Magas Feszültségű AC Motorok Szélgerendekhez – Tellhow Technology

A nagyfeszültségű váltakozó áramú motorok, amelyeket gyakran generátorként integrálnak, központi alkatrészek a szélturbinákban, amelyek a turbinapengékből származó forgó energiát elektromos energiává alakítják át, amelyet a hálózatra juttatnak. Általában 6 kV és 33 kV közötti feszültségen működnek, és úgy tervezték, hogy ellenálljanak a szélenergia alkalmazások egyedi kihívásainak, mint például változó szélsebességek, ciklikus terhelés, valamint káros környezeti tényezők, például extrém hőmérsékletek, páratartalom és rezgés hatásainak. A modern szélturbinákban általában nagyfeszültségű váltakozó áramú szinkron vagy aszinkron generátorokat használnak, ahol a szinkron generátorok magasabb hatásfokot és jobb hálózati kompatibilitást biztosítanak. Ezek a motorok (vagy generátorok) változó frekvenciájú váltakozó áramot állítanak elő, amelyet teljesítményelektronikai átalakítók segítségével állandó frekvenciájúvá alakítanak, lehetővé téve az integrációt az elektromos hálózattal. A nagyfeszültségű kialakítás csökkenti az áramerősséget, így csökkentve az energiaveszteséget a turbinatorony és a hálózati transzformátorok közötti távvezetéken, különösen nagy teljesítményű turbináknál, amelyek teljesítménye meghaladja a 4 MW-ot. A szélturbinák motorjainak megbízható teljesítményt kell nyújtaniuk ingadozó terhelések alatt, mivel a szélsebesség folyamatosan változik. Robusztus felépítésük magában foglalja megerősített forgórészeket, amelyek nagy erősségű mágneseik (a permanens mágneses szinkrongenerátorokban) vagy tekercselt forgórészek (a kettős táplálású aszinkron generátorokban) segítségével képesek elviselni a pengék forgásából fakadó dinamikus terheléseket. A csapágyakat akár 20 éves karbantartási időszakra tervezték, korszerű kenőrendszerekkel, amelyek képesek ellenállni a folyamatos üzemnek. A motorokat tartalmazó gondola időjárásálló burkolattal rendelkezik, amely tartalmaz hőkezelő rendszert, levegős vagy folyadékhűtést, amely az optimális üzemeltetési hőmérsékletet biztosítja akár extrém éghajlati viszonyok között is, -40 °C-tól 50 °C-ig. A szigetelési rendszereket különlegesen fejlesztették ki, hogy ellenálljanak a nedvességnek, UV-sugárzásnak és korróziónak, biztosítva az elektromos integritást a turbinák élettartama során. Ezek a motorok különféle szenzorokkal ellátott állapotfelügyeleti rendszereket is tartalmaznak, amelyek a rezgést, hőmérsékletet és mágneses fluxust figyelik meg, lehetővé téve a távoli diagnosztikát, amellyel felismerhetők például a csapágykopás vagy a szigetelés romlása. Ez a prediktív karbantartási lehetőség kritikus fontosságú az állásidő csökkentéséhez a tengeri vagy távoli szélparkokban, ahol a hozzáférés nehéz és költséges. A magas hatásfok, tartósság és hálózati kompatibilitás kombinálásával a nagyfeszültségű váltakozó áramú motorok lehetővé teszik a szélturbinák számára, hogy maximalizálják a leadott teljesítményt, hozzájárulva a megújuló energia növekedéséhez és az energiaprodukció fenntarthatóvá tételéhez.