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Prüfung der Welt? s-größte Wind-Turbinen

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Mit einem Gesamtgewicht von zwei Million Pfund und Blättern, solange 400 Fuß, eine einzelne 15-Megawatt-Windturbine in der Lage sein würde, fast 3.900 Häuser anzutreiben. Leider ziehen sie an? t existieren? dennoch

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? Windenergie wird sehr eng zu erreichender Preisparität mit Fossilienbrennstoffen? erklärt Brian MacCleery, Hauptproduktmanager für Technologie der sauberen Energie an den nationalen Instrumenten (Ni). ? Die Industrie bewegt sich in Richtung zu den größeren und größeren Windturbinen, weil das Kosten-prowatt unten geht, während die Größe der Turbine. steigt?

Um sich für diese Turbinen, sind eine Mannschaft der Ingenieure an der Clemson Universität, in Verbindung mit verschiedenen Partnern vorzubereiten (einschließlich nationale Instrumente) zusammen an der Welt gekommen? s h5ochstentwickelte Windturbine Prüfungsanlage am Clemson Hochschulwiederherstellung-Institut (CURI).

Die multi-million Dollaranlage, formal ein Lager für non-hazardous Materialien der US-Marine, ist-- z.Z. im Bau. Wenn es beendet wird, ist sie zur kompletten beschleunigten mechanischen und elektrischen Prüfung der vorgerückten Windturbine-Getriebesysteme fähig.

„Diese Anlage ist einzigartig, weil sie die Fähigkeit hat, das gesamte cyber-körperliche System, einschließlich die elektromechanische Maschine der Windturbine zu simulieren und zu prüfen, die Dynamik des Energienrasterfeldes, und die Cyber-Kontrollsystem-Software-Algorithmen und wie sie aufeinander einwirken,“ sagt Curtiss Fox, Duke Energy ERASTERFELD Direktor, Clemson Hochschulwiederherstellung-Institut.

Eine 15 MW-Messplatz-Antriebseinheit und einen 15 MW Hardware-in-dschleifen Simulator kombinierend, ist die Anlage entworfen, um die Windturbinezellen zu prüfen (Teileinschließungen erzeugend) das dreimal als größer sind, irgendwie z.Z. heute verwendend. Vor Zeit und Geld werden in die Welt investiert? s-machen größte Windturbine, die Zellen zuerst rigorose Prüfung durch.

? [Die Windturbinen] seien Sie sehr teuer, 100 Meter zu reparieren in der Luft? addiert Fox. ? Wenn Sie irgendwelche Pläne von mit ihm ablandig gehen haben, haben Sie nicht mehr eine beständige Kranunterseite. Sachen erhalten sogar schwierig und heraus dort teurer. Die Zuverlässigkeit der mechanischen Bestandteile muss sein [gewendet].?

15 Million Watt

Dreiundvierzig Fuß im Durchmesser, die 15 MW-Messplatz-Antriebseinheit wiegt 400 Tonnen, mit einem dynamischen Lastsapplikator des off-axis und verbiegenden Momentes, der zur Reproduktion der realistischen Bedingungen fähig ist.

? Wir können diese Windturbinen unter Bedingungen prüfen, die sie überall um die Welt antreffen konnten? erklärt Randy Collins, Teilnehmerdekan und Professor der elektrischer und Computertechnik, Clemson Hochschule der Technik und Wissenschaft? und wir können, tun also werden viel Treue.?

Um diese Tests abzuschließen, werden zwei 8,700-kW, asynchrone, wassergekühlte Motoren an ein Getriebe angeschlossen, das, entsprechend MacCleery, größer als die auf US-Marinezerstörern ist. Erklärend auf der bloßen Größe der Anlage, erklärt MacCleery dass die Hydraulikflüssigkeit für die Maschine? s-Auslöser konnten drei Tanker-LKWas füllen.

? [Das Istmaß] doesn? t stoßen in den Abbildungen zufällig? er fügt hinzu. ? Es? stolzes Meisterstück S.-A. der Technik, dem wir Maschinen entwerfen können dieses große, die zuverlässig arbeiten und im Wind durchbrennen, ohne zu überstürzen.?

Indem sie verschiedene Lastsfrequenzen und -größen verwendet, ist die Mannschaft in der Lage, die statischen und dynamischen Nabenlasten zu simulieren, die von den normalen, zyklischen Bedingungen, bis zu den extremen Kräften reichen, die durch heftige Winde, wie während einen Hurrikan verursacht werden.

Nachdem sie diese Tests gemacht hat, ist stellt die Mannschaft in der Lage, die Auswirkungen der verschiedenen Ereignisse und ihren Effekt auf die Lebenszeit und die Zuverlässigkeit der Turbine zu studieren und Antworten, die die beste Ausrüstung, die Anordnung und die Entwürfe für verschiedene Bestandteile feststellen, und erheblich Abnahmezukunftkosten zur Verfügung.

? Wann werden eine neue Technologie preiswerter als das alte es? ersetzendes s, das? s, wenn der Markt explodiert. Die Volkswirtschaft wirklich macht aus? sagt MacCleery. ? Das? s, warum diese Anlage. so wichtig ist?

Duke Energy ERASTERFELD

Zusätzlich zur Prüfung der Turbine? s-mechanische Bestandteile, die Entwicklung des Duke Energy ERASTERFELDES erlauben Ingenieuren, mit Turbine zu prüfen? s-elektrische Eigenschaften? ein wichtiger Aspekt der hasn? t, das bis vor kurzem möglich gewesen wird.

? Mit der Einführung dieses 15 MW ERASTERFELDES, können Firmen die mechanischen und elektrischen Eigenschaften der Hardware-Prototypen auf jede mögliche Energiequelle auf einer Gebrauchsskala in einer kontrollierten und kalibrierten Umwelt prüfen, bevor sie sie auf dem tatsächlichen Rasterfeld entfalten? erklärt Fox.

Historisch es hasn? t, das möglich gewesen wird, um die elektrischen Phänomene zu verursachen schnell genug, um das elektrische Rasterfeld genau zu simulieren; jedoch unter Verwendung des nationalen Instrumentes? Systemsentwurfs-Software s Ni-LabVIEW und Hardware Ni-PXI, Ni CompactRIO und Ni FlexRIO, die Mannschaft bei Clemson ist in der Lage gewesen, Simulationen an mehr als zwei Millionmal pro Sekunde laufen zu lassen.

Diese neue Technologie erlaubt Ingenieuren, das Verhalten des Rasterfeldes in der Realzeit zu simulieren, die, entsprechend Fox, gewesen eine der größten Technologiesperren für jedermann hat, das elektrische Ausrüstung entwirft, die auf das Energienrasterfeld geht.

? Wir stellten fest, dass es im Begriff war, eine bedeutende Investition zu geben und dass es nicht im Begriff war, eine triviale Aufgabe zu sein, diese Art der Prüfung zu tun? erklärt Fox. ? So fingen wir an, was zu betrachten andere Arten Tests wir anbieten konnten, um mehr Knall für den Dollar zu erhalten.?

Das Resultat dieser Untersuchung ist, was zu die Entwicklung des ERASTERFELDES führte, ein eine 15 Megawatt Hardware-in-dschleife Simulator.

? Schließlich kam es vollständig zurück unten zum Konzept der Hardware-in-dschleife, die hoch entwickelteste Art des Tests, den, Sie durchführen können, das eine ausgedehnte Strecke der Prüfungsdrehbücher zulassen würde? sagt Fox. Diese Prüfungsdrehbücher umfassen Senkungen und schwellen, Bäder und Spitzen? alle Sachen, die auf dem Energienrasterfeld geschehen? addiert MacCleery.

Jedoch kann das ERASTERFELD verwendet werden, um fast alles zu prüfen, das an das elektrische Rasterfeld angeschlossen würde. ? Wenn Sie Sonnenenergieinverter oder Batterieanlagen prüfen wollten, alles, das an das Rasterfeld des elektrischen Stroms angeschlossen würde, können Sie ohne irgendeine Furcht oder Gefahr von Schaden zum realen Rasterfeld wirklich verursachen so tun? sagt Collins.

Schließlich ermöglicht das ERASTERFELD anderen, die gleiche Art der Prüfung auf alle elektrische Ausrüstung, der Herstellung der Kontrollsysteme zuverlässiger, und Punkte der Staatssicherheit sogar ansprechen zu tun.

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