Nowa konstrukcja przekładni turbin wiatrowych

Nowa konstrukcja przekładni turbin wiatrowych

Inżynierowie z Wielkiej Brytanii prowadzą prace nad nową przekładnią przeznaczoną do pracy w układach mechanicznych turbin wiatrowych. Celem projektu jest zwiększenie wytrzymałości przekładni, zwłaszcza na siły wywołane turbulencją podczas silnych wiatrów.

Przekładnia to jeden z najbardziej awaryjnych elementów wyposażenia turbiny. Zmienność kierunku oraz siły wiejącego wiatru powoduje, że działają na nią zmienne i ekstremalnie wysokie obciążenia.

Początkowo jako rozwiązanie problemów eksploatacyjnych proponowano budowę większych przekładni ale nie przynosiło to rezultatów w praktyce. Inżynierowie z Uniwersytetu w Newcastle postanowili włączyć to zagadnienie do programu EESD (Energy, Environment and Sustainable Development). Dzięki temu wszelkie czynniki takie jak masa, współczynniki wytrzymałości i hałasu oraz koszt, mające wpływ na późniejszą pracę przekładni, zostały uwzględnione już w fazie projektowej. Zastosowanie metod numerycznych i modeli analitycznych ujawniło kilka koncepcji konstrukcyjnych optymalnych przekładni. Na ich podstawie dokonano wyboru zupełnie nowej konstrukcji, która cechuje się dużą odpornością na zmienne obciążenia, towarzyszące pracy turbiny.

Prototyp przekładni w której zminimalizowano wpływ przeciążeń został przetestowany na terenie o wysoce zmiennych warunkach wiatrowych. Urządzenie pracowało przy mocy 1,3 MW. W celu pełnej diagnozy przekładni zastosowano bardzo dokładny system pomiarowo-monitorujący. Pomiary zostały wykonane zgodnie z normą Międzynarodowej Komisji Elektrotechniki o numerze 61400-21.

Wszystkie uzyskane pomiary zostaną wykorzystane do precyzyjnego ustawienia parametrów pracy nowych przekładni. Wiedza zdobyta podczas projektu będzie doskonałym źródłem informacji przy konstruowaniu kolejnej generacji przekładni, przeznaczonych do pracy w turbinach, zarówno na terenach lądowych, jak i morskich.

Szukanie optymalnych rozwiązań dla przemysłu wiatrowego jest odpowiedzią na coraz większe zainteresowanie tą formą produkcji energii na świecie. Badania są prowadzone równolegle w kilku dziedzinach, co wróży duży postęp techniczny i coraz szybszą adaptację urządzeń do stawianych im wymagań.

(rd)