Composizione del sistema idraulico di turbina eolica
December 18, 2023
Una ventola ha molte parti rotanti. La cabina ruota su un piano orizzontale, seguendo sempre il vento. La ruota del vento ruota lungo un asse orizzontale per generare potenza. In una ventola di coppia variabile, le pale che compongono la ruota del vento ruotano attorno all'asse centrale della radice per adattarsi a diverse condizioni del vento. Durante l'arresto, la punta della lama dovrebbe essere gettata fuori per formare smorzamento. Il sistema idraulico viene utilizzato per regolare la coppia della lama, lo smorzamento, l'arresto, la frenata e altri stati.
1. Sistema di azionamento
La turbina eolica utilizza due sistemi di azionamento, vale a dire il sistema di frenatura (deflettore e mandrino un sistema di rotazione dell'albero ad alta velocità) e il controllo dell'angolo della lama e il sistema di controllo della rotazione del deflettore di Nacelle. Il sistema del freno è controllato idraulicamente, mentre le lame e i deflettori sono controllati da unità idrauliche o elettriche. Il dibattito su cui la trasmissione da utilizzare non fa eccezione nella progettazione di turbine eoliche. L'uso del controllo idraulico o elettrico della potenza di uscita dell'angolo di lama, della velocità di velocità o della frequenza dipende generalmente dall'esperienza del produttore.
2. Sistema di controllo del passo variabile
La progettazione del sistema di controllo dell'angolo della lama (lama variabile) dovrebbe considerare principalmente che quando la turbina eolica ha incontrato un vento forte come il tifone, l'unità può interrompere immediatamente l'operazione, in modo da interrompere l'alimentazione e in questo momento la lama deve essere controllata Una posizione parallela alla direzione del vento, per garantire che la lama non ruoti più, dopo l'interruzione dell'alimentazione, il sistema di accumulo di energia dell'unità inizia a funzionare, come l'accumulatore idraulico o la batteria. Quando viene utilizzato il controllo idraulico, viene utilizzato il driver lineare idraulico (cilindro idraulico) e quando viene utilizzato il controllo elettrico, viene utilizzato il driver rotativo elettrico. Un'azionamento lineare idraulico installato nel mandrino e un accumulatore per le applicazioni di arresto sono anche installate nell'albero.
L'unità lineare idraulica estera è un dispositivo di trasmissione lineare idraulica (sistema elettro-idraulico) che integra i vantaggi del sistema idraulico, elettronico ed elettrico, indicato come sistema ibrido, questo sistema di risparmio energetico merita la pena sostenere.
Il sistema di trasmissione elettro-idraulico integrato composto da cilindri idraulici, pompa idraulica, motore CA, accumulatore, valvola del solenoide, sensore e fonte di alimentazione presenta i vantaggi di buone prestazioni dinamiche, grande potenza di uscita, buona installazione elettrica e manutenzione. Può ridurre le carenze del sistema idraulico, come l'impatto della perdita di olio e dell'inquinamento dell'olio, in modo che l'affidabilità sia significativamente migliorata e quando la potenza viene interrotta, può mostrare pienamente i vantaggi della trasmissione idraulica, cioè il Cilindro idraulico in serie con il cilindro idraulico, l'approvvigionamento di olio dall'accumulatore, in modo che il lato vento della lama e la direzione del vento siano paralleli, in modo che la girante smetta di ruotare. Il sistema idraulico viene fornito direttamente dal cilindro idraulico con il sensore di posizione e la pompa del cambio con alimentazione a due vie. Non esiste una valvola nel mezzo, che riduce la perdita di pressione e il punto di perdita di olio. Questo sistema consente di risparmiare oltre il 40% di energia rispetto al sistema di controllo dei servi.
Oltre ai suddetti sistemi ibridi, nei paesi stranieri, il controllo dell'angolo della lama e la rotazione del deflettore utilizzano anche cilindri idraulici proporzionali elettro-idraulici lineari e motore di servo proporzionale idraulico rotante. Questi sistemi hanno i vantaggi di buone prestazioni dinamiche e statiche e lunga vita, ma sono inferiori ai sistemi ibridi in termini di risparmio energetico e inquinamento del petrolio.
Allo stato attuale, il sistema idraulico dell'energia eolica fornita dalle principali aziende del mondo utilizza ampiamente il sistema di controllo a circuito chiuso proporzionale. AAAA Parker fornisce una varietà di componenti idraulici e sistemi di energia eolica (inclusi i sistemi di controllo della frenata, deflettore e angolo di lama) per la generazione di energia eolica. Il sistema di controllo angolare è costituito da un cilindro idraulico appositamente progettato, installato nel mozzo della ruota della ruota del vento, il cilindro idraulico è dotato di un sensore di posizione, il cilindro è anche integrato con la valvola idraulica richiesta e ogni attrezzatura elettrica del tifone è dotato di due o tre sistemi di controllo angolare indipendenti (uno per ciascuna lama). Il sistema presenta i vantaggi di elevata affidabilità e sicurezza, buone prestazioni dinamiche e statiche, facile manutenzione, meno perdite e così via. Il sistema adotta il servostrol proporzionale ad alte prestazioni e può essere controllato da segnale analogico o segnale digitale. I gruppi di valvole forniti da Parke sono pre-testati per ridurre i tempi di installazione e i costi, nonché i costi operativi e di manutenzione. La fonte idraulica è fornita da una stazione idraulica separata con buone prestazioni di filtrazione. Il sistema di rotazione deflettore ha una buona capacità di mantenere la lama correttamente allineata con la direzione del vento, in modo che la generazione di energia eolica abbia una buona prestazione. Parker offre sistemi di controllo elettronico e idraulico, con il sistema idraulico che fornisce una trasmissione diretta più compatta, una buona protezione da sovraccarico contro i danni dei componenti, il servomolo proporzionale a circuito chiuso e buone prestazioni dinamiche e statiche. Per integrare questi tre sistemi, Parker offre anche una fonte di alimentazione idraulica separabile e filtrabile fornita dall'accumulatore in caso di insufficienza di corrente, garantendo la sicurezza sicura e la sicurezza dell'unità.
Eaton ha svolto molti lavori di ricerca nel sistema di controllo idraulico della generazione di energia eolica. Il sistema di controllo proporzionale a circuito chiuso alla lama della turbina eolica fornito da Eaton può resistere alle condizioni di lavoro a bassa e bassa temperatura e il sistema ha buone prestazioni dinamiche e statiche e una precisione ad alta posizione.
Bosch Rexroth è un fornitore europeo di sistemi idraulici ed elettrici per la generazione di energia eolica e può fornire set completi di scatola di marcia per aumentare la velocità, sistema di freni, sistema di controllo della lama della turbina eolica, sistema di controllo del deflettore. Il sistema di controllo elettrico e il service proporzionale idraulico a circuito chiuso possono essere forniti in base alle esigenze dell'utente. Il sistema di azionamento idraulico è stato ampiamente utilizzato nelle grandi turbine eoliche.
Esempio di sistema di controllo del passo variabile:
American Zond Company Z-40 Meccanismo di controllo del tono idraulico
Il meccanismo di controllo del passo idraulico appartiene al servo sistema elettroidraulico. Il principio del tipico attuatore idraulico variabile del tono è mostrato nella figura sopra. La lama dell'elica è collegata al cilindro idraulico attraverso il meccanismo meccanico dell'asta e il cambiamento dell'angolo di pitch è sostanzialmente proporzionale allo spostamento del cilindro idraulico. Quando l'asta del pistone del cilindro viene spostata a sinistra alla posizione massima, l'angolo di pitch è di 88 °, mentre il pistone viene spostato a destra alla posizione massima, l'angolo di pitch è -5 °. Quando il sistema funziona normalmente, la valvola direzionale elettromagnetica a tre vie a due vie A, B, C è energizzata, viene aperta la valvola di controllo del controllo idraulico e lo spostamento del cilindro idraulico è controllato precisamente dalla valvola proporzionale elettro-idraulica valvola direzionale. Quando la velocità del vento è inferiore alla velocità del vento nominale, indipendentemente dal modo in cui la velocità del vento cambi, la valvola di inversione proporzionale elettroidraulica mantiene l'angolo di pitch della lama a 3 °. Considerando la perdita del cilindro, la valvola di inversione della direzione proporzionale elettroidraulica viene messa a dura prova per mantenere invariata l'angolo di pitch; Quando la velocità del vento è superiore alla velocità del vento nominale, secondo la potenza di uscita, la valvola di inversione proporzionale elettro-idraulica viene utilizzata per cambiare con precisione il flusso di uscita, in modo da controllare l'angolo di pitch della lama e rendere costante la potenza di uscita .
3, sistema di freni idraulici
Sala macchine e mandrino Un sistema di rotazione dell'albero ad alta velocità con freno a disco idraulico mandrino alimentare l'albero ad alta velocità viene utilizzato per le lame di frenata con un diametro di 60 ~ 100 m. La frenata affilata causerà una forte vibrazione della lama e del sistema rotante e produrrà un carico grande. A tal fine, è necessario feedback della velocità dell'albero e il metodo di regolazione della pressione del freno modificando l'ampiezza (frenata morbida) può ridurre il carico più volte.
Parker, Eaton e Rexroth producono anche sistemi di frenatura a palette che possono resistere a condizioni difficili con una buona sicurezza. Meno perdite, dimensioni ridotte, risparmio spaziale, alimentazione idraulica da parte di una stazione idraulica separata
Esempio di sistema idraulico Bonus Danimarca Bonus-50KW Sistema idraulico
1) Avvio: quando il sistema di controllo emette un comando iniziale (può essere automatico o manuale), il motore si avvia immediatamente, la pressione entra nel blocco della valvola attraverso la porta "P" e la metà sinistra del blocco della valvola è la pressione parte della punta della lama; La metà giusta fornisce pressione per il freno a disco. Allo stesso tempo quando si avvia il motore, la valvola del solenoide 10# e 11# sono energizzate da uno stato collegato allo stato chiuso e l'olio di pressione può inserire solo la parte giusta lungo la valvola di ritegno 6# -2. Quando il valore della pressione raggiunge 10,3 MPa regolato dall'interruttore a pressione 7#, la valvola 10# si apre e la pressione inizia ad entrare nella parte della punta, in modo che la piastra di smorzamento della lama venga ritirata e verrà anche aperta la valvola del solenoide 12# . Chiudi la valvola del solenoide 13# per alleviare la pressione del disco e preparati per l'avvio. Quando la punta della lama viene messa via, anche il disco viene allentato contemporaneamente e il motore smette di ruotare quando la pressione dell'interruttore a pressione 15# raggiunge 7 MPA. 17# e 18# sono accumulatori, che utilizzano gas compresso per immagazzinare energia nell'olio di pressione per integrare la perdita della piastra di resistenza alla punta e il disco durante il funzionamento e ridurre l'avvio frequente del motore.
2) arresto del freno: quando viene emesso il comando di spegnimento del sistema di controllo del vento, la valvola del solenoide 10# carica immediatamente, perdita di 11##, chiudere la valvola a solenoide 10#, aprire la valvola a solenoide 11# e quindi creare il 12 #, 13#Valvola del solenoide perde l'alimentazione, cioè aprire 13#, chiudere 12#, il risultato dopo che la piastra di smorzamento della punta viene espulsa, il freno a disco sposta anche il freno per far fermare senza intoppi la turbina eolica.
3) Caratteristiche delle prestazioni
Dal punto di vista del meccanismo di progettazione, la coppia di frenata di questa turbina eolica proviene da due aspetti, uno è il freno di smorzamento della punta, l'altro è il freno del freno a disco, la coppia di frenata è sull'albero a bassa velocità, in modo che che che non sia L'impatto del cambio nel processo di frenatura è piccolo. Inoltre, ci sono le seguenti caratteristiche:
a) Il processo di frenata è stabile e la vibrazione è piccola. Poiché la punta di smorzamento delle tre lame distribuite uniformemente nel processo di frenata agisce prima per ridurre la velocità, quindi i freni del freno a disco, il che rende il processo di frenata più stabile;
b) I meccanismi dei freni sono indipendenti: i due set di meccanismi di freno del sistema freno sono indipendenti l'uno dall'altro, ovvero il fallimento di un sistema frenante non farà perdere l'altro la capacità di lavorare, ad esempio, quando l'idraulico Il sistema fallisce, la pressione non può essere stabilita e il freno a disco non può frenare normalmente, la piastra di smorzamento della punta viene semplicemente espulsa a causa della perdita di pressione, che svolge un ruolo di freno di smorzamento, che migliora l'affidabilità del sistema del freno.
c) Con meccanismo di protezione dello stallo: il sistema del freno è dotato di un cilindro di pressione centrifuga alla radice della lama. Quando la turbina eolica perde il controllo e guida l'auto, sotto l'azione della forza centrifuga, la pressione aumenta al valore di impostazione dell'interruttore a pressione 14# e l'azione 14# viene aperta, la valvola di sicurezza 16# dell'auto è collegata , la pressione nella piastra di smorzamento della punta della lama viene rilasciata e la piastra di smorzamento viene espulsa, che svolge un ruolo protettivo.
