విండ్ జనరేటర్ స్లిప్ రింగ్ అంటే ఏమిటి?
కాబట్టి మీరు గాలి దిశను ట్రాక్ చేయడానికి తిప్పాల్సిన విండ్ టర్బైన్ నాసెల్ను చూస్తున్నారు. సమస్య వెంటనే మిమ్మల్ని తాకుతుంది-స్పిన్ చేసే దాని నుండి మీరు శక్తిని ఎలా పొందగలరు? సాధారణ కేబుల్లు కొన్ని భ్రమణాల తర్వాత ట్విస్ట్ అవుతాయి మరియు స్నాప్ అవుతాయి. స్లిప్ రింగుల మొత్తం పాయింట్ అది.
ఇది వాస్తవానికి ఏమి చేస్తుంది
ఒక స్లిప్ రింగ్ ఒకదానికొకటి సాపేక్షంగా తిరిగే భాగాల మధ్య విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని బదిలీ చేస్తుంది. విండ్ టర్బైన్లలో, జనరేటర్ నుండి భూమి స్థాయికి శక్తిని పొందడం అంటే నాసెల్లె అవసరమైనన్ని సార్లు 360 డిగ్రీలు ఆవలిస్తుంది.
ప్రాథమిక సెటప్లో నాసెల్లెతో తిరిగే మెటల్ రింగులు మరియు బ్రష్లు స్థిరంగా ఉంటాయి మరియు ఆ రింగులతో సంబంధాన్ని కలిగి ఉంటాయి. కరెంట్ బ్రష్ల గుండా ప్రవహిస్తుంది, రింగ్ ఉపరితలం అంతటా మరియు మరొక వైపు నుండి ప్రవహిస్తుంది. సాధారణ భావన, కానీ అమలు వేగంగా సంక్లిష్టంగా ఉంటుంది.
చాలా టర్బైన్ స్లిప్ రింగ్లు రెండు వేర్వేరు ఉద్యోగాలను నిర్వహిస్తాయి. పవర్ ట్రాన్స్మిషన్ అనేది స్పష్టమైనది-మీరు 690V AC చుట్టూ వోల్టేజ్ల వద్ద వందల కొద్దీ ఆంప్స్లను తరలిస్తున్నారు, కొన్నిసార్లు కొత్త మెషీన్లలో ఎక్కువ. అప్పుడు అన్ని నియంత్రణ సంకేతాలు ఉన్నాయి. పిచ్ నియంత్రణ డేటా, ఉష్ణోగ్రత పర్యవేక్షణ, SCADA కమ్యూనికేషన్లు, వైబ్రేషన్ సెన్సార్లు. ఆధునిక టర్బైన్లు స్లిప్ రింగ్ అసెంబ్లీ ద్వారా 30-50 సిగ్నల్ ఛానెల్లను కలిగి ఉంటాయి.
నిర్మాణం
పవర్ రింగ్లు పెద్దవిగా ఉంటాయి, సాధారణంగా ప్రస్తుత అవసరాలను బట్టి 200mm నుండి 300mm వ్యాసం ఉంటుంది. వారు రాగి-గ్రాఫైట్ లేదా సిల్వర్-గ్రాఫైట్ బ్రష్లను ఉపయోగిస్తారు, ఎందుకంటే స్వచ్ఛమైన రాగి బ్రష్లు చాలా ఎక్కువగా ఉంటాయి. ప్రతి రింగ్ జనరేటర్ అవుట్పుట్ యొక్క ఒక దశకు కలుపుతుంది.
స్పెక్ షీట్లు సూచించిన దానికంటే బ్రష్ ప్రెజర్ చాలా ముఖ్యమైనదని మేము తెలుసుకున్నాము. చాలా తేలికగా మరియు దిగువన ఉన్న పవర్ ఎలక్ట్రానిక్స్తో హెల్ ప్లే చేసే అడపాదడపా పరిచయాన్ని మీరు పొందుతారు. చాలా బరువు మరియు బ్రష్లు అనుకున్న సమయానికి సగం అయిపోయాయి. స్వీట్ స్పాట్ సాధారణంగా బ్రష్కు 200-300 గ్రాములుగా ఉంటుంది, అయితే ఇది రింగ్ ఉపరితల నాణ్యత మరియు పర్యావరణ పరిస్థితులతో మారుతుంది.
సిగ్నల్ రింగులు చాలా చిన్నవి, బహుశా 50-100మి.మీ వ్యాసం. వీటిపై బంగారు పూత పూసిన ఉపరితలాలు ఎందుకంటే ఆక్సీకరణం అనేది తక్కువ-వోల్టేజీ డేటా ట్రాన్స్మిషన్కు మరణం. తుప్పుపట్టిన సిగ్నల్ రింగ్ పిచ్ నియంత్రణ లోపాలను కలిగిస్తుంది, ఇది తుఫాను సంఘటన సమయంలో జరగాలని మీరు కోరుకునేది కాదు.
నిజమైన ఇన్స్టాలేషన్లలో బ్రష్ లైఫ్ 8,000 నుండి 15,000 గంటల వరకు నడుస్తుంది. ఇది భారీ వ్యాప్తి మరియు ఇది డిజైన్ కంటే పర్యావరణ కారకాలపైకి వస్తుంది. ఉప్పు బహిర్గతం ఉన్న తీర సంస్థాపనలు బ్రష్లను వేగంగా తింటాయి. అధిక-వైబ్రేషన్ సైట్లు దుస్తులు ధరించడాన్ని వేగవంతం చేస్తాయి. ఉష్ణోగ్రత సైక్లింగ్ వసంత విధానాలను నొక్కి చెబుతుంది.
మీరు పారిశ్రామిక స్లిప్ రింగులను ఎందుకు ఉపయోగించలేరు
ప్రామాణిక పారిశ్రామిక స్లిప్ రింగ్లు అడపాదడపా డ్యూటీ కోసం రూపొందించబడ్డాయి-బహుశా 30 నిమిషాలు ఆన్, 30 నిమిషాల తగ్గింపు. గాలి టర్బైన్లు నెలల తరబడి నిరంతరంగా నడుస్తాయి. ఆ డ్యూటీ సైకిల్ వ్యత్యాసం ఇతర అప్లికేషన్లలో బాగా పనిచేసే భాగాలను చంపుతుంది.
ఆఫ్షోర్ టర్బైన్లపై సాల్ట్ స్ప్రే క్రూరంగా ఉంటుంది. హౌసింగ్ సీల్స్ లీక్ అయిన నార్త్ సీ ఇన్స్టాలేషన్ల నుండి మేము అసెంబ్లీలను తీసివేసాము మరియు రింగ్ ఉపరితలాలపై ఉప్పు నిక్షేపాలు 50-80% రెసిస్టెన్స్ పెరిగాయి. టర్బైన్ నడుస్తూనే ఉంటుంది కానీ విద్యుత్ నష్టాలు వేడిగా కనిపిస్తాయి మరియు చివరికి ఏదో విఫలమవుతుంది.
కంపనం మరొక సమస్య. టవర్ స్వే, గేర్బాక్స్ హార్మోనిక్స్, రోటర్ అసమతుల్యత-ఇవన్నీ స్లిప్ రింగ్లోకి పంపబడతాయి. బ్రష్లను రింగ్ సర్ఫేస్లతో సమలేఖనం చేస్తూనే, రేడియల్ మరియు యాక్సియల్ లోడ్లు రెండింటినీ నిర్వహించే సరైన డంపింగ్ మరియు బేరింగ్లతో కూడిన మౌంటు సిస్టమ్లు మీకు అవసరం.
డేటా కోసం ఫైబర్ ఆప్టిక్స్
కొన్ని కొత్త టర్బైన్లు, ముఖ్యంగా 5MW+ ఆఫ్షోర్ మెషీన్లు సిగ్నల్ ట్రాన్స్మిషన్ కోసం ఫైబర్ ఆప్టిక్ రోటరీ జాయింట్లకు మారుతున్నాయి. పవర్ ఇప్పటికీ సంప్రదాయ బ్రష్-రకం రింగ్ల ద్వారా వెళుతుంది, అయితే అన్ని డేటా ఛానెల్లు కాంటాక్ట్లెస్ ఆప్టికల్ ఇంటర్ఫేస్ ద్వారా నడుస్తాయి.
మీరు కండిషన్ మానిటరింగ్ కోసం గిగాబిట్ ఈథర్నెట్ను పుష్ చేస్తున్నప్పుడు ఇది అర్ధమే. బ్రష్ కాంటాక్ట్ ద్వారా ఆ రకమైన బ్యాండ్విడ్త్ని పొందడానికి ప్రయత్నించడం వల్ల ఎక్కువ శబ్దం వస్తుంది. ఫైబర్ విధానం భ్రమణ ప్రిజం అసెంబ్లీని ఉపయోగిస్తుంది, ఇక్కడ భౌతిక సంబంధం లేకుండా కాంతి గుండా వెళుతుంది.
సాంప్రదాయ సిగ్నల్ రింగ్ల కంటే ప్రీమియం ధర దాదాపు 40-60%. కానీ మీరు డేటా ఛానెల్లను పూర్తిగా తొలగిస్తారు, మీరు 20 సంవత్సరాల కార్యాచరణ జీవితాన్ని చూస్తున్నప్పుడు ఇది ముఖ్యమైనది.
పరిమాణం మరియు స్పెసిఫికేషన్
మీరు రీప్లేస్మెంట్ స్లిప్ రింగ్ని స్పెక్ చేస్తున్నట్లయితే, వాస్తవానికి ముఖ్యమైనది ఇక్కడ ఉంది:
ప్రస్తుత సామర్థ్యాన్ని తగ్గించాల్సిన అవసరం ఉంది. మీ జనరేటర్ 800A కంటిన్యూస్ని ఉంచవచ్చు, కానీ 800A స్లిప్ రింగ్ని పేర్కొనవద్దు. ఉష్ణోగ్రత పెరగడానికి మీకు ఓవర్హెడ్ అవసరం, ముఖ్యంగా పేలవమైన వెంటిలేషన్ ఉన్న నాసెల్లలో. ఫిగర్ 20-30% మార్జిన్, కాబట్టి మీరు 800A అప్లికేషన్ కోసం 1000-1100A రేటింగ్ని చూస్తున్నారు.
ప్రజలు తరచుగా అండర్ బిల్డ్ చేసే సర్క్యూట్ల సంఖ్య. తర్వాత సర్క్యూట్లను జోడించడం కోసం పూర్తిగా వేరుచేయడం మరియు సాధారణంగా అనుకూల మ్యాచింగ్ అవసరం. అప్గ్రేడ్ చేసిన మానిటరింగ్ కోసం మీకు మరిన్ని ఛానెల్లు అవసరమయ్యే 18 నెలలు కనుగొనడం కంటే 4-6 ఉపయోగించని సిగ్నల్ రింగ్లను కలిగి ఉండటం ఉత్తమం.
మీరు ఏదైనా కేంద్రం ద్వారా రూట్ చేస్తున్నట్లయితే బోర్ పరిమాణం ముఖ్యం. కూలింగ్ లైన్లు, పిచ్ సిస్టమ్స్ కోసం హైడ్రాలిక్ గొట్టాలు, అదనపు కేబులింగ్. ప్రామాణిక బోర్లు 40mm నుండి 150mm వరకు నడుస్తాయి, అయితే మీరు టూలింగ్ ఖర్చులను సమర్థించగలిగితే అనుకూల పరిమాణాలు ఉన్నాయి.
సాధారణ వైఫల్యాలు
బ్రష్ కబుర్లు పవర్ అవుట్పుట్లో నాయిస్గా చూపబడతాయి. సాధారణంగా రింగ్ ఉపరితలంపై సరిపోని బ్రష్ ఒత్తిడి లేదా కాలుష్యం అని అర్థం. పరిష్కారం సూటిగా ఉంటుంది-600-గ్రిట్ శాండ్పేపర్ మరియు ఐసోప్రొపైల్ ఆల్కహాల్తో రింగులను శుభ్రం చేయండి, అలసట కోసం బ్రష్ స్ప్రింగ్లను తనిఖీ చేయండి, బ్రష్ హోల్డర్లు స్వేచ్ఛగా కదులుతున్నాయని నిర్ధారించుకోండి.
రింగ్ ఉపరితల గ్రూవింగ్ కాలక్రమేణా జరుగుతుంది. 0.5 మిమీ లోపు తేలికపాటి గీతలు బాగానే ఉంటాయి. ఒకసారి మీరు 1 మిమీ లోతును తాకినప్పుడు లేదా రిడ్జ్ బిల్డప్ను గమనించినట్లయితే, ఇది భర్తీ సమయం. సరైన సాధనం లేకుండా మీరు ఏకాగ్రతను కొనసాగించలేరు కాబట్టి రింగులను మ్యాచింగ్ చేయడం పని చేయదు.
స్లిప్ రింగ్ అసెంబ్లీలో బేరింగ్ వైఫల్యం తక్కువ సాధారణం కానీ అది సంభవించినప్పుడు విపత్తు. మీరు సాధారణంగా పూర్తి నిర్భందించటానికి వారాల ముందు-అసాధారణ శబ్దం సంకేతాలను పొందుతారు. సమస్య ఏమిటంటే చాలా SCADA సిస్టమ్లు స్లిప్ రింగ్ అకౌస్టిక్లను పర్యవేక్షించవు, కాబట్టి పనితీరు ట్యాంకుల వరకు ఈ హెచ్చరికలు మిస్ అవుతాయి.
ఇన్స్టాలేషన్ వివరాలు ముఖ్యమైనవి
దృఢమైన ప్లాట్ఫారమ్పై స్లిప్ రింగ్ను మౌంట్ చేయండి. మౌంటులో ఏదైనా ఫ్లెక్స్ నేరుగా బ్రష్ కాంటాక్ట్ సమస్యలకు అనువదిస్తుంది. బోల్ట్ చేసిన అసెంబ్లీల కంటే వెల్డెడ్ స్టీల్ ఫ్రేమ్లు మెరుగ్గా పనిచేస్తాయని మేము కనుగొన్నాము. మీరు ఎంత లోక్టైట్ని ఉపయోగించినా వైబ్రేషన్ బోల్ట్లను వదులుతుంది మరియు వార్షిక నిర్వహణ సమయంలో టార్క్ను తనిఖీ చేయడం వలన సమస్యలు పెరగకముందే వాటిని పట్టుకోవచ్చు.
మీరే పని గదిని వదిలివేయండి. స్లిప్ రింగ్ సర్వీస్ అంటే బహుళ కోణాల నుండి బ్రష్లను యాక్సెస్ చేయడం. చల్లని వాతావరణంలో 80 మీటర్ల ఎత్తులో ఇరుకైన నాసెల్లెలో దీన్ని చేయడానికి ప్రయత్నిస్తే సాధారణ పనులు మూడు రెట్లు ఎక్కువ సమయం తీసుకుంటాయి. ఇన్స్టాలేషన్ సౌలభ్యం మాత్రమే కాకుండా నిర్వహణ యాక్సెస్ కోసం డిజైన్.
ముగింపులు వద్ద కేబుల్ నిర్వహణ సాధారణంగా పొందుతుంది కంటే ఎక్కువ శ్రద్ధ అవసరం. కేబుల్స్ సరిగ్గా భద్రపరచబడనందున మరియు వైబ్రేషన్ వాటిని వదులుగా పని చేయడం వలన మేము ఎల్లప్పుడూ స్ట్రెయిన్ రిలీఫ్ వైఫల్యాలను చూస్తాము. హీట్-ష్రింక్ బూట్లు సహాయపడతాయి, అయితే లాక్డౌన్ నట్లతో సరైన కేబుల్ గ్రంధులు నిజంగా కనిష్టంగా ఉంటాయి.
మానిటరింగ్
స్లిప్ రింగ్ హౌసింగ్ వద్ద ఉష్ణోగ్రత ముందస్తు హెచ్చరికను ఇస్తుంది. బేస్లైన్పై 10-15 డిగ్రీల పెరుగుదల సాధారణంగా బ్రష్ దుస్తులు లేదా కాలుష్యం నుండి కాంటాక్ట్ రెసిస్టెన్స్ను పెంచుతుంది. ఆధునిక టర్బైన్లు ఈ డేటాను లాగ్ చేస్తాయి, అయితే ఎవరైనా దీన్ని నిజంగా సమీక్షించాలి. బేస్లైన్ +20 డిగ్రీ వద్ద ఆటోమేటెడ్ హెచ్చరికలను సెట్ చేయండి .
బ్రష్ దుస్తులు పని గంటల నుండి అంచనా వేయవచ్చు, కానీ తనిఖీ బీట్స్ గణన. ప్రతి 6{2}}8 నెలలకు ఒకసారి బ్రష్ పొడవును తనిఖీ చేయండి-అధిక టర్బైన్లను ఉపయోగించండి. అసలు పొడవులో 50% రీప్లేస్ చేయండి-ఆ చివరి బిట్ని పిండడానికి ప్రయత్నించవద్దు. వైఫల్యం తర్వాత ఎమర్జెన్సీ రిపేర్కు మీరు డౌన్టైమ్ మరియు మొబిలైజేషన్కు కారణమైనప్పుడు షెడ్యూల్ చేసిన రీప్లేస్మెంట్ కంటే 10 రెట్లు ఎక్కువ ఖర్చు అవుతుంది.
దీని ధర ఏమిటి
2MW టర్బైన్ కోసం పూర్తి స్లిప్ రింగ్ అసెంబ్లీ భాగాల కోసం $15,000-$25,000 వరకు నడుస్తుంది, అంతేకాకుండా సైట్ యాక్సెస్ మరియు క్రేన్ లభ్యతపై ఆధారపడి సమానమైన లేబర్. ఆఫ్షోర్ కూలీ ఖర్చును రెట్టింపు చేస్తుంది.
మెటీరియల్ల కోసం బ్రష్ రీప్లేస్మెంట్లు చౌకగా ఉంటాయి-$1,500-$3,000. నాసెల్లె యాక్సెస్ అవసరాల కారణంగా లేబర్ ఇప్పటికీ ముఖ్యమైనది. ఇది మీరు దాటవేయగల నిర్వహణ కాదు. అరిగిన బ్రష్లు బ్రష్ సెట్ కంటే ఎక్కువ ఖర్చు చేసే సమస్యలను కలిగిస్తాయి.
ప్రామాణికం కాని అప్లికేషన్ల-కస్టమ్ ఇంజినీరింగ్ ఖరీదైనది. మీకు కేటలాగ్ స్పెక్స్ వెలుపల ఏదైనా అవసరమైతే డిజైన్ వర్క్ మరియు ప్రోటోటైప్ టూలింగ్ కోసం చిత్రం $25,000+. స్టాండర్డైజేషన్ చెల్లించే పెద్ద విమానాల కోసం కొన్నిసార్లు సమర్థించబడుతుంది, కానీ సింగిల్ ఇన్స్టాలేషన్ల కోసం, ప్రామాణిక యూనిట్ను స్వీకరించడం దాదాపు ఎల్లప్పుడూ మరింత అర్ధవంతంగా ఉంటుంది.
తదుపరి ఏమిటి
ప్రేరక కలపడం ద్వారా కాంటాక్ట్లెస్ పవర్ ట్రాన్స్ఫర్ విండ్ టర్బైన్లలో ఆచరణాత్మక వినియోగానికి దగ్గరవుతోంది. కొంతమంది తయారీదారులు పైలట్ ఇన్స్టాలేషన్లను అమలు చేస్తున్నారు. సాంకేతికత పని చేస్తుంది-మేము దీనిని ఇతర తిరిగే యంత్రాలలో చూశాము-అయితే ధర ఇప్పటికీ 3-4x సంప్రదాయ స్లిప్ రింగ్లు.
ప్రస్తుతానికి, బ్రష్-రకం స్లిప్ రింగ్లు ఆచరణాత్మక పరిష్కారం. వారు బాగా అర్థం చేసుకున్నారు, నిర్ధారిత నిర్వహణ విధానాలతో ఫీల్డ్-నిరూపితమైన సాంకేతికత. భాగాలు సులభంగా అందుబాటులో ఉన్నాయి. పవన శక్తిలో, మీరు 20-25 సంవత్సరాల జీవితకాలం కోసం డిజైన్ చేస్తున్నప్పుడు, సాంప్రదాయిక ఇంజనీరింగ్ సాధారణంగా అత్యాధునిక ఆవిష్కరణలను అధిగమించింది.
బాటమ్ లైన్: స్లిప్ రింగ్లు పవర్ను ఉత్పత్తి చేయవు, కానీ అవి విఫలమైనప్పుడు అవి ఖచ్చితంగా ఉత్పత్తిని ఆపగలవు. వాటిని జీవితకాల భాగాలుగా కాకుండా వినియోగించదగిన నిర్వహణ వస్తువులుగా పరిగణించండి మరియు మీరు చాలా ప్రణాళిక లేని సమయ వ్యవధిని నివారిస్తారు.