01. Concept, composition, fonction hydraulique à pas variable
En tant qu'élément central du système de contrôle des grandes éoliennes, le système à pas variable de l'énergie éolienne est une technologie qui ajuste l'angle de pas de la pale, ajuste automatiquement l'angle entre la pale et la direction du vent en fonction de la vitesse du vent, puis contrôle le couple aérodynamique et la puissance aérodynamique capturée par l'éolienne pour optimiser l'efficacité de capture de l'énergie éolienne et les performances de fonctionnement du groupe électrogène. Le système à pas variable permet de réaliser la rotation des pales, de modifier l'angle de pas et d'assurer l'équilibre de puissance de l'éolienne au-dessus de la vitesse nominale du vent. Dans les cas extrêmes, le système à pas variable terminera automatiquement l'action de rembobinage pour réduire la résistance des pales au vent, réduisant ainsi la vitesse et la charge de l'éolienne. Cela peut efficacement empêcher l'éolienne d'être endommagée dans des circonstances extrêmes et protéger la sécurité de l'éolienne. Le système à pas variable joue un rôle important dans le fonctionnement sûr, stable et efficace de l'unité.
Le système éolien à pas variable peut être divisé en système hydraulique à pas variable et système électrique à pas variable. Le système hydraulique à pas variable utilise le moteur pour entraîner la pompe hydraulique comme puissance de travail, l'huile hydraulique comme moyen de transmission et l'électrovanne comme élément de commande. Le pas variable est réalisé en transformant le mouvement de la tige du piston du cylindre en mouvement circulaire de la pale.
Schéma de l'entraînement hydraulique à pas variable
Schéma d'entraînement électrique variable de l'hélice
Dans le système hydraulique à pas variable, la station de pompe hydraulique, la bague collectrice hydraulique, le groupe de vannes à pas variable, la vanne proportionnelle, l'accumulateur et le cylindre sont tous des composants importants pour assurer le fonctionnement normal du système.
La station de pompage hydraulique fournit une puissance hydraulique stable pour l'ensemble du système hydraulique et constitue la source d'énergie du système. La bague collectrice hydraulique est utilisée pour relier la station de pompe hydraulique à l'intérieur de la salle des machines à la section de lame rotative, assurant le transfert en douceur de l'huile haute pression vers le jeu de soupapes variables et le cylindre. Selon les instructions du système de contrôle, le groupe de vannes variables contrôle avec précision l'expansion du cylindre et réalise le réglage de l'angle de la lame. L'accumulateur joue divers rôles dans le système hydraulique à pas variable, notamment en tant que source d'énergie auxiliaire, en maintenant le système à une pression constante, en fournissant une source d'énergie de secours, en absorbant les chocs hydrauliques, etc. En cas d'urgence, telle qu'une perte soudaine de pression du système ou une panne de courant, l'accumulateur peut libérer rapidement l'huile hydraulique stockée, garantissant ainsi que la lame peut être remise en toute sécurité dans la position prévue. Le cylindre d'huile est le mécanisme exécutif qui réalise le réglage de l'angle de la lame selon les instructions du système de contrôle et le réglage du groupe de vannes à palette.
02. Avantages en termes de performances et de valeur à pas variable hydraulique
Avec le développement continu de la technologie de production d'énergie éolienne, le système hydraulique à pas variable, en tant qu'élément important de l'éolienne, ses avantages en termes de performances et de valeur deviennent progressivement importants. Ce qui suit présente les performances et la valeur de deux aspects du système hydraulique à pas variable dans une analyse approfondie-.
1. Avantage en termes de performances
- Haute fiabilité et faible taux de défaillance
Le système hydraulique à pas variable adopte une technologie hydraulique mature et stable, qui présente une fiabilité élevée et un faible taux de défaillance. Cela signifie que les éoliennes peuvent maintenir un fonctionnement stable pendant une longue période, réduisant ainsi les temps d'arrêt causés par les pannes et améliorant l'efficacité de la production d'électricité.
- Réponse rapide et réglage précis
Le système hydraulique à pas variable présente une vitesse de réponse rapide et une précision de réglage élevée. Lorsque la vitesse du vent change, le système hydraulique à pas variable peut ajuster rapidement l'angle de la pale du ventilateur pour s'adapter aux différentes conditions de vitesse du vent, assurant ainsi le fonctionnement efficace de l'éolienne.
- Sortie de couple élevée
Le système hydraulique à pas variable peut fournir une sortie de couple importante, ce qui permet à l'éolienne de maintenir un état de fonctionnement stable face à un environnement de champ éolien complexe. Dans le même temps, le couple élevé améliore également l’adaptabilité et la fiabilité de l’éolienne.
- Tampon absorbant les chocs-
L'existence d'un amortissement hydraulique peut absorber le couple d'impact sur l'arbre rotatif de la pale et jouer un bon effet d'amortissement sur la pale et le ventilateur lui-même.
- Simplifie la maintenance et élimine le besoin de lubrification de la surface des dents
Le système d'hélice variable hydraulique utilise des roulements plus simples, ce qui élimine le besoin de lubrifier les engrenages et réduit le nombre de points de lubrification pour la lubrification centralisée. Dans les systèmes d'engrenages conventionnels, la lubrification de la surface des dents est essentielle pour réduire la friction et l'usure entre les engrenages. Cependant, les systèmes hydrauliques à pas variable transfèrent la force en utilisant de l'huile hydraulique, éliminant ainsi le besoin de lubrification de la surface des dents. Cela simplifie non seulement les procédures de maintenance, mais réduit également les problèmes potentiels causés par une lubrification insuffisante ou excessive.
- Entraînement sans engrenage pour résoudre le problème de l'usure des engrenages
Pas d'engrenages, pas de réponse en fréquence de jeu et pas de problèmes d'usure des engrenages : les entraînements par engrenages tombent progressivement en panne en raison de la friction et de l'usure pendant de longues périodes de fonctionnement, nécessitant un remplacement et un entretien réguliers. Le système d'hélice variable hydraulique entraîne directement la rotation de la lame à travers le vérin hydraulique, sans transmission par engrenages, il n'y a donc pas de problème d'usure des engrenages. Cela réduit considérablement les coûts de maintenance et le taux de défaillance du système et améliore la fiabilité et la durée de vie du système.
- Mise en drapeau d'urgence, longue durée de vie et réponse rapide
En utilisant l'accumulateur comme alimentation de secours, une mise en drapeau d'urgence peut être obtenue en cas de panne de courant complète. Longue durée de vie, réponse rapide en cas d'urgence.
2. Avantage de valeur
- Améliorer l’efficacité de la production d’électricité
Les systèmes hydrauliques à pas variable permettent aux éoliennes de mieux capter l'énergie éolienne et de la convertir en électricité en répondant rapidement et en ajustant avec précision l'angle des pales du ventilateur. Cela contribue à améliorer l’efficacité de la production d’électricité des éoliennes et à réduire les coûts de production d’électricité.
- Réduire les coûts d’exploitation et de maintenance
La haute fiabilité et le faible taux de défaillance du système hydraulique à pas variable réduisent les coûts d'exploitation et de maintenance de l'éolienne. Dans le même temps, étant donné que le système hydraulique à pas variable est facile à entretenir et à réviser, il peut réduire davantage les coûts d'exploitation et de maintenance et améliorer la disponibilité des équipements. Dans les systèmes à engrenages, lorsque l'engrenage s'use dans une certaine mesure, des opérations de levage peuvent être nécessaires pour remplacer ou entretenir l'engrenage. Cela augmente non seulement la complexité et le coût de la maintenance, mais peut également affecter le fonctionnement normal des éoliennes. Le système hydraulique à pas variable ne nécessite pas de transmission par engrenages, de telles opérations de levage ne sont donc pas nécessaires, réduisant ainsi la difficulté et le coût de la maintenance.
- Améliorer la sécurité
Le système hydraulique à pas variable utilise l'accumulateur comme pas variable d'urgence, qui peut rapidement prendre en charge le fonctionnement complet de mise en drapeau du vérin hydraulique à pas variable en cas d'urgence, améliorant ainsi la sécurité de l'éolienne. De plus, la stabilité et la fiabilité du système hydraulique à pas variable contribuent également à réduire les incidents de sécurité provoqués par des pannes.
- Stable et fiable, anti-interférences de foudre, réduit le risque de temps d'arrêt
Étant donné que le système hydraulique à pas variable repose principalement sur l'huile hydraulique pour transmettre la puissance, plutôt que sur des lignes électriques et des composants électriques complexes, il n'est pas vulnérable à l'impact direct de la foudre, des interférences électromagnétiques, etc. Même dans des conditions météorologiques extrêmes liées à la foudre, le système hydraulique à pas variable peut maintenir une bonne stabilité et fiabilité, réduisant ainsi les temps d'arrêt.
