Die ratkas in 'n windturbine is 'n belangrike meganiese komponent, en die belangrikste funksie daarvan is om die krag wat deur die windwiel gegenereer word onder die werking van die wind aan die kragopwekker oor te dra en die ooreenstemmende spoed te laat kry.
Inleiding:
Oor die algemeen is die windspoed van die windwiel baie laag, baie minder as die rotasiesnelheid wat die kragopwekker benodig om elektrisiteit op te wek. Dit moet besef word deur die spoedverhogende effek van die ratkas van die ratkas, dus word die ratkas ook die snelheidsverhogingskas genoem. Volgens die algemene uitlegvereistes van die eenheid, is die aandryfsas (algemeen bekend as die groot as) wat direk aan die windwielnaaf gekoppel is, soms met die ratkas geïntegreer, of die groot as en die ratkas word afsonderlik gerangskik, waartydens uitbreidingshulsies of koppelings word gebruik Verbindingsstruktuur. Om die remvermoë van die eenheid te verhoog, word 'n remtoestel dikwels aan die ingangs- of uitsetkant van die ratkas geïnstalleer, en dit word gekombineer met die remrem van die lempunt (windwiel met vaste toonhoogte) of die remtoestel met 'n wisselende rem om die transmissiestelsel van die eenheid.
notas:
Aangesien die eenheid in luggate soos berge, wildernis, strande, eilande, ens. Geïnstalleer word, is dit onderhewig aan onreëlmatige veranderinge in rigting en lading en die impak van sterk rukwinde. Dit word die hele jaar onder ernstige hitte en koue en uiterste temperatuurverskille onderwerp, en die natuurlike omgewing is ongerieflik vir vervoer. Die ratkas word in die nou ruimte bo-op die toring geïnstalleer. Sodra dit misluk, is dit baie moeilik om dit te herstel. Daarom is die betroubaarheid en lewensduur daarvan baie hoër as dié van gewone masjinerie. Die vereistes vir komponentmateriaal moet, benewens die meganiese eienskappe onder normale toestande, ook kenmerke hê soos weerstand teen koue broosheid onder lae temperatuurtoestande; die gladde werking van die ratkas moet verseker word om vibrasies en skok te voorkom; voldoende smeeromstandighede moet verseker word, ensovoorts. In gebiede met groot temperatuurverskille tussen die winter en somer, moet toepaslike toestelle vir verwarming en verkoeling toegerus word. Stel ook moniteringspunte op om die werking en smeerstatus op afstand te beheer.
Verskillende vorme van windturbines het verskillende vereistes, en die uitleg en struktuur van ratkaste is dus anders. In die windkragbedryf is vaste transmissie met parallelle as en planetêre ratkas die algemeenste vir windturbines met horisontale as.
Invloed van natuurlike toestande:
Windkragopwekking word beïnvloed deur natuurlike toestande. Die opkoms van spesiale meteorologiese toestande kan veroorsaak dat die windturbine onklaar raak. Die klein nacelle kan nie soos op die grond 'n soliede basis hê nie. Die kragaanpassing en torsietrilling van die hele aandrywing Faktore is altyd op 'n swak skakel gekonsentreer. Baie oefening het bewys dat hierdie skakel dikwels die ratkas in die eenheid is. Daarom is dit veral belangrik om die navorsing oor die ratkas te versterk en aandag te gee aan die onderhoud daarvan.
Deur die bekendstelling van gevorderde tegnologie van die Duitse RENK, het die maatskappy verskillende mariene en landgebruik-windkrag-versnellingsbakreeksprodukte wat wissel van 1.5 MW tot 5 MW, suksesvol ontwikkel. Op die oomblik is prototipes van windkrag-ratkaste van 5MW aan die netwerk gekoppel vir kragopwekking, en massaproduksie is bereik, en die werk op die terrein is in 'n goeie toestand. Die algehele skema-ontwerp van windkragkaste kan met verskillende spoedverhoudingstrukture ontwerp word volgens die gebruiker se vereistes, en kan ook ontwerp word met hoë prototipe, hoë temperatuur, lae temperatuur en lae windspoed-tipe spoedverhogers volgens gebruikersvereistes.
Verhoogde eenheidskapasiteit van enkele eenheid Die toename in eenheidskapasiteit van windkrageenheid is bevorderlik vir die verbetering van die benuttingskoers van windenergie, die vermindering van die voetspoor van die windplaas, die vermindering van die bedryfskoste en instandhoudingskoste van die windplaas en om die mededingendheid van die mark te verbeter van windkrag.
Enersyds word alle windturbines op die land van windturbines getransformeer, en die ingewikkelde natuurlike omstandighede in die buiteland laat die mislukking van windturbines hoog bly, soos die wêreld se grootste offshore windplaas in die Horn Reef Wind Farm in Denemarke, 80 offshore wind plase Die eenheidsfaalpersentasie oorskry 70%. Aan die ander kant sal die netwerk nie die geweldige krag kan weerstaan wat deur grootskaalse windkragterreine op die buiteland voorsien word nie. Daarom moet die grootskaalse ontwikkeling van windkrag in die buiteland die probleme van die opwekking van eenhede en ondersteunende fasiliteite vir die internet nog oplos.
Veranderlike spoed konstante frekwensie tegnologie word vinnig bevorder. Op die oomblik neem windturbines wat met konstante spoed op die mark werk, meestal asynchrone kragopwekkers met 'n dubbele windingstruktuur aan en werk teen twee snelhede. In die afdeling vir hoë windspoed loop die kragopwekker teen 'n hoër spoed; in die lae windspoed-gedeelte, loop die kragopwekker teen 'n laer spoed. Die voordele daarvan is eenvoudige beheer en hoë betroubaarheid; die nadeel is dat die rotasiesnelheid basies konstant is en dat die windspoed dikwels verander, dus is die eenheid dikwels in 'n toestand met 'n lae benuttingsfaktor vir windenergie en kan windenergie nie ten volle benut word nie.
Met die vooruitgang van die windkragtegnologie het die ontwikkeling van windturbines en vervaardigers begin met die gebruik van veranderlike spoed konstante frekwensie-tegnologie, en gekombineer met die toepassing van tegnologie met veranderlike toonhoogte om windturbines met wisselende en veranderlike spoed te ontwikkel. In vergelyking met windturbines wat met konstante snelhede werk, het windturbines wat met wisselende snelhede werk, die voordele van groot kragopwekking, goeie aanpasbaarheid by veranderinge in die windsnelheid, lae produksiekoste en hoë doeltreffendheid. Daarom is windturbines met veranderlike spoed ook een van die toekomstige ontwikkelingstendense. Duitse maatskappye is tans die maatskappy wat die meeste windturbines met die wisselvalligste snelheid ter wêreld vervaardig.
Windturbines met direkte aandrywing en semi-direkte aandrywing Windturbines met direkte aandrywing gebruik meerpolige motors en waaiers wat direk gekoppel is om te bestuur, wat die behoefte aan ratkaste met 'n hoë druksyfer, hoë doeltreffendheid teen lae windspoed, lae geraas en lang lewensduur uitskakel , Die voordele van lae bedryfs- en instandhoudingskoste. In onlangse jare het die aandeel aan geïnstalleerde kapasiteit van direkte-aangedrewe windturbines aansienlik toegeneem, maar as gevolg van tegniese en koste-redes sal windturbines met spoedverhogende ratkaste in die toekoms nog lank die mark oorheers. Semidirekte aandrywing is 'n dryfmodus tussen ratkas en direkte aandrywing. Dit gebruik 'n eerste fase ratkas om die spoed te verhoog, het 'n kompakte struktuur en het 'n relatiewe hoë spoed en 'n klein wringkrag. In vergelyking met die tradisionele ratkas, verhoog die semi-direkte aandrywing die betroubaarheid van die stelsel; en in vergelyking met die direkte-aandrywing met groot deursnee, verminder die semi-direkte aandrywing die volume en gewig van die stelsel deur 'n doeltreffender en kompakter kajuitreëling.
Die eksterne ratte van windkrag-ratkaste neem gewoonlik die slypproses aan met die karburerende blus. As gevolg van die bekendstelling van 'n groot aantal hoë-doeltreffende en hoë-presisie CNC-vormende slypmasjiene, is die afwerkingsvlak van windkragkaste aansienlik verbeter. Die groot ringtanggrootte en die hoë vereistes vir die akkuraatheid van die bewerking van windkrag-ratkaste moet weerspieël word in die tandmaakproses en die hittebehandeling vervorming van die spiraalvormige interne rat.
Die bewerkingsakkuraatheid van die koffer, planeetdraer, insetas en ander strukturele dele van die windkragkas het 'n baie belangrike invloed op die gaskwaliteit van die ratkas en die lewensduur van die laer. Die kwaliteit van die samestelling bepaal ook die lewensduur van die windkragkas. Die vlak van betroubaarheid. Daarom benodig die verkryging van hoëkwaliteit en betroubare windkrag-ratkaste streng gehaltebeheer in elke aspek van die vervaardigingsproses, benewens die ontwerptegnologie en die nodige ondersteuning vir vervaardigingstoerusting.
Vir die hoofkas van 'n windturbine, as die olie eers deur water besoedel is en nie betyds gevind en behandel kan word nie, is die impak ongetwyfeld dodelik. Dit sluit in die vermindering van die viskositeit van die olie, die vernietiging van die oliefilm, die oksidasie van die olie, wat lei tot die neerslag van bymiddels, en daarna beskadig die onderdele.
Om die veiligheid van die olie in die hoofkas van die waaier te verseker, is die voorkoming van water in die stelsel 'n doeltreffende manier om waterbesoedeling te hanteer, soos om gereeld vogdigte respirators te vervang en te installeer. besoedel deur water, moet ooreenstemmende behandelingsmetodes ook geneem word.
Installeer 'n suigbuis in die bypassfilterstelsel van die windturbine-ratkas, ingeboude superabsorberende polimeer, die waterabsorpsiedoeltreffendheid is tot 95%. Die olie word verhit en die water verdamp in die droër sonder om die olie by oormatige hoë temperature te oksideer. Die hoë-vakuum-dehidrasie-masjien kan 80% tot 90% van die opgeloste water verwyder.
'N Groot deel van die mislukkings van windkragkaste word deur ratte veroorsaak. Die toerusting vir die ratkas is ingewikkelder, langtermyn-oorbelasting, slegte smering, verkeerde installering van laers of ratte, en swak koppeling van die ratte self sal ratuitvalle veroorsaak en die lewensduur verkort. .
Trillingopsporing is tans 'n omvattende en effektiewe opsporingsmetode om foute in windkragkas op te spoor. Solank die gebruik van geskikte trillingsopsporingstoerusting om data te versamel en te ontleed, die werking van die rat kan bepaal, die herstel en vervanging van foutiewe onderdele betyds om die normale werking van die toerusting te verseker, voorkom selfs vroeë mislukkings om die lewensduur van die komponente te verleng.
As die ratkas van 'n windkragkas verslyt, sal die amplitude van die syband van die maasfrekwensie aansienlik verhoog. In ernstige gevalle sal die natuurlike frekwensie van die rat verskyn en frekwensie modulasie wees. Oor die algemeen, wanneer die las hoog is, sal 'n baie hoë maasfrekwensie en die harmoniese frekwensie daarvan verskyn. Die skakelfrekwensie en die harmonieke daarvan word gemoduleer deur die rotasiefrekwensie en natuurlike frekwensie-trilling vind plaas; as die rat verkeerd uitgelê word, word hoër harmonieke van die skakelwerkfrekwensie gewoonlik gegenereer, en die amplitude van die eerste frekwensie is laer en die amplitude van die twee en drie keer hoër.
Nadat die vibrasie-data versamel is, kan die netwerkfrekwensie van die rat bereken word volgens die data, soos die aantal tande en die snelheid van die windkragkas, en die eienskappe in die tydsdomein of frekwensiespektrum kan gebruik word om te diagnoseer die fout van die ratkas. In die praktiese toepassings is die spoed egter nie staties nie, want daar is verskeie ratte en laers in die ratkas. Spektrumanalise het dikwels verskillende frekwensies, waarvan sommige baie naby is, wat dit moeilik maak om te identifiseer.
Op die oomblik moet ons die amplitude-analise kombineer op grond van die posisie van die meetpunt. Versamel die verwysingsfrekwensiespektrum vir elke ratkas, wanneer dit in 'n goeie werkende toestand is, en vergelyk dit met die verwysingsfrekwensiespektrum in toestandmonitering en foutdiagnose. probleem.
Windkragopwekking gebruik wind om die rotasie van windmeullemme aan te dryf, en verhoog dan die rotasiesnelheid deur 'n spoedverhoger om die kragopwekker te bevorder om elektrisiteit op te wek. Volgens die huidige windmeultegnologie kan kragopwekking met 'n briesensnelheid van ongeveer drie meter per sekonde begin.
Die windturbine bestaan uit 'n neus, 'n draaiende liggaam, 'n stert en lemme. Elke deel is belangrik. Die lemme word gebruik om wind te ontvang en deur die neus in elektrisiteit om te skakel; die stert hou die lemme altyd in die rigting van die inkomende wind om groot windenergie te verkry; die draaiende liggaam kan die neus buigbaar laat draai om die funksie van die aanpassing van die stertrigting te besef; Die rotor van die masjienkop is 'n permanente magneet en die statorwikkeling sny die magnetiese kraglyne om elektrisiteit op te wek.
Die nacelle bevat die belangrikste toerusting van die windturbine, insluitend ratkaste en kragopwekkers. Onderhoudspersoneel kan deur die windturbintoring die nacelle binnedring. Die linkerkant van die nacelle is die rotor van die windturbine, naamlik die rotorblades en die as. Die rotorblades word gebruik om die wind op te vang en na die rotoras oor te dra.
Die laespoed-as van die opwekking van windkrag verbind die rotoras met die ratkas. Die laespoed-as is aan die linkerkant van die ratkas, wat die spoed van die hoë-as kan verhoog tot 50 keer die van die laespoed-as. Hoë-spoed-as en sy meganiese rem: die snel-as dra teen 1500 omwentelings per minuut en dryf die kragopwekker aan. Dit is toegerus met 'n meganiese noodrem wat gebruik word as die aërodinamiese rem onklaar raak of wanneer die windturbine herstel word.
Die elektroniese beheerder van windkragopwekking bevat 'n rekenaar wat die status van die windkragopwekker voortdurend monitor en die draai-toestel beheer. Ten einde enige funksie te voorkom, kan die beheerder die draai van die windturbine outomaties stop en die windturbineoperateur deur die telefoonmodem skakel.
Die hidrouliese stelsel van windkrag word gebruik om die aërodinamiese rem van die windgenerator weer in te stel; die koelelement bevat 'n waaier om die kragopwekker af te koel. Verder bevat dit 'n olieverkoelingselement om die olie in die ratkas af te koel. Sommige windturbines het watergekoelde kragopwekkers.
