Tsarin Kula da Injin Turbine na Iska don Gabatarwar Rotor
An tsara injinan iska na zamani don fitar da kuzari gwargwadon iko daga iskar da ke canzawa koyaushe alkibla da gudu. Domin ya zama mai inganci, injinan juyawar turbine—rukuni da cibiya—dole ne su daidaita daidai da iska. Tsarin tabbatar da cewa na'urar juyawar ta daidaita da alkiblar iska koyaushe ana kiranta da tsarin sarrafa yanayin juyawar rotor, ko kuma mafi yawanci, sarrafa yaw. Wannan labarin ya tattauna ra'ayoyi, abubuwan da aka haɗa, dabarun sarrafawa, da manyan ƙalubale a cikin tsarin sarrafa injinan juyawar iska don alkiblar yanayin juyawar rotor.
Me yasa fahimtar rotor yake da mahimmanci?
Ƙarfin da injin turbine na iska zai iya kamawa yana da tasiri sosai ta hanyar kusurwar da ke tsakanin alkiblar iska da kuma jirgin sama mai ɗaukar iska. Idan na'urar rotor ba ta fuskantar iska ba (yaw misalgment), ba a amfani da makamashin da ke gudana ta cikin jirgin rotor yadda ya kamata. Ƙananan kurakurai na iya rage wutar lantarki, yayin da manyan kurakurai na iya haifar da ƙarin nauyi a kan ruwan wukake, nacelle, da hasumiya. A wata ma'anar, yanayin rotor ba wai kawai game da inganci ba ne, har ma da tsawon rayuwar sassan.
A ƙa'ida, injinan iska masu kwance a kwance (HAWTs) suna buƙatar tsarin yaw don juya nacelle ta yadda rotor zai nuna cikin iska. Wannan ya bambanta da injinan tsaye a tsaye (VAWTs), waɗanda a fannin lissafi ba sa buƙatar yaw don kama iska daga wurare daban-daban. Duk da haka, HAWTs suna mamaye masana'antar samar da wutar lantarki saboda yawan ingancinsu.
Babban manufar yaw: jagorantar nacelle, ba rotors daban ba
A cikin injin HAWT, ana sanya ruwan wukake na rotor a kan wani cibiya a gaban nacelle. Ana sarrafa yanayin iska ta hanyar juya dukkan nacelle (wanda ke ɗauke da rotor da drivetrain) a saman hasumiyar. Ana yin wannan juyawa ta hanyar bearings na yaw, wanda ke ba da damar motsi tsakanin nacelle da hasumiyar. Tsarin yaw yana daidaita nacelle ta yadda axis na rotor ya daidaita da matsakaicin alkiblar iska a wurin hub.
Yana da mahimmanci a lura cewa alkiblar iska tana da rudani kuma tana canzawa da sauri, don haka ikon sarrafa yaw yawanci ba ya kama kowace ƙaramar sauyi. An tsara tsarin don gyara matsakaicin alkiblar iska a tsawon lokaci don hana farautar yaw da yawa, wanda zai iya hanzarta lalacewar mai kunna wutar lantarki da amfani da makamashi.
Babban sassan tsarin kula da daidaitawar rotor
1. Na'urar firikwensin alkiblar iska (van na iska) da kuma saurin iska (anemometer)
Yawanci ana sanya shi a saman nacelle, na'urar auna iska tana kimanta alkiblar iska dangane da nacelle, yayin da na'urar auna saurin iska ke auna saurin iska. A cikin na'urorin injinan turbines na zamani, ana iya ƙara bayanai da wasu na'urori masu auna haske, kamar LIDAR (Gano Haske da Range), don "ga" iska kafin ta isa ga na'urar juyawa.
2. Mai sarrafa Yaw
Wannan shine ɓangaren tsarin sarrafa injin turbine (PLC/ma'aikatar kula da masana'antu) wanda ke yanke shawara lokacin da kuma nisan da ya kamata a juya nacelle. Mai sarrafa yana amfani da dabaru da sigogi kamar ma'aunin kuskure, madaurin deadband, saurin iska, da iyakokin yaw rate.
3. Motar Yaw da kuma motar Yaw
Injin lantarki (wani lokacin na'urori da yawa) yana tuƙa gear wanda ke hulɗa da gear zobe akan bearing na yaw. Saboda nacelle babba ne kuma mai nauyi, yana buƙatar ƙarfin juyi mai yawa; galibi ana amfani da injuna da yawa don raba nauyin.
4. Hawan yawu
Manyan bearings na zobe suna tallafawa nauyin axial da radial yayin da suke barin juyawa. Yanayin shafa mai, matsewar ƙulli, da lalacewa muhimman batutuwa ne ga aiki na dogon lokaci.
5. Birki Mai Yaw (birki Mai Yaw)
Birki na inji/hydraulic yana hana nacelle juyawa saboda karfin iska idan babu umarnin yaw, kuma yana daidaita nacelle yayin aiki.
6. Zoben zamewa da tsarin kebul
Saboda nacelle yana juyawa, sarrafa kebul yana da mahimmanci don hana haɗuwa. Zoben zamewa suna ba da damar watsa wutar lantarki da sigina yayin da nacelle ke juyawa, amma wasu ƙira suna da iyakokin kusurwar juyawa don hana karkatar da kebul.
7. Na'urar firikwensin matsayi na Yaw (encoder / resolver)
Yana ba da cikakken bayani game da kusurwar nacelle dangane da ma'aunin hasumiya don sarrafa daidaito, rajistar bayanai, da kariya.
Dabarun sarrafawa: yaushe ya kamata injin turbine ya yi hamma?
Tsarin sarrafa yaw gabaɗaya yana amfani da ƙa'idodi da yawa:
1. Madaurin mutuwa (yankin mutuwa)
Idan har yanzu ba daidai ba ne, mai sarrafa ba ya yin wani gyara. Wannan yana da mahimmanci don guje wa motsi da baya saboda girgiza. Misali, injin turbine zai iya yin hamma ne kawai idan daidaiton ya wuce ±10° na ƴan daƙiƙa ko mintuna, ya danganta da ƙirar.
2. Tace lokaci da tabbatar da sigina
Sau da yawa ana tace bayanai kan hanyar iska ta amfani da matattarar matsakaicin motsi ko matattarar ƙarancin wucewa. Bugu da ƙari, mai sarrafawa yana yin tantancewa: idan na'urar firikwensin vane ta lalace, ana iya iyakance yaw ko canza shi zuwa yanayin aminci.
3. Dabaru bisa ga saurin iska
A lokacin da iska ke gudu ƙasa, fa'idar yaw na iya zama ƙarami, wanda ke ba tsarin damar jira na dogon lokaci. A wasu saurin da ke kusa da saurin da aka kimanta, yanayin ya zama mafi mahimmanci don haɓaka samarwa. Akasin haka, a cikin iska mai ƙarfi ko lokacin da aka ajiye injin turbin, dabarun yaw na iya canzawa don rage kaya.
4. Iyakokin gudu da yaw da low
Bai kamata a juya nacelle da sauri ba, domin wannan zai iya haifar da lodi mai ƙarfi da kuma ƙara ta'azzara lalacewar kayan aiki da bearing. Yawanci mai sarrafawa yana iyakance saurin yaw (misali, digiri a kowace daƙiƙa) kuma yana amfani da saurin gudu/rage gudu mai santsi.
5. Ikon sarrafawa bisa karfin juyi/makamashi
Wasu ƙira na zamani suna la'akari da farashin makamashin yaw na mota idan aka kwatanta da ƙaruwar samar da makamashi. Wannan ya fi dacewa musamman ga manyan injinan turbines da wurare masu yawan turbine.
Kalubalen fasaha a cikin sarrafa yanayin juyawar rotor
Hayaniya da kuma rage iska
Alkiblar iska a tsayin rotor ba koyaushe take daidai ba. Ko da a kan shawagi na rotor, alkibla da saurin na iya bambanta. Na'urori masu auna firikwensin da ke saman nacelle suna auna iskar da rotor (wake na rotor) ya shafa, wanda zai iya karkatar da kimantawar alkiblar iska. Wannan yana sa mai sarrafawa ya yi wa wuya ya tantance kusurwar da ta fi dacewa.
Nauyin gine-gine saboda rashin daidaito
Daidaito mara kyau yana haifar da ƙarfin gefe da lokutan da ke kan hasumiya da nacelle. Idan yaw ya yi jinkiri ko kuma ya yi yawa, nauyin da ke zagaye yana ƙaruwa kuma yana iya hanzarta gajiyar abu. Saboda haka, ikon sarrafa yaw ba wai kawai game da "fuskantar iska da sauri ba ne," amma a maimakon haka sulhu ne tsakanin samar da makamashi da kaya.
Yaw bearings, gear, da birki lalacewa
Yawan amfani da yawu yana ƙara lalacewa. Kura, danshi, da kuma ingancin man shafawa suma suna shafar tsawon rayuwar ɗaurin. Tsarin sarrafawa galibi yana mai da hankali kan adadin motsa jiki na yawu mai dacewa a kowace rana.
Matsalolin kebul da iyakokin juyawa
Idan injin turbine ɗin bai yi amfani da zoben zamewa cikakke ba ko kuma yana da wani iyaka, mai sarrafa yana buƙatar buɗewa bayan juyawa da yawa don hana kebul ɗin juyawa.
Kurakuran firikwensin da kuma sake amfani da su
Na'urorin auna iska na iya toshewa, na'urorin auna anemometer na iya yin datti, ko kuma na'urorin auna icing na iya shafar karatu. Na'urorin auna iska na zamani galibi suna amfani da na'urorin aunawa, ko kuma na'urorin auna firikwensin, ko kuma kimantawa bisa ga samfuri don kiyaye aiki lafiya.
Yanayin aikin yaw: al'ada, wurin shakatawa, da kariya
1. Yanayin al'ada
Injin turbine yana samar da wutar lantarki, kuma yaw yana kiyaye daidaiton da ba daidai ba a cikin wasu iyakoki.
2. Yanayin wurin ajiye motoci (tsayawa/tsayawa)
Idan injin turbin ya lalace don gyara ko kuma iska mai ƙarfi ta yi ƙarfi, ana iya amfani da dabarun daidaita shi don rage nauyin. Wasu injin turbin suna da ruwan gashin fuka-fukai da nacelle suna fuskantar iska, yayin da wasu kuma suna da wurin da za su rage girgiza.
3. Yanayin gaggawa / kariya
Idan tsarin ya gano gazawar yaw, zafin jiki mai yawa, birki mara kyau, ko na'urori masu auna sigina marasa inganci, ana iya kashe yaw kuma injin turbin zai dakatar da aiki don hana lalacewa.
Ci gaban zamani: LIDAR, kula da hasashen yanayi, da matakin gona
Fasahar LIDAR da aka ɗora a kan Nacelle tana ba da damar injinan turbines su auna yanayin iska a gaban na'urar juyawa. Da wannan bayanin, sarrafa yaw na iya zama mafi hasashen yanayi, yana rage jinkirin gyara da kuma rage lodi. Bugu da ƙari, a cikin mahallin gonakin iska, yanayin injinan turbine kuma yana shafar farkawa, wanda zai iya rage samar da injinan turbine a bayansa. Binciken kula da matakin gona yana bincika karkatar da yaw (wake steering) da gangan don mayar da wake, ta haka yana ƙara yawan samar da gonaki, duk da cewa injinan turbine na iya fuskantar ɗan raguwar wutar lantarki.
Kammalawa
Tsarin sarrafa injin turbine na iska don daidaita na'urar juyawa (rotor) muhimmin abu ne da ke haɗa ma'aunin alkiblar iska, algorithms na yanke shawara, da masu kunna injina don juya nacelle. Babban burin shine a daidaita na'urar juyawa da iska don samar da makamashi mai yawa yayin da ake iyakance nauyin tsarin da lalacewar sassan. Kalubale kamar girgiza, iyakokin firikwensin, da batutuwan aminci na injiniya suna nufin cewa ƙirar sarrafa yaw koyaushe tana buƙatar sulhu mai kyau. Idan aka duba gaba, haɗakar na'urori masu auna firikwensin ci gaba kamar LIDAR da dabarun sarrafa matakin gona yana buɗe damammaki don ingantawa mafi girma, duka dangane da tsawon lokacin makamashi da kayan aiki.
Idan kuna so, zan iya daidaita wannan labarin don ya zama mafi fasaha (misali, ƙara zane mai sarrafa toshe, dabarar tasirin yaw misalignment akan iko, ko misali na tsarin PID/logic deadband), ko kuma in mayar da shi zuwa ga mai karatu gabaɗaya tare da harshe mai sauƙi.
