近日,搭載電氣風電獨立自主研發(fā)的齒輪箱、發(fā)電機半直驅(qū)驅(qū)動鏈的卓刻平臺6.X機組在張北鑒衡實驗風場成功并網(wǎng),發(fā)出度電。至此,電氣風電在半直驅(qū)驅(qū)動鏈核心技術穿透版圖里再添一筆濃墨重彩。
提升可靠性是驅(qū)動鏈永恒的主題之一,也是技術穿透的重中之重。電氣風電秉承上海電氣集團30多年自主研發(fā)工業(yè)齒輪箱和60多年自主研發(fā)發(fā)電機的深厚積淀,同時結合風電行業(yè)特點,實現(xiàn)驅(qū)動鏈整體性能和經(jīng)濟性的優(yōu)平衡。
化繁為簡,簡單就是好
剔除易損易耗、高故障率部件,
簡化結構,從設計源頭降低故障發(fā)生率
驅(qū)動鏈中自主研發(fā)的齒輪箱使用了行業(yè)領先的三級行星傳動、多行星輪緊湊型集成設計,相比傳統(tǒng)同等產(chǎn)品,自主研發(fā)的齒輪箱扭矩密度提高了約15%。在系統(tǒng)設計上,沒有了高故障率的齒輪箱高速級部件,同時去掉了聯(lián)軸器和彈性支撐等易損易耗部件,從源頭上降低故障發(fā)生率、提升整機可靠性。
驅(qū)動鏈搭載的自主研發(fā)的高密度中速永磁同步發(fā)電機,采用直冷技術,相比水套冷方式發(fā)電機熱負荷提高了20%以上, 重量降低20%,轉(zhuǎn)矩密度提升30%,這是業(yè)內(nèi)直冷技術首次應用在中速永磁同步發(fā)電機上,引領了行業(yè)技術發(fā)展。
直冷技術的應用使發(fā)電機結構及冷卻系統(tǒng)設計更為簡單,故障點減少,發(fā)電機可維護性更高,源頭上降低故障率。
多維度驗證
嚴苛的測試、多體動力學仿真、多層次驗證,
提高可靠性
齒輪箱通過了從原材料測試、材料熱處理測試到軸承類、齒輪類、銷軸類等零件測試,再到整機齒輪箱的常規(guī)型式測試及加速壽命測試和氣候測試等各項嚴格測試,充分驗證了可靠性,使薄弱之處得到充分識別并加強。
驅(qū)動鏈搭載的自主研發(fā)的高密度中速永磁同步發(fā)電機通過了嚴格的電老化、熱老化、耐壓、防腐蝕等可靠性試驗評定以及嚴酷的浸水試驗、熱平衡試驗等,并且試驗一次性成功。
齒輪箱發(fā)電機不僅限于傳統(tǒng)的各項嚴苛測試,集成后的驅(qū)動鏈還進行了精細化的多體動力學仿真,讓驅(qū)動鏈的振動相比行業(yè)標準降低約40%,大大提高了系統(tǒng)運行的平穩(wěn)性和可靠性。
DFX設計降低全生命周期成本
在各項降低故障率、提升可靠性的措施基礎之上,基于生命周期內(nèi)可維護性的設計理念,通過特殊設計,可在空中更換齒輪箱、發(fā)電機及發(fā)電機軸承,大大降低生命周期成本;主軸軸承和發(fā)電機軸承采用一體的油液潤滑,維護更為簡單、成本更低;驅(qū)動鏈整體的維護零件數(shù)量,較傳統(tǒng)機型降低20%。
在“高可靠性、全生命周期成本優(yōu)”的基礎上,經(jīng)反復嚴苛實驗證實:驅(qū)動鏈系統(tǒng)整體表現(xiàn)優(yōu)異。除了振動比行業(yè)標準要求降低約40%,噪音也比行業(yè)標準要求降低約12%,驅(qū)動鏈具有更優(yōu)性能、更高可靠性和更低維護成本。
核心技術穿透,不止驅(qū)動鏈
電氣風電加速推進核心部件穿透進度和供應鏈的布局。目前,已成立葉片事業(yè)部、驅(qū)動鏈事業(yè)部和混塔事業(yè)部,實現(xiàn)對關鍵核心零部件從設計技術到制造工藝等多方面的穿透掌握,并持續(xù)向二級物料穿透,不斷增強技術核心競爭力。
例如:近年來,電氣風電對于葉片的穿透,從長度上,實現(xiàn)從61米到112米的突破;從效率上,開發(fā)出更優(yōu)氣動性能的鈍尾緣翼型;從材料上,實現(xiàn)了從玻璃纖維材料向碳纖維材料應用的轉(zhuǎn)變;另外,從葉片的結構設計到葉片的保護材料,實現(xiàn)了葉片的耐腐蝕、抗疲勞、低載荷、輕量化的優(yōu)化設計。提升電氣風電機組可靠性和效能的同時,引領了葉片行業(yè)的發(fā)展突破。
封閉式的全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,
還是供應鏈共生共榮?
電氣風電在葉片、驅(qū)動鏈、塔筒等核心部件的技術穿透方面,均有重大進展。然而,這并不意味著封閉式的全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展模式。電氣風電始終以開放、包容的理念,與產(chǎn)業(yè)鏈上下游攜手共進,并不局限于自研自制模式。只要是從產(chǎn)品整體性能、可靠性提升的角度出發(fā),OEM,ODM都有可能是我們的優(yōu)選項。
電氣風電在核心部件上的技術穿透,從產(chǎn)品本身的角度,會進一步提升可靠性、保障產(chǎn)品品質(zhì);從產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同的角度,推動了供應鏈廠家從技術、工藝到質(zhì)量全流程控制等多維度的提升。持續(xù)穿透的技術、工藝制造及質(zhì)量控制,是整機可靠性的基石,也是整機部件供應鏈升級的觸發(fā)器,更是全產(chǎn)業(yè)鏈持續(xù)迭代、協(xié)同效應大化的重要引擎。