nabbla (nabbla1) wrote,
nabbla
nabbla1

Categories:

Оренбургские ветряки

С 29 января по 3 февраля по приглашению уважаемого al_kolesnikov я провел в Оренбурге, а также в поселках Каргала и Тюльган, где собирают ветряные электростанции, высоковольтные размыкатели и другие интересные штуки. Впечатлений масса, фотографий тоже довольно много.

(Щелкните для увеличения, 24Мп)



Туда я поехал на поезде "Оренбуржье", 26 часов в пути. Выехал в 5 часов вечера, а приехал в 9 по Оренбургскому времени. Моим соседом по плацкарту стал Ибрагим, родом из Узбекистана, а сейчас живет в Оренбурге, мужику лет 60, очень любознательный, интересуется наукой и техникой. В Самаре от нашего состава отцепили вагоны, следующие в Уфу, вместо электровоза прицепили тепловоз, и после долгой стоянки мы поехали дальше.

Ехал я не с пустыми руками, в подарок вез две книги. Первая - это "Мировая пилотируемая космонавтика", здоровенная иллюстрированная энциклопедия, изданная редакцией "Новостей космонавтики". Вторая - "Стрела летящая" про Кондратюка, это ее сделали мы с dsgtq_qfle. Сначала нужно было перекроить pdf-файл, сделать из отдельных страниц готовые развороты для тетрадей. Затем распечатать их, аккуратно согнуть и положить под пресс.



Следующий этап: переплет и приклеивание картонной обложки:


Осталось самое простое: распечатать рисунок обложки на самоклеющемся листе А4 и приклеить его спереди и сзади:

(тут остались ошметки, я плохо обрезал край, потом худо-бедно подправил)

Подробнее о технологии переплета смотрите у dsgtq_qfle: раз (под замком), два, три.

Но вернемся к путешествию. Оренбург встретил меня температурой -30, зато было сухо и безветренно. Оказалось, что переносится совершенно без проблем, Самара в прошлом году переносилась куда тяжелее: хоть и обычные -20, но ветер задувал и влажно. На вокзале меня встретил Александр Колесников, время было позднее, только и оставалось, что немного перекусить в кафе и поехать располагаться в гостинице.

На следующее утро мы поехали в Каргалу, это пригород Оренбурга, там располагается сборочный цех, где делают ветряки, понижающие подстанции и сельхозтехнику. На территории много всего интересного:

"машина" без лопастей, дожидается своего часа


Там же на территории стоит ветряк на 20 кВт, изображенный вверху поста, а под ним склад готовых лопастей.

В цехе лежат машины разной степени готовности, вот эта очень мощная, вроде бы 200кВт:


Сейчас в процессе наладки машина поменьше, 15кВт:


Все они сейчас устроены похожим образом. Вал лопастей присоединен к мультипликатору (повышающему редуктору), чтобы получить скорость вращения чуть выше 1000..1500 об/мин. К нему присоединены два асинхронных генератора с короткозамкнутыми роторами. Тот, что побольше, вырабатывает энергию при сильном ветре и больших оборотах, тот что поменьше - при слабом ветре. Мощность, которую можно получить, пропорциональна кубу от скорости ветра, отсюда такая большая разница в габаритах генераторов и их номинальной мощности: 15 кВт и 2.5 кВт на нижней машине.

Также можно увидеть дисковый тормоз, приводимый в действие электромагнитом. Если электромагнит обесточен, мощная пружина прижимает колодки к диску, это один из механизмов для остановки ветряка. Останавливать его нужно в случае ураганного ветра. Тут нужно небольшое пояснение. В Америке еще в XIX веке получили распространение вот такие ветряные водокачки:



Мириады лопастей позволяют им развивать хороший пусковый момент - это необходимо, чтобы колесо, присоединенное к насосу для воды самостоятельно стронулось с места даже при слабом ветре. Но расплатой за это - огромная масса колеса, поэтому их диаметр был ограничен. И в целом к.п.д установки был невелик, около 7%.

Ветряк с тремя лопастями очень сложно сдвинуть с места, приходится помогать ему, используя генератор как электродвигатель, так называемый Motor start. Но как только он достигает рабочих оборотов, он по развиваемому моменту становится уж точно не хуже своих многолопастных собратьев. Говоря совсем по-простому, каждая лопасть как бы успевает за оборот собрать кинетическую энергию со всей ометаемой площади. К.п.д установки более 50%, лопасти можно сделать довольно длинными, не сильно нагружая вал дополнительной массой, кроме того, система хорошо балансируется.

А то, что у нее малый пусковый момент, оказывается даже благом. Это означает, что ураганный ветер не нанесет ветряку большого вреда, если тот заблаговременно затормозится. Даже если ветер собьет опоры ЛЭП и обесточит ветряк, пружина сожмет диск и затормозит его.

Как видно, современный ветряк - штука довольно хитрая, ей необходимо компьютерное управление, датчики и исполнительные механизмы.

На штанге возвышаются анемометр и флюгер, сообщающие о скорости и направлении ветра:

Примерно год назад я уже держал похожий флюгер в руках: меня попросили разобраться, как его можно "подружить" с промышленным компьютером, они друг друга не хотели понимать. Так и познакомились (я с ветроэнергетиками, не флюгер с компьютером, хотя и они тоже), и вот, год спустя наконец встретились лично.

А это ящик управления, расположенный обычно у основания башни. Продолжается монтаж и отладка.


Поближе:

Наверху фотографии расположена силовая часть: слева подсоединяются кабели, ведущие к генераторам, справа кабельный ввод 380В. Верхний ряд (слева направо): два контактора, трансформаторы тока, затем ГЛАВНЫЙ РУБИЛЬНИК (автомат) и клеммы. Чуть ниже: блок управления тиристорами, сами тиристоры, фазовые конденсаторы и справа на рейке - варисторы.

Тиристоры обеспечивают плавный пуск турбины, прямая коммутация генератора к 380В могла бы его сжечь. К счастью (или надо сказать - очевидно), у турбины плавная ("вентиляторная") нагрузочная характеристика, поэтому ее можно пустить просто пониженным напряжением, не прибегая к регуляторам частоты. Как только пуск был произведен, тиристоры шунтируются одним из контакторов.

Фазовые конденсаторы нужны для коррекции коэффициента мощности: асинхронные генераторы кроме выработки активной мощности представляют собой серьезную индуктивную нагрузку, конденсаторы это исправляют. Они коммутируются отдельными контакторами (они поменьше, распложены под конденсаторами), в две ступени, в зависимости от развиваемой мощности.

Варисторы, как обычно, спасают от превышений напряжения.

Внизу слева стоит промышленный компьютер, а справа от него толпы реле, отвечающие за остальные цепи. Это и управление тормозом, и поворот башни, и обогрев отдельных узлов машины. Многие реле здесь слаботочные, для усиления логических сигналов с датчиков, именно так советует поступать фирма-производитель промышленного компьютера, чтобы из-за наводок не проскакивали ложные сигналы. Мне такое решение, честно говоря, не нравится, есть способы куда более простые и эффективные. Но да, в промышленности любят все такое большое и щелкающее.

Симпозиум:


Как видно, с тех пор дело продвинулось, большинство проводов закрыто декоративными кожухами, последний монтажник держит в руке. Теперь надо все проверить и отладить софт. Некоторые хлопоты доставили обогреватели шкафа: они должны безусловно (компьютер здесь не участвует) включаться при сильном понижении температуры, но такового в комнате не наблюдалось. Попробовали потыкать термодатчик сосулькой, на термостате загорелась лампочка, как будто обогрев пошел, но сосулька быстро стаяла и лампочка погасла, а обогреватели так и остались холодными. Новую сосульку тащить побоялись, тут 380 неподалеку, зальем тут все нафиг, мало не покажется (этажность речевых конструкций возрастет). Здесь мне даже удалось немножко поучаствовать - прозвонить цепь обогревателей. Она оказалась исправной. Я решил, что просто обогреватели очень инерционные, их надо включить на подольше. Термостат оказался мудреный, в качестве датчика выступал полупроводниковый терморезистор на 15кОм, но если его просто отсоединить, термостат понимал, что его дурят (не может сопротивление датчика ТАК возрасти) и не включался, пришлось туда временно включить еще резистор на 10кОм, вот тогда лампочка зажглась на постоянной основе и через минуту обогреватель стал ощутимо теплым - работает)

Ящик закрыт:

слева торчит движок для Главного Рубильника, а справа Большая Красная Кнопка - экстренная остановка. Рядышком ЖК-дисплей, на нем выводятся главные показатели агрегата.

ЖК захватывают мир, а как было раньше:


Красотища!


Пора передохнуть и попить чаю.

Александр Колесников, генеральный директор и по совместительству генеральный конструктор, на своем рабочем месте:


Мечта детства: стать авиаконструктором. Ну что ж, почти)


Потому как главная деталь ветряка - это все же лопасти, от их формы существенно зависит к.п.д всей установки.

Это не лопасть, это болван!

Он собран из отдельных пенопластовых заготовок и облицован. Модель 1:1, нужная, чтобы сделать из нее матрицы, а на них уже отливать настоящие лопасти из стекловолокна.

Технология почти отработана, лопасть, сделанная по новому болвану, ожидает прочностных испытаний. Если все получится, это будет означать, что можно производить ветряк полностью "с нуля". Сейчас пока лопасти приходится покупать готовые. Предполагалось, что ломать лопасть будем в субботу, но было явно не до того, во всю идет доделка двух ветряков и их отгрузка заказчикам:


Нужно проверить всю электрику и механику:


Работает! Биения есть, но жить можно.

Кожух и ступица поедут отдельно:


А также обтекатель:


Наступают выходные: в цеху если кто и есть, то им лучше не мешать. Самое время хоть немного погулять по городу и покататься на лыжах. К середине дня воздух худо-бедно прогрелся, голубое небо, светит солнышко - погода для лыж самое оно! Я немного проехался по парку "Зауралье", который, внезапно, расположен за рекой Урал. Чтобы попасть туда, нужно перейти пешеходный мост, по центру которого на столбиках написано с одной стороны - "Европа", а с другой - "Азия". Не знаю, насколько оно соответствует действительности, разве граница проходит не по уральским горам? Но тем не менее, место популярное, весь мост извешан замками.

На обратном пути я внезапно понял, что могу до самой гостиницы доехать на лыжах, по центральной улице Оренбурга, улице Советской:

На ней запрещено движение автотранспорта, но пешеходы почему-то предпочитают идти по тротуарам, центр свободен, покрыт снегом и утрамбован. Ну я там коньком и вдарил! Правда, приходилось через вполне себе проезжие дороги переезжать, ну так я все прилично: пока красный, отстегиваю лыжи, на зеленый перехожу, держа лыжи в руках, потом снова пристегиваю - и вперед! Хороший городок.

Мой гостиничный номер:


А на стенах картины с красивыми девушками:


Все оплачено, вообще я себя чувствовал всю поездку как Rocket Scientist, приятно)

Прогулялся по вечернему Оренбургу. Краеведческий музей:


Памятник Неплюеву - первому губернатору Оренбурга:


Железнодорожный вокзал:

Странная вещь: на всех часах, табло и расписаниях указывается время московское.

Аллея от вокзала в сторону Советской улицы:


Последний день, понедельник, едем в Тюльган, 130 км от Оренбурга, в Тюльганский механический завод. Рядышком стоит ветряк на 200 кВт:

Слева от него здание цеха.

Площади огромные:

Я к таким не привык, у нас-то все маленькое и штучное! А здесь когда-то делали печи для термообработки металлов, но в какой-то момент предприятие развалилось, все что смогли, растащили.

В 2002 завод удалось оживить. Сейчас главная его продукция - высоковольтные размыкатели:


Самое главное в том, что на заводе полный производственный цикл, а не "отверточное производство", как это чаще бывает. Все начинается с листа металла, его разрезают за один раз на отдельные полосы и каждая отправляется на штамповальные станки:


Этот цех самый громкий, на разнокалиберных станках штампуют детали, одни побольше, другие поменьше.

Из тонкого латунного листа делают гильзы для больших плавких вставок:

Диск продавливается и получается гильза с неровными краями, их потом отрезают.

Цех, в котором изготавливают штампы:


Также есть комнаты для горячего покрытия цинком рамы целиком и гальванические ванны для оцинковки мелких деталей. Их так и не зафотал, в первом освещение плохое, там вкалывает робот, ему освещения не надо, а из второго меня быстро погнали, вредно!

Окончательная сборка:

С нуля не делаются разве что метизы и изоляторы, остальное свое.

Еще разрозненные:




Вот и подошло время улетать в Москву. Приятный момент: на регистрации рейса девушка спросила меня: есть ли у меня в сумке что-то хрупкое, я ответил - зеркалка. Порекомендовала закопать в шмотки, а сверху приклеила метку - Fragile. Я думал - ну метка, и метка, кто на нее посмотрит! Оказывается - посмотрели. Сумка не поехала с остальными по конвеерной ленте, кувыркаясь и стукаясь об стенки, вместо этого ее привезли на тележке и вручили мне в руки! Действительно, все в целости и сохранности.

Такая вышла поездка. Конечно, я не все рассказал, что мог, но и так получилось очень много. За подробностями - в блог al_kolesnikov.

P.S. Стоит дать человеку зеркалку, как он мутирует в блогера)
P.P.S. Рейс Оренбург-Москва - это телепортация. В самом деле: отправление 19:30, прибытие 19:30 того же дня!
Tags: Кондратюк, маньяк-эколог
Subscribe

  • Так есть ли толк в ковариационной матрице?

    Задался этим вопросом применительно к своему прибору чуть более 2 недель назад. Рыл носом землю с попеременным успехом ( раз, два, три, четыре),…

  • Big Data, чтоб их ... (4)

    Наконец-то стряхнул пыль с компьютерной модели сближения, добавил в неё код, чтобы мы могли определить интересующие нас точки, и выписать…

  • Потёмкинская деревня - 2

    В ноябре 2020 года нужно было сделать скриншот несуществующей программы рабочего места под несуществующий прибор, чтобы добавить его в документацию.…

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 31 comments

  • Так есть ли толк в ковариационной матрице?

    Задался этим вопросом применительно к своему прибору чуть более 2 недель назад. Рыл носом землю с попеременным успехом ( раз, два, три, четыре),…

  • Big Data, чтоб их ... (4)

    Наконец-то стряхнул пыль с компьютерной модели сближения, добавил в неё код, чтобы мы могли определить интересующие нас точки, и выписать…

  • Потёмкинская деревня - 2

    В ноябре 2020 года нужно было сделать скриншот несуществующей программы рабочего места под несуществующий прибор, чтобы добавить его в документацию.…