Pierścienie ślizgowe z włókna szklanego do transmisji danych w nowoczesnych turbinach wiatrowych

Nowoczesne turbiny wiatrowe produkować nie tylko energii elektrycznej, ale także ogromnych ilości danych. Prędkość wiatru, kierunek wiatru, orientacja łopat wirnika, prędkość obrotowa, stan akumulatora, temperatury pracy generatorów, komunikaty o błędach z opcji autodiagnostyki poszczególnych podzespołów, ilość wytworzonej energii – wszystkie te informacje są ważne, aby móc Efektywność energetyczna i wydajność do poprawić oraz Uszkodzenie układu napędowego do unikać. Ale dzień po dniu turbiny wiatrowe po prostu przestają się kręcić i ustaje wytwarzanie energii elektrycznej. Konserwacja jest trudna i kosztowna. Szczególnie w przypadku turbin morskich. Komponenty zainstalowane w energetyce wiatrowej – nie tylko Pierscienie Kontaktowe– muszą być zatem szczególnie trwałe i niezawodne. Terminy takie jak Safety Integrity Level (SIL – zwłaszcza SIL 3 oraz SIL 4) lub Performance Level (PL) coraz częściej pojawiają się w tym miejscu.

Kąt natarcia łopat wirnika, położenie azymutalne i prędkości lub postój wirnika i generatora musi być dokładnie zarejestrowany i przekazany. Jednak nie tylko w obrębie turbiny wiatrowej do nadrzędnych systemów sterowania, ale także poprzez Internet, w celu umożliwienia zdalnego sterowania i monitorowania turbiny wiatrowej w sposób płynny i całodobowy. Dlatego dane generowane przede wszystkim przez anemometry, enkodery inkrementalne w układzie napędowym lub piaście wirnika oraz enkodery absolutne silników podziałowych najlepiej przesyłać przez Swiatlowodowe pierscienie slizgowe zostać przekazany. Umożliwiają one bezdotykowe, mało zużywające się i niezawodne przekazywanie wszystkich tych informacji w czasie rzeczywistym (Szybkość transmisji danych do 10 gigabajtów).

Mianowicie Niezależne przekazywanie mediów i mocy przez hybrydowe przeguby obrotowe. Ulegają one zużyciu, na przykład na skutek tarcia szczotki o pierścień ślizgowy. W związku z tym niezawodność transmisji danych może również zmniejszać się w czasie. Podobnie transmisja prądu może zakłócić łączną transmisję danych. Na stronie światłowodowe pierścienie ślizgowe z włóknami optycznymi to ryzyko jest znacznie mniejsze.

Dane techniczne

2021---Icon-43

Klasa ochrony

IP51 (wyższe na życzenie)

2021---Icon-24

Prąd znamionowy

5-10A na pierścień

Materiał obudowy

Aluminium

2021---Icon-39

Liczba pierścieni

2-80

2021---Icon-42

Prędkość obrotowa

0-1000 obr.

2021---Icon-06

Usługi dodatkowe

FC-, ST-, SC-, LC-Connector

Specyfikacje elektryczne

  • Liczba pierścieni: 2-80
  • Prąd znamionowy: 5-10A na pierścień
  • Max. Napięcie robocze: 440VAC/DC
  • Wytrzymałość dielektryczna: ≥500V @50Hz
  • szum elektryczny: max 10mΩ
  • Odporność izolacji:
    ≥1000 MΩ @ 500 VDC

Parametry mechaniczne

  • 1-8 Światłowód
  • Prędkość obrotowa:
    0-1000 obr.
  • Materiał kontaktowy:
    Gold-Gold
  • Długość kabla: dowolnie definiowana,
    Standard: 300mm (wirnik/stator)
  • Materiał obudowy: aluminium
  • Stopień ochrony: IP51 (wyższy na życzenie)
  • Temperatura pracy: -30°C … +80°C
settings-configuration-svgrepo-com

Skonfiguruj

Skonfiguruj już teraz swoje indywidualne rozwiązanie w zakresie pierścieni ślizgowych!

2d

Rysunek 2D

Pobierz teraz szczegółowy rysunek pasujący do pierścienia ślizgowego

catalog (1)

Katalog

Wszystkie szczegóły dotyczące naszych pierścieni ślizgowych są przejrzyście ułożone w katalogu.

sofware

Rysunek CAD

Łatwo zamówić rysunek CAD pierścienia ślizgowego

  • Zamów rysunek CAD dlaGlasfaser Schleifringe für die Datenübertragung moderner Windkraftanlagen

Czy znasz już nasz konfigurator?

Różne serie pierścieni ślizgowych RotarX są zoptymalizowane dla szerokiego zakresu zastosowań. Wspieramy naszych klientów w zakresie rozwiązań dostosowanych do ich potrzeb. Wszystkie produkty mogą być indywidualnie dopasowane do zastosowań, aby zapewnić Państwu wartość dodaną. Rozwiązania w zakresie pierścieni ślizgowych Premium Engineering.

Zaawansowana kontrola obciążenia dla lepszej wydajności i mniejszego zużycia

Dosłownie płynna transmisja danych o pozycji, kątach natarcia i prędkościach przez internet jest szczególnie ważna dla Zaawansowana kontrola obciążenia, kontrola skoku oraz YAW-Control kluczowe, czyli dynamiczne sterowanie i pozycjonowanie położenia łopat wirnika. Celem zaawansowanej kontroli obciążenia jest nie tylko jak najbardziej równomierne rozłożenie obciążenia układu napędowego, ale także wczesne wykrycie wszelkich stanów awaryjnych w celu zmniejszenia zużycia, poprawy wydajności i zapobiegania uszkodzeniom. Działa to tylko wtedy, gdy czujniki (zwłaszcza anemometry i enkodery) jako podstawa inteligentnego systemu sterowania podają prawidłowe wartości, a na ich podstawie elementy wykonawcze równie niezawodnie wykonują swoje funkcje. Jest to jedyny sposób na trwałe zwiększenie wydajności i bezpieczeństwa nowoczesnych turbin wiatrowych. Na stronie Safety Integrity Level dlatego też reguluje również wymagania dla poszczególnych komponentów, w szczególności Ochrona przed korozją, zużyciem i usterkami. Czujniki powinny więc być również w stanie przeprowadzać niezależną autodiagnozę, z wyprzedzeniem wykrywać potencjalne usterki i bezzwłocznie przekazywać je do centrów sterowania i monitoringu. A ponieważ przesyłanie energii, jak również sygnałów i danych w turbinach wiatrowych jest prawie zawsze pomiędzy obracającymi się (Rotor) oraz elementy statyczne (Stator) (pomiędzy anemometrem, generatorem, wałem napędowym, pierścieniem obrotowym wieży, piastą wirnika i silnikiem podziałowym), wynoszą Pierścienie ślizgowe są tu niezbędne przy przesyłaniu energii, danych i sygnałów..

Szczególnie (ale nie tylko) z Obiekty morskie jest niezawodny i Monitorowanie oparte na danych obsługi na odległość ma kluczowe znaczenie, ponieważ prace konserwacyjne są jeszcze bardziej złożone i muszą być planowane na dłużej. Jeśli więc dojdzie do awarii lub usterki wody, wydajność lub kompletne wytwarzanie energii przez elektrownię trwa czasem znacznie dłużej niż w przypadku lądowych elektrowni wiatrowych.

I nie tylko dyskusja o 10H-Rozporządzenie w Bawarii pokazuje, jak ważne jest Produkcja energii na morzu będzie kontynuowana w przyszłości, aby opanować transformację energetyczną z pomocą energii wiatrowej. Tymczasem pojedyncza morska turbina produkuje tyle energii, co kiedyś całe farmy wiatrowe. Ale nawet na lądzie turbiny wiatrowe są dziś istnymi procą danych, które można wykorzystać w – w niektórych przypadkach – odległych o kilometry miejscach Centra monitorowania i kontroli muszą być ocenione. Dlatego w dzisiejszych czasach już nie tylko pierścienie ślizgowe do przenoszenia napędu lub hybrydowe systemy hydrauliczno-pneumatyczno-elektryczne wymagają złączy obrotowych, ale pierścienie ślizgowe w turbinach wiatrowych również muszą być Coraz więcej danych i to coraz szybciej. Nowoczesne pierścienie ślizgowe z włókna szklanego (Fibre optic rotary joints) z włóknami optycznymi ma tu szczególne znaczenie.

Offshore oferuje więcej mocy, ale także więcej wyzwań

Na stronie pierwsza morska farma wiatrowa na świecie, 1991 r. przed Vindeby została podłączona do sieci w Danii, wyprodukowała ok 0,45 Moc w megawatach. Pierwsza w Niemczech morska farma wiatrowa (Alpha Ventus) ruszyła dopiero 2009 do sieci i był w tym czasie 5 Turbiny megawatowe wyposażony. 2022 pierwszy prototyp najpotężniejszej turbiny wiatrowej na świecie – MySE 16.0-242 z Chin – zostanie zbudowany, co jest już 16 Megawat generowana jest moc. Jedna turbina wytwarza w ten sposób ok 35 razy więcej energii, aly cała pierwsza farma wiatrowa na świecie. Ta turbina wiatrowa chińskiej firmy MingYang Smart Energy jest również specjalnie zaprojektowana do użytku na morzu.

Ponieważ na wodzie jest nie tylko znacznie więcej miejsca do dyspozycji, ale także Prędkość wiatru jest większa, a wiatr wieje bardziej stabilnie niż na lądzie. Poza tym Ochrona antykorozyjna przed słoną wodą Jednak również turbiny morskie muszą sprostać szczególnym wyzwaniom wynikającym właśnie z tych zalet. Przede wszystkim sterowanie i monitorowanie prędkości, śledzenie wiatru i kąty nachylenia muszą działać niezawodnie z odległości, aby móc reagować na bardziej dynamiczne warunki wiatrowe. Ponieważ Czas i koszty prac konserwacyjnych – które i tak nie są łatwe na lądzie – w przypadku instalacji morskich ponownie drastycznie wzrastają.

Niezawodny i mało zużywający się Transmisja danych za pomocą światłowodów ma kluczowe znaczenie. Wiele z tych ważnych danych jest przekazywanych pomiędzy częściami stacjonarnymi i obrotowymi, na przykład z Anemometr do silników skokowych do Ograniczenie mocy, lub do Pierścień obrotowy wieży (YAW-Control) do Śledzenie wiatru gondoli. Ważny jest również monitoring układu napędowego i generatorów, zwłaszcza przy bardzo wysokich i niskich prędkościach wiatru, Aby nie dopuścić do uszkodzenia elektrowni i spadku produkcji energii do zera.. I zawsze, gdy sygnały, energia i dane muszą być przesyłane między wirnikiem a stojanem, istnieją Wymagane są pierścienie ślizgowe.

Częste źródło błędów: Nieprawidłowa transmisja danych dla regulacji skoku

Nowoczesne turbiny wiatrowe muszą spełniać coraz wyższe wymagania w zakresie bezpieczeństwa, wydajności i niezawodności. Wymaga to również przesyłania coraz większych ilości danych w coraz krótszym czasie. Do najważniejsze dane dla łagodnego, a zarazem efektywnego sterowania i wytwarzania energii przez turbinę wiatrową obejmują te z anemometru, na których opiera się sterowanie skokiem poszczególnych łopat wirnika (prędkość przepływu, kierunek wiatru, wilgotność, temperatura, punkt rosy itp.) Sterowane silniki pitch niezależnie ustawiają poszczególne tzw. “łopaty” tak, aby wiatr jak najlepiej obracał piastę wirnika.

Regulacja skoku jest używana do krawędzie czołowe łopatek wirnika w strumieniu wejściowym obrócony. Nazywa się to również Pozycja flagi to termin, który został użyty. Zmniejsza to siły nośne oraz prędkość lub moc, co chroni przed uszkodzeniem układu napędowego przy dużych prędkościach wiatru i odciąża wirnik. Podobnie Kąt nachylenia 90 ale także do wykorzystania, gdy Bardzo lekki wiatr wieje, a turbina nie pracuje, ponieważ wał wirnika nie może być napędzany. Przy optymalnej prędkości wiatru (mówi się tu o prędkości od 2,5 metra do 12 metrów na sekundę) to Kąt nachylenia 0°. Odpowiada to zatem najlepszej pozycji roboczej dla optymalnego pozyskiwania energii wiatru przez łopaty wirnika. W przypadku zwiększenia kąta nachylenia zmniejsza się moc, co może być konieczne przy dużych prędkościach wiatru. Ze strony Duża prędkość wiatru 25 metrów na sekundę regulacja skoku nie jest już pomocna. Tutaj system musi się niezawodnie wyłączyć, aby wał wirnika nie obracał się zbyt szybko.

Również tzw. YAW-Control (Regulacja odchylenia / yaw control) obrotu wieży opiera się na danych z anemometru. Umożliwia śledzenie wiatru w całej gondoli turbiny wiatrowej w celu kontynuowania wytwarzania energii nawet przy zmianie kierunku wiatru.

Wszystkie te dane są często wykorzystywane przez Pneumatyczne plynne pierscienie slizgowe dla zasilania, danych, sygnałów hydraulicznych i/lub pneumatycznych tylko w jednym elemencie przesyłane. W obrębie samej turbiny wiatrowej może to być również wystarczające. Na przykład, komponent może przekazywać wytworzoną energię, przejście Płyn hydrauliczny do silników skokowych, i Wyciek recyrkulacji oleju i łączą transmisję magistrali polowych, sygnałów wideo i sterujących lub sieci Ethernet.

Transmisja danych przez pierścienie ślizgowe z wykorzystaniem włókien optycznych

Problem: Podzespoły ulegają zużyciu i dlatego z czasem Niepewna transmisja danych co może prowadzić do Wadliwa kontrola skoku lub kontrola YAW może prowadzić do. Dzieje się tak dlatego, że przy zwykłych pierścieniach ślizgowych szczotka ociera się o pierścień, co prowadzi do jego zużycia. Ponadto dane muszą być przekazywane w czasie rzeczywistym i to nie tylko w obrębie samej turbiny, ale także z turbiny wiatrowej do centrum sterowania. Stale, w coraz większych ilościach, dokładnie i bez opóźnień. Transmisja danych przez miedź nie jest w stanie tego zrobić. Dlatego sensownym rozwiązaniem jest użycie Realizować transmisję danych nowoczesnych turbin wiatrowych niezależnie od transmisji mediów i innych transmisji mocy i sygnałów. Również fakt, że zapotrzebowanie dotyczące SIL 4 Kategoria w stosunku do SIL 3 Kategoria (IEC 61508 lub PL e do EN ISO 13849-1 / Dyrektywa w sprawie maszyn 2006/42/EG) dla turbin wiatrowych jest coraz większa, Zwiększa przydatność pierścieni ślizgowych z włókna szklanego w sektorze energetyki wiatrowej.

Światłowodowe pierścienie ślizgowe z włóknami optycznymi (więc światłowody) mają swoją siłę w przekazywaniu ważnych sygnałów w miejscach, gdzie przewody przewodzące prąd stanowią potencjalne zagrożenie. Dlatego też światłowodowy pierścień ślizgowy jest szczególnie popularny w awionice i zastosowaniach żeglarskich. Ale są one również stosowane tam, gdzie ważna jest niezawodna i mało zużywająca się przekładnia. Ponieważ Transmisja danych odbywa się bezdotykowo, bez szczotki. Dzięki temu pierścienie ślizgowe z włókna szklanego są znacznie mniej narażone na zużycie niż elektryczne lub hybrydowe złącza obrotowe.  Są też znacznie lżejsze i mniejsze od pierścieni ślizgowych wykonanych z miedzi. A każdy inżynier i operator farmy wiatrowej wie, jak Decydująca oszczędność wagi i miejsca dla turbin wiatrowych jest.

Niezawodnie przekazują one sygnały danych, nie absorbując zmiennych zakłóceń i nie stając się same w sobie zagrożeniem z powodu przestarzałości. Mimo to każdy światłowodowy pierścień ślizgowy RotarX jest trwale zamknięty. Obudowa spełnia wymogi klasy ochrony IP51. Wyższe klasy ochrony (do IP69)na żądanie dostępne. Solidny Obudowa aluminiowa sprawia, że transformator światłowodowy jest wystarczająco niewrażliwy na uderzenia światła, korozję lub agresywne środowisko. Oznacza to, że pierścień ślizgowy może być bez wahania używany przez wiele lat w ekstremalnych warunkach.

Szczególnie do zastosowania w Sektor offshore oferujemy również pierścienie ślizgowe Klasa ochrony przed korozją C4H, dzięki czemu pierścienie ślizgowe są również niewrażliwe na działanie słonej wody. Komponenty kategorii C4H są testowane w teście mgły solnej. 720 godzin ciągłego rozpylania soli fizjologicznej wyeksponowane. Ponadto, zamiast aluminium Obudowa z tworzywa sztucznego lub metalu szlachetnego pierścieni ślizgowych są stosowane. Dzięki temu mogą być specjalnie dostosowane do trudnych i mokrych środowisk, co jest szczególnie ważne dla FORJs (Fibre optic rotary joints) w ramach Kontrola skoku jest ważne.

Są one zaprojektowane na okres eksploatacji wynoszący co najmniej 200.000.000 Milion obrotów i do 5 mld wyrównane (z prędkością do 1.000 obr.) oraz dla zakresów temperatur od -30°C do +80°C odpowiedni. Włókna optyczne są chronione i zarówno ich długość, jak i złącza mogą być elastycznie zmieniane zgodnie z wymaganiami klienta. Do wyboru są również włókna jednomodowe lub wielomodowe do transmisji jedno- lub wielokanałowej. Dostosowane do potrzeb i połączone Analogowe i cyfrowe wersje zasilania i sygnału są oczywiście możliwe.

Katalog produktów dla wszystkich pierścieni ślizgowych

Dowiedz się więcej o różnych pierścieniach ślizgowych w naszym aktualnym przeglądzie. Technika napędowa do kompleksowych zastosowań przemysłowych i zastosowań związanych z bezpieczeństwem stanowi rdzeń naszego asortymentu produktów. Wszystkie produkty mogą być indywidualnie dopasowane do zastosowań, aby zaoferować Państwu wartość dodaną. Premium engineering - to nasze motto w odniesieniu do każdego produkowanego przez nas wyrobu. Chcielibyśmy Państwa o tym przekonać.

Czy masz pytania lub chciałbyś uzyskać poradę?

Chętnie odpowiemy na wszelkie pytania i czekamy na kontakt z Państwem.

Można się z nami skontaktować od poniedziałku do piątku w godzinach od 8 do 17.

CZEKAMY NA TWOJĄ WIADOMOŚĆ

KONTAKT

B-COMMAND GmbH
Grützmühlenweg 46
DE - 22339 Hamburg

info(at)b-command.com