Perkenalan
Seperti yang kami katakan di artikel terbaru "Slip Rings dalam Energi Baru: Penerapan, Manfaat, dan Tren Masa Depan", slip ring digunakan di bidang energi baru. Itu termasuk pembangkit listrik tenaga air di sungai, panel fotovoltaik surya, kendaraan energi baru, dll.
Di antara mereka, penggunaan turbin angin sangat umum. Ketika bilahnya berputar untuk mengumpulkan energi kinetik angin, cincin slip turbin angin mengubah energi ini menjadi energi listrik yang dapat digunakan dan mengirimkannya ke jaringan listrik. Tanpa mereka, komponen mekanis yang kompleks di dalam turbin tidak akan dapat beroperasi secara stabil. Hari ini, mari kita pelajari tentang aplikasi spesifik cincin slip di turbin angin!
Bagaimana Cara Kerja Slip Ring pada Turbin Angin?
(1). Prinsip kerja slip ring
Selama pengoperasian turbin angin, bilah, nacelle, dan bagian lainnya berada dalam keadaan berputar terus menerus, sementara banyak sistem kelistrikan dan sistem kontrol yang terhubung dengannya dalam keadaan tetap.
Slip ring terutama terdiri dari stator dan rotor, dengan sikat dan cincin konduktif masing-masing. Mereka terhubung ke struktur tetap turbin (tempat pemasangan menara atau nacelle) dan bagian yang berputar (poros rotor generator). Melalui kontak terus menerus antara sikat dan cincin konduktif, cincin slip mengirimkan daya, sinyal, dan data. Terakhir, mereka mengirimkan daya ke konverter dan peralatan lain di bagian bawah menara untuk pemrosesan selanjutnya dan sambungan jaringan.
(2). Sinyal berbeda yang mereka kirimkan
Generator
● Sinyal kecepatan:Kecepatan turbin angin besar modern dapat serendah 5-10 rpm pada kecepatan angin rendah dan sekitar 15-20 rpm di dekat kecepatan angin yang dinilai. When the wind speed increases and the generator speed rises too fast, the control system adjusts the blade pitch angle and the electromagnetic torque of the generator according to the speed signal transmitted by the wind generator slip ring, so that its windward area is reduced, thereby mengurangi kecepatan.
● Sinyal suhu:Selama pengoperasian generator, kisaran suhu pengoperasian normal umumnya antara 60-120 derajat . Namun, ketika arus melewati belitan, panas dihasilkan, menyebabkan suhu internal motor meningkat secara bertahap. Slip ring dapat mengirimkan sinyal suhu yang dikumpulkan oleh sensor suhu di dalam generator. Setelah sistem kontrol menerima sinyal suhu tinggi, sistem akan memulai sistem pendingin, meningkatkan kecepatan kipas pendingin atau mengatur aliran media pendingin.
Sistem pitch variabel
● Sinyal posisi sudut pitch:Fungsi utama sistem pitch variabel adalah untuk mengatur sudut pitch sudu agar beradaptasi dengan kecepatan angin yang berbeda. Dalam proses ini, slip ring mentransmisikan sinyal posisi sudut pitch sudu dan mempertahankan akurasi sekitar ±0.1 derajat . Sistem kontrol menentukan keadaan sudut blade saat ini sesuai dengan sinyal posisi sudut pitch yang ditransmisikan oleh slip ring, dan kemudian mengeluarkan instruksi untuk menggerakkan motor pitch untuk menyesuaikan.
● Sinyal kendali motor pitch:Motor pitch menerima sinyal kontrol dari sistem kontrol untuk menggerakkan aksi pitch sudu. Sinyal kontrol ini ditransmisikan melalui slip ring, dan frekuensi sinyalnya umumnya antara 500-1500Hz. Sinyal kontrol mencakup sinyal start dan stop motor, sinyal penyesuaian kecepatan, dll.
sistem yaw
● Sinyal arah angin:Tugas sistem yaw adalah menyelaraskan nacelle turbin angin dengan arah angin dan menangkap energi angin sebanyak-banyaknya. Sensor arah angin dipasang di bagian atas nacelle, dan sinyal arah angin yang diukur ditransmisikan ke sistem kontrol melalui slip ring dengan akurasi ±5 derajat. Sistem kendali menghitung sudut deviasi antara nacelle dan arah angin sesuai dengan sinyal arah angin yang ditransmisikan oleh slip ring, kemudian menggerakkan motor yaw untuk mengatur arah nacelle.
● Sinyal kontrol motor yaw:Pengoperasian motor yaw juga tergantung pada sinyal kontrol yang ditransmisikan oleh slip ring. Sinyal kontrolnya mencakup informasi seperti Start, Stop, Steering, dan Kontrol Kecepatan. Saat arah angin berubah, sistem kontrol mengirimkan sinyal kontrol melalui cincin selip, menyebabkan motor menggerakkan Nacelle berputar dalam arah dan kecepatan yang lebih tepat.
Tes lingkungan pada cincin slip turbin angin
(1). Tantangan Lingkungan Umum
Faktor iklim
● Suhu:Turbin angin sering bekerja di lingkungan luar dan mengalami perubahan suhu pada siang dan malam dan musim. Dalam cuaca dingin, bahan dari berbagai komponen cincin selip dapat menyusut, menyebabkan tekanan kontak antara sikat dan cincin konduktif berubah. Peningkatan suhu akan mempercepat penuaan bahan cincin slip, terutama bahan isolasi.
● Kelembapan dan curah hujan:Ketika kelembaban mencapai saturasi atau bahkan kondensasi terjadi, air akan membentuk jalur konduktif pada permukaan cincin selip. Di ladang angin di laut atau di daerah pantai, udara mengandung banyak garam, yang melekat pada cincin selip dengan hujan atau kabut, mempercepat korosi bagian logam (perumahan, cincin konduktif, dll.).
● Debu dan partikel:Partikel-partikel kecil ini akan masuk ke dalam slip ring dan terus menerus merusak permukaan sikat dan cincin konduktif seperti amplas. Hal ini akan meningkatkan resistensi kontak dan menghasilkan percikan listrik, yang tidak hanya mempengaruhi transmisi tetapi juga menyebabkan panas berlebih lokal.
Faktor Mekanik
● Getaran dan Dampak:Ketika bilah turbin menghadapi angin kencang, amplitudo getaran akan meningkat. Getaran ini akan ditransmisikan ke cincin selip, menyebabkan perpindahan relatif dan kontak buruk yang terputus -putus antara sikat dan cincin konduktif.
● Perubahan Kecepatan Rotasi:Slip Ring perlu bekerja secara stabil pada kecepatan yang berbeda, seperti dari 100 hingga 5.000 revolusi per menit. Pada kecepatan tinggi, gesekan antara sikat dan cincin konduktif akan meningkat. Gaya sentrifugal juga dapat menyebabkan sikat cincin selip lebih banyak dan cincin konduktif berubah bentuk.
Faktor Elektromagnetik
● Gangguan elektromagnetik:Terdapat banyak sekali peralatan dan saluran listrik di dalam turbin angin, seperti generator, inverter, dll. Perangkat ini akan menghasilkan medan elektromagnetik selama pengoperasiannya. Mereka akan mengubah frekuensi dan amplitudo sinyal, menyebabkan sistem kontrol menerima informasi yang salah dan memberikan instruksi yang salah.
(2). Bagaimana Kita Dapat Menghindarinya?
● Pemilihan bahan:Untuk kuas cincin slip, logam mulia, paduan, dll. Digunakan. Bahan cincin konduktif dapat dilapisi dengan tembaga (emas, perak). Untuk bahan cangkang dan isolasi, baja tahan karat, paduan aluminium, PTFE, POM, dll. Adalah pilihan umum. Bahan -bahan ini memiliki konduktivitas tinggi, stabilitas dan isolasi kimia, yang dapat meningkatkan efisiensi transmisi saat digunakan.
● Struktur penyegelan secara keseluruhan:Kita dapat memasang cincin karet fluoro di antara kulit terluar dan poros cincin selip, pada antarmuka dan celah. Pada saat yang sama, saluran internal cincin selip sangat tertutup melalui struktur penyegelan labirin. Hal ini dapat mencegah masuknya debu, kelembapan, dan lain-lain ke dalam saluran.
● Memperkuat desain anti-seismik: Dalam desain struktural cincin selip, braket pemasangan yang wajar dan bahan penyerap goncangan dapat menahan dampaknya selama pengoperasian. Sebagai alternatif, komponen di dalam slip ring dapat disambungkan dengan pengikat sekrup dan pengikat jepret.
● Optimalkan kontak:Braket sikat elastis dapat secara otomatis menyesuaikan tekanan sikat sesuai dengan kecepatan dan lingkungan kerja cincin slip. Selain itu, desain permukaan kontak busur juga dapat mengurangi resistensi kontak, pembuatan panas dan keausan.
● Desain heat sink:Kita dapat merancang struktur heat sink multi-lapisan yang besar pada cangkang luar cincin slip untuk meningkatkan efisiensi disipasi panas dengan meningkatkan area disipasi panas. Karena mereka dapat dengan cepat menghilangkan panas yang dihasilkan selama proses kerja ke udara di sekitarnya.
● Saluran disipasi panas:Selain heat sink, saluran disipasi panas juga dapat dirancang di dalam cincin selip. Ini menggunakan konveksi alami atau konveksi paksa untuk membuat udara pendingin atau aliran cairan pendingin di saluran untuk menghilangkan panas.
Rentang Parameter Slip Ring Turbin Angin
Turbin yang berbeda memiliki persyaratan yang sangat berbeda dalam hal daya, kecepatan, ruang instalasi, dll. Sulit bagi cincin slip untuk memenuhi semua standar. Cincin slip standar melalui lubang seperti BTH2586 atau BTH3899 cocok untuk beberapa aplikasi turbin angin yang umum. Dan untuk fungsi tertentu, Bytune dapat memberikan beberapa opsi khusus untuk cincin slip sesuai dengan persyaratan sistem turbin angin Anda. Ini termasuk:
• Ukuran: diameter luar/panjang/dengan atau tanpa lubang dalam (dengan lubang dalam untuk memudahkan pemasangan melalui poros)
• Dengan atau tanpa housing (housing melindungi komponen internal/tanpa housing untuk memudahkan pembuangan panas)
• Jumlah saluran
• Ukuran daya atau sinyal dari setiap saluran
• Antarmuka pemasangan (flensa standar/flensa khusus, dll.)
• Pengukur kawat dan panjang kawat (22awg/300 mm atau ditentukan)
• Lingkungan kerja: suhu (umumnya dari -40 derajat hingga +80 derajat )/kecepatan (umumnya 500rpm/tingkat IP (jika model tertutup, IP54-IP68)
Pertanyaan Umum
T: Berapa efisiensi transmisi daya cincin slip Anda pada daya pengenal? Apakah itu dijamin?
J: Slip ring kami dapat mencapai efisiensi transmisi daya lebih dari 95-98% pada daya terukur. Mereka telah lulus sertifikasi mutu internasional seperti CE, UL, FCC, ISO, SGS, dll. Selain itu, kami memiliki peralatan dan laboratorium pengujian profesional, dan laporan data pengujian produk terperinci dapat dilampirkan pada pesanan.
T: Untuk transmisi sinyal, berapa keakuratan transmisi slip ring Anda?
A: Untuk berbagai transmisi sinyal, akurasi transmisi cincin slip kami dapat mencapai ± 0. 01%, terutama di lingkungan elektromagnetik yang kompleks. Kami juga menggunakan bahan pelindung berkualitas tinggi dan desain saluran transmisi sinyal yang dioptimalkan untuk mengurangi dampak gangguan elektromagnetik pada sinyal.
T: Apakah isolasi cincin slip memenuhi standar keselamatan listrik industri yang relevan?
A: Anda dapat yakin bahwa puncak tegangan maksimum yang dapat ditahan oleh cincin slip kami adalah 10kV, yang sepenuhnya sesuai dengan standar keamanan listrik industri seperti IEC. Kami mengontrol kualitas bahan isolasi pada setiap langkah proses produksi.
T: Dapatkah slip ring dengan protokol transmisi sinyal tertentu disesuaikan dengan kebutuhan sistem kontrol kami?
J: Ya. Kami menyesuaikan slip ring dengan protokol transmisi sinyal tertentu (seperti protokol bus CAN) dan rentang frekuensi (seperti 1 - 10kHz) sesuai dengan kebutuhan sistem kontrol Anda. Tim teknis profesional kami mampu mengembangkan modul transmisi sinyal adaptif dan mengintegrasikannya ke dalam desain slip ring. Siklus penyesuaian umumnya memakan waktu 4 - 6 minggu, yang mana diskusi solusi teknis dan tinjauan desain akan disediakan.
T: Berapa perkiraan masa pakai slip ring?
A: Cincin slip kami diharapkan memiliki masa pakai hingga 10-15 tahun. Dalam kondisi penggunaan normal, waktu rata -rata antara kegagalan (MTBF) dapat mencapai 50, 000 jam. Ini didasarkan pada penyaringan bahan baku kami yang ketat, proses produksi, dan sistem inspeksi kualitas.
T: Apa proses produksi cincin slip Anda dan proses kontrol kualitas?
J: Kami menggunakan proses produksi otomatis yang canggih, dan memiliki standar proses dan spesifikasi pengoperasian yang ketat mulai dari pemrosesan komponen hingga perakitan. Misalnya, kami melakukan inspeksi pabrik yang ketat pada setiap batch bahan mentah, termasuk analisis komposisi bahan dan pengujian kinerja fisik. Produk jadi juga harus lulus kinerja kelistrikan, kemampuan beradaptasi lingkungan, keandalan, dan pengujian lainnya.
T: Apa siklus pengiriman pesanan saat ini? Bagaimana jika kita memiliki kebutuhan mendesak?
A: Biasanya, siklus pengiriman pesanan untuk slip ring standar adalah 2 minggu, dan untuk slip ring khusus adalah 4-6 minggu. Jika Anda memiliki kebutuhan mendesak, kami akan mengatur produksi yang dipercepat berdasarkan jumlah pesanan dan urgensinya.
T: Berapa kapasitas produksi Anda? Bisakah hal ini memenuhi kebutuhan pengadaan berskala besar di masa depan?
J: Kami memiliki pabrik seluas 80,000 kaki persegi, dan kapasitas produksi tahunan adalah 80-10 juta. Dengan penyesuaian rencana produksi dan perluasan peralatan, kami yakin dapat memenuhi kebutuhan pengadaan skala besar Anda.
T: Apakah Anda menyediakan panduan instalasi dan layanan commissioning?
A: Ya. Kami menyediakan layanan purna jual yang komprehensif, termasuk panduan instalasi online gratis dan layanan commissioning. Selama periode garansi, kami akan secara teratur mengunjungi pelanggan untuk memahami penggunaan cincin slip dan memberikan pelatihan pemeliharaan gratis. Masa garansi adalah 2 tahun. Selama periode garansi, kami akan memperbaiki atau mengganti kegagalan yang disebabkan oleh faktor-faktor non-manusia secara gratis.
Kesimpulan
Kami percaya bahwa melalui artikel hari ini, Anda telah belajar lebih banyak tentang cincin slip turbin angin. Misalnya, Anda tahu bahwa mereka bertanggung jawab atas koneksi listrik selama rotasi kontinu turbin dan mentransmisikan sinyal antara generator, sistem pitch variabel, dan sistem yaw.
Dan selama penggunaan, cincin slip ini juga tunduk pada berbagai lingkungan kelembaban, debu, dan getaran. Tetapi kita dapat menyelesaikan masalah ini melalui struktur penyegelan, bahan logam mulia, dan desain cincin selip yang disesuaikan. Jika Anda ingin menyesuaikan cincin slip untuk turbin angin Anda, silakan klik "Di Sini", dan informasi yang lebih berguna dapat diperoleh.