Gírkassinn í vindmyllu er mikilvægur vélrænn þáttur og meginhlutverk hennar er að senda kraftinn sem vindhjólið býr til undir áhrifum vindsins til rafalsins og láta það fá samsvarandi hraða.
Inngangur:
Almennt er snúningshraði vindhjólsins mjög lágur, miklu minni en snúningshraði sem rafallinn krefst til að framleiða rafmagn. Það verður að gera sér grein fyrir því að hraðaraukandi áhrif gírsparans í gírkassanum, svo gírkassinn er einnig kallaður hraðaraukningarkassinn. Samkvæmt almennum skipulagskröfum einingarinnar er stundum drifskaftið (almennt þekktur sem stóri skaftið) sem er beintengt við vindhjólamiðstöðina samþætt með gírkassanum, eða stóra skaftinu og gírkassanum er raðað sérstaklega, þar sem stækkunarhylki eða tengi eru notuð Tengd uppbygging. Til þess að auka hemlunargetu einingarinnar er oft sett bremsubúnaður við inn- eða úttaksenda gírkassans og sameinaður með hemlunum á blaðoddinum (vindhjól með föstum vellinum) eða hemlabúnaði með breytilegum vellinum til að bremsa sameiginlega flutningskerfi einingarinnar.
athugasemdir:
Þar sem einingin er sett upp í loftopum eins og fjöllum, óbyggðum, ströndum, eyjum osfrv. Er hún háð óreglulegum breytingum á stefnu og álagi og áhrifum sterkra vindhviða. Það verður fyrir miklum hita og kulda og miklum hitamun allt árið um kring og náttúrulegt umhverfi er óþægilegt fyrir flutninga. Gírkassinn er settur upp í þröngu rými efst í turninum. Þegar það mistakast er mjög erfitt að gera við það. Þess vegna er áreiðanleiki þess og endingartími mun hærri en venjulegra véla. Til dæmis ættu kröfur um efnisþætti, auk vélrænna eiginleika við venjulegar aðstæður, einnig að hafa einkenni eins og viðnám gegn kulda við lágt hitastig; tryggja ætti sléttan gang gírkassans til að koma í veg fyrir titring og áfall; Tryggja ætti fullnægjandi smurskilyrði o.s.frv. Á svæðum þar sem hitamunur er mikill milli vetrar og sumars, ættu að vera viðeigandi hitunar- og kælibúnaður. Settu einnig upp eftirlitsstaði til að stjórna fjarstýringu á rekstri og smurningu.
Mismunandi gerðir af vindmyllum gera mismunandi kröfur og skipulag og uppbygging gírkassa er því mismunandi. Í vindorkuiðnaði eru fastar samsíða gírskiptingar og reikistjörnuflutningar algengastir fyrir vindmyllur með láréttum ás.
Áhrif náttúrulegra aðstæðna:
Vindorkuframleiðsla hefur áhrif á náttúrulegar aðstæður. Tilkoma sérstakra veðurfræðilegra aðstæðna getur valdið bilun í vindmyllunni. Litla nacelle getur ekki haft traustan grunn eins og á jörðinni. Kraftmótun og vibbar titringur í öllum driflestinni Þættir einbeita sér alltaf að veikum hlekk. Mikil æfing hefur sannað að þessi hlekkur er oft gírkassinn í einingunni. Þess vegna er sérstaklega mikilvægt að efla rannsóknir á gírkassanum og huga að viðhaldi hans.
Með tilkomu háþróaðrar tækni frá þýsku RENK hefur fyrirtækið þróað með góðum árangri ýmsar vörur fyrir sjávar- og landnotkun gírkassa röð frá 1.5MW til 5MW. Um þessar mundir hafa 5MW frumgerðir vindorkugírkassa verið tengdar við ristina til virkjunar og fjöldaframleiðslu hefur verið náð og reksturinn á staðnum er í góðu ástandi. Heildarhönnun hönnunar vindorkugírkassa er hægt að hanna með mismunandi uppbyggingu hraðahlutfalls í samræmi við kröfur notenda og einnig er hægt að hanna það með mikilli frumgerð, háum hita, lágum hita og lágum vindhraða gerð hraðaraukna í samræmi við kröfur notenda.
Aukin einingargeta einingar Einingargeta vindorkueiningar er til þess fallin að bæta nýtingarhlutfall vindorku, minnka fótspor vindorkuversins, draga úr rekstrar- og viðhaldskostnaði vindorkuversins og bæta samkeppnishæfni markaðarins af vindorku.
Annars vegar er öllum vindmyllum til sjávar breytt úr vindmyllum á landi og flóknar náttúrulegar kringumstæður gera það að verkum að bilunarhlutfall vindmyllna er áfram hátt, svo sem stærsta hafsorkuver í heiminum í Horn Reef Wind Farm í Danmörku, 80 hafvindur býli Hlutfall bilana í einingum er yfir 70%. Á hinn bóginn mun netkerfið ekki þola það mikla afl sem stórar vindorkuverstöðvar hafa veitt. Þess vegna þarf stórfelld þróun vindorku á sjó ennþá til að leysa vandamálin með framleiðslu eininga og stuðningsaðstöðu fyrir internetið.
Stöðug tíðni tækni með breytilegum hraða er fljótt kynnt. Sem stendur taka vindmyllur sem starfa á stöðugum hraða á markaðnum yfirleitt ósamstilltar rafala með tvöfaldri vindu og starfa á tveimur hraða. Í háum vindhraðakaflanum keyrir rafallinn á meiri hraða; í lága vindhraðakaflanum keyrir rafallinn á minni hraða. Kostir þess eru einföld stjórnun og mikil áreiðanleiki; ókosturinn er að snúningshraði er í grundvallaratriðum stöðugur og vindhraði breytist oft, þannig að einingin er oft í ástandi með lágan vindorkunýtingarstuðul og ekki er hægt að nýta vindorku að fullu.
Með framvindu vindorkutækni fóru þróun hverfla og framleiðendur að nota breytilegan hraða stöðuga tíðni tækni og sameinuð beitingu breytilegra tónhæðartækni til að þróa vindmyllur með breytilegum hraða og breytilegum hraða. Í samanburði við vindmyllur sem starfa á stöðugum hraða hafa vindmyllur sem starfa á breytilegum hraða kostina við stóra orkuöflun, góða aðlögunarhæfni að breytingum á vindhraða, lágum framleiðslukostnaði og mikilli skilvirkni. Þess vegna eru vindmyllur með breytilegum hraða einnig ein af þróuninni í framtíðinni. Þýsk fyrirtæki eru um þessar mundir það fyrirtæki sem framleiðir mestu hraðavindamyllur í heimi.
Beinar drif og hálf-bein drif vindmyllur Beinar drifar vindmyllur nota fjölpóla vélar og hjól beintengd til aksturs og útrýma þörfinni fyrir gírkassa með mikla bilanatíðni, mikla skilvirkni við lágan vindhraða, lágan hávaða og langan líftíma , Kostirnir við litla rekstrar- og viðhaldskostnað. Undanfarin ár hefur hlutur uppsettrar afkastagetu vindrafstöðva með beinum akstri aukist verulega en af tæknilegum og kostnaðarástæðum munu vindmyllur með hraðaaukandi gírkassa enn ráða ríkjum á markaðnum í framtíðinni. Hálf-bein drif er drifstilling milli gírkassadrifs og beins drifs. Það notar fyrsta stigs gírkassa til að auka hraðann, hefur þétta uppbyggingu og hefur tiltölulega mikinn hraða og lítið tog. Samanborið við hefðbundið drif gírkassa eykur hálf-bein drif áreiðanleika kerfisins; og miðað við beina drifið í stóru þvermáli, þá dregur hálf-bein drifið úr rúmmáli og þyngd kerfisins með skilvirkari og þéttari farangursrými.
Ytri gírar vindorkugírkassa samþykkja almennt slípunarferlið við slökkvibúnað. Vegna tilkomu mikils fjölda hárnýtni og hárnákvæmrar CNC myndunar gírslípunarvéla hefur frágangsstig vindorkugírkassa verið bætt verulega. Stóra hringhjólastærðin og miklar kröfur um nákvæmni í vinnslu gírkassa fyrir vindorku ættu að endurspeglast í tönnagerðarferlinu og hitameðhöndlun aflögunar stýrishólfs innri gírsins.
Vinnslunákvæmni málsins, reikistjarna, inntaksskaft og aðrir uppbyggingarhlutar vindorkugírkassans hafa mjög mikilvæg áhrif á möskvagæði gírskiptingarinnar og líftíma legunnar. Gæði samsetningarinnar ákvarða einnig líftíma vindorkugírkassans. Stig áreiðanleika. Þess vegna þarf öflun hágæða og áreiðanlegrar vindorkugírkassa strangt gæðaeftirlit í öllum þáttum framleiðsluferlisins, auk hönnunartækni og nauðsynlegs stuðnings framleiðslutækja.
Fyrir aðal gírkassa vindmyllu, þegar olían er menguð af vatni og verður ekki fundin og meðhöndluð í tíma, eru áhrifin tvímælalaust banvæn. Þetta felur í sér að draga úr seigju olíunnar, eyðileggja olíufilmuna, flýta fyrir oxun olíunnar, sem leiðir til útfellingar íblöndunarefna og veldur síðan skemmdum á hlutum.
Til að tryggja öryggi olíunnar í aðal gírkassa viftunnar er að koma í veg fyrir að vatn komist inn í kerfið árangursrík leið til að takast á við vatnsmengun, svo sem reglulega skipt um og setja upp rakavörn öndunarvélar, en þegar kerfið er mengað af vatni, ætti einnig að taka samsvarandi meðferðaraðferðir.
Settu upp sogrör í framhjá síukerfi vindmyllugírkassans, innbyggða ofuruppsogandi fjölliða, skilvirkni vatns frásogs er eins hátt og 95%. Olían er hituð og vatnið gufar upp í þurrkara án þess að olían oxist við of háan hita. Ofþornunarvélin með miklum tómarúmi getur fjarlægt 80% til 90% af uppleystu vatni.
Stór hluti bilana í vindorkugírkössum stafar af gírum. Rekstrarumhverfi gíranna er flóknara, langtíma ofhleðsla, léleg smurning, röng lagning lega eða gíra og léleg samgangur gíranna sjálfra mun valda gírbilunum og styttri endingu. .
Titringsgreining er nú yfirgripsmikil og árangursrík uppgötvunaraðferð til að greina bilanir í vindorkugírkassa. Svo framarlega sem notkun viðeigandi titringsgreiningarbúnaðar til að safna gögnum og greiningu getur ákvarðað notkun gírsins, tímanlega lagað og skipt um bilaða hluti til að tryggja eðlilegan rekstur búnaðarins, jafnvel komið í veg fyrir snemma bilanir til að lengja endingu íhluta.
Þegar gír vindorkugírkassans slitnar mun amplitude hliðarbandsins á tengitíðninni aukast verulega. Í alvarlegum tilfellum birtist náttúruleg tíðni gírsins og tíðnibreyting verður. Almennt, þegar álagið er mikið, mun mjög mikil net tíðni og harmonísk tíðni þess birtast. Tíðni gírkerfisins og samhljómur þess eru mótuð með snúningstíðni og náttúrulegur tíðni titringur á sér stað; þegar gírinn er ekki réttur, myndast yfirleitt meiri samhljómur gírtíðni tíðni og amplitude fyrstu tíðni er lægri og amplitude tvisvar og þrisvar sinnum hærri.
Eftir að titringsgögnum hefur verið safnað er hægt að reikna út netgildi tíðni gírsins í samræmi við gögnin eins og fjölda tanna og hraða vindorkugírkassans og hægt er að nota einkennin í tímaléninu eða tíðnisviðinu til að greina gírkassanum að kenna. Hins vegar, í hagnýtum forritum, vegna þess að það eru mörg gír og legur í gírkassanum, er hraðinn ekki stöðugur. Rófgreining hefur oft ýmsar tíðnir, sumar hverjar mjög nálægt, sem gerir það erfitt að bera kennsl á.
Á þessum tíma þurfum við að sameina amplitude greininguna byggða á stöðu mælipunktsins. Fyrir hvern gírkassa, þegar hann er í góðu vinnuskilyrði, safnaðu viðmiðunartíðnisrófi og berðu það saman við viðmiðunartíðnisrófið við ástandseftirlit og bilanagreiningu. vandamál.
Vindorkuframleiðsla notar vind til að knýja snúning vindmyllublaða og auka síðan snúningshraða í gegnum hraðaraukara til að stuðla að rafallinum til að framleiða rafmagn. Samkvæmt núverandi vindmyllutækni getur orkuöflun byrjað á um það bil þremur metrum á sekúndu.
Vindmyllan er samsett úr nefi, snúningshluta, skotti og blöðum. Hver hluti er mikilvægur. Blöðin eru notuð til að taka á móti vindi og breytast í rafmagn í gegnum nefið; halinn heldur blaðunum alltaf í átt að komandi vindi til að fá mikla vindorku; snúningshlutinn getur látið nefið snúast sveigjanlega til að átta sig á virkni þess að stilla skottstefnuna; Snúningur vélarhaussins er varanlegur segull og statorvafninginn sker segullínur aflsins til að framleiða rafmagn.
Nacelle inniheldur lykilbúnað vindmyllunnar, þar á meðal gírkassa og rafala. Viðhaldsfólk getur farið inn í gírinn í gegnum vindmylluturninn. Vinstri endi nacellunnar er númer vindmyllunnar, þ.e. rotorblöð og skaft. Rotorblöðin eru notuð til að ná í vindinn og senda hann á snúningsásinn.
Lághraðaás vindorkuframleiðslu tengir snúningsásinn við gírkassann. Lághraðaásinn er vinstra megin í gírkassanum, sem getur aukið hraðann á háhraðaásinni í 50 sinnum hærri en lághraðaásinn. Háhraðaás og vélræn hemill þess: Háhraðaásinn keyrir á 1500 snúningum á mínútu og knýr rafalinn. Það er búið neyðartæki með vélrænni bremsu sem er notuð þegar loftaflfræðileg hemill bilar eða þegar verið er að gera við vindmylluna.
Rafræni stjórnandi vindorkuframleiðslu inniheldur tölvu sem fylgist stöðugt með stöðu vindorkuafls og stýrir geislabúnaðinum. Til að koma í veg fyrir bilun getur stjórnandi stöðvað snúning vindmyllunnar sjálfkrafa og hringt í vindmylluaðilann í gegnum síma mótaldið.
Vökvakerfi vindorku er notað til að núllstilla loftaflfræðilega bremsu vindrafstöðvarinnar; kælieiningin inniheldur viftu til að kæla rafalinn. Að auki inniheldur það olíukæliþátt til að kæla olíuna í gírkassanum. Sumar vindrafstöðvar eru með vatnskældar rafala.
