提高風機維護的可預測性

    風機的壽命一般可以達到20年。但大部分風機的質(zhì)保范圍只是風機整個運行壽命最初的兩到五年。隨著風機系統(tǒng)的老化，未必所有的風電場業(yè)主都做好了對風機進行維護的準備。其中部分情況是缺乏維護工作所需的技術(shù)人員。況且即使配備了滿足風電場日常維修要求的技術(shù)人員，計劃外的維護還是會明顯影響到風電場的收入。

    風電場業(yè)主、工程師、技術(shù)人員和風機制造商可以通過這樣一種方法來降低計劃外維護的風險，即考慮采用那些維護要求低的、甚至能提前告知何時會失效的部件。聽上去有些不切實際，但事實并非此。

    體形雖小，作用不小

    纖維刷滑環(huán)就是這樣一種產(chǎn)品。盡管在總成本和風機設(shè)計中只是微不足道的一小部分，但滑環(huán)對運行起著關(guān)鍵作用。滑環(huán)安裝在風機機艙罩中，通常用于提供變槳功率和控制所需的電氣信號和能量。滑環(huán)通過一個旋轉(zhuǎn)的接口輸送電功率和信號。

    滑環(huán)的工作原理：滑動觸點通過滑環(huán)總成里的旋轉(zhuǎn)接口傳輸電氣信號和能量。電刷（或接觸電刷）在旋轉(zhuǎn)的滑環(huán)上滑動，并在其旋轉(zhuǎn)過程中保持不間斷接觸。這就是說，為確保正確無誤的電氣信號傳輸，靜止的的電刷和旋轉(zhuǎn)的滑環(huán)之間需要有“金屬間的接觸”。

    纖維刷滑環(huán)能夠為風機業(yè)主提供至少1億轉(zhuǎn)次的工作壽命而無需維護，這意味著在風機20年的工作壽命中技術(shù)人員可能僅需拆換滑環(huán)一次。但并不是所有的滑環(huán)都能達到這個要求。實際上，要了解滑環(huán)總成的設(shè)計和結(jié)構(gòu)才能評估它們的維護需求。

    市場分類

    市場上約有百分之十的風機滑環(huán)是纖維刷滑環(huán)，這種滑環(huán)只需要很少量的維護。大部分（約60%）滑環(huán)是由復合金屬電刷制成，一般是金屬和石墨燒結(jié)而成的導電塊。即使這種復合金屬刷滑環(huán)如其制造商所聲稱的具備高達7500萬轉(zhuǎn)次的工作壽命，它們也需要頻繁的維護。剩余30％的風機滑環(huán)采用單線貴金屬電刷（通常由黃金制成）。復合金屬電刷滑環(huán)和單線電刷滑環(huán)所需的維護量都遠遠大于纖維滑環(huán)。

    原因在于：復合電刷的設(shè)計即是優(yōu)先磨損電刷以避免滑環(huán)磨損，且需要足夠長的電刷才能最大限度地延長電刷更換周期。在大功率及／
或高可靠性滑環(huán)應(yīng)用中，這種材料面臨三方面的挑戰(zhàn)：

    1）運行中產(chǎn)生的磨屑有導電性、研磨性、呈粉末狀，需定期清理；

    2）這種電刷材料對濕度十分敏感，若相對濕度低于15％或高于85%，會造成其磨損不均；

    3）當用于信號級電路時，這些復合電刷會占據(jù)大量空間。