風力タービンピッチ制御システム用ウォームギア駆動装置

風力タービンピッチ制御システム用ウォームギア駆動装置

風力発電は2023年にオーストラリアの再生可能電力発電量の39.4%を占め、南オーストラリア州、ビクトリア州、ニューサウスウェールズ州、西オーストラリア州全体で設備容量が引き続き増加している。ピッチ制御システムは、各タービンブレードの角度を調整して出力を制御し、過速度や嵐の状況でローターを保護するもので、ナセル内で最もメンテナンスに敏感な機械システムの1つである。 ウォームギア駆動 多くのタービン設計、特に小型の陸上タービンや改修用途において、補助ピッチアクチュエータ機構およびバックアップピッチ駆動装置として機能する。

その自己ロック機能により、主油圧ピッチシステムの圧力が低下した場合でも、ブレード角度はウォーム機構によって保持され、変化しないため、制御不能な過速度を防ぎます。また、コンパクトなウォームハウジングは、ブレードハブ内部の限られたスペースのピッチ駆動部にもすっきりと収まります。

ビクトリア州とニューサウスウェールズ州で洋上風力発電の開発が始まって以来、急速に成長しているオーストラリアの風力発電セクターは、交換用および改修用のピッチドライブ部品に対する持続的な需要を生み出しています。オーストラリアの風力発電事業者と保守請負業者は、日常的な保守作業に必要な輸入リードタイムを短縮できる、現地で入手可能で技術サポートが受けられるウォームギア駆動ソリューションを必要としています。

業界における応用例とユースケース

ウォームギア駆動装置は、風力タービンのピッチ制御システム内の複数の箇所で使用されています。

• 補助ピッチアクチュエータ駆動装置（主油圧システムまたは電気システムのバックアップ） — 緊急羽毛キャンペーン
• 小型風力タービンに搭載される独立ピッチシステム（IPS）駆動装置 — 主なピッチコントロールの原動力
• ピッチ角微調整アクチュエータ ―部分負荷時の精密な段階的ブレード角度調整
• ベーンセンサー位置決め駆動装置 — ナセル上部の風速計／風向計アセンブリの低速回転
• ヨーブレーキ解除アクチュエータ — ナセルヨーブレーキパッドの制御された作動／解除

風力タービンピッチングサービス用材料仕様： 浸炭焼入れ合金鋼製のウォームシャフトは、ブレードハブで発生する極端な温度範囲（高山地帯の-25℃から、クイーンズランド州北部のハブ内部の夏季の+70℃まで）に対応しています。ウォームホイールは、低温靭性に優れた特殊合金青銅製です。標準的なリン青銅は、高衝撃のピッチ補正荷重下で氷点下温度での脆化が破損の原因となることが知られています。ハウジングはアルミニウム合金またはステンレス鋼製で、IP66規格に準拠した完全密閉構造です。

緊急時のピッチング信頼性要件： 風力タービンのピッチシステムは、フェイルセーフなフェザリング動作に対応できる定格でなければなりません。つまり、ブレードを動作角度（通常0°～15°）からフルフェザリング位置（約90°）まで6秒以内に移動させる必要があります。ウォームギア駆動装置は、小型モーターから高トルクを出力し、ブレードにかかる空力復元力に打ち勝ちながら、この移動時間を実現しなければなりません。

技術仕様および選定ガイド

以下の表を使用して、適切なモデルを特定してください。主なパラメータには、減速比、出力トルク、シャフト寸法、ハウジング材質が含まれます。常に正しいものを適用してください。 サービス係数（SF） 使用サイクルに合わせて。

► サービス係数（SF）： 均一荷重SF=1.0 | 中程度の衝撃SF=1.25～1.5 | 重度の衝撃／24時間連続SF=1.75～2.0

► 周囲温度： 標準ユニットの動作温度範囲は-10℃～+40℃です。オーストラリアの高温環境（45℃以上）で使用する場合は、高温用潤滑剤と15%規格に基づく熱定格低減が必要です。

NMRV / NRVシリーズ ウォームギアボックス

フレームサイズは025～150までご用意。単段減速比は5:1～100:1。出力トルクは最大4,200 N·m。ハウジングはアルミニウムまたはダクタイル鋳鉄製。モーターフランジはIEC B5/B14規格。IP65標準、IP66/IP67オプション。潤滑油は合成油または鉱物油。

コンプライアンスおよび品質基準

事例研究

NMRV / NRVシリーズウォームギアボックス - フレームサイズ025～150、ISO 9001:2015規格に準拠して製造

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