يعتبر صندوق التروس في توربينات الرياح مكونًا ميكانيكيًا مهمًا ، وتتمثل وظيفته الرئيسية في نقل الطاقة المتولدة من عجلة الرياح تحت تأثير الرياح إلى المولد وجعله يحصل على السرعة المقابلة.
مقدمة:
بشكل عام ، تكون سرعة دوران عجلة الرياح منخفضة جدًا ، وهي أقل بكثير من سرعة الدوران التي يتطلبها المولد لتوليد الكهرباء. يجب أن تتحقق من خلال تأثير زيادة السرعة لزوج التروس في صندوق التروس ، لذلك يُطلق على صندوق التروس أيضًا صندوق زيادة السرعة. وفقًا لمتطلبات التخطيط العامة للوحدة ، في بعض الأحيان يتم دمج عمود الإدارة (المعروف باسم العمود الكبير) المتصل مباشرة بمحور عجلة الرياح مع صندوق التروس ، أو يتم ترتيب العمود الكبير وصندوق التروس بشكل منفصل ، وخلال ذلك تستخدم أكمام التمدد أو أدوات التوصيل هيكل متصل. من أجل زيادة قدرة الكبح للوحدة ، غالبًا ما يتم تثبيت جهاز الفرامل عند الإدخال أو نهاية الإخراج لصندوق التروس ، ويتم دمجه مع فرملة طرف الشفرة (عجلة الرياح ذات الملعب الثابت) أو جهاز الكبح متغير الخطوة لفرملة مشتركة نظام نقل الوحدة.
ملاحظة:
نظرًا لتركيب الوحدة في فتحات تهوية مثل الجبال والبرية والشواطئ والجزر وما إلى ذلك ، فإنها تخضع لتغييرات غير منتظمة في الاتجاه والحمل وتأثير الرياح القوية. يتعرض للحرارة والبرودة الشديدة والاختلافات الشديدة في درجات الحرارة على مدار السنة ، والبيئة الطبيعية غير ملائمة للنقل. يتم تثبيت علبة التروس في مساحة ضيقة أعلى البرج. بمجرد فشلها ، من الصعب جدًا إصلاحها. لذلك ، موثوقيتها وعمرها التشغيلي أعلى بكثير من الآلات العادية. على سبيل المثال ، يجب أن تتمتع متطلبات المواد المكونة ، بالإضافة إلى الخواص الميكانيكية في ظل الظروف العادية ، بخصائص مثل مقاومة التقصف البارد في ظل ظروف درجات الحرارة المنخفضة ؛ يجب ضمان التشغيل السلس لعلبة التروس لمنع الاهتزاز والصدمات ؛ يجب ضمان ظروف التشحيم المناسبة ، وما إلى ذلك. بالنسبة للمناطق ذات الاختلافات الكبيرة في درجات الحرارة بين الشتاء والصيف ، يجب تجهيز أجهزة تدفئة وتبريد مناسبة. قم أيضًا بإعداد نقاط المراقبة للتحكم عن بعد في التشغيل وحالة التزييت.
الأشكال المختلفة من توربينات الرياح لها متطلبات مختلفة ، وبالتالي يختلف تصميم وهيكل علب التروس. في صناعة طاقة الرياح ، يعد ناقل الحركة ذو المحور المتوازي الثابت وناقل الحركة الكوكبي الأكثر شيوعًا في توربينات الرياح ذات المحور الأفقي.
تأثير الظروف الطبيعية:
يتأثر توليد طاقة الرياح بالظروف الطبيعية. قد يؤدي ظهور بعض الظروف الجوية الخاصة إلى تعطل التوربينات الهوائية. لا يمكن أن يكون للكنيسة الصغيرة قاعدة صلبة مثل الأرض. دائمًا ما تتركز عوامل مطابقة الطاقة والاهتزاز الالتوائي لعوامل قطار الدفع بالكامل على ارتباط ضعيف. لقد أثبتت الكثير من الممارسات أن هذا الرابط غالبًا ما يكون علبة التروس في الوحدة. لذلك ، من المهم بشكل خاص تعزيز البحث في علبة التروس والاهتمام بصيانتها.
من خلال إدخال التكنولوجيا المتقدمة من RENK الألمانية ، نجحت الشركة في تطوير العديد من منتجات سلسلة علبة التروس لطاقة الرياح للاستخدام البحري والأرضي تتراوح من 1.5MW إلى 5MW. في الوقت الحاضر ، تم توصيل النماذج الأولية لصندوق التروس بطاقة الرياح 5 ميجاوات بالشبكة لتوليد الطاقة ، وتم تحقيق الإنتاج الضخم ، والعملية في الموقع في حالة جيدة. يمكن تصميم المخطط العام لعلب تروس طاقة الرياح بهياكل مختلفة لنسبة السرعة وفقًا لمتطلبات المستخدم ، ويمكن أيضًا تصميمه بنموذج أولي مرتفع ودرجة حرارة عالية ودرجة حرارة منخفضة وسرعة رياح منخفضة حسب متطلبات المستخدم
زيادة سعة الوحدة للوحدة الفردية تؤدي زيادة سعة الوحدة لوحدة طاقة الرياح إلى تحسين معدل استخدام طاقة الرياح ، وتقليل تأثير مزرعة الرياح ، وتقليل تكلفة التشغيل والصيانة لمزرعة الرياح ، وتحسين تنافسية السوق من طاقة الرياح.
من ناحية أخرى ، يتم تحويل جميع توربينات الرياح البحرية من توربينات الرياح البرية ، والظروف الطبيعية البحرية المعقدة تجعل معدل فشل توربينات الرياح مرتفعًا ، مثل أكبر مزرعة رياح بحرية في العالم في مزرعة هورن ريف للرياح في الدنمارك ، 80 رياحًا بحرية المزارع نسبة فشل الوحدة تزيد عن 70٪. من ناحية أخرى ، لن تكون الشبكة قادرة على تحمل الطاقة الهائلة التي توفرها مواقع طاقة الرياح البحرية واسعة النطاق. لذلك ، لا يزال التطوير الواسع النطاق لطاقة الرياح البحرية بحاجة إلى حل مشاكل وحدات التوليد والمرافق الداعمة للإنترنت.
يتم الترويج بسرعة لتكنولوجيا التردد الثابت المتغير السرعة. في الوقت الحالي ، تعتمد توربينات الرياح التي تعمل بسرعة ثابتة في السوق عمومًا مولدات غير متزامنة ذات هيكل مزدوج اللف وتعمل بسرعتين. في قسم سرعة الرياح العالية ، يعمل المولد بسرعة أعلى ؛ في قسم سرعة الرياح المنخفضة ، يعمل المولد بسرعة أقل. مزاياها هي التحكم البسيط والموثوقية العالية ؛ العيب هو أن سرعة الدوران ثابتة بشكل أساسي وأن سرعة الرياح غالبًا ما تتغير ، لذلك غالبًا ما تكون الوحدة في حالة ذات عامل استخدام منخفض لطاقة الرياح ، ولا يمكن استخدام طاقة الرياح بشكل كامل.
مع تقدم تكنولوجيا طاقة الرياح ، بدأ تطوير توربينات الرياح والشركات المصنعة في استخدام تقنية التردد الثابت متغيرة السرعة ، جنبًا إلى جنب مع تطبيق تقنية الملعب المتغير لتطوير توربينات الرياح متغيرة السرعة ومتغيرة السرعة. بالمقارنة مع توربينات الرياح التي تعمل بسرعات ثابتة ، تتميز توربينات الرياح التي تعمل بسرعات متغيرة بمزايا توليد الطاقة الكبيرة ، والتكيف الجيد مع التغيرات في سرعة الرياح ، وانخفاض تكاليف الإنتاج ، والكفاءة العالية. لذلك ، تعد توربينات الرياح متغيرة السرعة أيضًا أحد اتجاهات التطوير المستقبلية. تعد الشركات الألمانية حاليًا الشركة التي تنتج أكثر توربينات الرياح متغيرة السرعة في العالم.
توربينات الرياح ذات الدفع المباشر وشبه المباشر تستخدم توربينات الرياح ذات الدفع المباشر محركات متعددة الأقطاب ودوافع متصلة مباشرة بالقيادة ، مما يلغي الحاجة إلى علب التروس ذات معدلات الفشل العالية ، والكفاءة العالية عند سرعات الرياح المنخفضة ، والضوضاء المنخفضة والعمر الطويل ، مزايا انخفاض تكاليف التشغيل والصيانة. في السنوات الأخيرة ، زادت حصة السعة المركبة من توربينات الرياح ذات الدفع المباشر بشكل كبير ، ولكن لأسباب فنية وأسباب تتعلق بالتكلفة ، ستظل توربينات الرياح ذات علب التروس التي تزيد السرعة مهيمنة على السوق لفترة طويلة في المستقبل. محرك شبه مباشر هو وضع قيادة بين محرك علبة التروس والمحرك المباشر. إنها تستخدم علبة تروس من المرحلة الأولى لزيادة السرعة ، ولها هيكل مضغوط ، ولها سرعة عالية نسبيًا وعزم دوران صغير. بالمقارنة مع محرك علبة التروس التقليدي ، يزيد المحرك شبه المباشر من موثوقية النظام ؛ وبالمقارنة مع المحرك المباشر ذي القطر الكبير ، فإن المحرك شبه المباشر يقلل من حجم ووزن النظام من خلال ترتيب مقصورة أكثر كفاءة وصغرًا.
تعتمد التروس الخارجية لعلب التروس بطاقة الرياح بشكل عام عملية طحن تروس التبريد بالكربنة. نظرًا لإدخال عدد كبير من آلات طحن التروس CNC ذات الكفاءة العالية وعالية الدقة ، فقد تم تحسين مستوى التشطيب لعلب تروس طاقة الرياح بشكل كبير. يجب أن ينعكس حجم الترس الدائري الكبير ومتطلبات دقة المعالجة العالية لعلب تروس طاقة الرياح في عملية صنع الأسنان والتحكم في تشوه المعالجة الحرارية للعتاد الداخلي الحلزوني.
إن دقة المعالجة للعلبة ، وحامل الكوكب ، وعمود الإدخال ، والأجزاء الهيكلية الأخرى لعلبة تروس طاقة الرياح لها تأثير مهم للغاية على جودة التشابك الخاصة بناقل التروس وعمر المحمل. تحدد جودة التجميع أيضًا عمر علبة تروس طاقة الرياح. مستوى الموثوقية. لذلك ، يتطلب الحصول على علب تروس طاقة الرياح عالية الجودة وعالية الموثوقية رقابة صارمة على الجودة في كل جانب من جوانب عملية التصنيع ، بالإضافة إلى تكنولوجيا التصميم ودعم معدات التصنيع اللازمة.
بالنسبة لعلبة التروس الرئيسية لتوربينات الرياح ، بمجرد أن يتلوث الزيت بالمياه ولا يمكن العثور عليه ومعالجته في الوقت المناسب ، يكون التأثير مميتًا بلا شك. ويشمل ذلك تقليل لزوجة الزيت ، وتدمير طبقة الزيت ، وتسريع أكسدة الزيت ، مما يؤدي إلى ترسيب المواد المضافة ، ثم التسبب في تلف الأجزاء.
من أجل ضمان سلامة الزيت في علبة التروس الرئيسية للمروحة ، فإن منع دخول الماء إلى النظام هو وسيلة فعالة للتعامل مع تلوث المياه ، مثل الاستبدال المنتظم وتركيب أجهزة التنفس المقاومة للرطوبة ، ولكن عندما يكون النظام كذلك الملوثة بالماء ، يجب أيضًا اتباع طرق المعالجة المقابلة.
قم بتركيب أنبوب شفط في نظام المرشح الالتفافي لعلبة تروس توربينات الرياح ، وبوليمر فائق الامتصاص مدمج ، وكفاءة امتصاص الماء تصل إلى 95٪. يسخن الزيت ، ويتبخر الماء في المجفف دون التسبب في أكسدة الزيت عند درجات حرارة عالية للغاية. يمكن لآلة التجفيف ذات الفراغ العالي إزالة 80٪ إلى 90٪ من الماء المذاب.
سبب جزء كبير من حالات فشل علب التروس بطاقة الرياح هو التروس. بيئة تشغيل التروس أكثر تعقيدًا ، والحمل الزائد على المدى الطويل ، والتشحيم السيئ ، والتركيب غير الصحيح للمحامل أو التروس ، وسوء تشبيك التروس نفسها سيؤدي إلى فشل التروس وتقليل العمر الافتراضي. .
يعد اكتشاف الاهتزاز حاليًا طريقة شاملة وفعالة للكشف عن أعطال علبة تروس طاقة الرياح. طالما أن استخدام معدات الكشف عن الاهتزاز المناسبة لجمع البيانات والتحليل يمكن أن يحدد تشغيل الترس ، وإصلاح واستبدال الأجزاء المعيبة في الوقت المناسب لضمان التشغيل الطبيعي للمعدات ، وحتى منع الفشل المبكر لإطالة عمر المكونات.
عندما يرتدي ترس علبة تروس طاقة الرياح ، ستزداد سعة النطاق الجانبي لتردد الربط بشكل كبير. في الحالات الشديدة ، سيظهر التردد الطبيعي للترس وسيكون هناك تعديل للتردد. بشكل عام ، عندما يكون الحمل مرتفعًا ، سيظهر تردد تشبيك عالي جدًا وتردده التوافقي. يتم تعديل تردد تعشيق التروس وتوافقياته بواسطة تردد الدوران ، ويحدث اهتزاز التردد الطبيعي ؛ عندما يكون الترس غير محاذي ، يتم إنشاء التوافقيات الأعلى لتردد تعشيق التروس بشكل عام ، وتكون سعة التردد الأول أقل واتساع مرتين وثلاث مرات أعلى.
بعد جمع بيانات الاهتزاز ، يمكن حساب تردد تشبيك الترس وفقًا للبيانات مثل عدد الأسنان وسرعة علبة تروس طاقة الرياح ، ويمكن استخدام الخصائص في المجال الزمني أو طيف التردد لتشخيص خطأ علبة التروس. ومع ذلك ، في التطبيقات العملية ، نظرًا لوجود مجموعات متعددة من التروس والمحامل في علبة التروس ، فإن السرعة ليست ثابتة. غالبًا ما يكون لتحليل الطيف ترددات مختلفة ، بعضها قريب جدًا ، مما يجعل من الصعب تحديده.
في هذا الوقت ، نحتاج إلى دمج تحليل السعة بناءً على موضع نقطة القياس. لكل صندوق تروس ، عندما يكون في حالة عمل جيدة ، اجمع طيف التردد المرجعي وقارنه بطيف التردد المرجعي في مراقبة الحالة وتشخيص الأعطال. مشكلة.
يستخدم توليد طاقة الرياح الرياح لدفع دوران شفرات طاحونة الهواء ، ومن ثم زيادة سرعة الدوران من خلال زيادة السرعة لتعزيز المولد لتوليد الكهرباء. وفقًا لتقنية الطاحونة الحالية ، يمكن أن يبدأ توليد الطاقة بسرعة نسيم تبلغ حوالي ثلاثة أمتار في الثانية.
تتكون توربينات الرياح من أنف وجسم دوار وذيل وشفرات. كل جزء مهم. تستخدم الشفرات لاستقبال الرياح وتحويلها إلى كهرباء عبر الأنف ؛ يحافظ الذيل على الشفرات دائمًا في مواجهة اتجاه الرياح القادمة للحصول على طاقة رياح كبيرة ؛ يمكن للجسم الدوار أن يجعل الأنف تدور بمرونة لتحقيق وظيفة ضبط اتجاه الذيل ؛ دوار رأس الآلة عبارة عن مغناطيس دائم ، ولف الجزء الثابت يقطع خطوط القوة المغناطيسية لتوليد الكهرباء.
تحتوي الكنة على المعدات الرئيسية لتوربينات الرياح ، بما في ذلك علب التروس والمولدات. يمكن لموظفي الصيانة دخول الكنة من خلال برج توربينات الرياح. الطرف الأيسر من الكنة هو دوار توربينات الرياح ، أي ريش الدوار والعمود. تستخدم الشفرات الدوارة لالتقاط الريح ونقلها إلى محور الدوار.
يربط العمود منخفض السرعة لتوليد طاقة الرياح عمود الدوران بصندوق التروس. يوجد عمود السرعة المنخفضة على الجانب الأيسر من صندوق التروس ، والذي يمكن أن يزيد من سرعة العمود عالي السرعة إلى 50 ضعف سرعة العمود المنخفض السرعة. عمود السرعة العالية وفرامله الميكانيكية: يعمل العمود عالي السرعة بمعدل 1500 دورة في الدقيقة ويدفع المولد. وهي مجهزة بفرامل ميكانيكية للطوارئ ، والتي تستخدم عند تعطل الفرامل الديناميكية الهوائية أو عند إصلاح التوربينات الهوائية.
تشتمل وحدة التحكم الإلكترونية لتوليد طاقة الرياح على جهاز كمبيوتر يراقب باستمرار حالة مولد طاقة الرياح ويتحكم في جهاز الانعراج. من أجل منع أي عطل ، يمكن لجهاز التحكم إيقاف دوران توربينات الرياح تلقائيًا والاتصال بمشغل توربينات الرياح من خلال مودم الهاتف.
يستخدم النظام الهيدروليكي لطاقة الرياح لإعادة ضبط الفرامل الديناميكية الهوائية لمولد الرياح ؛ يحتوي عنصر التبريد على مروحة لتبريد المولد. بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي على عنصر تبريد الزيت لتبريد الزيت في علبة التروس. تحتوي بعض توربينات الرياح على مولدات يتم تبريدها بالماء.
