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. التوجيه المسيطر أثناء التشغيل، يقوم نظام التوجيه بضبط موضع العنفة باستمرار للحفاظ على توجيه الدوار بشكل مثالي نحو الريح. توفر فرامل التوجيه قوة فرملة مقاومة ناعمة تمنع السرعة الزائدة والحركات المفاجئة، مما يسمح لمحركات التوجيه بتنفيذ دورانات دقيقة ومتحكم فيها.
2. تثبيت ثابت: بمجرد محاذاة العنفة بشكل صحيح، تتفاعل فرامل التوجيه بقوة هائلة لإقفالها بشكل آمن في مكانها. هذا يمنع الدوران غير المرغوب الناتج عن تقلبات أحمال الرياح أو القوى الديناميكية التي يفرضها الدوار الدائر، مما يحمي أسنان تروس التوجيه والسنون من الإجهاد والتآكل 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: تطبق هذه الأنظمة قوة فرملة متغيرة عند الطلب، عادة باستخدام ضغط هيدروليكي. وهي ضرورية للتحكم الدقيق أثناء تعديلات التوجيه وللوقف الطارئ.
• فرامل سلبية: غالبًا ما يُشار إليها باسم "أنظمة التوجيه المنزلقة" أو "وسادات التوجيه"، وتستخدم مواد احتكاك متخصصة تكون في اتصال دائم مع حلقة التوجيه، مما يوفر مستوى مستمر من التخميد وقوة التثبيت دون تشغيل نشط.
• أنظمة هجينة: بالجمع بين ميزات كلا النظامين، تستخدم هذه الأنظمة وسادات سلبية للتخميد المستمر ومكابح نشطة لقوة تثبيت إضافية والتحكم الديناميكي 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.