Le Auala e Galue ai le Pitch System e ʻAlofia ai le Faʻaleagaina o le Wind Turbine
O ta'avale matagi fa'aonaponei ua mamanuina ina ia fa'agaoioia ma le mautu i le tele o tulaga o le tau, mai matagi mālū e o'o atu i matagi malolosi e ono fa'aleagaina ai. O se tasi o vaega autū e mafai ai ona faia lenei mea o le pitch system, o se masini e fa'atonutonu ai le tulimanu o le lau e fa'atatau i le matagi. I le suia o le tulimanu o le lau, e mafai e le ta'avale ona pulea le tele o le malosi o le matagi e pu'eina e le rotor. O lenei pulea faigofie e iai sona aafiaga tele: tausia o le malosi sili ona lelei, fa'aitiitia le so'ona fa'aaogaina, ma puipuia vaega fa'ainisinia ma eletise mai le fa'aletonu. O lenei tusiga o lo'o talanoaina ai le auala e galue ai le pitch system ma le auala e puipuia ai le fa'aleagaina o le ta'avale matagi.
1. O le ā le Pitch System i totonu o se Wind Turbine?
E mafai e le pitch system ona fa'ata'amilomilo lau ta'itasi o le turbine i lona axis, e fa'ateleina pe fa'aitiitia ai le tulimanu o le osofa'iga. Afai e fa'ata'amilomilo lau ina ia latou "u'u" atili ai le matagi, e tele atu le torque e maua mai i le rotor. Afai e fa'ata'amilomilo lau mai le itu sili ona lelei (fulufulu), e itiiti le malosi e maua mai ai, ma fa'agesegese ai le fa'ata'amilomilo o le rotor.
I le faʻatinoga, e mafai ona galue le pitch system i ni auala tetele se lua:
1. Fa'asolosolo i le malosi (fa'aleleia atili o le malosi): Pe a i lalo ifo o le saoasaoa masani le matagi, e fetu'una'i le tulimanu o le lau ina ia maua ai e le aerodynamics o le lau le malosi aupito maualuga ina ia fa'ateleina ai le malosi.
2. Pitch to feather (puipui le turbine): A malosi tele le matagi pe ono soona saoasaoa le rotor, e fa'ata'amilomilo lau i le tulaga e fa'aitiitia ai le malosi o le matagi, fa'aitiitia ai le torque, ma fa'amautinoa le saogalemu o le fa'ata'amilomilo o le rotor.
A aunoa ma se pitch system, o le a faigofie ona faigofie le turbine i le soona saoasaoa, vaivai o meafaitino, soona vevela o le generator, ma e oo lava i le faaleagaina o le gearbox.
2. Mataupu Faavae o le Aerodynamics: Aisea e Taua Tele ai le Tulimanu o le Lau?
E galulue lau o le turbine matagi e pei o apa'au o vaalele. A o tafe atu le matagi i tua atu o le lau, e fa'atupuina ai le si'itia, lea e fa'atupuina ai le malosi ma fa'ata'amilo ai le rotor. O le tele o le si'itia ma le toso e a'afia i le tulimanu o le osofa'iga. I se tulaga patino, o le tulimanu sili ona lelei o le osofa'iga e maua ai le fua fa'atatau sili ona lelei o le si'itia/toso, ma mafai ai e le turbine ona gaosia le malosi sili ona maualuga.
Peita'i, afai e tele naua le tulimanu e osofa'i ai, e mafai ona taofia le tafe o le ea, ma fa'ateleina ai le toso ma mafua ai le gatete. I se isi itu, afai e la'ititi tele le tulimanu, o le a le "u" e lau le matagi ma le lava, ma i'u ai i le fa'aitiitia o le malosi.
E tausia e le pitch system se tulimanu saogalemu ma lelei o le osofa'iga a'o suia le saoasaoa o le matagi. A'o fa'ateleina le matagi, a aunoa ma le pulea o le pitch, o le a vave ona vili le rotor, ma fa'ateleina ai avega fa'amekanika e le fa'atulagaina. O le pitch system e galue o se "aerodynamic valve" e fa'aitiitia ai le malosi e ulufale mai a'o le'i o'o i se tulaga matautia.
3. Vaega Autū o le Pitch System
O le pitch system i totonu o se turbine matagi faʻaonaponei e masani ona aofia ai ni vaega autu se tele:
1. Pitch bearing: O se bearing tele e mafai ai e lau ona feliuliua'i i totonu o le hub (nacelle/rotor hub). E tatau ona lava le malosi o lenei vaega e tatalia ai avega tetele axial ma radial.
2. Pitch actuator: O le actuator e fa'ata'amilomilo ai lau. E mafai ona fa'apea ituaiga:
– Eletise: Mota eletise e laiti pusa kia; e masani ona faʻaaogaina ona o le saʻo o le puleaina ma le faigofie o le tausiga.
– Fa'a'eletise: Fa'aaogaina le mamafa o le vai; e mafai ona gaosia ni malosiaga tetele, ae mana'omia se faiga fa'a'eletise e sili atu ona lavelave (pamu, valve, fa'amaufa'ailoga).
3. Pulea o le pitch: O se vaega o le faiga e pulea ai le turbine (SCADA/PLC) lea e fuafua ai le tulimanu sili ona lelei o le pitch e faʻavae i luga o sensors ma faʻataʻitaʻiga o le pulea.
4. Sensors: E masani ona aofia ai sensors o le saoasaoa o le rotor, saoasaoa o le matagi (anemometer), itu e agai i ai le matagi (wind vane), gatete, vevela, ma le malosiaga e alu ese ai.
5. Malosiaga faaleoleo / faiga faafuasei: E masani lava o se maa po o se faiga e teu ai le malosiaga e faamautinoa ai e mafai ona tulei lau i se tulaga saogalemu tusa lava pe motusia le malosiaga autu.
O lenei tuufaatasiga o vaega e mafai ai e le pitch system ona vave tali atu i suiga i tulaga o le faʻagaoioiga o le matagi ma le turbine.
4. Le Auala e Galue ai le Pitch System i le Fa'agaioiga Masani
I lalo o tulaga masani o le fa'agaioiga, e galue le pitch system e ogatasi ma le puleaina o le saoasaoa o le rotor ma sini o le malosiaga o le generator. I se tulaga lautele, o lona fa'atulagaga galue e mafai ona aoteleina e pei ona taua i lalo:
1. Saosaoa o le matagi maualalo i le feololo (e maualalo ifo i le saoasaoa o le matagi fa'atulagaina):
E taumafai le turbine e pu'eina le tele o le malosi e mafai ai. E fetu'una'i le pitch i le tulimanu sili ona lelei mo le aerodynamics ina ia maua ai le malosi tele. I le taimi nei, o sini autū o le lelei ma le fa'ateleina o le malosi.
2. Saosaoa o le matagi fa'atatau (fa'atulagaina):
O le malosiaga e alu ese mai le eletise e oo atu i le tulaga fuafuaina o le turbine (e pei o le 2 MW, 3 MW, pe sili atu). A maeʻa lenei tulaga, e le tatau ona faʻaauau pea ona faʻateleina le malosiaga e le turbine, aua o le a soona mamafa ai le generator ma le fausaga.
3. Saosaoa maualuga o le matagi (e sili atu i le fua faatatau):
E amata ona fa'ata'amilomilo malie e le pitch system ia lau agai i le fulufulu manu e fa'aitiitia ai le malosi fa'amalosi (torque). O lenei mea e fa'aauau ai ona ta'avili le rotor i se RPM saogalemu, ma e fa'atumauina e le generator le malosiaga e latalata i lona tulaga fa'atulagaina e aunoa ma le soona fa'atumuina.
I totonu o turbine e fesuisuia'i le saoasaoa, e masani ona tu'ufa'atasia le pulea o le pitch ma le pulea o le torque o le generator. E pulea e le pitch le aerodynamics, ae o le generator e pulea le mitiia o le malosiaga eletise. O lenei tu'ufa'atasiga e mafua ai se faiga mautu ma lelei.
5. O le Matafaioi a le Pitch System i le Puipuia o Mea Leaga
O le pitch system e galue o se "polokalame puipuia malosi" mo le turbine. E mafai ona puipuia auala nei e faaleagaina ai:
a) Taofia le So'ona Saosaoa o le Rotor
A faafuaseʻi ona agi malosi le matagi, e masani ona faatelevaveina e le rotor lana taamilosaga. O le soona saoasaoa e matuā matautia auā e mafai ona mafua ai:
– faʻaleagaina o kia ma uʻamea ona o avega faʻasolosolo,
– le mamafa tele i luga o le au autu,
– le lamatiaga o le gau o le a'a o le lau ona o malosiaga fa'a-centrifugal ma le aerodynamic.
E tali atu le pitch system e ala i le liliu o lau agai i le fulu manu ina ia faaitiitia ai le malosi o le matagi ma faagesegese ai le rotor.
b) Fa'aitiitia o Avega o le Vaivai
E feagai turbines ma avega fa'asolosolo faifai pea: matagi malolosi, vevesi, ma suiga i le itu e agai i ai le matagi. Afai e tumau pea lau i le tulimanu "maualuga e pu'e ai", e fa'ateleina le avega punou i luga o lau ma le 'olo, ma fa'avavevave ai le vaivai o meafaitino. E fesoasoani le pitch system e "fa'aitiitia" le avega e ala i le fetu'una'iina o le tulimanu o le lau e fa'atonutonu ai le malosi ma le tulei.
c) Puipuiga o le Generator ma le Faiga Eletise
E iai tapula'a o le eletise, le vevela, ma le malosi o generators, converters, ma transformers. Afai e tele naua le malosi e maua e le turbine, e mafai e le malosi tele ona fa'aosofia ai le puipuiga eletise, soona vevela, pe fa'apu'upu'u ai le umi o le insulation. E tausia e le pitch system le malosi i tulaga fuafuaina e ala i le fa'aitiitia o le aerodynamic inputs.
d) Aloese mai le Tumau ma le Gatete Matautia
O le sese o le tulimanu o le pitch e mafai ona mafua ai le aerodynamic stall, faateleina ai le turbulence i tua o lau ma mafua ai le gatete. O le gatete faifai pea e mafai ona faaleagaina ai bearings, screws connections, ma e oo lava i le nacelle structure. O le pulea lelei o le pitch e faatumauina ai le vaalele i se sone mautu aerodynamics.
6. Faiga o le Pitch i taimi o Faalavelave Tutupu Faafuasei
A tula'i mai ni tulaga matautia—e pei o matagi malolosi, faaletonu o le upega eletise, faaletonu tele o le sensor, po o se faaletonu o le gatete—e mafai e le turbine ona faia se tapuni faafuasei. O iinei e taua tele ai le pitch system:
1. Fa'afulu atoa o fulufulu: E vave ona fa'ata'amilo lau i le tulaga o fulufulu e fa'aitiitia ai le malosi o le matagi.
2. Fa'agaoioia o le taofi pe a mana'omia: E masani lava e le o le auala autū lea e taofi ai le rotor (ona o le mamafa tele), ae fesoasoani pe a uma ona fa'aitiitia le malosi fa'aeletise e ala i le pitch.
3. Fa'aaogaina o le malosiaga fa'aopoopo: Afai e leai se malosiaga o le upega eletise, e fa'amautinoa e le maa eletise e mafai lava ona gaoioi lau o le eletise i se tulaga saogalemu. A aunoa ma lenei vaega, e ono lamatia le turbine i le agi o le matagi ma le feliuliua'i solo.
O le faʻatuatuaina o lenei faiga faʻafuaseʻi e taua tele i le saogalemu o le turbine i taimi o afa poʻo le faʻaletonu o le polokalama.
7. Luʻitau ma le Tausiga o le Pitch System
E galue malosi masini fa'apipi'i (pitch systems) ma e fa'agaoioia i siosiomaga faigata: gatete, suiga o le vevela, susū, masima (i fafo), ma avega mamafa. O nisi o fa'afitauli masani e aofia ai:
– le ofuina o le pitch bearing,
– faʻaleagaina o le faʻamaumauga o le maa,
– fa'aleagaina o le masini e iloa ai le tulaga o le pitch,
– fa'alavelave fa'afuase'i i luga o le pusa kia o le actuator,
– ni pu i totonu o le faiga hydraulic (pe afai o loʻo faʻaaogaina ni hydraulics).
O le mea lea, o le tausiga fuafuaina e pei o le siakiina o le fa'asusuina o le bearing, su'ega o le tali atu o le actuator, fa'atulagaina o le sensor, ma le siakiina o le gafatia o le maa. O turbines e telegese pe pipi'i le pitch system e lamatia i le toe tapunia soo, fa'aitiitia le gaosiga, ma e o'o lava i le fa'aleagaina matuia i taimi o matagi malolosi.
8. Faaiuga
O le pitch system o se tasi o tekinolosi sili ona taua i totonu o turbine matagi faʻaonaponei. O le fetuʻunaʻi faʻafuaseʻi o le tulimanu o le lau, e le gata ina faʻaleleia atili ai le gaosiga o le malosi ae e iai foʻi sona sao taua i le puipuia o faʻaleagaina mai le soona saoasaoa, le mamafa o le vaivai, le faʻaletonu o le ea, ma le soona faʻatumuina o le generator. A tulaʻi mai ni tulaga mataʻutia, e mafai e le pitch system ona aumaia lau i se tulaga e pei o se manu—e masani lava i le fesoasoani a le malosiaga faʻaopoopo—e fai ma auala autu e puipuia ai. O le malamalama i le auala e galue ai le pitch system e fesoasoani ia i tatou e iloa ai o le saogalemu ma le faʻatuatuaina o turbine matagi e le gata ina faʻalagolago i le malosi o le fausaga ae faʻapea foʻi i le atamai o pulega aerodynamic e faʻagaoioia i sekone taʻitasi e tali atu ai i matagi fesuisuiaʻi.
Afai e te manaʻo ai, e mafai ona ou faʻaopoopoina se ata o le siata faʻasologa o galuega poʻo le aofia ai o faʻataʻitaʻiga o seti o galuega (oti-i totonu, faʻavasegaina, tipi-i fafo) ina ia sili atu ona faʻapitoa le tusiga ma faigofie ai ona faʻaaoga o se lipoti.
