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JUMO測量控制儀表在風(fēng)能設(shè)備上的應(yīng)用

2009/6/30 9:53:00

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

所有技術(shù)設(shè)備包括風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的設(shè)計都裝備測量及控制裝置（MSR）以保證一個近似于全自動的運行。如果出現(xiàn)故障，在陸地上可以相對簡單的進行服務(wù)，而對于海上設(shè)備維修就不可能這么簡單了，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)備的維護需要安排長周期的服務(wù)人員來進行，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)周長時間的自動運行。

風(fēng)力發(fā)電設(shè)備上的測量控制裝置

在這里，有無數(shù)的參數(shù)與風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的運行相關(guān)。為了設(shè)備能夠啟動必須有一個微量的風(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量值。對于后三個測量值在JUMO程序中均有傳感器可供不同的應(yīng)用。

當風(fēng)能足夠高的時候帶有轉(zhuǎn)子的機艙作為迎風(fēng)轉(zhuǎn)子在風(fēng)中轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動葉片會通過傾斜度和仰角調(diào)整使處于一個最佳運行角度，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)接管了這個任務(wù)。在天氣不利的情況下可能會出現(xiàn)葉片的凍結(jié)現(xiàn)象，它會導(dǎo)致轉(zhuǎn)動中的不平衡和不對稱的基礎(chǔ)負載，并因為惡劣的擾流造成產(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足了溫度測量的要求。如果一切正常的話，壓力監(jiān)控的保險及剎車系統(tǒng)將被解除，轉(zhuǎn)子將開始轉(zhuǎn)動。

無變速箱系統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備

在無變速箱的系統(tǒng)中極靴座在轉(zhuǎn)子上，而定子是前面環(huán)型的機艙外殼。隨轉(zhuǎn)速變化的能量輸入值將通過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)。對極靴的監(jiān)控將通過各個在生產(chǎn)時整合的帶連接線的簡單溫度傳感器或多個貼在定子三極繞線組之間并與之焊接的Pt100溫度傳感器來實現(xiàn)。5千瓦以上的大型設(shè)備的定子環(huán)直徑可遠遠超過12米。

因為是在繞線設(shè)備間的直接測量，設(shè)備可以在達到絕緣銅導(dǎo)線的功率極限和最大溫度負荷的情況下安全運行。高功率換相器會產(chǎn)生必須從開關(guān)箱和機艙中排除的損耗熱量，調(diào)節(jié)和監(jiān)控過濾器及通風(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)速與單獨在機艙內(nèi)放置的發(fā)電機的必要恒定轉(zhuǎn)速相適應(yīng)。作用在齒側(cè)面的巨大負載通過一項創(chuàng)新的潤滑技術(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，所以這里一項帶有油壓和油溫測量的油況測量是不可避免的。為了不超過最大值，在強風(fēng)時將改變轉(zhuǎn)葉的工作角度或純機械的利用剎車限制轉(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量是通過帶彈性測量尖端或能伸縮螺紋的長度可調(diào)插入式和擰入式熱阻溫度傳感器來實現(xiàn)的。新型號裝備了4...20mA輸出或CAN輸出的二線制溫變。在美國，對于帶有卡口接頭的簡單有彈性和長度可調(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，對震顫敏感的電子設(shè)備則可以在開關(guān)箱里受到保護。在大氣清潔的環(huán)境中廢熱能夠被用于加熱機艙和塔體。多余的能量會被簡單的通過換氣扇輸送到外圍。

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)電機構(gòu)成了一個特別的新型選擇，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)電機轉(zhuǎn)速。對重要的油溫和油壓測量有受保護的帶插入系統(tǒng)的或帶CAN輸出兩線溫變（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

機艙

在海濱地區(qū)對機艙進行空調(diào)控制是一個大的挑戰(zhàn)。因為相對含鹽量大潮濕的海洋空氣使直接的空氣交換無法進行，所以機艙是作為一個完全封閉的單位被建造的并由此在殼體內(nèi)部提供了一個可控的空調(diào)區(qū)。鹽分沉積和腐蝕可能會在內(nèi)部造成機房里的重要構(gòu)件的重大損害。同樣必要的絕緣性和抗高壓性也無法得到保障。為了利用外部的冷空氣使用了空氣/對流空氣－熱交換器，這使得環(huán)境空氣僅通過外部構(gòu)件流動從而影響內(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)器對相對濕度和冷凝點進行測量。另外通過一個插入式傳感器對熱交換器的可能結(jié)冰現(xiàn)象進行監(jiān)控。機艙的地面溫度也受到外部溫度的影響。為了避免機艙底部低于冷凝點將通過裝在一個加熱板內(nèi)表面熱阻傳感器對地面溫度進行監(jiān)控和調(diào)節(jié)。

如果自然冷卻不夠時，則打開冷卻裝置。為了阻止金屬的腐蝕簡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載和開關(guān)箱內(nèi)的絕緣問題，對此引入了帶特殊10-A-微型開關(guān)的機械式小型濕度計作為濕度調(diào)節(jié)器。

JUMO室內(nèi)濕度計

塔身

塔身或桅桿是重達400噸機艙的承重體，除了通過防腐涂料防止損傷，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，有時也在塔身底部的關(guān)鍵區(qū)域放置一個額外的除濕機。室內(nèi)或類似溫度和濕度傳感器被安裝在高達100米的塔身不同高度。