Ang gearbox sa isang turbine ng hangin ay isang mahalagang sangkap ng mekanikal, at ang pangunahing pagpapaandar nito ay upang maipadala ang lakas na nabuo ng wind wheel sa ilalim ng aksyon ng hangin sa generator at gawin itong makuha ang kaukulang bilis.
Panimula:
Pangkalahatan, ang bilis ng pag-ikot ng gulong ng hangin ay napakababa, mas mababa sa bilis ng pag-ikot na kinakailangan ng generator upang makabuo ng kuryente. Dapat itong mapagtanto ng bilis ng pagtaas ng epekto ng pares ng gear ng kahon ng gear, kaya't ang kahon ng gear ay tinatawag ding kahon ng pagtaas ng bilis. Ayon sa pangkalahatang mga kinakailangan sa layout ng yunit, kung minsan ang drive shaft (karaniwang kilala bilang malaking shaft) na direktang konektado sa wind wheel hub ay isinama sa gear box, o ang malaking baras at ang gear box ay isinaayos nang magkahiwalay, kung saan ginagamit ang mga manggas ng pagpapalawak o pagkabit ay Konektadong istraktura. Upang madagdagan ang kapasidad ng pagpepreno ng yunit, ang isang aparato ng preno ay madalas na naka-install sa input o output na dulo ng gearbox, at pinagsama sa talim ng preno ng talim (naayos na pitch ng gulong ng hangin) o variable-pitch braking na aparato upang magkasamang preno ang sistema ng paghahatid ng yunit.
tala:
Habang naka-install ang yunit sa mga lagusan tulad ng bundok, kagubatan, mga beach, isla, atbp. Napapailalim ito sa hindi regular na mga pagbabago sa direksyon at karga at ang epekto ng malalakas na pagbulwak. Ito ay napapailalim sa matinding init at malamig at matinding pagkakaiba ng temperatura sa buong taon, at ang natural na kapaligiran ay hindi maginhawa para sa transportasyon. Ang gearbox ay naka-install sa makitid na puwang sa tuktok ng tower. Kapag nabigo ito, napakahirap upang ayusin ito. Samakatuwid, ang pagiging maaasahan at buhay ng serbisyo ay mas mataas kaysa sa mga ordinaryong makinarya. Halimbawa, ang mga kinakailangan para sa mga sangkap ng sangkap, bilang karagdagan sa mga katangian ng mekanikal sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ay dapat ding magkaroon ng mga katangian tulad ng paglaban ng malamig na brittleness sa ilalim ng mababang mga kondisyon ng temperatura; ang makinis na pagpapatakbo ng gearbox ay dapat tiyakin upang maiwasan ang panginginig at pagkabigla; ang sapat na mga kondisyon sa pagpapadulas ay dapat na matiyak, at iba pa. Para sa mga lugar na may malaking pagkakaiba sa temperatura sa pagitan ng taglamig at tag-init, dapat na kagamitan ang naaangkop na pag-init at paglamig. I-set up din ang mga puntos sa pagsubaybay upang malayo makontrol ang pagpapatakbo at katayuan ng pagpapadulas.
Ang magkakaibang anyo ng mga turbine ng hangin ay may iba't ibang mga kinakailangan, at ang layout at istraktura ng mga gearbox ay samakatuwid ay magkakaiba. Sa industriya ng lakas ng hangin, ang nakapirming parallel shaft gear transmission at planetary gear transmission ay ang pinakakaraniwan para sa pahalang na mga turbine ng axis ng hangin.
Impluwensiya ng natural na mga kondisyon:
Ang pagbuo ng lakas ng hangin ay apektado ng natural na mga kondisyon. Ang paglitaw ng ilang mga espesyal na kundisyong meteorolohiko ay maaaring maging sanhi ng maling paggana ng turbina ng hangin. Ang maliit na nacelle ay hindi maaaring magkaroon ng isang matatag na base tulad ng sa lupa. Ang pagtutugma ng lakas at panginginig ng boses ng buong kadahilanan ng tren ng drive ay laging nakatuon sa isang mahinang link. Maraming kasanayan ang napatunayan na ang link na ito ay madalas na gearbox sa yunit. Samakatuwid, partikular na mahalaga na palakasin ang pananaliksik sa gearbox at bigyang pansin ang pagpapanatili nito.
Sa pamamagitan ng pagpapakilala ng advanced na teknolohiya mula sa German RENK, matagumpay na binuo ng kumpanya ang iba't ibang mga produkto ng serye ng kahon ng gearbox ng lakas na gamit ng hangin na ginagamit mula sa 1.5MW hanggang 5MW. Sa kasalukuyan, 5MW mga prototype ng gearbox ng lakas ng hangin ay nakakonekta sa grid para sa pagbuo ng kuryente, at nakamit ang produksyon ng masa, at ang operasyon na on-site ay nasa mabuting kalagayan. Ang pangkalahatang disenyo ng scheme ng mga kahon ng gearbox ng kuryente ng hangin ay maaaring idisenyo na may iba't ibang mga istraktura ng bilis ng ratio ayon sa mga kinakailangan ng gumagamit, at maaari ding idisenyo na may mataas na prototype, mataas na temperatura, mababang temperatura at mababang bilis ng uri ng bilis ng hangin na nagpapataas ayon sa mga kinakailangan ng gumagamit.
Tumaas na kapasidad ng yunit ng iisang yunit Ang pagtaas ng kapasidad ng yunit ng yunit ng lakas ng hangin ay nakakatulong sa pagpapabuti ng rate ng paggamit ng lakas ng hangin, pagbawas ng bakas ng paa ng hangin, pagbawas sa operasyon at gastos sa pagpapanatili ng wind farm, at pagpapabuti ng pagiging mapagkumpitensya ng merkado ng lakas ng hangin.
Sa isang banda, ang lahat ng mga turbine ng pampang na pampang ay nabago mula sa pampang na mga turbine ng hangin, at ang kumplikadong mga natural na kondisyon ng pampang ay pinapagana ang rate ng kabiguan ng mga turbine ng hangin na mananatiling mataas, tulad ng pinakamalaking bukirin ng hangin sa pampang sa mundo sa Horn Reef Wind Farm, 80 na pampang sa pampang mga sakahan Ang rate ng kabiguan ng unit ay lumampas sa 70%. Sa kabilang banda, ang grid ay hindi makatiis ng napakalaking lakas na ibinibigay ng malalakihang mga malalakas na dalampasigan na mga site ng kuryente ng hangin. Samakatuwid, ang malakihang pag-unlad ng lakas ng hangin sa pampang ay kailangan pa rin upang malutas ang mga problema ng pagbuo ng mga yunit at mga pasilidad sa pagsuporta sa Internet.
Ang teknolohiyang variable-speed na pare-pareho ng dalas ay mabilis na na-promote. Sa kasalukuyan, ang mga turbine ng hangin na tumatakbo sa patuloy na bilis sa merkado sa pangkalahatan ay gumagamit ng mga asynchronous na generator na may dalawahang paikot-ikot na istraktura at nagpapatakbo sa dalawang bilis. Sa seksyon ng mataas na bilis ng hangin, tumatakbo ang generator sa isang mas mataas na bilis; sa mababang seksyon ng bilis ng hangin, tumatakbo ang generator sa isang mas mababang bilis. Ang mga kalamangan nito ay simpleng kontrol at mataas na pagiging maaasahan; ang kawalan ay ang bilis ng pag-ikot ay karaniwang pare-pareho at ang bilis ng hangin ay madalas na nagbabago, kaya't ang yunit ay madalas sa isang estado na may mababang kadahilanan sa paggamit ng enerhiya ng hangin, at ang enerhiya ng hangin ay hindi maaaring ganap na magamit.
Sa pagsulong ng teknolohiyang lakas ng hangin, ang pag-unlad ng turbine ng hangin at mga tagagawa ay nagsimulang gumamit ng variable-speed na pare-pareho na dalas ng teknolohiya, at isinama sa aplikasyon ng variable-pitch na teknolohiya upang paunlarin ang variable-pitch at variable-speed na mga turbine ng hangin. Kung ikukumpara sa mga turbine ng hangin na tumatakbo sa patuloy na bilis, ang mga turbine ng hangin na tumatakbo sa mga bilis ng variable ay may mga kalamangan ng malaking pagbuo ng kuryente, mahusay na kakayahang umangkop sa mga pagbabago sa bilis ng hangin, mababang gastos sa produksyon, at mataas na kahusayan. Samakatuwid, ang variable-speed wind turbines ay isa rin sa mga uso sa pag-unlad sa hinaharap. Ang mga kumpanya ng Aleman ay kasalukuyang kumpanya na gumagawa ng pinaka-variable-speed na mga turbine ng hangin sa buong mundo.
Ang mga turbine ng direktang drive at semi-direct-drive na hangin ay gumagamit ng mga motor na multi-poste at impeller na direktang konektado para sa pagmamaneho, tinanggal ang pangangailangan para sa mga gearbox na may mataas na rate ng pagkabigo, mataas na kahusayan sa mababang bilis ng hangin, mababang ingay at mahabang buhay , Ang mga kalamangan ng mababang gastos sa pagpapatakbo at pagpapanatili. Sa mga nagdaang taon, ang bahagi ng naka-install na kapasidad ng mga direct-drive na turbine ng hangin ay tumaas nang malaki, ngunit dahil sa mga kadahilanan sa teknikal at gastos, ang mga turbine ng hangin na may mga bilis ng pagtaas ng gearbox ay mangingibabaw pa rin sa merkado sa mahabang panahon sa hinaharap. Ang semi-direct drive ay isang drive mode sa pagitan ng gearbox drive at direct drive. Gumagamit ito ng isang first-stage gearbox upang madagdagan ang bilis, may isang compact na istraktura, at may isang medyo mataas na bilis at isang maliit na metalikang kuwintas. Kung ikukumpara sa tradisyonal na gearbox drive, ang semi-direct drive ay nagdaragdag ng pagiging maaasahan ng system; at ihinahambing sa big-diameter na direktang biyahe, binabawasan ng semi-direct drive ang dami at bigat ng system sa pamamagitan ng isang mas mahusay at compact na pag-aayos ng cabin.
Ang panlabas na mga gears ng mga gearbox ng kuryente ng hangin sa pangkalahatan ay gumagamit ng proseso ng paggiling ng gearing ng carburizing. Dahil sa pagpapakilala ng isang malaking bilang ng mataas na kahusayan at mataas na katumpakan na CNC na bumubuo ng mga nakakagiling na gear machine, ang antas ng pagtatapos ng mga gearbox ng lakas ng hangin ay napabuti nang malaki. Ang malaking sukat ng singsing na lansungan at mataas na mga kinakailangan sa katumpakan ng machining ng mga kahon ng gearbox ng kuryente ay dapat na masasalamin sa proseso ng paggawa ng ngipin at pagkontrol sa pagpapapangit ng paggamot sa paggamot ng helical internal gear.
Ang kawastuhan ng machining ng kaso, planet carrier, input shaft at iba pang mga istrukturang bahagi ng gearbox ng lakas ng hangin ay may napakahalagang impluwensya sa meshing kalidad ng paghahatid ng gear at sa buhay ng tindig. Tinutukoy din ng kalidad ng pagpupulong ang buhay ng gearbox ng lakas ng hangin. Ang antas ng pagiging maaasahan. Samakatuwid, ang pagkuha ng de-kalidad at mataas na pagiging maaasahan na mga gearbox ng lakas ng hangin ay nangangailangan ng mahigpit na kontrol sa kalidad sa bawat aspeto ng proseso ng pagmamanupaktura, bilang karagdagan sa teknolohiya ng disenyo at kinakailangang suporta sa kagamitan sa pagmamanupaktura.
Para sa pangunahing gearbox ng isang turbine ng hangin, sa sandaling ang langis ay nadumhan ng tubig at hindi matagpuan at gamutin sa oras, ang epekto ay walang alinlangan na nakamamatay. Kasama rito ang pagbawas ng lapot ng langis, pagsira sa film ng langis, pagpapabilis ng oksihenasyon ng langis, na humahantong sa pag-ulan ng mga additives, at pagkatapos ay Maging sanhi ng pagkasira ng mga bahagi.
Upang matiyak ang kaligtasan ng langis sa pangunahing gearbox ng bentilador, ang pagpigil sa tubig mula sa pagpasok sa system ay isang mabisang paraan upang harapin ang polusyon sa tubig, tulad ng regular na kapalit at pag-install ng mga respirator na walang kahalumigmigan, ngunit kapag ang sistema ay nadungisan ng tubig, dapat ding gawin ang kaukulang mga pamamaraan ng paggamot.
Mag-install ng isang tubo ng pagsipsip sa bypass filter system ng gear turbine gearbox, built-in na super sumisipsip na polimer, ang kahusayan sa pagsipsip ng tubig ay kasing taas ng 95%. Ang langis ay pinainit, at ang tubig ay sumingaw sa panunuyo nang hindi naging sanhi ng ang langis na mai-oxidize sa sobrang taas ng temperatura. Ang high-vacuum dehydration machine ay maaaring alisin ang 80% hanggang 90% ng natunaw na tubig.
Ang isang malaking bahagi ng mga pagkabigo ng mga gearbox ng lakas ng hangin ay sanhi ng mga gears. Ang kapaligiran sa pagpapatakbo ng gear ay mas kumplikado, pangmatagalang labis na karga, mahinang pagpapadulas, maling pag-install ng mga bearings o gears, at hindi magandang pag-meshing ng mga gears mismo ay magdudulot ng mga pagkabigo ng gear at pagpapaikling buhay. .
Ang pagtuklas ng panginginig ay kasalukuyang isang komprehensibo at mabisang pamamaraan ng pagtuklas para sa pagtuklas ng mga pagkabigo ng gearbox ng lakas ng hangin. Hangga't ang paggamit ng angkop na kagamitan sa pagtuklas ng panginginig ng boses upang mangolekta ng data at pag-aralan ay maaaring matukoy ang pagpapatakbo ng gear, napapanahong pagkumpuni at kapalit ng mga sira na bahagi upang matiyak ang normal na pagpapatakbo ng kagamitan, kahit na Pigilan ang mga maagang pagkabigo upang mapalawak ang buhay ng mga bahagi.
Kapag nagsusuot ang gear ng isang gearbox ng lakas ng hangin, ang amplitude ng sideband ng meshing frequency ay tataas nang malaki. Sa mga malubhang kaso, lilitaw ang natural na dalas ng gear at magkakaroon ng pagbago ng dalas. Pangkalahatan, kapag mataas ang pagkarga, lilitaw ang isang napakataas na dalas ng meshing at ang dalas ng magkakasabay nito. Ang dalas ng gear meshing at ang mga harmonika nito ay binago ng dalas ng pag-ikot, at nangyayari ang natural na panginginig ng dalas; kapag ang gear ay hindi nakahanay, ang mas mataas na mga harmonika ng dalas ng gear meshing ay karaniwang nabuo, at ang amplitude ng unang dalas ay mas mababa at ang amplitude ng dalawang beses at tatlong beses ay mas mataas.
Matapos makolekta ang data ng panginginig, ang dalas ng meshing ng gear ay maaaring kalkulahin alinsunod sa data tulad ng bilang ng mga ngipin at ang bilis ng gearbox ng lakas ng hangin, at ang mga katangian sa time domain o frequency spectrum ay maaaring magamit upang mag-diagnose ang kasalanan ng gearbox. Gayunpaman, sa mga praktikal na aplikasyon, dahil maraming mga hanay ng mga gears at bearings sa gearbox, ang bilis ay hindi static. Ang pagtatasa ng Spectrum ay madalas na may iba't ibang mga frequency, ang ilan ay napakalapit, na ginagawang mahirap makilala.
Sa oras na ito, kailangan nating pagsamahin ang pagtatasa ng amplitude batay sa posisyon ng punto ng pagsukat. Para sa bawat gearbox, kapag ito ay nasa mabuting kalagayan sa pagtatrabaho, kolektahin ang spectrum ng dalas ng sanggunian, at ihambing ito sa sangguniang dalas ng spectrum sa pagsubaybay sa kundisyon at pagsusuri sa kasalanan. problema
Ang pagbuo ng lakas ng hangin ay gumagamit ng hangin upang himukin ang pag-ikot ng mga windmill blades, at pagkatapos ay dagdagan ang bilis ng pag-ikot sa pamamagitan ng isang speed enhaser upang maitaguyod ang generator upang makabuo ng elektrisidad. Ayon sa kasalukuyang teknolohiya ng windmill, ang pagsasagawa ng kuryente ay maaaring magsimula sa bilis ng simoy ng hangin na halos tatlong metro bawat segundo.
Ang wind turbine ay binubuo ng isang ilong, isang umiikot na katawan, isang buntot at talim. Ang bawat bahagi ay mahalaga. Ginagamit ang mga talim upang makatanggap ng hangin at maging kuryente sa pamamagitan ng ilong; pinapanatili ng buntot ang mga blades na laging nakaharap sa direksyon ng papasok na hangin upang makakuha ng malaking enerhiya ng hangin; ang umiikot na katawan ay maaaring gawin ang ilong na may kakayahang umikot upang mapagtanto ang pagpapaandar ng pag-aayos ng direksyon ng buntot; Ang rotor ng ulo ng makina ay isang permanenteng pang-akit, at ang stator winding ay pinuputol ang mga magnetikong linya ng puwersa upang makabuo ng elektrisidad.
Naglalaman ang nacelle ng susi na kagamitan ng turbine ng hangin, kabilang ang mga gearbox at generator. Ang mga tauhan ng pagpapanatili ay maaaring pumasok sa nacelle sa pamamagitan ng tower ng turbine ng hangin. Ang kaliwang dulo ng nacelle ay ang rotor ng turbine ng hangin, katulad ng mga rotor blades at shaft. Ginagamit ang mga rotor blades upang mahuli ang hangin at maipadala ito sa axis ng rotor.
Ang low-speed shaft ng henerasyon ng lakas ng hangin ay nagkokonekta sa rotor shaft sa gear box. Ang low-speed shaft ay nasa kaliwang bahagi ng gear box, na maaaring dagdagan ang bilis ng high-speed shaft na 50 beses kaysa sa low-speed shaft. High-speed shaft at ang mechanical brake nito: Ang high-speed shaft ay tumatakbo sa 1500 na rebolusyon bawat minuto at hinihimok ang generator. Nilagyan ito ng isang emergency mechanical brake, na ginagamit kapag nabigo ang aerodynamic preno o kapag inaayos ang turbine ng hangin.
Ang elektronikong tagakontrol ng pagbuo ng lakas ng hangin ay may kasamang isang computer na patuloy na sinusubaybayan ang katayuan ng generator ng lakas ng hangin at kinokontrol ang yaw aparato. Upang maiwasan ang anumang madepektong paggawa, maaaring awtomatikong itigil ng taga-kontrol ang pag-ikot ng turbine ng hangin at tawagan ang wind turbine operator sa pamamagitan ng modem ng telepono.
Ang haydroliko na sistema ng lakas ng hangin ay ginagamit upang i-reset ang aerodynamic preno ng generator ng hangin; ang elemento ng paglamig ay naglalaman ng isang fan upang palamig ang generator. Bilang karagdagan, naglalaman ito ng elemento ng paglamig ng langis para sa paglamig ng langis sa gearbox. Ang ilang mga turbine ng hangin ay may mga generator na pinalamig ng tubig.
