Guia de engenharia / Seleção do acionamento de orientação da nacele
Guia de seleção do acionamento de orientação da nacele de turbinas eólicas
Selecione um acionamento de orientação da nacele para turbina eólica avaliando em conjunto as exigências mecânicas, os requisitos de movimentação e as interfaces de controle. Este guia ajuda compradores de turbinas e equipes de integração a preparar as informações necessárias para uma análise de engenharia específica do modelo.
Defina o regime de serviço antes de comparar o acionamento.
A potência nominal da turbina identifica a classe de potência elétrica de saída. A seleção do acionamento de orientação da nacele exige uma descrição separada do movimento da nacele, das cargas na interface girante e das condições em que o acionamento opera.
01 / Escopo de fornecimento
Comece com a turbina e o escopo de fornecimento.
Uma consulta sobre uma turbina completa e uma consulta sobre um componente de reposição exigem informações diferentes.
Para uma nova turbina, comece com o modelo, o local e a aplicação elétrica pretendida. Solicite ao fornecedor que identifique o arranjo de orientação da nacele e os documentos que abrangem sua instalação e operação. Isso relaciona a especificação do acionamento ao equipamento que você receberá.
Para uma máquina existente, forneça o fabricante, o modelo, a identificação de série e a revisão pertinente do desenho. Inclua o motivo da substituição e quaisquer registros disponíveis de falhas ou inspeções. O nome de um componente, por si só, é insuficiente para estabelecer a intercambiabilidade.
A linha atual da MARSTON compreende FD5-5KW, FD7.5-10KW, FD10-20KW, FD12-30KW e FD14-50KW, todos com orientação elétrica da nacele. O fornecimento separado de um acionamento ou de uma coroa de orientação da nacele requer confirmação para a consulta. Consulte a visão geral do sistema de orientação elétrica da nacele para as funções do acionamento, do controle e da interface rotativa.
Turbina nova
Identifique o modelo, a aplicação e o pacote de equipamentos.
Equipamentos existentes
Forneça informações de identificação da máquina, desenhos e a necessidade de substituição.
02 / Torque e velocidade.
Revise o torque de acionamento e a velocidade de movimento.
A potência do motor, o torque de saída do acionamento e a velocidade de rotação da nacele descrevem diferentes aspectos do regime de operação.
Uma proposta de acionamento deve distinguir o torque disponível durante o movimento dos limites aplicáveis às condições de pico ou de repouso. Identifique o ponto em que cada valor de torque é especificado: eixo do motor, saída da caixa de engrenagens ou interface da nacele. Compare os valores somente quando suas condições operacionais e seus limites de medição coincidirem.
Estabeleça a velocidade de giro necessária da nacele juntamente com a velocidade do motor e a redução mecânica total. Quando um pinhão engrenar com uma coroa, inclua esse estágio na análise da transmissão. Solicite as premissas de regime de serviço e as informações de carga usadas para selecionar o acionamento.
Para a compra de uma turbina MARSTON, solicite a especificação aplicável ao modelo selecionado. Os valores nominais finais do motor, as relações de transmissão e as velocidades de orientação da nacele devem ser estabelecidos na proposta técnica.
Um valor nominal de torque definido
Compare no mesmo ponto de saída e sob a mesma condição de operação.
Um regime de movimentação definido
Analise a velocidade de giro e as premissas por trás da seleção do acionamento.
03 / Ajuste mecânico
Compatibilize as interfaces de montagem e de rotação.
O desenho do conjunto relaciona o acionamento à nacele, ao suporte rotativo e à estrutura do topo da torre.
Verifique a geometria de montagem, os elementos de encaixe-guia ou centralização, a disposição das fixações e o espaço disponível em relação ao desenho de montagem. Para uma interface com engrenagens, identifique a geometria dos dentes do pinhão e da coroa e o engrenamento necessário entre eles. Essas verificações fazem parte da confirmação de que os componentes propostos podem ser montados em conjunto.
O suporte giratório precisa de sua própria análise de cargas, incluindo cargas axiais e radiais e momentos de tombamento. A instalação e a manutenção do acesso aos elementos de fixação devem ser consideradas ao analisar o arranjo. O torque de acionamento, por si só, não determina a capacidade de carga do conjunto completo no topo da torre.
Use o desenho para identificar o componente descrito como aro de orientação da nacele. Confirme se a consulta se refere a um anel dentado, a um componente de rolamento ou a outra interface em forma de anel. A visão geral explica terminologia de acionamento, coroa e rolamento de orientação da nacele.
Compatibilidade da interface
Os desenhos identificam a montagem, o engrenamento dos dentes e o espaço de instalação.
Caminho de transmissão de cargas do conjunto
Revise a estrutura de suporte rotativo e o sistema de montagem, além do sistema de acionamento.
04 / Interface de controle
Defina a alimentação elétrica e as permissões de operação.
Um acionamento mecânico adequado também precisa de uma interface elétrica e de controle compatível.
Registre a fonte de alimentação proposta para o controle, a conexão do motor e a interface de comando. Identifique qual dispositivo emite comandos de movimento e qual realimentação o equipamento fornecido disponibiliza. Solicite a descrição da interface elétrica e as responsabilidades atribuídas a cada controlador.
Para a análise operacional, especifique quais condições permitem o movimento de orientação da nacele, como uma correção é interrompida e como uma falha é comunicada. Confirme a resposta prevista à perda de um sinal necessário ou da alimentação de controle. Quando forem necessários comandos do operador, estabeleça suas permissões e sua relação com a operação normal.
O FD14-50KW atual utiliza orientação da nacele por motor elétrico com frenagem hidráulica a disco. O freio do rotor e o acionamento de orientação da nacele têm funções distintas; analise sua coordenação operacional usando a documentação aplicável. Consulte a página sobre o sistema de controle para turbinas eólicas. Página sobre as responsabilidades mais amplas em relação ao equipamento.
Informações elétricas.
Requisitos de alimentação, conexões do motor e interfaces de comando ou realimentação.
Informações de operação
Autorizações de movimento, condições de parada e respostas a falhas.
05 / Local e assistência
Inclua as condições do local e o acesso para manutenção.
A consulta técnica deve descrever o ambiente em que o equipamento irá operar.
Forneça as condições ambientais esperadas, a exposição à umidade ou ao sal, o local de instalação e as restrições de acesso. Solicite ao fornecedor que identifique os requisitos de temperatura, proteção e corrosão atendidos pelos equipamentos propostos. A adequação ambiental deve ser confirmada para o conjunto efetivamente fornecido.
Solicite as instruções de manutenção para o conjunto selecionado. Garanta acesso ao acionamento, ao suporte girante, aos fixadores e às conexões elétricas. Inclua o encaminhamento dos cabos e quaisquer medidas de gerenciamento da rotação na análise da instalação. Os intervalos de manutenção, as especificações de lubrificantes e os valores de aperto devem constar das instruções aplicáveis ao equipamento.
A orientação elétrica da nacele é uma parte da configuração da turbina. Compare a instalação completa usando as informações de vento disponíveis e o uso pretendido conectada à rede ou fora da rede aplicação. O guia de orientação elétrica versus orientação passiva da nacele discute as duas abordagens operacionais.
Ambiente
Descreva as condições de temperatura, a exposição à umidade ou sal, e as restrições de acesso.
Planejamento de serviços
Solicite instruções específicas para o modelo e confirme o acesso antes da instalação.
06 / Documentos de RFQ
Transforme a lista de verificação em um pedido técnico.
Uma consulta clara ajuda a identificar informações faltantes antes de comparar orçamentos.
Para uma turbina completa, forneça o modelo preferido ou a faixa de potência necessária, informações sobre o local, requisitos para a torre e a conexão elétrica desejada. Especifique os equipamentos desejados e os documentos necessários para a revisão do projeto.
Para trabalhos de integração ou substituição, acrescente o desenho de montagem, a identificação do acionamento existente, as informações disponíveis sobre cargas, os requisitos de alimentação e a descrição da interface de controle. Indique explicitamente os itens indisponíveis para que a análise possa estabelecer o que exige investigação adicional. Defina de comum acordo o escopo de fornecimento e as revisões dos documentos na cotação técnica.
Referências gerais: Exemplos de valores nominais e interfaces de acionamentos da Liebherr, Orientações da Liebherr para seleção de acionamentos de turbinas eólicas e o Guia de engenharia de rolamentos de giro da Kaydon, hospedado pela SKF. Eles fornecem contexto do setor; as especificações da MARSTON exigem os documentos do modelo selecionado.
Outros guias de projeto: Consumo de potência do sistema de orientação da nacele e contabilização da energia líquida da turbina eólica.
Outros guias de projeto: Direção do vento, orientação da nacele e convenções de ângulo de yaw.
Revise os conceitos gerais de Ponto de referência e erro de feedback., Conceitos de PI e PID., e saturação e anti-windup. Estes guias não estabelecem o algoritmo implementado por um controlador específico de orientação da nacele.
Consulte os conceitos de passo das pás e orientação, folga do mecanismo de orientação da nacele e banda morta de controle e torção dos cabos durante a orientação da nacele e interfaces rotativas Ao documentar as interfaces de controle e de rotação.
Revisão de compra.
Modelo, local, escopo de fornecimento e documentação exigida para o projeto.
Revisão de integração.
Revisão de desenho, informações de carga, interfaces mecânicas e requisitos elétricos.
Lista de verificação para seleção do acionamento de orientação da nacele.
Use estes oito itens para comparar as propostas técnicas e identificar as informações ainda necessárias para a turbina selecionada.
| Item de análise | Informações para confirmar. | Finalidade |
|---|---|---|
| Identificação dos equipamentos | Modelo, configuração e revisão do desenho | Relacione cada especificação ao equipamento que está sendo cotado. |
| Torque de acionamento | Local da saída, valor nominal de operação e limites de pico | Compare os valores de torque com definições e premissas de uso correspondentes. |
| Velocidade de movimento | Velocidade necessária da nacele e redução total | Estabeleça o regime de movimento e a configuração da transmissão. |
| Montagem e interface com o anel | Dimensões de montagem, fixação e geometria dos dentes, quando aplicável | Verifique se a montagem proposta encaixa. |
| Cargas de suporte rotativo | Cargas axiais e radiais, momentos de tombamento e casos de carga | Analise o caminho de transmissão de cargas pelo suporte e pela fixação. |
| Alimentação elétrica e comandos | Alimentação de controle, conexão do motor e interfaces de comando/feedback. | Defina a compatibilidade elétrica e as responsabilidades relativas aos equipamentos. |
| Condições de operação | Permissões de movimento, parada e respostas a falhas | Revise o comportamento do controle para a aplicação pretendida. |
| Local e documentação | Ambiente, acesso, instruções de serviço e documentos fornecidos. | Confirme a adequação ao projeto e o escopo da cotação. |
Perguntas antes de especificar um acionamento de orientação da nacele.
É possível selecionar um acionamento de orientação da nacele apenas com base na potência nominal da turbina?
A potência nominal identifica a classe de potência de saída da turbina. A seleção do acionamento também exige o regime de serviço mecânico, os requisitos de movimento e as interfaces da configuração selecionada. Solicite as informações do acionamento específicas do modelo.
A potência do motor é igual ao torque de saída do acionamento de orientação da nacele?
Não. A potência do motor e o torque de saída são grandezas diferentes. Uma proposta deve identificar o ponto de saída do torque, a velocidade e as condições operacionais para que o acionamento possa ser avaliado para o regime de serviço pretendido.
É possível substituir um acionamento de orientação da nacele por outro com um valor nominal de motor semelhante?
Uma potência nominal semelhante do motor não comprova compatibilidade. Analise a configuração mecânica, as interfaces elétricas, a operação do controle e os limites do regime de operação usando os desenhos e as especificações aplicáveis.
Quais informações são necessárias para uma consulta sobre uma coroa de orientação da nacele?
Forneça a identificação do componente e a revisão do desenho, as dimensões de montagem e as interfaces pertinentes de engrenamento ou deslizamento. Os requisitos de carga e de material devem ser incluídos quando disponíveis. O fornecimento separado do componente requer confirmação.
O sistema de frenagem do FD14-50KW se aplica a todos os modelos?
A configuração atual e confirmada do FD14-50KW utiliza freios de disco hidráulicos, com um sistema de bomba compacto acionado por um atuador linear elétrico. Outros modelos precisam de suas próprias especificações de freio.
O que devo enviar para obter uma cotação de uma turbina completa?
Envie o modelo preferido ou a classe de potência, informações sobre o vento no local, condições ambientais, necessidades da torre e a conexão desejada, seja ela para uma rede ou fora de rede. Identifique os equipamentos e a documentação necessários.
Cotação técnica
Elabore uma consulta de engenharia clara.
Informe o modelo da turbina, as condições do local e o escopo dos equipamentos pretendidos. Para o trabalho de integração, inclua os desenhos de montagem e as informações sobre carga e interface disponíveis. Podemos então determinar quais especificações e documentos precisam ser revisados.