SNF-0430系列導電滑環(huán)在小型風(fēng)電設備中應用說(shuō)明

1989-04-07

在風(fēng)電行業(yè)，小型風(fēng)力發(fā)電機在城市化新能源進(jìn)程中起到的作用越來(lái)越大，因此這2年，小型風(fēng)電滑環(huán)的需求量越來(lái)越大，回轉體使風(fēng)力機的主體可以繞塔架垂直軸在360度水平方向自由轉動(dòng)的機構?；剞D體和尾翼是實(shí)現風(fēng)輪調向、對風(fēng)的必要部件尾翼：尾翼由銷(xiāo)軸、尾翼桿和尾翼板組成。先驅者們在多大程度上解決了困擾今天設計師的諸多問(wèn)題，對此作出正確的估計是有益的。

在這些問(wèn)題中，最大的要數能量供給的可變性。普通的蒸汽渦輪機發(fā)電廠(chǎng)都用四個(gè)重要的機制來(lái)調節發(fā)電機的速度和電力輸出：產(chǎn)生蒸汽的初級能耗速率；尾翼對風(fēng)輪起到調向和調速的作用。塔架：塔架由塔管（上、中、下三段）、底板、拉線(xiàn)和緊固組件構成。

塔架將風(fēng)力機主體支撐在一定高度的空中，向渦輪機輸送蒸汽的速率；發(fā)電機的電激勵水平；轉子負載角的變化。這樣的發(fā)電機是同步發(fā)電機，其中轉子與電網(wǎng)頻率的整倍數同步并以這一整倍數頻率旋轉。改變轉子相對于零相位差“空載”位置的角度，就可以增加或減少送至電網(wǎng)或從電網(wǎng)獲得的電能，使風(fēng)輪捕捉足夠的風(fēng)能。

從而分別使發(fā)電機或電動(dòng)機運行。在典型的發(fā)電機運行中，轉子超前電網(wǎng)約30°。

由于電力輸出直接耦合到電網(wǎng)，強大的電網(wǎng)條件提供的發(fā)電機軸轉矩可控制其速度，保持小型風(fēng)電滑環(huán)恒定的電網(wǎng)頻率。定期檢查塔架拉線(xiàn)的張緊度，用調節螺栓使各拉線(xiàn)保持一致，并保持塔架垂直于地平面?；剞D體(風(fēng)力發(fā)電精密集電環(huán))：回轉體是風(fēng)力機關(guān)鍵部件風(fēng)輪、發(fā)電機和尾翼的載體，是一個(gè)安裝在塔架頂部的軸承結構。

理論表明，空氣密度已知時(shí)，可用的每平方米瓦特能量值隨氣流的三次方變化。因此，轉子性能對風(fēng)力渦輪發(fā)電機設計的每個(gè)方面都是至關(guān)重要的。至關(guān)重要的參數之一就是葉尖速度比，亦即輪葉葉尖速度與自由流動(dòng)空氣流速度之比。這一參數描述了轉子的功率系數，1919 年德國物理學(xué)家 Albert Betz 認為該系數不可能超過(guò) 0.593。

在實(shí)踐中，典型的轉子功率系數在葉尖速度比為 7 時(shí)很少超過(guò) 0.4（圖 1）。如果轉子速度固定不變，效率損失忽略不計，你就可用以下公式計算風(fēng)力渦輪發(fā)電機的功率輸出,一種限制功率獲取的方法是使轉子組件轉動(dòng)到不受風(fēng)吹的位子。

偏轉系統一般用于保持轉子迎著(zhù)風(fēng)向，它包括風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、一個(gè)電動(dòng)或液壓電動(dòng)機驅動(dòng)裝置、接口電路以及使發(fā)電機艙旋轉的齒輪與軸承。傳感器組件經(jīng)常位于發(fā)電機艙的后方，通常是一個(gè)導電滑環(huán)帶風(fēng)向標的三環(huán)風(fēng)速計。

一些風(fēng)力機的回轉體和發(fā)電機是做成一體的。風(fēng)速隨高度的增加而增加；在風(fēng)速上有少量的增加，會(huì )導致在功率上有大量的增加。為減少障礙物的影響，需要高的塔架。(turbulence)可以要求塔架根據實(shí)際情況變動(dòng)其高度。其它技術(shù)包括超聲設備，如 Vestas公司 V90-3.0MW 上使用的一對超聲裝置。實(shí)際上，轉子后面的風(fēng)速略低于真實(shí)的風(fēng)速，這是由于旋轉翼片的局部低壓效應所造成的。雖然這一差異不很重要，但特性化可以補償這樣的誤差。然而，由于經(jīng)驗表明采用偏轉系統的速度控制的結果并不好，所以一般設計要么保持迎風(fēng)的最大功率位置，要么將發(fā)電機艙轉到最小風(fēng)能方向以實(shí)現停機。這樣對于一般的發(fā)電設備來(lái)說(shuō)，是非常難控制的。

國內導電滑環(huán)廠(chǎng)家排名（主要滑環(huán)公司排名情況）