د روټر سمت لپاره د باد توربین کنټرول سیسټم
عصري بادي توربینونه د بادونو څخه د امکان تر حده ډیره انرژي استخراجولو لپاره ډیزاین شوي دي چې په دوامداره توګه سمت او سرعت بدلوي. د موثریت لپاره، د توربین روټر - تیغونه او مرکز - باید په سمه توګه د باد سره سمون ولري. د روټر د تل د باد سمت سره سمون ډاډمن کولو پروسه د روټر اورینټیشن کنټرول په نوم پیژندل کیږي، یا په عام ډول، د یاو کنټرول. دا مقاله د روټر اورینټیشن لپاره د بادي توربین کنټرول سیسټمونو کې مفکورې، اجزا، کنټرول ستراتیژیانې او کلیدي ننګونې بحث کوي.
ولې د روټر سمت مهم دی؟
هغه بریښنا چې د باد توربین یې نیولی شي د باد لوري او د روټر سویپ الوتکې ترمنځ زاویه لخوا د پام وړ اغیزمن کیږي. کله چې روټر د باد سره مخ نه وي (د یاو غلط تنظیم)، د روټر الوتکې له لارې بهیدونکي انرژي په غوره توګه نه کارول کیږي. کوچني غلط تنظیمونه کولی شي بریښنا کمه کړي، پداسې حال کې چې لوی غلط تنظیمونه کولی شي په تیغونو، نیسیل او برج کې اضافي ساختماني بارونه رامینځته کړي. په بل عبارت، د روټر سمت یوازې د موثریت په اړه ندي، بلکې د اجزاو د عمر په اړه هم دي.
په اصل کې، افقي محور بادي توربینونه (HAWTs) د نیسیل د څرخولو لپاره د یاو سیسټم ته اړتیا لري ترڅو روټر باد ته اشاره وکړي. دا د عمودی محور توربینونو (VAWTs) څخه توپیر لري، کوم چې په هندسي ډول د مختلفو لارښوونو څخه د باد د نیولو لپاره یاو ته اړتیا نلري. په هرصورت، HAWTs د دوی د لوړ موثریت له امله د کارونې پیمانه صنعت باندې تسلط لري.
د یاو اساسي مفهوم: د نیسیل لارښوونه کول، نه د څرخونو جلا کول
په HAWT توربین کې، د روټر تیغونه د ناسیل مخې ته په یوه مرکز کې نصب شوي دي. د باد سمت د برج په سر کې د ټول ناسیل (کوم چې روټر او ډرایوټرین لیږدوي) په ګرځولو سره کنټرول کیږي. دا گردش د یاو بیرنگونو لخوا ترسره کیږي، کوم چې د ناسیل او برج ترمنځ نسبي حرکت ته اجازه ورکوي. د یاو سیسټم ناسیل ته لارښوونه کوي ترڅو د روټر محور د مرکز موقعیت کې د باد اوسط لوري سره سمون ولري.
دا مهمه ده چې په یاد ولرئ چې د باد لوري ګډوډ وي او په چټکۍ سره بدلون مومي، نو د باد کنټرول معمولا هر کوچنی بدلون نه نیسي. دا سیسټم د وخت په تیریدو سره د باد اوسط لوري سمولو لپاره ډیزاین شوی ترڅو د ډیر باد ښکار مخه ونیسي، کوم چې کولی شي د عمل کونکي اغوستل او د انرژۍ مصرف ګړندی کړي.
د روټر اورینټیشن کنټرول سیسټم اصلي برخې
۱. د باد د لوري سینسر (د باد وین) او د باد سرعت (انیمومیټر)
معمولا د ناسیل څخه پورته نصب شوی، د باد وین د ناسیل په پرتله د باد سمت اټکل کوي، پداسې حال کې چې انیمومیټر د باد سرعت اندازه کوي. په عصري توربینونو کې، معلومات د نورو سینسرونو سره هم ضمیمه کیدی شي، لکه LIDAR (د رڼا کشف او رنګ کول)، ترڅو باد د روټر ته رسیدو دمخه "وګوري".
۲. د یاو کنټرولر
دا د توربین کنټرول سیسټم (PLC/صنعتي کنټرول) برخه ده چې پریکړه کوي چې ناسیل باید کله او څومره لرې وګرځول شي. کنټرولر منطق او پیرامیټرې کاروي لکه د غلط تنظیم حد، ډیډ بینډ، د باد سرعت، او د یاو نرخ محدودیتونه.
۳. د یاو ډرایو او یاو موټور
یو برقي موټور (ځینې وختونه څو واحدونه) یو ګیر چلوي چې د یاو بیرینګ په حلقوي ګیر سره تعامل کوي. ځکه چې نیسیل لوی او دروند دی، دا ډیر تورک ته اړتیا لري؛ ډیری موټورونه ډیری وختونه د بار شریکولو لپاره کارول کیږي.
۴. د یاو بیرنگ
لوی حلقوي بیرنگونه د محوري او شعاعي بارونو ملاتړ کوي پداسې حال کې چې گردش ته اجازه ورکوي. د غوړولو شرایط، د بولټ ټینګښت، او اغوستل د اوږدمهاله عملیاتو لپاره مهمې مسلې دي.
۵. د یاو بریک (یاو بریک)
میخانیکي/هایډرولیک بریکونه د ایروډینامیک تورک له امله د نیسیل د څرخیدو مخه نیسي کله چې د یاو امر شتون ونلري، او د عملیاتو په جریان کې نیسیل ثبات کوي.
۶. د سلیپ حلقه او کیبل سیسټم
ځکه چې نیسیل څرخیږي، د کیبل مدیریت اړین دی ترڅو د ګډوډۍ مخه ونیول شي. سلیپ حلقې د نیسیل څرخیدو پرمهال د بریښنا او سیګنال لیږد ته اجازه ورکوي، مګر ځینې ډیزاینونه د کیبل د تاویدو مخنیوي لپاره د گردش زاویه محدودیتونه لري.
۷. د یاو موقعیت سینسر (انکوډر / حل کوونکی)
د دقیق کنټرول، معلوماتو ثبتولو، او ساتنې لپاره د برج حوالې په اړه مطلق ناسیل زاویه معلومات چمتو کوي.
د کنټرول ستراتیژي: توربین باید کله وخوځیږي؟
د یاو کنټرول سیسټمونه عموما څو اصول پلي کوي:
۱. مړ بند (مړ زون)
که چیرې د بې ترتیبۍ کچه لا هم کوچنۍ وي، کنټرولر هیڅ ډول اصلاحات نه کوي. دا مهمه ده چې د ټربولینس له امله د شا او خوا حرکتونو څخه مخنیوی وشي. د مثال په توګه، یو توربین یوازې هغه وخت ژاړي کله چې د بې ترتیبۍ کچه د څو ثانیو یا دقیقو لپاره د ±10° څخه زیاته وي، د ډیزاین پورې اړه لري.
۲. د وخت فلټر او سیګنال تایید
د باد د لوري معلومات اکثرا د حرکت اوسط یا ټیټ پاس فلټر په کارولو سره فلټر کیږي. سربیره پردې، کنټرولر تایید ترسره کوي: که چیرې د وین سینسر غلط وي، یاو محدود کیدی شي یا خوندي حالت ته لیږدول کیدی شي.
۳. د باد سرعت پر بنسټ منطق
د باد په ټیټ سرعت کې، د یاو ګټه ممکن کوچنۍ وي، چې سیسټم ته اجازه ورکوي چې اوږد انتظار وکړي. د ټاکل شوي سرعت سره نږدې په ځینو سرعتونو کې، د تولید اعظمي کولو لپاره سمت ډیر مهم کیږي. برعکس، په ډیر قوي بادونو کې یا کله چې توربین ودرول شي، د یاو ستراتیژي ممکن د بار کمولو لپاره بدلون ومومي.
۴. د یاو او لیون سرعت محدودیتونه
نیسیل باید ډیر ژر ونه ګرځول شي، ځکه چې دا کولی شي متحرک بارونه رامینځته کړي او د ګیر او بیرینګ اغوستل زیات کړي. کنټرولر معمولا د یاو کچه محدودوي (د مثال په توګه، په ثانیه کې درجې) او اسانه سرعت / کمښت پلي کوي.
۵. د تورک/انرژۍ پر بنسټ کنټرول
ځینې پرمختللي ډیزاینونه د موټرو یاو انرژۍ لګښت د انرژۍ د تولید د زیاتوالي په پرتله په پام کې نیسي. دا په ځانګړي ډول د لویو توربینونو او د لوړ توربولنس لرونکو ځایونو لپاره اړونده ده.
د روټر اورینټیشن کنټرول کې تخنیکي ننګونې
توپان او د باد څاڅکی
د روټر په لوړوالي کې د باد لوري تل یو شان نه وي. حتی د روټر سویپ په اوږدو کې، لوري او سرعت توپیر کولی شي. د ناسیل په سر کې سینسرونه هغه باد اندازه کوي چې د روټر (روټر وییک) لخوا اغیزمن شوی، کوم چې کولی شي د باد لوري اټکلونه اړخ ته کړي. دا د کنټرولر لپاره د غوره زاویې ټاکل ستونزمن کوي.
د ناسم تنظیم له امله ساختماني بارونه
د بې نظمۍ له امله په برج او ناسیل کې جانبي ځواکونه او شېبې رامنځته کېږي. که چیرې یاو ځنډول کېږي یا ډېر ځله وي، نو سایکلیک بارونه زیاتېږي او کولی شي د موادو ستړیا ګړندۍ کړي. له همدې امله، د یاو کنټرول یوازې د "ژر تر ژره د باد سره مخ کېدل" په اړه نه دی، بلکې د انرژۍ تولید او بار ترمنځ جوړجاړی دی.
د یاو بیرنگ، ګیر، او بریک اغوستل
د بار بار د یاو کولو عملیات د اغوستلو کچه زیاتوي. دوړې، رطوبت، او غوړولو کیفیت هم د بیرنگ ژوند اغیزمنوي. د کنټرول سیسټمونه معمولا په ورځ کې د یو مناسب شمیر یاو کولو تمرینونه په نښه کوي.
د کیبل مسلې او د گردش محدودیتونه
که چیرې توربین بشپړ سلیپ حلقې ونه کاروي یا یو ټاکلی حد ولري، کنټرولر باید د څو مجموعي گردشونو وروسته بیرته وګرځي ترڅو کیبل د تاویدو مخه ونیسي.
د سینسر غلطۍ او بې ځایه کیدل
د باد وینونه بندېدای شي، انیمومیټرونه چټل کېدای شي، یا لوستل د یخ وهلو له امله اغیزمن کیدی شي. عصري توربینونه ډیری وختونه د خوندي عملیاتو ساتلو لپاره تشخیص، د سینسر بې ځایه کیدو، یا د ماډل پر بنسټ اټکل کاروي.
د یاو عملیاتو طریقې: نورمال، پارکینګ، او محافظت
۱. نورمال حالت
توربین بریښنا تولیدوي، او یاو د غلط تنظیم کولو اندازه په ځینو محدودیتونو کې ساتي.
۲. د پارکینګ حالت (ودرول/درول)
کله چې یو توربین د ساتنې یا ډیر باد لپاره بند وي، د بار کمولو لپاره د لارښوونې ستراتیژیو څخه کار اخیستل کیدی شي. ځینې توربینونه د بڼکو تیغونو او ناسیل سره د باد په لور ولاړ دي، پداسې حال کې چې نور د وایبریشن کمولو لپاره موقعیت لري.
۳. بیړني حالت / د ساتنې حالت
که چیرې سیسټم د اور لګېدو ناکامي، د موټرو لوړه تودوخه، غلط بریکونه، یا ناسم سینسرونه کشف کړي، نو اور لګېدل غیر فعال کیدی شي او توربین د زیان مخنیوي لپاره فعالیت ودروي.
عصري پرمختګونه: LIDAR، وړاندوینې کنټرول، او د فارم کچه
د ناسیل نصب شوي LIDAR ټیکنالوژي توربینونو ته اجازه ورکوي چې د روټر مخې ته د باد پروفایل اندازه کړي. د دې معلوماتو سره، د یاو کنټرول ډیر وړاندوینه کیدی شي، د سمون ځنډونه کموي او په بالقوه توګه بارونه کموي. سربیره پردې، د باد فارمونو په شرایطو کې، د توربین سمت هم په وییک اغیزه کوي، کوم چې کولی شي د هغې تر شا د توربینونو تولید کم کړي. د فارم په کچه کنټرول څیړنه په قصدي ډول د یاو (ویک سټیرینګ) د وییک بیرته راستنولو لپاره څیړي، په دې توګه د فارم ټول تولید زیاتوي، که څه هم انفرادي توربینونه ممکن د بریښنا یو څه کمښت تجربه کړي.
پایله
د روټر سمت لپاره د باد توربین کنټرول سیسټم یو مهم عنصر دی چې د باد سمت اندازه کولو، د پریکړې الګوریتمونو، او میخانیکي فعالینو سره نښلوي ترڅو د نیسیل څرخیږي. وروستۍ موخه دا ده چې روټر د اعظمي انرژۍ تولید لپاره د باد سره سمون ولري پداسې حال کې چې ساختماني بارونه او د اجزاو اغوستل محدود کړي. ننګونې لکه ټربولنس، د سینسر محدودیتونه، او میخانیکي اعتبار مسلې پدې معنی دي چې د یاو کنټرول ډیزاین په دوامداره توګه د احتیاط سره جوړجاړی ته اړتیا لري. مخ په وړاندې کتل، د پرمختللي سینسرونو لکه LIDAR او د فارم کچې کنټرول ستراتیژیو ادغام د انرژۍ او تجهیزاتو د ژوند په شرایطو کې د لوی اصلاح لپاره فرصتونه پرانیزي.
که تاسو وغواړئ، زه کولی شم دا مقاله نوره تخنیکي کړو (د مثال په توګه، د کنټرول بلاک ډیاګرام اضافه کړئ، د بریښنا په اړه د یاو غلط تنظیم اغیزې لپاره فورمول، یا د PID/منطق ډیډ بینډ الګوریتم مثال)، یا دا د ساده ژبې سره د عمومي لوستونکو لپاره چمتو کړئ.
