01. Koncepcia hydraulického variabilného stúpania, zloženie, funkcia
Ako jedna zo základných súčastí riadiaceho systému veľkých veterných turbín je systém variabilného sklonu veternej energie technológiou, ktorá upravuje uhol sklonu lopatky, automaticky upravuje uhol medzi lopatkou a smerom vetra podľa rýchlosti vetra a následne riadi aerodynamický krútiaci moment a aerodynamický výkon zachytený veternou turbínou, aby sa optimalizovala účinnosť zachytávania veternej energie a prevádzkový výkon agregátu. Systém s premenlivým sklonom umožňuje realizovať rotáciu lopatiek, meniť uhol sklonu a zabezpečiť rovnováhu výkonu veternej turbíny nad menovitou rýchlosťou vetra. V extrémnych prípadoch systém s premenlivým sklonom automaticky dokončí navíjanie, aby sa znížil odpor listu voči vetru, čím sa zníži rýchlosť a zaťaženie veternej turbíny. To môže účinne zabrániť poškodeniu veternej turbíny za extrémnych okolností a chrániť bezpečnosť veternej turbíny. Systém s premenlivým sklonom hrá dôležitú úlohu pri bezpečnej, stabilnej a efektívnej prevádzke jednotky.
Systém s premenlivým sklonom vetra možno rozdeliť na hydraulický systém s premenlivým sklonom a elektrický systém s premenlivým sklonom. Hydraulický systém s premenlivým sklonom berie motor na pohon hydraulického čerpadla ako pracovnú silu, hydraulický olej ako prenosové médium a solenoidový ventil ako ovládací prvok. Variabilné stúpanie sa realizuje transformáciou pohybu piestnice valca na kruhový pohyb lopatky.
Schéma hydraulického pohonu s premenlivým stúpaním
Schéma pohonu elektrickej variabilnej vrtule
V hydraulickom systéme s premenlivým stúpaním sú hydraulická čerpacia stanica, hydraulický zberný krúžok, skupina ventilov s premenlivým stúpaním, proporcionálny ventil, akumulátor a valec dôležitými komponentmi na zabezpečenie normálnej prevádzky systému.
Stanica hydraulického čerpadla poskytuje stabilnú hydraulickú energiu pre celý hydraulický systém a je zdrojom energie systému. Hydraulický zberný krúžok sa používa na pripojenie stanice hydraulického čerpadla vo vnútri strojovne k sekcii rotujúcich lopatiek, čím sa zabezpečuje plynulý prenos vysokotlakového oleja do variabilnej sady ventilov a valca. Podľa pokynov riadiaceho systému variabilná skupina ventilov presne riadi expanziu valca a realizuje nastavenie uhla čepele. Akumulátor hrá rôzne úlohy v hydraulickom systéme s premenlivým sklonom, vrátane pôsobenia ako pomocný zdroj energie, udržiavanie systému pri konštantnom tlaku, poskytovanie núdzového zdroja energie, absorbovanie hydraulických nárazov atď. V prípade núdze, ako je náhla strata tlaku v systéme alebo výpadok prúdu, dokáže akumulátor rýchlo uvoľniť uložený hydraulický olej, čím sa zabezpečí bezpečné vrátenie noža do zamýšľanej polohy. Olejový valec je výkonný mechanizmus, ktorý realizuje nastavenie uhla lopatky podľa pokynov riadiaceho systému a nastavenie skupiny lopatkových ventilov.
02. Prednosti výkonu a hodnoty hydraulického variabilného sklonu
S neustálym vývojom technológie výroby veternej energie, hydraulického systému s premenlivým sklonom, ako dôležitej súčasti veternej turbíny, postupne vystupujú do popredia jeho výkonové a hodnotové výhody. Nižšie uvádzame výkonnosť a hodnotu dvoch aspektov hydraulického systému s premenlivým sklonom v-hĺbkovej analýze.
1. Výkonnostná výhoda
- Vysoká spoľahlivosť a nízka poruchovosť
Hydraulický systém s premenlivým sklonom využíva vyspelú a stabilnú hydraulickú technológiu, ktorá má vysokú spoľahlivosť a nízku poruchovosť. To znamená, že veterné turbíny môžu počas prevádzky udržiavať stabilnú prevádzku po dlhú dobu, čím sa znižujú prestoje spôsobené poruchami a zlepšuje sa účinnosť výroby energie.
- Rýchla odozva a presné nastavenie
Hydraulický systém s premenlivým sklonom má rýchlu odozvu a vysokú presnosť nastavenia. Keď sa zmení rýchlosť vetra, hydraulický systém s premenlivým sklonom dokáže rýchlo upraviť uhol lopatky ventilátora tak, aby sa prispôsobil rôznym podmienkam rýchlosti vetra, čím sa zabezpečí efektívna prevádzka veternej turbíny.
- Vysoký krútiaci moment
Hydraulický systém s premenlivým sklonom môže poskytnúť veľký výkon krútiaceho momentu, ktorý umožňuje veternej turbíne udržiavať stabilný prevádzkový stav v prostredí zložitého veterného poľa. Vysoký krútiaci moment zároveň zlepšuje prispôsobivosť a spoľahlivosť veternej turbíny.
- Náraz absorbujúci-náraz
Existencia hydraulického tlmenia môže absorbovať nárazový krútiaci moment na rotačný hriadeľ lopatky a má dobrý tlmiaci účinok na lopatku a samotný ventilátor.
- Zjednodušte údržbu a eliminujte potrebu mazania povrchu zubov
Hydraulický systém variabilnej vrtule využíva jednoduchšie ložiská, čo eliminuje potrebu mazania ozubených kolies a znižuje počet mazacích miest pre centralizované mazanie. V konvenčných prevodových systémoch je mazanie povrchu zubov nevyhnutné na zníženie trenia a opotrebovania medzi ozubenými kolesami. Avšak hydraulické systémy s premenlivým sklonom prenášajú silu pomocou hydraulického oleja, čím sa eliminuje potreba mazania povrchu zubov. To nielen zjednodušuje postupy údržby, ale tiež znižuje potenciálne problémy spôsobené nedostatočným alebo nadmerným mazaním.
- Bezprevodový pohon na vyriešenie problému opotrebovania ozubených kolies
Žiadne prevody, žiadna frekvenčná odozva vôle a žiadne problémy s opotrebovaním ozubených kolies: Prevodové pohony postupne zlyhávajú v dôsledku trenia a opotrebovania počas dlhých období prevádzky, čo si vyžaduje pravidelnú výmenu a údržbu. Hydraulický systém variabilnej vrtule priamo poháňa čepeľ tak, aby sa otáčala cez hydraulický valec, bez prevodovky, takže nedochádza k problémom s opotrebovaním ozubených kolies. To výrazne znižuje náklady na údržbu a poruchovosť systému a zlepšuje spoľahlivosť a životnosť systému.
- Núdzové operenie, dlhá životnosť a rýchla odozva
Použitím akumulátora ako núdzového pohonu pádla je možné dosiahnuť núdzové operenie v prípade úplného výpadku prúdu. Dlhá životnosť, rýchla reakcia v prípade núdze.
2. Hodnotová výhoda
- Zlepšite efektivitu výroby energie
Hydraulické systémy s premenlivým sklonom umožňujú veterným turbínam lepšie zachytávať veternú energiu a premieňať ju na elektrinu rýchlym a presným nastavením uhla lopatiek ventilátora. Pomáha to zlepšiť účinnosť výroby energie veterných turbín a znížiť náklady na výrobu energie.
- Znížte náklady na prevádzku a údržbu
Vysoká spoľahlivosť a nízka poruchovosť hydraulického systému s premenlivým sklonom znižuje náklady na prevádzku a údržbu veternej turbíny. Zároveň, keďže sa hydraulický systém s premenlivým sklonom ľahko udržiava a repasuje, môže ešte viac znížiť náklady na prevádzku a údržbu a zlepšiť dostupnosť zariadení. V prevodových systémoch, keď sa ozubené koleso do určitej miery opotrebuje, môžu byť potrebné zdvíhacie operácie na výmenu alebo údržbu ozubeného kolesa. To nielen zvyšuje zložitosť a náklady na údržbu, ale môže to ovplyvniť aj normálnu prevádzku veterných turbín. Hydraulický systém s premenlivým sklonom nevyžaduje ozubený prevod, takže takéto zdvíhacie operácie nie sú potrebné, čo znižuje náročnosť a náklady na údržbu.
- Zlepšite bezpečnosť
Hydraulický systém s premenlivým sklonom používa akumulátor ako núdzový variabilný sklon, ktorý môže v prípade núdze rýchlo podporiť plnú prevádzku hydraulického valca s premenlivým sklonom, čím sa zlepší bezpečnosť veternej turbíny. Stabilita a spoľahlivosť hydraulického systému s premenlivým sklonom navyše pomáha znižovať bezpečnostné incidenty spôsobené poruchami.
- Stabilné a spoľahlivé rušenie-bleskom znižuje riziko prestojov
Pretože sa hydraulický systém s premenlivým sklonom pri prenose energie spolieha hlavne na hydraulický olej, a nie na zložité elektrické vedenia a elektrické komponenty, nie je zraniteľný voči priamemu vplyvu blesku, elektromagnetickému rušeniu atď. Hydraulický systém s premenlivým sklonom si môže zachovať dobrú stabilitu a spoľahlivosť, čo znižuje prestoje aj za nepriaznivých poveternostných podmienok.
