có thiết bị thử nghiệm và phòng thí nghiệm chuyên nghiệp, và các báo cáo dữ liệu kiểm tra sản phẩm chi tiết có thể được đính kèm với đơn đặt hàng.
Hỏi: Để truyền tín hiệu, độ chính xác truyền của vòng trượt của bạn là bao nhiêu?
Trả lời: Đối với các truyền tín hiệu khác nhau, độ chính xác truyền vòng trượt của chúng tôi có thể đạt đến ± 0. 01%, đặc biệt là trong môi trường điện từ phức tạp. Chúng tôi cũng sử dụng vật liệu che chắn chất lượng cao và thiết kế đường truyền tín hiệu được tối ưu hóa để giảm tác động của nhiễu điện từ lên các tín hiệu.
Hỏi: Lớp cách điện của vòng trượt có đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn điện của ngành liên quan không?
Trả lời: Bạn có thể yên tâm rằng mức điện áp tối đa mà vòng trượt của chúng tôi có thể chịu được là 10kV, hoàn toàn phù hợp với các tiêu chuẩn an toàn điện của ngành như IEC. Chúng tôi kiểm soát chất lượng của vật liệu cách nhiệt ở mọi bước của quy trình sản xuất.
H: Có thể trượt các vòng với các giao thức truyền tín hiệu cụ thể được tùy chỉnh theo yêu cầu hệ thống điều khiển của chúng tôi không?
Đ: Vâng. Chúng tôi tùy chỉnh vòng trượt với các giao thức truyền tín hiệu cụ thể (chẳng hạn như giao thức bus CAN) và dải tần số (chẳng hạn như 1 - 10kHz) theo yêu cầu hệ thống điều khiển của bạn. Đội ngũ kỹ thuật chuyên nghiệp của chúng tôi có thể phát triển mô-đun truyền tín hiệu thích ứng và tích hợp nó vào thiết kế vòng trượt. Chu kỳ tùy chỉnh thường kéo dài 4 - 6 tuần, trong đó các cuộc thảo luận về giải pháp kỹ thuật và đánh giá thiết kế sẽ được cung cấp.
Q: Tuổi thọ dịch vụ dự kiến của vòng trượt là gì?
Đáp: Vòng trượt của chúng tôi dự kiến có tuổi thọ sử dụng lên đến 10-15 năm. Trong điều kiện sử dụng bình thường, thời gian trung bình giữa các lần hỏng hóc (MTBF) có thể lên tới 50,000 giờ. Điều này dựa trên việc sàng lọc nguyên liệu thô, quy trình sản xuất và hệ thống kiểm tra chất lượng nghiêm ngặt của chúng tôi.
Q: Quá trình sản xuất vòng trượt của bạn và quy trình kiểm soát chất lượng là gì?
Trả lời: Chúng tôi sử dụng các quy trình sản xuất tự động tiên tiến và có các tiêu chuẩn quy trình cũng như thông số vận hành nghiêm ngặt từ xử lý linh kiện đến lắp ráp. Ví dụ: chúng tôi tiến hành kiểm tra nghiêm ngặt tại nhà máy đối với từng lô nguyên liệu thô, bao gồm phân tích thành phần nguyên liệu và kiểm tra hiệu suất vật lý. Thành phẩm cũng cần phải vượt qua hiệu suất điện, khả năng thích ứng với môi trường, độ tin cậy và các thử nghiệm khác.
Q: Chu kỳ phân phối đơn hàng hiện tại là gì? Nếu chúng ta có nhu cầu khẩn cấp thì sao?
Đáp: Thông thường, chu kỳ giao hàng của đơn hàng đối với vòng trượt tiêu chuẩn là 2 tuần và đối với vòng trượt tùy chỉnh là 4-6 tuần. Nếu bạn có nhu cầu khẩn cấp, chúng tôi sẽ sắp xếp sản xuất nhanh dựa trên số lượng đặt hàng và mức độ khẩn cấp.
Q: Năng lực sản xuất của bạn là gì? Nó có thể đáp ứng nhu cầu mua sắm quy mô lớn trong tương lai của chúng tôi không?
A: Chúng tôi có một nhà máy 80, {1}} và công suất sản xuất hàng năm là 80-10 triệu. Với việc điều chỉnh các kế hoạch sản xuất và mở rộng thiết bị, chúng tôi tự tin rằng chúng tôi có thể đáp ứng nhu cầu mua sắm quy mô lớn của bạn.
Q: Bạn có cung cấp hướng dẫn cài đặt và dịch vụ vận hành không?
Đ: Vâng. Chúng tôi cung cấp các dịch vụ hậu mãi toàn diện, bao gồm hướng dẫn cài đặt trực tuyến miễn phí và dịch vụ vận hành thử. Trong thời gian bảo hành, chúng tôi sẽ thường xuyên đến thăm khách hàng để tìm hiểu cách sử dụng vòng trượt và đào tạo bảo trì miễn phí. Thời gian bảo hành là 2 năm. Trong thời gian bảo hành, chúng tôi sẽ sửa chữa hoặc thay thế miễn phí mọi hư hỏng do các yếu tố không phải con người gây ra.
Phần kết luận
Chúng tôi tin rằng qua bài viết hôm nay, bạn đã biết thêm về vòng trượt tuabin gió. Ví dụ, bạn biết rằng chúng chịu trách nhiệm về các kết nối điện trong quá trình quay liên tục của tuabin và truyền tín hiệu giữa máy phát điện, hệ thống bước thay đổi và hệ thống lệch hướng.
Và trong quá trình sử dụng, các vòng trượt này cũng phải chịu nhiều môi trường ẩm, bụi, rung lắc khác nhau. Nhưng chúng ta có thể giải quyết những vấn đề này thông qua cấu trúc bịt kín, vật liệu kim loại quý và thiết kế vòng trượt tùy chỉnh. Nếu bạn muốn tùy chỉnh vòng trượt cho tuabin gió của mình, vui lòng nhấp vào "đây", và bạn có thể thu được nhiều thông tin hữu ích hơn.