풍력 터빈 용 슬립 링 : 포괄적 인 가이드

Dec 04, 2024메시지를 남겨주세요

소개

 

 

 

우리가 최신 기사에서 말했듯이새로운 에너지의 슬립 링 : 응용, 혜택 및 미래 트렌드", 슬립 링은 신 에너지 분야에서 사용됩니다. 여기에는 강의 수력 발전소, 태양 광 발전 패널, 신 에너지 차량 등이 포함됩니다.


그 중에서도 풍력 터빈의 사용은 특히 일반적입니다. 블레이드가 회전하여 바람의 운동 에너지를 수집하면 풍력 터빈 슬립 링은이 에너지를 사용 가능한 전기 에너지로 변환하여 전력망으로 전송합니다. 그것들이 없으면 터빈 내부의 복잡한 기계적 구성 요소는 안정적으로 작동 할 수 없습니다. 오늘, 풍력 터빈에서 슬립 고리의 특정 적용에 대해 알아 보겠습니다!

Slip Rings

 

 

풍력 터빈에서 슬립 링은 어떻게 작동합니까?

 

 

(1). 슬립 링의 작동 원리

풍력 터빈이 작동하는 동안 블레이드, 나셀 및 기타 부품은 연속 회전 상태에 있으며, 이와 연결된 많은 전기 시스템 및 제어 시스템은 고정되어 있습니다.

슬립 링은 주로 스토터와 로터로 구성되며 브러시와 전도성 링이 각각 구성됩니다. 터빈 (타워 또는 나셀 고정 장소)의 고정 구조와 회전 부품 (발전기 로터 샤프트)에 연결됩니다. 브러시와 전도성 고리 사이의 지속적인 접촉을 통해 슬립 링은 전원, 신호 및 데이터를 전달합니다. 마지막으로, 그들은 후속 처리 및 그리드 연결을 위해 타워 바닥의 컨버터 및 기타 장비에 전원을 전송합니다.

 

Working Principle Of Slip Rings
Working Principle Of Slip Rings

 

(2). 그들이 전송하는 다양한 신호

발전기

● 속도 신호:현대식 대형 풍력 터빈의 속도는 낮은 풍속에서는 5-10rpm까지 낮을 수 있으며, 정격 풍속에서는 약 15-20rpm 정도입니다. 풍속이 증가하고 발전기 속도가 너무 빨리 상승하는 경우 제어 시스템은 풍력 발전기 슬립 링이 전달하는 속도 신호에 따라 블레이드 피치 각도와 발전기의 전자기 토크를 조정하여 바람이 불어오는 면적을 줄입니다. 속도를 줄입니다.

● 온도 신호:발전기 작동 중 정상 작동 온도 범위는 일반적으로 60-120도입니다. 그러나 권선에 전류가 흐르면 열이 발생하여 모터 내부 온도가 점차 상승하게 됩니다. 슬립 링은 발전기 내부의 온도 센서에 의해 수집된 온도 신호를 전송할 수 있습니다. 제어 시스템이 고온 신호를 수신하면 냉각 시스템을 시작하고 냉각 팬의 속도를 높이거나 냉각 매체의 흐름을 조정합니다.

 

가변 피치 시스템

● 피치 각도 위치 신호 :가변 피치 시스템의 주요 기능은 블레이드의 피치 각도를 다른 풍속에 적응하도록 조정하는 것입니다. 이 과정에서 슬립 링은 블레이드의 피치 각도 위치 신호를 전달하고 약 ± 0. 1도의 정확도를 유지합니다. 제어 시스템은 슬립 링에 의해 전송 된 피치 각도 위치 신호에 따라 블레이드의 현재 각도 상태를 결정한 다음 피치 모터를 조정하도록 지침을 발행합니다.

● 피치 모터 제어 신호 :피치 모터는 제어 시스템으로부터 제어 신호를 수신하여 블레이드의 피치 동작을 구동합니다. 이러한 제어 신호는 슬립 링을 통해 전송되며 신호 주파수는 일반적으로 500-1500Hz 사이입니다. 제어 신호에는 모터의 시작 및 정지 신호, 속도 조정 신호 등이 포함됩니다.

 

요 시스템

● 풍향 신호 :요 시스템의 작업은 풍력 터빈의 나셀을 바람 방향과 정렬하고 가능한 한 많은 풍력 에너지를 포착하는 것입니다. 풍향 센서는 Nacelle의 상단에 설치되며 측정 된 풍향 신호는 ± 5 도의 정확도로 슬립 링을 통해 제어 시스템으로 전송됩니다. 제어 시스템은 슬립 링에 의해 전송 된 풍향 신호에 따라 Nacelle과 바람 방향 사이의 편차 각도를 계산 한 다음 YAW 모터를 구동하여 Nacelle의 방향을 조정합니다.

● 요 모터 제어 신호:요 모터의 작동은 또한 슬립 링에 의해 전송되는 제어 신호에 의존한다. 제어 신호에는 시작, 정지, 스티어링 및 속도 제어와 같은 정보가 포함됩니다. 바람 방향이 바뀌면 제어 시스템은 슬립 링을 통해 제어 신호를 보내어 모터가 Nacelle을보다 적절한 방향과 속도로 회전시킵니다.

 

 

풍력 터빈 슬립 링에 대한 환경 테스트

 

 

(1). 일반적인 환경 문제

기후 요인

● 온도 :풍력 터빈은 종종 야외 환경에서 작동하며 낮과 밤과 계절 동안 온도 변화를 경험합니다. 추운 날씨에는 슬립 링의 다양한 구성 요소의 재료가 줄어들어 브러시와 전도성 링 사이의 접촉 압력이 변화 할 수 있습니다. 온도의 증가는 슬립 링 재료, 특히 절연 재료의 노화를 가속화합니다.

 

Environmental Tests On Wind Turbine Slip Ring
Environmental Tests On Wind Turbine Slip Ring

 

● 습도 및 강수량 :습도가 포화에 도달하거나 응축이 발생하면 물은 슬립 링 표면에 전도성 경로를 형성합니다. 바다 나 해안 지역의 풍력 발전 단지에서 공기에는 많은 소금이 들어있어 비나 안개가있는 미끄럼 링을 준수하여 금속 부품의 부식 (하우징, 전도성 링 등)을 가속화합니다.

 

Humidity and precipitation
 

 

● 먼지 및 미립자 물질 :이 작은 입자는 슬립 링에 들어가고 사포처럼 브러시 표면과 전도성 링을 지속적으로 마모시킵니다. 이렇게 하면 접촉 저항이 증가하고 전기 스파크가 발생하여 전송에 영향을 미칠 뿐만 아니라 국부적인 과열도 발생합니다.

 

Dust and particulate matter
 

 

기계적 요인

● 진동 및 충격:터빈 블레이드가 강한 바람이 발생하면 진동 진폭이 증가합니다. 이 진동은 슬립 링으로 전달되어 브러시와 전도성 링 사이의 상대 변위와 간헐적 인 접촉이 발생합니다.

 

Vibration and impact

 

● 회전 속도 변경:슬립 링은 분당 100~5000회전과 같은 다양한 속도에서 안정적으로 작동해야 합니다. 고속에서는 브러시와 전도성 링 사이의 마찰이 증가합니다. 원심력으로 인해 슬립 링의 브러시가 더 많이 마모되고 전도성 링이 변형될 수도 있습니다.

 

Rotational speed change

 

전자기 요인

● 전자기 간섭:풍력 터빈 내부에는 발전기, 인버터 등과 같은 수많은 전기 장비와 라인이 있습니다. 이러한 장치는 작동 중에 전자기장을 생성합니다. 이는 신호의 주파수와 진폭을 변경하여 제어 시스템이 잘못된 정보를 수신하고 잘못된 지침을 안내하게 만듭니다.

 

Electromagnetic interference

 

(2). 우리는 어떻게 피할 수 있습니까?

● 재료 선택:슬립 링의 브러시에는 귀금속, 합금 등이 사용됩니다. 전도성 고리 재료는 구리 (금,은)로 도금 될 수 있습니다. 쉘 및 단열재의 경우 스테인레스 스틸, 알루미늄 합금, PTFE, POM 등이 일반적인 선택입니다. 이 물질은 전도도, 화학적 안정성 및 단열재를 가지므로 사용될 때 전송 효율을 향상시킬 수 있습니다.

● 전체적인 밀봉 구조:인터페이스와 갭에 슬립 링의 외부 쉘과 슬립 링 샤프트 사이에 플루오로 루버 링을 설치할 수 있습니다. 동시에, 슬립 링의 내부 채널은 미로 밀봉 구조를 통해 고도로 닫힙니다. 이렇게하면 먼지, 수분 등이 채널로 들어가는 것을 방지 할 수 있습니다.

● 내진설계 강화: 슬립링의 구조설계에 있어서 합리적인 설치 브라켓과 충격흡수재를 사용하여 작동시 충격을 완충할 수 있습니다. 또는 슬립 링 내부 구성 요소를 나사 고정 및 스냅 고정으로 연결할 수도 있습니다.

● 연락처 최적화:탄성 브러시 브래킷은 슬립 링의 속도와 작업 환경에 따라 브러시의 압력을 자동으로 조정할 수 있습니다. 또한 아크 접촉면 설계로 접촉 저항, 발열 및 마모를 줄일 수 있습니다.

● 방열판 설계 :슬립 링의 외부 쉘에 대규모 지역의 다층 방열판 구조를 설계하여 열 소산 영역을 증가시켜 열 소산 효율을 향상시킬 수 있습니다. 작업 과정에서 발생하는 열을 주변 공기로 빠르게 소산 할 수 있기 때문입니다.

● 열 방출 채널:방열판 외에도 열 소산 채널은 슬립 링 내부에서 설계 될 수도 있습니다. 이것은 자연 대류 또는 강제 대류를 사용하여 채널의 냉각 공기 또는 냉각 액체가 열을 빼앗아 가도록합니다.

 

 

풍력 터빈 슬립 링의 매개 변수 범위

 

 

Parameter Range Of Wind Turbine Slip Ring

 

터빈은 전력, 속도, 설치 공간 등에 따라 요구 사항이 매우 다릅니다. 슬립 링이 모든 표준을 충족하기가 어렵습니다. BTH2586 또는 BTH3899와 같은 표준 통로 슬립 링은 일부 일반적인 풍력 터빈 응용 분야에 적합합니다. 특정 기능의 경우 Bytune은 풍력 터빈 시스템 요구 사항에 따라 슬립 링에 대한 몇 가지 맞춤형 옵션을 제공 할 수 있습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.
• 크기: 외경/길이/내부 구멍 유무(쉬운 관통 샤프트 설치를 위한 내부 구멍 포함)
• 주택 유무에 관계없이 (주택은 내부 부품을 보호/하우징없이 열 소산을 쉽게 할 수 있습니다)
• 채널 수
• 각 채널의 전력 또는 신호 크기
• 장착 인터페이스(표준 플랜지/특수 플랜지 등)
• 와이어 게이지 및 와이어 길이 (22AWG/300 mm 또는 지정)
• 작업 환경 : 온도 (일반적으로 -40 학위부터 +80 학위까지)/속도 (일반적으로 500rpm/ip 레벨 (폐쇄 모델 인 경우 ip 54- IP68)

 

 

FAQ

 

 

Q: 정격 출력에서 ​​슬립링의 동력 전달 효율은 어떻습니까? 보장되나요?

A : 우리의 슬립 링은 정격 전력에서 95-98% 이상의 전력 전송 효율을 달성 할 수 있습니다. 또한 CE, UL, FCC, ISO, SGS 등과 같은 국제 품질 인증을 통과했습니다. 또한 전문 테스트 장비 및 실험실이 있으며 자세한 제품 테스트 데이터 보고서는 주문에 첨부 될 수 있습니다.

Q: 신호 전송의 경우 슬립링의 전송 정확도는 얼마나 됩니까?

A : 다양한 신호 전송의 경우, 슬립 링 전송 정확도는 특히 복잡한 전자기 환경에서 ± 0. 01%에 도달 할 수 있습니다. 또한 고품질 차폐 재료와 최적화 된 신호 전송 라인 설계를 사용하여 전자기 간섭이 신호에 미치는 영향을 줄입니다.

Q : 슬립 링의 단열재가 관련 산업 전기 안전 표준을 충족합니까?

A: 슬립 링이 견딜 수 있는 최대 전압 피크는 10kV이므로 안심하셔도 됩니다. 이는 IEC와 같은 산업 전기 안전 표준을 완전히 준수합니다. 우리는 생산 공정의 모든 단계에서 단열재의 품질을 관리합니다.

Q : 특정 신호 전송 프로토콜이있는 슬립 링이 제어 시스템 요구 사항에 따라 사용자 정의 될 수 있습니까?

답: 그렇습니다. 당사는 귀하의 제어 시스템 요구 사항에 따라 특정 신호 전송 프로토콜(예: CAN 버스 프로토콜) 및 주파수 범위(예: 1 - 10kHz)로 슬립 링을 맞춤화합니다. 당사의 전문 기술 팀은 적응형 신호 전송 모듈을 개발하고 이를 슬립 링 설계에 통합할 수 있습니다. 사용자 정의 주기는 일반적으로 4 - 6주이며, 이 기간 동안 기술 솔루션 논의 및 디자인 검토가 제공됩니다.

Q : 슬립 링의 예상 서비스 수명은 얼마입니까?

A: 당사 슬립링의 사용 수명은 최대 10-15년으로 예상됩니다. 일반적인 사용 조건에서 MTBF(평균 고장 간격)는 50000시간에 달할 수 있습니다. 이는 당사의 엄격한 원료 선별, 생산 공정 및 품질 검사 시스템을 기반으로 합니다.

Q : 슬립 링 생산 프로세스 및 품질 관리 프로세스는 무엇입니까?

A: 우리는 첨단 자동화 생산 공정을 사용하며 부품 가공부터 조립까지 엄격한 공정 표준과 운영 사양을 갖추고 있습니다. 예를 들어, 우리는 재료 구성 분석 및 물리적 성능 테스트를 포함하여 각 원자재 배치에 대해 엄격한 공장 검사를 수행합니다. 완제품은 또한 전기적 성능, 환경 적응성, 신뢰성 및 기타 테스트를 통과해야 합니다.

Q : 현재 주문 전달주기는 무엇입니까? 시급한 요구가 있다면 어떻게해야합니까?

A: 일반적으로 표준 슬립링의 주문 배송 주기는 2주이고, 맞춤형 슬립링의 경우 4-6주입니다. 긴급한 요구사항이 있는 경우 주문 수량과 긴급성을 기준으로 신속한 생산을 준비해 드립니다.

Q : 생산 능력은 무엇입니까? 미래의 대규모 조달 요구를 충족시킬 수 있습니까?

A : 우리는 80, 000 평방 피트 공장을 가지고 있으며 연간 생산 능력은 80-10 백만입니다. 생산 계획 조정과 장비 확장으로 우리는 대규모 조달 요구를 충족시킬 수 있다고 확신합니다.

Q : 설치 지침 및 시운전 서비스를 제공합니까?

A : 그렇습니다. 우리는 무료 온라인 설치 지침 및 시운전 서비스를 포함한 포괄적 인 애프터 스캔 서비스를 제공합니다. 보증 기간 동안 우리는 정기적으로 고객을 방문하여 슬립 링 사용을 이해하고 무료 유지 보수 교육을 제공합니다. 보증 기간은 2 년입니다. 보증 기간 동안, 우리는 비인간적 요인으로 인한 실패를 무료로 수리하거나 교체합니다.

 

 

결론

 

 

우리는 오늘 기사를 통해 풍력 터빈 슬립 링에 대해 더 많이 배웠다고 믿습니다. 예를 들어, 터빈이 연속적으로 회전하는 동안 전기 연결을 담당하고 발전기, 가변 피치 시스템 및 요 시스템 간에 신호를 전송한다는 것을 알고 있습니다.

 

또한 사용 중에 이러한 슬립 링은 다양한 습기, 먼지 및 진동 환경에 노출됩니다. 하지만 우리는 씰링 구조, 귀금속 소재, 맞춤형 슬립 링 디자인을 통해 이러한 문제를 해결할 수 있습니다. 풍력 터빈용 슬립 링을 맞춤화하려면 "를 클릭하십시오.여기" 등을 통해 더욱 유용한 정보를 얻으실 수 있습니다.

 

 

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