本月,斯普奧汀中標東方電氣轉(zhuǎn)子監(jiān)測系統(tǒng)無線供電裝置委托開發(fā)采購項目。東方電氣集團東方電機有限公司其前身是東方電機廠(始建于1958年),1993年經(jīng)股份制改制成立東方電機股份有限公司(股票代碼:600875),是中國最早實現(xiàn)境內(nèi)外同時上市的企業(yè)之一。
該項目應(yīng)用場景較為特殊:隨著智慧機組建設(shè)的升級,對水輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子進行實時監(jiān)測變得越來越迫切,長期以來對水輪發(fā)電機組的轉(zhuǎn)子監(jiān)測系統(tǒng)如何供電一直是一個科學(xué)難題。因為水輪機軸承一直處于高速旋轉(zhuǎn)的狀態(tài),采用有線供電方式會造成電線與設(shè)備纏繞;而傳統(tǒng)的滑環(huán)取電方式存在導(dǎo)電碳磨損,需定期更換,增加了檢修維護的工作量;采用電池供電的方式,設(shè)備必須停機才能更換電池,從而導(dǎo)致因水輪機停止發(fā)電而引起的經(jīng)濟損失;另外,采用傳統(tǒng)的無線充電方式,在水輪機上也需要安裝可充電電池,電池在高速旋轉(zhuǎn)情況下可能會被甩出脫離設(shè)備,引發(fā)安全事故。所以,對于水輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的供電,只能采用無線供電,但區(qū)別傳統(tǒng)的無線供電方案,本項目開發(fā)存在以下技術(shù)難點:
1、軸承存在弧度,單體接收電路尺寸不能設(shè)計的過大,否則不便于安裝;模組也不宜過重,容易在高速旋轉(zhuǎn)過程中由于離心力發(fā)生脫落或甩出的情況;
2、在水輪機旋轉(zhuǎn)過程中,收、發(fā)天線位置實時發(fā)生變化,導(dǎo)致耦合系數(shù)發(fā)生變化,無線供電功率穩(wěn)定性是一大難點;
3、水輪機半徑存在多種尺寸,方案的通用性也是一大難點。
斯普奧汀的蕊磁隔空無線供電方案的優(yōu)勢:
1、采用多個接收模組,環(huán)繞水輪機轉(zhuǎn)子的安裝方式,且模組重量較輕,可以承受較大的離心力,確保高速旋轉(zhuǎn)時不會被甩出;
2、該方案可保證在任意時刻,有兩個及以上接收端與發(fā)射端之間產(chǎn)生磁共振耦合,從而實現(xiàn)穩(wěn)定的50W無線供電,保證系統(tǒng)工作穩(wěn)定,不會因電壓不穩(wěn)定造成系統(tǒng)失效情況;
3、該方案可通過增減接收端數(shù)量,來適配不同尺寸的水輪機轉(zhuǎn)子。
長遠效益預(yù)測:通過歐洲近幾個月能源危機可看出,能源對國家的經(jīng)濟發(fā)展及日常生活有舉足輕重的作用。能源需求及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈也是隨全球經(jīng)濟一體化發(fā)展趨勢在逐年提升。近年來在我國電力需求的強力拉動下,我國水力、火力等發(fā)電機及輔機制造行業(yè)進入快速發(fā)展期,其經(jīng)濟規(guī)模及技術(shù)水平都有顯著提高。目前我國水輪機制造技術(shù)已達世界先進水平,2020年我國水電裝機容量達3.7億千瓦,2021年上半年,全國水電裝機容量約3.78億千瓦,逐年穩(wěn)步提生。但在用電高峰期,即便是發(fā)電大省也無法完全承擔(dān)工業(yè)與生活的用電需求,只能采取限電措施保障部分用電需求。因而,提升發(fā)電設(shè)備的工作效率,降低其故障率,減少不必要環(huán)節(jié)造成的停機斷電是未來該行業(yè)將面對的一系列問題。無線充電技術(shù)可安裝于水力、火力發(fā)電機上,讓發(fā)電機不因為更換電池或電壓不穩(wěn)定造成停機斷電,可讓符合條件的設(shè)備進行24小時不間斷運作,從而達到發(fā)電量的提升,并且設(shè)備使用壽命延長,設(shè)備產(chǎn)生最大化效益。
該項目是斯普奧汀承接的又一重大工業(yè)項目,極大提升了企業(yè)市場競爭力和品牌影響力,為企業(yè)深耕工業(yè)無線充電領(lǐng)域奠定了堅實基礎(chǔ)。