Жел турбиналарында бұрылысты басқару жүйесі қалай жұмыс істейді
Жел турбиналары жаңартылатын энергияны пайдалануды арттырудың ең маңызды технологияларының бірі болып табылады. Жел турбинасы жүйесінде әртүрлі компоненттер жел энергиясынан электр энергиясын өндіру үшін синергетикалық түрде жұмыс істейді. Осы маңызды компоненттердің бірі - жел турбинасындағы желді басқару жүйесі. Бұл мақалада жел турбинасындағы желді басқару жүйесінің қалай жұмыс істейтіні егжей-тегжейлі талқыланады.
1. Пенгантар
Жел турбинасының роторы әрқашан желге қарайтындай етіп, жел турбинасының гондоласының бағытын реттейтін механизм. Бұл турбинаның жел энергиясын барынша тиімді пайдалануын қамтамасыз ету үшін өте маңызды. Жел роторын басқару жүйелері белсенді немесе пассивті болуы мүмкін және әдетте әртүрлі сенсорлардан, қозғалтқыштардан, контроллерлерден және бағдарламалық жасақтамадан тұрады.
2. Фистингті басқару жүйесінің қызметі
Жел турбинасы роторының әрқашан желге қаратып бағытталуын қамтамасыз ету - иілуді басқару жүйесінің негізгі функциясы. Турбина осы оңтайлы күйде болған кезде, ротор жел энергиясын максималды тиімділікпен ұстай алады. Иілуді басқару жүйесінің тағы бір маңызды функциясы - турбинаны турбинаның компоненттеріне зақым келтіруі мүмкін шамадан тыс қатты жел сияқты қатты жел жағдайларынан қорғау.
3. Фистингті басқару жүйесінің негізгі компоненттері
3.1 Жел сенсоры
Жел сенсоры - желдің жылдамдығы мен бағытын өлшеу үшін қолданылатын құрылғы. Бұл жел сенсорынан алынған ақпарат диірмен контроллеріне жіберіледі, содан кейін ол бұл деректерді гондолаларды айналдыру қажеттілігін анықтау үшін пайдаланады.
3.2 иілулі қозғалтқыш
Жел турбинасының конструкциясына байланысты жел қозғалтқышы электрлік немесе гидравликалық болуы мүмкін. Бұл қозғалтқыш жел турбинасының басқару элементінен сигналдарды қабылдап, гондолаларды қажетті күйге жылжытады.
3.3 First First контроллері
Фрайль контроллері – жел сенсорынан алынған деректерді өңдеуге және оны фрайль қозғалтқышының әрекеттеріне түрлендіруге жауапты электрондық блок. Бұл контроллер фрайль қозғалыстарының тегіс және дәлдігін қамтамасыз ету үшін басқару алгоритмдерін пайдаланады.
3.4 қисық мойынтірек
Фокустық мойынтірек - гондоланың тегіс айналуына мүмкіндік беретін механикалық элемент. Бұл мойынтірек үйкелісті азайтады және оңай айналуға мүмкіндік береді. Тиімді фокустық мойынтірексіз фокустық қозғалтқыш гондоланы жылжыту үшін көбірек энергияны қажет етеді.
4. Айналуды басқару жүйесі қалай жұмыс істейді
4.1 Жел бағытын анықтау
Алдымен жел сенсоры желдің бағыты мен жылдамдығын өлшейді. Содан кейін бұл деректер ауытқу контроллеріне жіберіледі.
4.2 Деректерді өңдеу
Фрайд контроллері жел сенсорынан деректерді алады және оны гондоланың нақты орнымен салыстырады. Егер гондола оңтайлы бағытқа қарамаса, контроллер түзету енгізу үшін фрайд қозғалтқышына сигнал жібереді.
4.3 Өзгерістерді енгізу
Фланец қозғалтқышы контроллерден сигнал алып, гондола қозғалысын бастайды. Сонымен қатар, діріл немесе шамадан тыс механикалық кернеуді болдырмау үшін фланец қозғалтқышы тиісті жылдамдықпен қозғалуы керек.
4.4 Кері байланыс
Қосымша сенсорлар қозғалтқыштар қозғалғаннан кейін гондоланың нақты орнын өлшейді. Содан кейін бұл деректер гондола оңтайлы күйде екеніне көз жеткізу үшін гондола контроллеріне қайтарылады. Егер олай болмаса, процесс қажетті орынға жеткенше қайталанады.
4.5 Үздіксіз түзету
Жел өте динамикалық элемент және бағытын жиі өзгертеді. Сондықтан, турбинаның максималды тиімділікпен жұмыс істеп тұрғанын қамтамасыз ету үшін гондола позициясын үздіксіз бақылап, реттеуі керек. Ғимарат позициясын басқару құрылғысы мезгіл-мезгіл жел сенсорларынан жаңа деректер алады және гондолаларға кез келген түзетулер енгізу қажет пе, жоқ па, соны анықтау үшін қайта есептейді.
5. Айналуды басқару жүйелерінің түрлері
5.1 Белсенді қисаюды басқару жүйесі
Бұл типте иілуді басқару жүйесі гондолаларды жылжыту үшін сенсорларды және электрлік немесе гидравликалық қозғалтқыштарды пайдаланады. Бұл жүйе жел бағытының өзгеруіне дәлдік пен жылдам жауап беру тұрғысынан артықшылықтар ұсынады.
5.2 Пассивті иілуді басқару жүйесі
Бұл жүйе қарапайым және көбінесе кішігірім жел турбиналарында қолданылады. Пассивті иілуді басқару жүйесінде гондола әрқашан желге аэродинамикалық тұрғыдан қарайтындай етіп жасалған. Белсенді жүйеге қарағанда дәлдігі төмен болғанымен, бұл пассивті жүйе сенімдірек және минималды техникалық қызмет көрсетуді қажет етеді.
6. Қиындықтар мен шешімдер
6.1 Механикалық тозу
Механикалық тозу - бұрылысты басқару жүйелеріндегі маңызды мәселе. Мойынтіректер мен берілістер сияқты компоненттер үздіксіз жұмыс істеуге байланысты тозуға бейім. Бұл мәселенің шешімі - жоғары сапалы материалдарды пайдалану және үнемі техникалық қызмет көрсету.
6.2 Энергия тұтыну
Фланецті қозғалтқыштың жұмысы энергияны қажет етеді. Ірі жел турбиналары үшін энергияға деген қажеттілік айтарлықтай болуы мүмкін. Бұл мәселені шешудің шешімдеріне тиімдірек басқару жүйелерін әзірлеу және энергия үнемдейтін қозғалтқыштарды пайдалану жатады.
6.3 Қатты желге реакциялар
Жел турбиналары қатты жел жағдайларына зақым келтірмей төтеп бере алуы керек. Қазіргі заманғы бұрылысты басқару жүйелері қатты жел жағдайларын анықтай алатын және жүктемені азайту үшін роторды көлденең айналдыру сияқты алдын алу шараларын қабылдай алатын алгоритмдермен жабдықталған.
7. Инновация және болашақ даму
Фокусты басқару жүйелерінің тиімділігі мен сенімділігін арттыру мақсатында әртүрлі инновациялар енгізілуде. Мысалы, жел бағытының өзгеруін болжау және фокус қозғалыстары үшін энергияны пайдалануды оңтайландыру үшін жасанды интеллектті пайдалану. Сонымен қатар, жаңа, берік материалдарды пайдалану және тиімдірек техникалық қызмет көрсету де дамытылуда.
8. Қорытынды
Жел турбинасындағы иілуді басқару жүйесі турбинаның энергияны тиімді өндіруін қамтамасыз етудің маңызды құрамдас бөлігі болып табылады. Жел датчиктері, иілу қозғалтқыштары, иілу контроллері және иілу мойынтіректері сияқты әртүрлі компоненттермен бұл жүйе синергетикалық түрде жұмыс істейді. Бірнеше қиындықтарға тап болғанына қарамастан, инновациялар мен әзірлемелер оның өнімділігі мен сенімділігін жақсартуды жалғастыруда.
Тиімді иілуді басқару жүйесі арқылы біз жел энергиясының әлеуетін барынша арттыра аламыз және қазба отынына тәуелділікті азайту бойынша жаһандық күш-жігерді қолдай аламыз. Жел энергиясы, барлық күрделілігі мен технологиясымен, бізге тұрақты және таза болашаққа қол жеткізудің қуатты құралын ұсынады.
