01. Концепция гидравлического регулируемого шага, состав, функции
Являясь одной из основных частей системы управления большими ветряными турбинами, система переменного шага ветровой энергии представляет собой технологию, которая регулирует угол наклона лопасти, автоматически регулирует угол между лопастями и направлением ветра в зависимости от скорости ветра, а затем контролирует аэродинамический крутящий момент и аэродинамическую мощность, захватываемую ветряной турбиной, для оптимизации эффективности улавливания энергии ветра и рабочих характеристик генераторной установки. Система переменного шага предназначена для реализации вращения лопастей, изменения угла наклона и обеспечения баланса мощности ветряной турбины выше номинальной скорости ветра. В крайних случаях система переменного шага автоматически завершит перемотку, чтобы уменьшить сопротивление лопасти ветру, тем самым снижая скорость и нагрузку ветряной турбины. Это может эффективно предотвратить повреждение ветряной турбины в экстремальных обстоятельствах и обеспечить безопасность ветряной турбины. Система переменного шага играет важную роль в безопасной, стабильной и эффективной работе агрегата.
Систему ветрового переменного шага можно разделить на гидравлическую систему переменного шага и электрическую систему переменного шага. Гидравлическая система изменения шага использует двигатель для привода гидравлического насоса в качестве рабочей силы, гидравлическое масло в качестве трансмиссионной среды и электромагнитный клапан в качестве элемента управления. Переменный шаг реализуется за счет преобразования движения штока цилиндра в круговое движение лопасти.
Схема гидравлического привода изменяемого шага
Схема привода электрического регулируемого винта
В гидравлической системе с регулируемым шагом гидравлическая насосная станция, гидравлическое контактное кольцо, группа клапанов с регулируемым шагом, пропорциональный клапан, аккумулятор и цилиндр являются важными компонентами, обеспечивающими нормальную работу системы.
Гидравлическая насосная станция обеспечивает стабильную гидравлическую мощность всей гидравлической системы и является ее источником. Гидравлическое контактное кольцо используется для соединения гидравлической насосной станции внутри машинного отделения с секцией вращающихся лопаток, обеспечивая плавную подачу масла под высоким давлением к регулируемому блоку клапанов и цилиндру. Согласно инструкциям системы управления, группа регулируемых клапанов точно контролирует расширение цилиндра и осуществляет регулировку угла лопасти. Аккумулятор играет различные роли в гидравлической системе изменяемого шага, в том числе действует как вспомогательный источник энергии, поддерживает постоянное давление в системе, обеспечивает источник аварийной мощности, поглощает гидравлические удары и так далее. В случае чрезвычайной ситуации, например, внезапной потери давления в системе или сбоя питания, аккумулятор может быстро выпустить накопленное гидравлическое масло, гарантируя, что отвал можно безопасно вернуть в заданное положение. Масляный цилиндр является исполнительным механизмом, осуществляющим регулировку угла наклона полотна по указаниям системы управления и регулировку лопастной группы клапанов.
02. Преимущества производительности и ценности гидравлического регулируемого шага
Благодаря постоянному развитию технологии производства ветровой энергии, гидравлической системы переменного шага, являющейся важной частью ветряной турбины, постепенно становятся заметными ее преимущества в производительности и стоимости. Ниже приводится детальный-углубленный анализ характеристик и ценности двух аспектов гидравлической системы переменного шага.
1. Преимущество в производительности
- Высокая надежность и низкий уровень отказов
Гидравлическая система изменения шага использует проверенную и стабильную гидравлическую технологию, которая отличается высокой надежностью и низким уровнем отказов. Это означает, что ветряные турбины могут поддерживать стабильную работу в течение длительного времени во время работы, сокращая время простоев, вызванных сбоями, и повышая эффективность выработки электроэнергии.
- Быстрый отклик и точная настройка
Гидравлическая система изменения шага имеет быструю скорость реагирования и высокую точность регулировки. Когда скорость ветра меняется, гидравлическая система изменения шага может быстро регулировать угол лопастей вентилятора, чтобы адаптироваться к различным условиям скорости ветра, обеспечивая тем самым эффективную работу ветряной турбины.
- Высокий выходной крутящий момент
Гидравлическая система изменения шага может обеспечить большой выходной крутящий момент, что позволяет ветряной турбине поддерживать стабильное рабочее состояние в условиях сложного ветрового поля. В то же время высокий выходной крутящий момент также улучшает адаптируемость и надежность ветряной турбины.
- Амортизирующий-буфер
Наличие гидравлического демпфирования может поглощать ударный момент на вращающемся валу лопасти и оказывать хорошее демпфирующее воздействие на лопасти и сам вентилятор.
- Упрощение обслуживания и устранение необходимости смазки поверхности зубьев.
В системе гидравлического регулируемого гребного винта используются более простые подшипники, что исключает необходимость смазки шестерен и уменьшает количество точек смазки для централизованной смазки. В традиционных зубчатых системах смазка поверхности зубьев необходима для уменьшения трения и износа между шестернями. Однако гидравлические системы с переменным шагом передают усилие с помощью гидравлического масла, что устраняет необходимость в смазке поверхности зубьев. Это не только упрощает процедуры технического обслуживания, но и снижает потенциальные проблемы, вызванные недостаточной или избыточной смазкой.
- Безредукторный привод для решения проблемы износа шестерен
Нет шестерен, нет люфтов частотной характеристики и нет проблем с износом шестерен: зубчатые передачи постепенно выходят из строя из-за трения и износа в течение длительных периодов эксплуатации, что требует регулярной замены и технического обслуживания. Гидравлическая регулируемая система гребных винтов напрямую приводит во вращение лезвие через гидравлический цилиндр без зубчатой передачи, поэтому нет проблем с износом шестерен. Это значительно снижает затраты на техническое обслуживание и частоту отказов системы, а также повышает надежность и срок службы системы.
- Экстренное оперение, долгий срок службы и быстрое реагирование
Используя аккумулятор в качестве аварийного источника питания, можно обеспечить аварийное флюгирование в случае полного отключения электроэнергии. Длительный срок службы, быстрое реагирование в аварийной ситуации.
2. Ценностное преимущество
- Повышение эффективности производства электроэнергии
Гидравлические системы изменения шага позволяют ветряным турбинам лучше улавливать энергию ветра и преобразовывать ее в электричество, быстро и точно регулируя угол лопастей вентилятора. Это помогает повысить эффективность выработки электроэнергии ветряными турбинами и снизить затраты на выработку электроэнергии.
- Сокращение затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание
Высокая надежность и низкий уровень отказов гидравлической системы изменения шага снижают затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание ветряной турбины. В то же время, поскольку гидравлическая система изменения шага проста в обслуживании и ремонте, она может еще больше снизить затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание, а также повысить доступность оборудования. В зубчатых системах, когда шестерня изнашивается до определенной степени, могут потребоваться подъемные операции для замены или обслуживания шестерни. Это не только увеличивает сложность и стоимость обслуживания, но также может повлиять на нормальную работу ветряных турбин. Гидравлическая система изменения шага не требует зубчатой передачи, поэтому такие подъемные операции не требуются, что снижает сложность и стоимость обслуживания.
- Повышение безопасности
Гидравлическая система изменяемого шага использует аккумулятор в качестве аварийного переменного шага, который может быстро поддерживать полную работу гидравлического цилиндра изменяемого шага в аварийной ситуации, тем самым повышая безопасность ветряной турбины. Кроме того, стабильность и надежность гидравлической системы изменения шага также помогают снизить количество инцидентов, связанных с безопасностью, вызванных неисправностями.
- Стабильный и надежный, защищен от-помех молний, снижает риск простоев
Поскольку гидравлическая система изменения шага в основном использует гидравлическое масло для передачи мощности, а не сложные электрические линии и электрические компоненты, она не уязвима к прямому воздействию молнии, электромагнитным помехам и т. д. Даже в суровых грозовых погодных условиях гидравлическая система изменения шага может сохранять хорошую стабильность и надежность, сокращая время простоя.
