Pengembangan teknologi transmisi gir untuk turbin angin besar
Turbin angin besar terutama terdiri dari roda angin, sistem transmisi mekanis, perangkat pembangkit listrik dan sistem kontrol. Sistem transmisi mekanis adalah perangkat antara yang mentransmisikan energi angin yang diserap oleh roda angin ke generator secara mekanis, termasuk sistem poros transmisi dan poros kopling. Untuk memfasilitasi penangkapan energi angin dan beradaptasi dengan kontrol kinerja unit, unit juga harus dilengkapi dengan yaw drive, pitch drive, dan perangkat tambahan seperti peredam dan pengereman. Gambar 1 menunjukkan turbin angin besar khas. Sisi kiri turbin angin mentransmisikan daya melalui gearbox ke generator kanan melalui poros utama. Peralatan di nacelle dipasang di pangkalan dan didukung di menara oleh bantalan yaw. . .
Lingkungan khusus dan kondisi pengoperasian turbin angin besar memberlakukan persyaratan yang tidak biasa pada transmisi, dan sejumlah besar ketidakpastian,
Beban dinamis eksternal dan roda angin multi-ujung variabel, beban abnormal dari jaringan listrik, getaran kuat yang disebabkan oleh kekakuan ruang mesin yang tidak memadai, dan spektrum beban yang hanya dapat diperkirakan dan disimulasikan.
Dan distribusi beban pamungkas, dll., Adalah semua masalah utama yang harus dipertimbangkan oleh transmisi.
Gearbox penggerak utama turbin angin besar terletak di antara turbin angin dan generator. Ini adalah perangkat transmisi peningkatan kecepatan roda gigi tugas berat yang bekerja di bawah aksi beban variabel tidak teratur dan beban impak seketika yang kuat. Gearbox adalah salah satu komponen yang paling penting dan paling rentan dalam poros penggerak turbin angin.
Gearbox tidak memiliki alas yang kokoh di kabin seperti tanah. Pencocokan daya dan getaran torsional dari seluruh drive train selalu tercermin dalam tautan yang lemah, yang sering kali merupakan gearbox di unit. Tentu saja, situasi ideal adalah membiarkan gearbox menyelesaikan tugas mentransmisikan torsi dan meningkatkan kecepatan tanpa menerima beban tambahan lainnya. Bahkan, ini tidak hanya dapat dicapai, tetapi juga karena berbagai kondisi angin dan deformasi kompleks unit tidak dapat menghindari peran banyak beban tambahan, menambah banyak faktor yang tidak pasti pada desain gearbox.
Jelas, penting untuk mengurangi ukuran dan berat komponen di ruang kabin kecil. Oleh karena itu, desain gearbox harus memastikan bahwa strukturnya disederhanakan dan bobot yang paling ringan sembari memenuhi keandalan dan harapan hidup. Persyaratan pemeliharaan mudah. Menurut parameter yang disediakan oleh unit, desain optimisasi CAD, sesuai dengan skema transmisi optimal, pilih struktur dan bahan yang stabil dan andal dengan sifat mekanik yang baik dan tetap stabil di bawah perbedaan suhu ekstrem, pelumasan lengkap, pendinginan, dan pemantauan. Sistem ini diperlukan prasyarat untuk desain gearbox. .
Oleh karena itu, desain transmisi dan pemilihan komponen harus dipilih sesuai dengan persyaratan host, sesuai dengan kondisi penggunaan yang berbeda, setelah analisis dan perbandingan. Faktor utama yang perlu dipertimbangkan adalah:
1) kondisi operasi host dan parameter kinerja, hasil analisis dinamis;
2) Distribusi beban dan bentuk struktural dari sistem transmisi;
3) persyaratan untuk transmisi dan koneksinya;
4) Persyaratan keselamatan dan perlindungan lingkungan;
5) Harapan hidup;
6) Analisis ekonomi dan manfaat;
7) Kondisi pengoperasian dan pemeliharaan. .
Gearbox utama dari unit konvensional digunakan untuk mengubah kecepatan dan torsi sehingga generator standar yang ringkas dapat diterapkan ke unit tersebut. Gearbox dari kelas daya yang berbeda menggunakan bentuk transmisi yang berbeda.
Pada 1980-an, roda pacu poros paralel diterapkan pada turbin angin standar 100 hingga 500 kW. Pada 1990-an, daya rata-rata turbin angin meningkat menjadi 600 hingga 800 kW. Untuk menghemat ruang dan mendapatkan rasio kecepatan yang lebih besar, transmisi gigi planetary dengan bentuk silinder atau kombinasi roda gigi planetary dan paralel diadopsi untuk mencapai hasil yang lebih baik. .
