电动机
潮汐涡轮发电机的应用技术和使用技巧
2021-01-19 23:04  浏览:0
  潮汐涡轮机通过将潮汐流的能量转化为电能来利用几乎不竭的可再生资源。这些发电机位于潮汐能高的地区,需要可靠而强大的制动系统来应对挑战性的环境条件,避免动力传动系统受到冲击负荷并保护所有各个组件。在大型基础设施(例如1MW机组)中,这一点尤为重要,以确保实现全天候速度控制和停止。选择了SvendborgBrakes及其先进,高质量的制动解决方案组合来满足这些需求,并为在欧洲海洋能源中心(EMEC)的测试现场安装提供理想的潮汐涡轮机设置。

  有效而强大的潮汐涡轮发电机必须能够在表征其运行环境的恶劣和不稳定条件下成功运行。特别是,潮汐涡轮机必须始终具有控制其速度,加速度和减速度的能力,即使在电力或发电机故障期间也是如此。

  潮汐涡轮机位于潮汐能高的区域,因此使用的发电机需要可靠且坚固的制动系统

  SvendborgBrakes与潮汐涡轮机OEM合作,了解期望哪些关键设计元素提供独特的制动系统

  在这些情况下,制动机制对于避免失控状态至关重要。在短时间内,这些会导致整个设备超速,从而在涡轮机及其叶片上产生极大的机械应力。响应式制动器可以通过施加足够的扭矩来抵消这些问题,从而将转速保持在允许极限以下。

  除了对故障和异常做出快速反应外,制动系统还应防止涡轮机立即停机。为了保护刹车片和整个动力传动系统,应优先选择“软制动”,即以逐渐且受控的方式停止机器。

  作为潮汐涡轮机中的任何设备,制动系统必须符合DNVGL–SE-0163和DNVGL-ST-0164标准,以确保其符合设定的规格和质量基准。

  设计理想的潮汐涡轮机制动系统

  一家在先的潮汐能涡轮机生产商正在建造一个大型1MW机组,用于在奥克尼西海岸比利亚·克罗(BilliaCroo)的EMEC波浪试验场安装。制造商希望使用一种符合法规要求的高级制动系统,以大程度地减少意外功率或发电机故障对其运行的影响。为了满足这些需求,SvendborgBrakes被要求开发合适的解决方案。

  过去,两家公司成功地合作开发了一台较小的300kW潮汐涡轮机。在该项目中,涡轮增压器制造商对SvendborgBrakes的丰富经验印象深刻,即使在最苛刻的行业中,其在先进制动解决方案的生产和供应方面也是如此。

  为了为预期的应用创建足够的制动系统,SvendborgBrakes与潮汐涡轮机OEM密切合作。通过与客户建立牢固的合作关系,工程师可以了解预期的关键设计元素和功能,从而提供独特的解决方案。

  SvendborgBrakes的MichaelNygaard-Nissen解释说:“尽管为300kW涡轮机开发的制动系统相对简单,但这种较大的应用需要更多高级功能。在设计阶段遇到的一个特殊挑战是将所有这些功能结合在一起,同时保持紧凑的布局以适合有限的可用空间。我们工程师的专业知识以及我们致力于为特定应用提供理想设置的承诺对解决这一问题至关重要。”

  先进的控制装置使潮汐涡轮机运行平稳

  最终的系统依靠两个BSFI3000单弹簧液压释放制动器。它们各自提供120,000N的夹紧力,以满足应用所需的高扭矩需求。同样,制动器的单弹簧特性使它们能够适应制动盘的任何垂直运动,而在正常操作过程中不会使其接触垫块。

  液压制动器连接到两个两级液压动力单元(HPU),以提供冗余。这些单元由SOBO(软制动选件)控制系统操作,该系统能够检测失控情况。SOBO使用比例积分(PI)算法以有效,可靠的方式处理制动过程的快速动态变化。结果,该系统可以在几毫秒内抵消超速,并提供平稳的停止,从而防止传动系统出现机械过载。

  除了控制制动盘的速度外,HPU还可以监视各种过程参数。更准确地说,SvendborgBrakes为其配备了关键传感器,以测量油位,温度,压力,电动机和泵的功能。操作员可以远程访问所有数据,从而优化可视化和诊断活动。

  不仅仅是新颖的潮汐涡轮机制动解决方案

  在设计了这样的高级制动解决方案之后,SvendborgBrakes还负责准备DNV认证的所有相关文档以及制造和安装制动设备。因此,潮汐涡轮机OEM可以从一站式服务中受益,以满足其所有制动需求。

  1兆瓦机组现已在欧洲海洋能源中心(EMEC)的波浪试验场全面运行,并且定制的制动系统自安装以来一直运行正常。Nygaard-Nissen总结说:“我们对这个项目的结果感到满意,并高兴地得知客户对我们的支持和交付的解决方案感到满意。他们特别欣赏的关键要素是冗余和远程控制机器的可能性,这有助于大幅降低维护成本和停机时间。”
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