Энергия ветра стала краеугольным камнем глобального сочетания возобновляемых источников энергии, с турбинами мощностью в несколько мегаватт и диаметром ротора более 150 метров. Inside every wind turbine nacelle sits a generator—often a doubly-fed induction generator (DFIG) or a direct-drive permanent magnet synchronous generator—whose stator is a monument of electromechanical engineeringНамотка статора для этих массивных генераторов представляет собой грозную задачу в производстве, требующую тяжелых статорных намотных машин, способных обрабатывать крупные поперечные медные проводники,многотонные стволы ядраВ этой статье мы рассмотрим, как оборудование для намотки статоров ветровых турбин обеспечивает безупречную работу этих гигантов экологически чистой энергии на протяжении десятилетий.
В отличие от небольших двигателей, статоры генераторов ветровых турбин используют сформированные катушки или прутки Робеля, сделанные из нескольких нитей прямоугольного медного проводника, изолированных лентами на основе слюды и смолой.Однако, в некоторых генераторах среднего класса и DFIG все еще распространены случайные обмотки с использованием круглых или прямоугольных магнитных проводов.Статор обмотка для этих приложений является специально построенный портальный стиль или вращающийся система поворотного стола, который вставляет предварительно сформированные катушки, или закручивает их прямо в ядра.
Для прямого вставления катушки машина использует гидравлические или сервоэлектрические приводы для толкания катушек в слоты статора.и обмотка машина тщательно направляет ноги катушки на место, не повреждая изоляциюЗатем клинки вводятся, чтобы закрепить катушки.современные статорные обмотные машины используют преобразователи давления и лазерное выравнивание для обеспечения правильного размещения катушекНе полностью вставленная катушка приводит к появлению воздушных карманов, частичному разряду и возможному отказу изоляции - неприемлемый риск в нацеле на высоте 100 метров.
Для непрерывного намотки проволоки в статор, машина может использовать большую вращающуюся руку, которая питает проволоку, как статор индексируется.Статорная обмотка должна иметь массивную, жесткая основа и высокоточные подшипники, которые могут плавно вращать заготовку.Напряжение обмотки для тяжелого провода должна быть достаточно высокой, чтобы произвести плотную катушку, но точно контролируется, чтобы избежать изоляции нагрузки.
Генераторы ветровых турбин работают при среднем напряжении (обычно от 690 до 3300 В), а системы, подключенные к сети, подвержены пикам напряжения от переключения преобразователя и ударов молнии.Нельзя преувеличивать роль статорной обмотки в сохранении целостности изоляцииНа протяжении всего процесса намотки необходимо избегать любых вырезов, сдвигов или сдвигов в изоляции поворота.применение низковольтного течения постоянного тока во время намотки для обнаружения любого нарушения в момент его возникновенияПри обнаружении неисправности машина немедленно останавливается, что позволяет оператору намотки отремонтировать изоляцию до полного вставления катушки.
Формирование концовых обмоток и привязка катушек к опорному кольцу также являются важными шагами.Современные намотные машины включают в себя автоматизированные станции навязки, которые используют полиэстер или стекловолокно для плотного связывания расширений катушекЭти силы могут быть огромными во время сбоев сетки, поэтому схема и напряжение шнура тщательно контролируются.
В приложениях морского ветра, генераторы ПМ с прямым приводом предпочтительны из-за их низкого содержания, поскольку они устраняют коробку передач.Их статоры имеют очень большой диаметр (несколько метров) и высокое количество полюсовНамотка статора для генератора ПМ с прямым приводом часто включает намотку отдельных, сегментированных зубов с помощью игловой намотки, а затем сборку зубов в кольцо.Этот сегментированный подход позволяет заполнить высокий слот и облегчить обработкуСтаторная обмотка, используемая для каждого сегмента, представляет собой специализированную обмотку иглы, которая может вмещать длину зуба более метра, с проволокой, которая точно телескопирует и оттягивает.Машина гарантирует, что каждый массивный зуб получает одинаковое натяжение размещения, что имеет решающее значение для магнитного баланса генератора.
Ручная намотка больших катушек статора является эргономически опасной и непоследовательной.изоляция подстрижкиСовместные роботы (коботы) все чаще работают рядом с этими машинами, выполняя такие задачи, как руководство проводами и обработка материалов.Системы управления машиной включают в себя блокировки безопасности и световые занавески для защиты операторов от движущихся частей, отвечающие строгим стандартам безопасности промышленного производства.
Тяжелая статорная обмотка для генераторов ветровых турбин сочетает грубую силу с тонкой точностью.и способствует безупречной работе ветровых турбин, которые должны генерировать электроэнергию в течение 20 лет и более с минимальным вмешательствомПоскольку ветряная энергетика продолжает свой экспоненциальный рост, машины, которые ветрят сердца этих генераторов, останутся важным звеном в цепочке устойчивой энергетики.обеспечение того, чтобы обещание чистой энергии выполнялось при каждом повороте лопастей.
