風力タービンブレーキシステム:ブレーキパッド交換で稼働率維持
米国では年間平均3,000基の風力タービンが建設・設置されています。1980年以来、総数は70,800基を超えています。全国各地に多くのタワー、ナセル、ブレードが立ち並んでいます。
それらの安全な運転に不可欠なのが、風力タービンのブレーキシステムです。
タービンの20年間の寿命において、ブレーキは500〜1,000回の非常停止を実行する可能性があります。したがって、交換用ブレーキパッドとブレーキメンテナンスは、風力タービンの稼働率にとって不可欠です。
この記事では、様々な制動方法と交換用ブレーキパッドの入手先について説明します。
風力タービン制動の適用
風力タービンブレーキシステムで考慮すべき2つの要素は、風力タービンの速度(低速・高速)と、機械的または空気力学的力の使用です。
低速制動
低速システムは高速タービンとは異なるニーズを持ちます。ディスク(制動トラック)とブレーキパッドで構成されます。制動ディスク周りの油圧クランプとキャリパーが摩擦を生み、ブレードを減速・停止させます。
高速制動
高速システムは発電機を作動させ、ギアボックスにトルクをかけます。これにより出力電力を減らし、タービンを減速させます。ブレーキの歯数が多く、直径が大きいほど、制動性能が向上します。
空気力学的制動
ブレードを風に対して90度回転させ、ブレードへの抵抗を除去することで発生します。風力タービンブレーキコントローラーがタービンのスムーズな停止を支援します。
機械的制動
機械的制動は空気力学的制動を補完します。悪天候時のタービン減速や、メンテナンス中のナセル安定性確保にも機能します。
風力タービンブレーキシステムの種類
ブレードの回転停止やナセルの旋回停止を行うブレーキシステムは、異なる荷重と力に遭遇するため、多様な設計が必要です。
ヨーブレーキ
ヨーブレーキは油圧制御のキャリパーシステムです。ヨーリングまたはヨーモーターの非駆動端に取り付けられたヨーリングに作用し、ナセルを風に対してロックインまたはロックアウトします。
サイドマウントモデルは軽・中負荷用途向け、ベースマウントキャリパーは重負荷用途に最適です。
ローターブレーキ
ローターブレーキは、風力タービンのギアボックスが生成する高トルクレベルに耐えます。メインロータシャフトに油圧・スプリング作動式キャリパーで作用します。ギアボックスと発電機の間に位置し、危険な天候時の非常停止を処理します。
風力タービンブレーキコントローラーで制御され、ブレーキモデルとタービンサイズに応じて100N〜1MNの制動力範囲を提供します。
交換用ブレーキパッドの入手先
多様なブレーキシステムの共通点はブレーキパッドです。コーパック(Kor-Pak)は風力タービンシステム向けのフルラインナップの交換用ブレーキパッドを提供し、風力タービン業界全体のOEM品とアフターマーケット品の両方に対応できます。
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