Wentylacja układu szczotek węglowych i pierścieni ślizgowych
Pierścień ślizgowy i szczotka węglowa zapewniają elektryczny kontakt ślizgowy podczas wysokich obrotów silnika. Rodzaj zużycia elektrycznego styku ślizgowego obejmuje zużycie elektryczne i zużycie mechaniczne. Te zadrapania będą generować dużo ciepła. Jeśli ciepła nie można usunąć na czas i skutecznie, temperatura powierzchni pierścienia ślizgowego i szczotki węglowej gwałtownie wzrośnie, powodując pogrubienie warstwy tlenku i wzrost napięcia styku. Pierścień ślizgowy turbiny wiatrowej i system szczotek węglowych są zainstalowane w komorze pierścienia ślizgowego. Stopień ochrony kamery z pierścieniem ślizgowym to tylko IP23, a przestrzeń jest stosunkowo zamknięta. Dlatego chłodzenie pierścieniem ślizgowym zwykle wykorzystuje wentylatory osiowe, wentylatory lub objętość powietrza z wylotu powietrza chłodnicy powietrza silnika do chłodzenia pierścieni ślizgowych i szczotek węglowych, a jednocześnie wydmuchuje powietrze z pyłem węglowym do pyłu węglowego kolektor na dole. część maszynowni. Dlatego konieczne jest zapewnienie, aby ścieżka powietrza chłodzącego nie była zablokowana i aby można było uzyskać efektywną wartość objętości i ciśnienia powietrza w celu uzyskania efektu chłodzenia.
Dobór i montaż szczotek węglowych do turbin wiatrowych
Przy doborze szczotek węglowych do turbin wiatrowych należy zwrócić uwagę na kombinację szczotek węglowych i materiałów pierścieni ślizgowych. Szczotki węglowe różnych producentów i modeli różnią się przewodnością i twardością. Jeśli materiał jest zbyt twardy, wpływa bezpośrednio na dynamiczne i statyczne powierzchnie styku pierścienia ślizgowego i samej szczotki węglowej, zwiększając tarcie pierścienia ślizgowego i uszkadzając powierzchnię pierścienia; materiał jest miękki, szczotka węglowa jest bardzo łatwa w użyciu, często jest wymieniana, co zwiększa koszty utrzymania. Innym aspektem jest to, że szczotki węglowe z różnych materiałów są używane w różnych środowiskach. Generalnie dzieli się je na trzy rodzaje: materiały na małe wysokości, materiały na duże wysokości i materiały morskie. Ważniejsze jest dobranie odpowiednich szczotek węglowych do różnych środowisk pracy turbin wiatrowych.
Szczotka węglowa nie może być zamontowana zbyt ciasno lub zbyt luźno w uchwycie szczotki. Jeśli jest zbyt luźny, szczotka węglowa będzie wibrować w uchwycie szczotki, powodując słaby kontakt z pierścieniem ślizgowym; zbyt ciasny wpłynie na swobodne ślizganie się szczotki węglowej w uchwycie szczotki, aw ciężkich przypadkach nastąpi „zablokowanie”. Ogólnie rozsądny odstęp wynosi 0,1 mm. Jednocześnie należy zwrócić uwagę, aby kąt montażu uchwytu szczotki był współśrodkowy z pierścieniem ślizgowym, aby uniknąć częściowego zużycia szczotki węglowej.
Wpływ nacisku sprężyny
Zadaniem sprężyny o stałym docisku jest zapewnienie docisku między szczotką węglową a pierścieniem ślizgowym, aby zapewnić niezawodny i skuteczny kontakt między nimi. Gdy ciśnienie jest zbyt małe, chociaż współczynnik tarcia można zmniejszyć i czysto mechaniczne zużycie jest zmniejszone, zużycie elektryczne znacznie wzrośnie, co wpłynie na przewodność szczotki węglowej; gdy ciśnienie jest zbyt wysokie, przewodność wzrośnie, ale zwiększy się zużycie mechaniczne. Dlatego nacisk szczotek węglowych turbiny wiatrowej powinien być kontrolowany w rozsądnym zakresie. Ogólnie rzecz biorąc, w zależności od materiału szczotki węglowej stosowanej w energetyce wiatrowej, główna szczotka węglowa ma 200cN/cm2±10 procent, a szczotka węglowa gruntowana ma 250cN/cm2±10 procent. Ponieważ jednak sprężyna o stałym nacisku jest używana przez długi czas w wysokiej temperaturze i wibracjach, tłumienie ciśnienia jest nieuniknione. Dlatego należy przeprowadzać okresowe testy dla osób o długiej żywotności, aby upewnić się, że ciśnienie jest kwalifikowane.
Wpływ prądu szczotki węglowej
Wartość prądu wirnika turbiny wiatrowej jest duża, co wymaga umieszczenia wielu szczotek węglowych w tej samej fazie w celu odwodnienia. Ze względu na różnice w materiale szczotek węglowych, nacisku sprężyny i rezystancji styku, odchylenie wartości prądu między szczotkami węglowymi będzie duże. Gęstość prądu poszczególnych szczotek węglowych przekracza maksymalną dopuszczalną wartość, powodując poważne nagrzewanie się szczotek węglowych, niszczenie powłoki tlenkowej i spalenie powierzchni pierścienia.
Wpływ bicia promieniowego pierścienia ślizgowego
Mimośród pierścienia ślizgowego, awaria łożyska, montaż silnika i inne czynniki mogą łatwo powodować bicie promieniowe, co powoduje, że kontakt między szczotką węglową turbiny wiatrowej a powierzchnią pierścienia ślizgowego jest niestabilny. Styk ślizgowy szczotki węglowej ulegnie pogorszeniu i prawdopodobnie powstaną duże iskry, które z łatwością spalą powierzchnię szczotki węglowej, zniszczą warstwę tlenku i pogorszą zużycie szczotki węglowej. Gdy silnik wibruje poważnie, nie tylko pogorszy to zużycie mechaniczne, ale także spowoduje pęknięcie zmęczeniowe sprężyny o stałym nacisku, uszkodzenie i pęknięcie szczotki węglowej oraz spalenie pierścienia ślizgowego.
Wpływ środowiska operacyjnego
Środowisko pracy turbin wiatrowych obejmuje prawie wszystkie warunki pogodowe. Środowiska przybrzeżne i płaskowyżowe mają największy wpływ na pierścienie ślizgowe i szczotki węglowe. Ze względu na wysoką zawartość wilgoci w powietrzu w tych dwóch rodzajach obszarów, szczególnie w środowisku plateau, zjawisko kondensacji jest poważne, co ma ogromny wpływ na warstwę tlenku na powierzchni pierścienia ślizgowego. Dobra warstwa tlenku poprawi kontakt między pierścieniem ślizgowym a szczotką węglową, zapewni działanie smarujące i poprawi odporność szczotki węglowej na zużycie.
Gdy wilgotność bezwzględna jest większa niż 20 g/m3, nadmierna wilgotność powietrza pogorszy tworzenie się warstewki tlenkowej, co zwiększy jej grubość, zwiększy docisk szczotek węglowych, zwiększy straty elektryczne i spowoduje szczotki węglowe do wyłączenia. przegrzać i spowodować zapłon. i spalić pierścień ślizgowy. Dlatego szczególnie ważne jest kontrolowanie wilgotności w komorze pierścienia ślizgowego w obszarach płaskowyżowych i przybrzeżnych.
Wpływ na konserwację
1. W komorze pierścienia ślizgowego pył węglowy w szczelinie uchwytu szczotek i uchwycie szczotek jest silnie zwęglony, co powoduje wyciek, zapłon i spalenie szczotki węglowej.
2. Powierzchnia styku szczotki węglowej nie osiągnęła więcej niż 80 procent przy zasilaniu sieciowym, co powoduje niewystarczającą powierzchnię styku, nadmierną gęstość prądu szczotki węglowej oraz wytwarzanie ciepła i zapłon.
3. Przełącznik alarmu szczotki węglowej jest uszkodzony, co powoduje zużycie szczotki węglowej i nie alarmowanie na czas. Zużycie szczotek węglowych przekracza linię ostrzegawczą i ociera się o pierścień komory powodując awarię.
4. Poważne osady węgla na filtrze tonera w dolnej części komory pierścienia ślizgowego zablokowały przepływ powietrza chłodzącego i podniosły temperaturę w komorze pierścienia ślizgowego, powodując awarię.
5. Uziemiająca plecionka szczotki węglowej jest luźna, a drut uziemiający jest zepsuty, co powoduje spalenie szczotki węglowej, nie można skutecznie wyeksportować prądu wału silnika, a łożysko jest ocynkowane.