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电缆缠绕在塔架上的解决办法

2012-07-30 16:52
冷血の爱
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  起初,似乎没有人意识到 这是个问题,从而很少被重视。电缆缠紧在塔架上面,经常被拉断,肯定是不行的。那些时候采取的措施几近应付,难以理解的是,直到现在仍然被广泛地沿用着。比如:在尾舵的连杆上,拴着1根铁丝或者像球阀的手柄与阀体上的限位挡块一样,只是把这个挡块放在塔架和风车连接的地方。

  早期的风力发电机,功率普遍不大,就算使用电刷滑环,也不存在任何问题。如今的风力发电机动辄兆瓦级的还要并网,主要依赖于来自国外的解缆技术。

  所谓的解缆技术或曰解缆系统,利用盘成一圈又一圈的环形电缆,可以让风车绕着塔筒旋转5圈。从中间位置算起,不论风车右转两圈半还是左转两圈半,都会因为到达极限位置需要返回。向中间位置返回的这个过程,自然是停止发电的。更加可怕的还在后面:一个风电场的风向往往是相同的,很多个风机的起起停停,对电网的冲击可想而知,自身也变得不耐用起来。www.

  解缆技术必须和偏航系统配套应用,也就注定了它只能用于大型机而难以应用在中小型风力发电机的上面。

  解缆技术需要使用的编码器和控制器等等,其核心技术亦不在我们掌握。既是引进技术就要受制于此,除了用起来并不便宜,更不能指望在促进产业的发展上有任何贡献。从前的问题没有从根本上得到解决,相反,情况更加糟糕了。难道说大型的风力发电机就只能间歇地工作,起起停停吗?

  如果不放弃解缆技术,那么很遗憾,答案是肯定的,大型风力发电机将不会具有连续工作的可能性。中国网

  电缆缠绕这个问题,一直没有被很好地解决,真的非常复杂吗?仔细想一想,叶片围绕主轴旋转,主轴围绕塔架旋转,传动关系相对固定,并不存在变化。早在2004年,我为一家远离电网的无电地区用户,制作风力发电机的时候,由于彼此还是亲戚关系,在经过几次交谈和讨论后,得到了充分的支持,包括经济上的。打这个时候起,开始严肃地对待电缆缠绕问题。

  当时抱定的主要想法之一,就是把发电机从风车里面挪出来。发电机安装在随风摆动的风车里面,将无法回避电缆同塔架的缠绕。如果发电机可以固定在塔架上或者地面,不再随风摆动,则不存在电缆的缠绕问题,甚至连电缆也可以很方便地固定安装起来,整个电力输送部分,将不存在活动的链接电缆!

  经过反复的推敲和改进之后, 终于形成了简单实用而又能把问题解决的方案。参考200720115999号专利《一种风力发电机的传动装置》原来方法并不是特别复杂。叶轮主轴通过伞形齿轮,改变力的传递方向,变成垂直安装的传动轴旋转,再由传动轴带动发电机。通过传动轴把发电机和叶轮主轴链接起来,使水平轴的主流风力发电机,实现了连续对风工作。

  更为可喜的是,这种方案的兼容性很强,与解缆技术和偏航技术等大部分主流技术均能够很好地配套,搭配灵活并且使风力发电机具有连续不间断工作的可能。今年的国际风力发电展览会盛况空前,当属历届最大。

  我们今日之创新our innovation today,世界明日之主流world‘s mainstream tomorrow.在这次盛会上,华北电力大学的项目负责教授与我聊得颇为投缘。

  如果风车的主要结构需要大规模的改动,最后遇到生产关系调整的时候,可能会要有一个过程,但总比跟在别人家的后面强。我们达成的共识:这应该是一个立足于公益性的开放专利,任何人仿制或者用于商业化用途,都不需要缴纳任何费用,甚至连招呼都不用打。除非有人觉得解决电缆缠绕问题很重要,并且需要专利权时,才可以给我写信联系。我又补充说:如果朋友们在制作的时候,有需要我的地方,我将义不容辞。作为爱好,非常乐于干这方面的事;

  《中国风电资讯》2010年10期36页《大型风电机组投资价值不高五大成因之技术解析篇》中的第3部分【故障多成因的技术解析】,在最后指出“与偏航系统携带电线电缆旋转的对风方式也是造成故障多的诱因” 第四部分【功能少成因的技术解析】在最后也指出“而其庞大的多发电机系统必须设置在地面”。

  多极永磁发电机不用增速齿轮箱,由叶轮主轴直驱,大有引领未来技术发展方向的趋势。由于多极的永磁发电机直径很大。如西门子SWT-3.6-107风机中的发电机,功率3.6MW,其外径长达5.5米,厚度2.5米重量70多吨。为容纳此巨物,机舱更加庞大。如果应用前面提到的方案,通过使用传动轴的办法,把发电机从机舱里挪出来,安装在塔筒上或者干脆布置在塔筒以下,就算是更加大型的发电机,如182极以上,每分钟低于10转的多极永磁发电机,也无需考虑安装空间问题和重量问题,对塔筒受力情况的改善,同样积蓄了有利因素。使电缆缠绕不再成为问题的这种革命性技术,最终将使大型的风机,能够做到连续地运行。

  三维动画设计在风机结构的描绘上,真是快速直观。这次遇到的专业人员,将我的意图跃然于屏幕之上,只要十几分钟功夫,图像的任意翻转之下,各个部位的传动关系与零件的结合情况,一目了然。娴熟的计算机操作手法和速度给我留下特别深刻的印象,如非亲身体会,真是难以想象。

  不向问题妥协,突破这一难题而前进。在机舱空间利用上面,遇到的却是真正的挑战。

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