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JUMO測(cè)量控制儀表在風(fēng)能設(shè)備上的應(yīng)用

2009/6/30 9:53:00

受天氣影響的風(fēng)力無(wú)論在什么地方都存在，或強(qiáng)或弱，特別是在丘陵地區(qū)顯露著的高地，同時(shí)在海岸邊和高原湖泊邊也非常明顯。在大型發(fā)電廠(chǎng)（核能，油和天然氣發(fā)電廠(chǎng)）提供大量可供使用能源的同時(shí)風(fēng)能在未來(lái)可持續(xù)使用性及廣泛分布性方面占據(jù)著優(yōu)勢(shì)。

所有技術(shù)設(shè)備包括風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的設(shè)計(jì)都裝備測(cè)量及控制裝置（MSR）以保證一個(gè)近似于全自動(dòng)的運(yùn)行。如果出現(xiàn)故障，在陸地上可以相對(duì)簡(jiǎn)單的進(jìn)行服務(wù)，而對(duì)于海上設(shè)備維修就不可能這么簡(jiǎn)單了，船只只有在天氣條件可接受的情況下才能使用，這使得設(shè)備的維護(hù)需要安排長(zhǎng)周期的服務(wù)人員來(lái)進(jìn)行，因此風(fēng)力發(fā)電設(shè)備必須擁有全面的裝備，以保障數(shù)周長(zhǎng)時(shí)間的自動(dòng)運(yùn)行。

風(fēng)力發(fā)電設(shè)備上的測(cè)量控制裝置

在這里，有無(wú)數(shù)的參數(shù)與風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的運(yùn)行相關(guān)。為了設(shè)備能夠啟動(dòng)必須有一個(gè)微量的風(fēng)，風(fēng)速、風(fēng)向及與此相關(guān)的空氣壓力、空氣溫度和空氣濕度都是非常有效的測(cè)量值。對(duì)于后三個(gè)測(cè)量值在JUMO程序中均有傳感器可供不同的應(yīng)用。

當(dāng)風(fēng)能足夠高的時(shí)候帶有轉(zhuǎn)子的機(jī)艙作為迎風(fēng)轉(zhuǎn)子在風(fēng)中轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)葉片會(huì)通過(guò)傾斜度和仰角調(diào)整使處于一個(gè)最佳運(yùn)行角度，裝有JUMO生產(chǎn)的壓力和溫度液壓傳感器服務(wù)于定位傳感技術(shù)的液壓系統(tǒng)接管了這個(gè)任務(wù)。在天氣不利的情況下可能會(huì)出現(xiàn)葉片的凍結(jié)現(xiàn)象，它會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)中的不平衡和不對(duì)稱(chēng)的基礎(chǔ)負(fù)載，并因?yàn)閻毫拥臄_流造成產(chǎn)量的減少。

作為解決方案的有轉(zhuǎn)葉加熱系統(tǒng)，同樣也將在溫度方面進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)節(jié)。JUMO公司的表面安裝或插入式的熱阻傳感器滿(mǎn)足了溫度測(cè)量的要求。如果一切正常的話(huà)，壓力監(jiān)控的保險(xiǎn)及剎車(chē)系統(tǒng)將被解除，轉(zhuǎn)子將開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。

無(wú)變速箱系統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備

在無(wú)變速箱的系統(tǒng)中極靴座在轉(zhuǎn)子上，而定子是前面環(huán)型的機(jī)艙外殼。隨轉(zhuǎn)速變化的能量輸入值將通過(guò)全電子的高功率變向系統(tǒng)以恒定的電壓和同相存入電網(wǎng)。對(duì)極靴的監(jiān)控將通過(guò)各個(gè)在生產(chǎn)時(shí)整合的帶連接線(xiàn)的簡(jiǎn)單溫度傳感器或多個(gè)貼在定子三極繞線(xiàn)組之間并與之焊接的Pt100溫度傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)。5千瓦以上的大型設(shè)備的定子環(huán)直徑可遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)12米。

因?yàn)槭窃诶@線(xiàn)設(shè)備間的直接測(cè)量，設(shè)備可以在達(dá)到絕緣銅導(dǎo)線(xiàn)的功率極限和最大溫度負(fù)荷的情況下安全運(yùn)行。高功率換相器會(huì)產(chǎn)生必須從開(kāi)關(guān)箱和機(jī)艙中排除的損耗熱量，調(diào)節(jié)和監(jiān)控過(guò)濾器及通風(fēng)裝置則需要溫度和壓力傳感器。

帶可調(diào)變速箱的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備

對(duì)于帶有可調(diào)變速箱的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，變速箱的作用是使與風(fēng)力相關(guān)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與單獨(dú)在機(jī)艙內(nèi)放置的發(fā)電機(jī)的必要恒定轉(zhuǎn)速相適應(yīng)。作用在齒側(cè)面的巨大負(fù)載通過(guò)一項(xiàng)創(chuàng)新的潤(rùn)滑技術(shù)得到處理。由摩擦力生產(chǎn)的損耗熱能將油帶至熱的物理極限，所以這里一項(xiàng)帶有油壓和油溫測(cè)量的油況測(cè)量是不可避免的。為了不超過(guò)最大值，在強(qiáng)風(fēng)時(shí)將改變轉(zhuǎn)葉的工作角度或純機(jī)械的利用剎車(chē)限制轉(zhuǎn)速。

JUMO帶彈性螺紋的溫度傳感器

在大型變速箱中的溫度測(cè)量是通過(guò)帶彈性測(cè)量尖端或能伸縮螺紋的長(zhǎng)度可調(diào)插入式和擰入式熱阻溫度傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。新型號(hào)裝備了4...20mA輸出或CAN輸出的二線(xiàn)制溫變。在美國(guó)，對(duì)于帶有卡口接頭的簡(jiǎn)單有彈性和長(zhǎng)度可調(diào)的熱阻溫度傳感器的需求特別大。整合裝配在滾珠軸承和滾柱軸承里的結(jié)構(gòu)可以承受所有的不利條件，對(duì)震顫敏感的電子設(shè)備則可以在開(kāi)關(guān)箱里受到保護(hù)。在大氣清潔的環(huán)境中廢熱能夠被用于加熱機(jī)艙和塔體。多余的能量會(huì)被簡(jiǎn)單的通過(guò)換氣扇輸送到外圍。

帶液壓連接器的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備

帶有液壓連接器的風(fēng)力發(fā)電機(jī)構(gòu)成了一個(gè)特別的新型選擇，它可以把不規(guī)則的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)變?yōu)楹愣ǖ陌l(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速。對(duì)重要的油溫和油壓測(cè)量有受保護(hù)的帶插入系統(tǒng)的或帶CAN輸出兩線(xiàn)溫變（輸出為4...20mA或0...10V）的擰入式熱阻溫度傳感器可供使用。

JUMO CANtrans壓力、溫度變送器

機(jī)艙

在海濱地區(qū)對(duì)機(jī)艙進(jìn)行空調(diào)控制是一個(gè)大的挑戰(zhàn)。因?yàn)橄鄬?duì)含鹽量大潮濕的海洋空氣使直接的空氣交換無(wú)法進(jìn)行，所以機(jī)艙是作為一個(gè)完全封閉的單位被建造的并由此在殼體內(nèi)部提供了一個(gè)可控的空調(diào)區(qū)。鹽分沉積和腐蝕可能會(huì)在內(nèi)部造成機(jī)房里的重要構(gòu)件的重大損害。同樣必要的絕緣性和抗高壓性也無(wú)法得到保障。為了利用外部的冷空氣使用了空氣/對(duì)流空氣－熱交換器，這使得環(huán)境空氣僅通過(guò)外部構(gòu)件流動(dòng)從而影響內(nèi)部氣候。作為傳感器使用外部、內(nèi)部溫度傳感器及感應(yīng)器對(duì)相對(duì)濕度和冷凝點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。另外通過(guò)一個(gè)插入式傳感器對(duì)熱交換器的可能結(jié)冰現(xiàn)象進(jìn)行監(jiān)控。機(jī)艙的地面溫度也受到外部溫度的影響。為了避免機(jī)艙底部低于冷凝點(diǎn)將通過(guò)裝在一個(gè)加熱板內(nèi)表面熱阻傳感器對(duì)地面溫度進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)節(jié)。

如果自然冷卻不夠時(shí)，則打開(kāi)冷卻裝置。為了阻止金屬的腐蝕簡(jiǎn)單的方法是將空氣濕度控制在60％rF以下。少量的空氣濕度也能阻止電壓的少量過(guò)載和開(kāi)關(guān)箱內(nèi)的絕緣問(wèn)題，對(duì)此引入了帶特殊10-A-微型開(kāi)關(guān)的機(jī)械式小型濕度計(jì)作為濕度調(diào)節(jié)器。

JUMO室內(nèi)濕度計(jì)

塔身

塔身或桅桿是重達(dá)400噸機(jī)艙的承重體，除了通過(guò)防腐涂料防止損傷，鋼鐵的塔身也必須證明內(nèi)部空調(diào)條件可以防止水分堆積造成的傷害和與之相連的腐蝕。如果自然通風(fēng)不足以將塔身濕度控制在60％rF以下，有時(shí)也在塔身底部的關(guān)鍵區(qū)域放置一個(gè)額外的除濕機(jī)。室內(nèi)或類(lèi)似溫度和濕度傳感器被安裝在高達(dá)100米的塔身不同高度。