Energi angin telah menjadi landasan dari campuran energi terbarukan global, dengan turbin berskala hingga kapasitas multi-megawatt dan diameter rotor melebihi 150 meter. Inside every wind turbine nacelle sits a generator—often a doubly-fed induction generator (DFIG) or a direct-drive permanent magnet synchronous generator—whose stator is a monument of electromechanical engineeringStator penggulung untuk generator besar ini adalah tantangan manufaktur yang tangguh, membutuhkan mesin penggulung stator tugas berat yang dapat menangani konduktor tembaga cross-section besartumpukan inti multi-tonArtikel ini menyelam ke dunia peralatan penggulung stator turbin angin dan bagaimana hal itu memastikan bahwa raksasa energi hijau ini beroperasi tanpa cacat selama beberapa dekade.
Tidak seperti motor kecil, stator generator turbin angin menggunakan kumparan atau batang Roebel yang terbuat dari beberapa untaian konduktor tembaga persegi panjang, terisolasi dengan pita berbasis mika dan sistem resin.Namun, pada beberapa generator mid-range dan DFIG, penggulung yang didistribusikan secara acak dengan menggunakan kawat magnet bulat atau persegi panjang masih umum.Mesin penggulung stator untuk aplikasi ini adalah sistem gaya gantry atau sistem turntable berputar yang dibangun khusus yang memasukkan kumparan yang sudah dibentuk, atau membungkusnya langsung ke slot inti.
Untuk memasukkan gulungan langsung, mesin menggunakan penggerak hidrolik atau servo-listrik untuk mendorong gulungan ke slot stator.dan mesin lilitan hati-hati membimbing kaki kumparan ke tempat tanpa merusak isolasi. wedges kemudian didorong ke dalam untuk mengamankan kumparan. proses ini menuntut tingkat tinggi koordinasi dan kontrol kekuatan;mesin penggulung stator modern menggunakan transduser tekanan dan penyelarasan laser untuk memastikan gulungan duduk dengan benarSebuah kumparan yang tidak dimasukkan sepenuhnya menyebabkan kantong udara, pembuangan parsial, dan kegagalan isolasi akhirnya - risiko yang tidak dapat diterima di nacelle 100 meter di atas tanah.
Untuk mengelilingi kawat terus menerus ke stator, mesin dapat menggunakan lengan berputar besar yang memberi makan kawat saat stator diindeks.mesin penggulung stator harus memiliki besar, dasar kaku dan bantalan presisi yang dapat memutar benda kerja dengan lancar.Ketegangan penggulung untuk kawat gauge berat harus cukup tinggi untuk menghasilkan kumparan padat namun dengan tepat dikendalikan untuk menghindari ketegangan isolasi.
Generator turbin angin beroperasi pada tegangan menengah (biasanya 690V sampai 3300V), dan sistem yang terhubung ke jaringan tunduk pada lonjakan tegangan akibat beralih konverter dan petir.Peran mesin penggulung stator dalam menjaga integritas isolasi tidak dapat dilebih-lebihkan. Selama proses penggulung, harus menghindari cakar, abrasi, atau bengkok di isolasi putar.menerapkan uji DC tegangan rendah selama penggulungan untuk mendeteksi setiap pelanggaran pada saat terjadiJika kesalahan terdeteksi, mesin berhenti segera, memungkinkan operator penggulung untuk memperbaiki isolasi sebelum kumparan dimasukkan sepenuhnya.
Pembentukan penggambaran ujung dan mengikat gulungan untuk mendukung cincin juga merupakan langkah penting.Mesin penggulung modern mengintegrasikan stasiun pengikat otomatis yang menggunakan tali poliester atau serat kaca untuk mengikat erat ekstensi kumparan, mencegah gerakan yang disebabkan oleh gaya elektromagnetik selama operasi generator.
Dalam aplikasi angin lepas pantai, generator PM drive langsung disukai karena pemeliharaan yang rendah, karena mereka menghilangkan gearbox.Stator mereka memiliki diameter yang sangat besar (beberapa meter) dan jumlah tiang yang tinggi. Penggulungan stator untuk generator PM drive langsung sering melibatkan penggulungan gigi individu, segmen menggunakan mesin penggulungan jarum dan kemudian memasang gigi menjadi cincin.Pendekatan segmentasi ini memungkinkan pengisian slot tinggi dan penanganan yang lebih mudahMesin penggulung stator yang digunakan untuk setiap segmen adalah penggulung jarum khusus yang dapat menampung panjang gigi lebih dari satu meter, dengan panduan kawat yang teleskop dan menarik dengan tepat.Mesin memastikan bahwa setiap gigi besar menerima penempatan berliku yang sama, yang sangat penting untuk keseimbangan magnet generator.
Menggeliat gulungan stator besar secara manual secara ergonomis berbahaya dan tidak konsisten. Mesin penggeliat stator tugas berat mengotomatiskan tugas yang paling menuntut fisik, seperti mengangkat dan memasukkan gulungan,isolasi trimmingRobot kolaboratif (cobot) semakin bekerja bersama mesin ini, menangani tugas seperti membimbing kawat dan penanganan bahan.Sistem kontrol mesin termasuk penguncian keamanan dan tirai cahaya untuk melindungi operator dari bagian yang bergerak, memenuhi standar keamanan yang ketat dari manufaktur industri.
Mesin penggulung stator tugas berat untuk generator turbin angin menggabungkan kekuatan kasar dengan presisi yang halus.dan berkontribusi pada pengoperasian turbin angin tanpa kesalahan yang harus menghasilkan listrik selama 20 tahun atau lebih dengan intervensi minimalKarena tenaga angin terus berkembang secara eksponensial, mesin yang menghidupkan jantung generator ini akan tetap menjadi bagian penting dalam rantai energi berkelanjutan,memastikan bahwa janji energi bersih dipenuhi dengan setiap rotasi bilah.
