Yaw Brake

Yaw Brake هو مكون أساسي من نظام اللف في توربين الرياح ذو المحور الأفقي الحديث. وظيفته الأساسية هي توفير فرملة مضبوطة وقوة إمساك ثابتة للتحكم في اتجاه الكونسيلة — الغلاف الذي يحتوي على صندوق التروس والمولد وقابل الحركة. من خلال إدارة موضع الكونسيلة بدقة بالنسبة لاتجاه الرياح، تكون فرامل اللف حاسمة لزيادة إنتاج الطاقة، وضمان السلامة الهيكلية، وتقليل التآكل الميكانيكي.

الوظائف الأساسية ومبدأ التشغيل

يعمل نظام فرامل اللف بالتعاون مع محركات قيادة اللف لأداء مهمتين حيويتين:

1. اللف المسيطر: خلال التشغيل، يضبط نظام اللف موضع الكونسيلة باستمرار للحفاظ على توجيه التوربين نحو الرياح بشكل مثالي. توفر فرامل اللف قوة فرملة سلسة ومقاومة تمنع السرعة الزائدة والحركات المتقطعة، مما يتيح لمحركات اللف إجراء دوارات دقيقة ومضبوطة.
2. الاحتفاظ الثابت: بمجرد أن تكون الكونسيلة مَحاذية بشكل صحيح، تتشابك فرامل اللف بقوة هائلة لتثبيتها بإحكام في مكانها. يمنع هذا الدوران غير المرغوب الناتج عن تقلبات أحمال الرياح أو القوى الديناميكية الناتجة عن دوران التوربين، وبالتالي يحمي أسنان ترس اللف وتاجه من الإجهاد والارتداء المفرط.

تُصمَّم غالبية فرامل اللف كـ مكابح أقراص نشطة مطبقة هيدروليكيًا. في هذا التكوين، يُستخدم الضغط الهيدروليكي لدفع فرامل فِرَاش ذات احتكاك عالي ضد قرص فرملة كبير متصل ببرج التوربين. كما أن العديد من الأنظمة تدمج آلية فشل آمن، مُطبقة بالزنبرك، لضمان أنه في حال فشل الهيدروليكي أو فقدان الطاقة، تُفعَّل الفرامل تلقائيًا، مما يؤمن الكونسيلة.

أنواع أنظمة فرامل اللف

بينما فرامل الأقراص الهيدروليكية شائعة، فقد تطورت التكنولوجيا لتلبية متطلبات تشغيل مختلفة:

• فرامل نشطة: تُطبق هذه الأنظمة قوة فرملة متغيرة عند الطلب، عادة باستخدام الضغط الهيدروليكي. وهي أساسية للتحكم الدقيق أثناء تعديلات اللف وللإيقاف الطارئ.
• فرامل سلبية: غالبًا ما يشار إليها باسم "أنظمة لف منزلقة" أو "وسادات اللف"، هذه تستخدم مواد احتكاك خاصة تكون في اتصال دائم مع حلقة اللف، وتوفر مستوى ثابت من التخميد وقوة الإبقاء دون تشغيل نشط.
• أنظمة هجينة: تجمع بين ميزات كلاهما، حيث تستخدم وسادات سلبية لتخميد مستمر ومكابح أقراص نشطة لقوة احتجاز إضافية وتحكم ديناميكي عند الحاجة.

فرامل اللف هي نظام حاسم في هندسة توربينات الرياح. ليست مجرد فرملة موقف بل عنصر تحكم متطور يساهم مباشرة في كفاءة التوربين وعمره التشغيلي والسلامة العامة.