ونڈ ٹربائن کیسے بریک کرتی ہے۔

ونڈ ٹربائن کا بریکنگ سسٹم ایک پیچیدہ اور عین مطابق انجینئرنگ پروجیکٹ ہے، جو صرف ایک سادہ "بریک پیڈ" نہیں ہے، بلکہ ایک کثیر سطحی، باہمی تعاون پر مبنی حفاظتی نظام ہے۔

بنیادی مقصد یہ ہے کہ جب ضرورت ہو تو بڑے امپیلر کی رفتار کو محفوظ طریقے سے اور کنٹرول کے ساتھ روکنا یا کم کرنا ہے۔

جب ضرورت ہو "عام طور پر درج ذیل حالات شامل ہوتے ہیں:

ہوا کی حد سے زیادہ رفتار (عام طور پر 25 میٹر فی سیکنڈ سے زیادہ): پنکھے کو بہت تیز چلنے اور ساختی نقصان کا باعث بننے سے روکنے کے لیے۔

پاور گرڈ کی ناکامی یا بجلی کی بندش: محفوظ شٹ ڈاؤن کی ضرورت ہے۔

روزانہ دیکھ بھال یا اوور ہال: تکنیکی ماہرین کے لیے کام کرنے کا محفوظ ماحول فراہم کریں۔

ہنگامی صورتحال: اگر سینسر کسی سنگین خرابی کا پتہ لگاتا ہے (زیادہ کمپن، گیئر باکس کا زیادہ گرم ہونا، وغیرہ)۔

جدید بڑے پیمانے پر ونڈ ٹربائن ایک ساتھ کام کرنے کے لیے بنیادی طور پر مندرجہ ذیل تین بریکنگ طریقے استعمال کرتے ہیں:

1. نیومیٹک بریک - بنیادی اور اہم طریقے
یہ سب سے عام استعمال ہونے والا اور بنیادی بریک لگانے کا طریقہ ہے، جو بلیڈ کی ایروڈینامک خصوصیات کو تبدیل کرکے حاصل کیا جاتا ہے۔

اصول: ہر بلیڈ کا اختتام اپنے محور کے گرد ایک مخصوص زاویہ (عام طور پر 90 ڈگری) کو گھما سکتا ہے۔ اس عمل کو 'روئنگ' کہا جاتا ہے۔

عمل:

عام حالات میں، بلیڈ زیادہ سے زیادہ زاویہ (حملے کا زاویہ) پر ہوا کا سامنا کرتے ہیں، مؤثر طریقے سے ہوا کی توانائی کو حاصل کرتے ہیں۔

جب بریک لگانے کی ضرورت ہوتی ہے، کنٹرول سسٹم بلیڈ کو گھومنے کا حکم دیتا ہے، جس کی وجہ سے آگے کا کنارہ ہوا کی سمت یا بلیڈ کا کنارہ ہوا کی سمت کی طرف مڑ جاتا ہے۔

اس طرح، بلیڈ موثر "پنکھوں" سے ہائی ڈریگ "لکڑی کے تختوں" میں تبدیل ہو جاتے ہیں، لفٹ میں تیزی سے کمی اور ڈریگ میں نمایاں اضافہ ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں رفتار میں تیزی سے کمی واقع ہوتی ہے جب تک کہ وہ رکنے پر نہیں آتے۔

فوائد:

کوئی میکانی لباس نہیں: کیونکہ یہ جسمانی رابطے کی رگڑ کے بغیر ہوا کی مزاحمت کا استعمال کرتا ہے۔

قابل اعتماد: یہاں تک کہ اگر بجلی ختم ہو جائے، بیٹری پروپیلر سسٹم کے لیے بیک اپ پاور فراہم کر سکتی ہے۔

سایڈست: بجلی کو جزوی طور پر پنکھ لگا کر، یا ہنگامی بریک لگانے کے لیے مکمل طور پر پنکھ لگا کر ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے۔

2. مکینیکل بریک (ڈسک بریک) - معاون اور پارکنگ بریک
کار ڈسک بریک کی طرح، لیکن عام طور پر سستی کے بنیادی ذریعہ کے طور پر استعمال نہیں ہوتا ہے۔

مقام: تیز رفتار شافٹ پر نصب کیا جاتا ہے (گیئر باکس آؤٹ پٹ کے اختتام کے بعد اور جنریٹر سے پہلے)، کیونکہ اس شافٹ میں تیز رفتار اور کم ٹارک ہے، اس لیے مطلوبہ بریک ڈیوائس کا سائز چھوٹا کیا جا سکتا ہے۔

فنکشن:

پارکنگ: نیومیٹک بریک کے بنیادی طور پر امپیلر کو روکنے کے بعد (رفتار انتہائی نچلی سطح پر آ گئی ہے)، مکینیکل بریک کیلیپر بریک ڈسک کو کلیمپ کرتا ہے، ہلکی ہوا یا جڑت کی وجہ سے سست گردش کو روکنے کے لیے پنکھے کو مضبوطی سے لاک کرتا ہے۔ یہ عملے کی حفاظت کو برقرار رکھنے کے لیے اہم ہے۔

ایمرجنسی بیک اپ: انتہائی صورتوں میں جہاں نیومیٹک بریک مکمل طور پر ناکام ہو جاتا ہے، یہ آخری حفاظتی رکاوٹ کا کام کرتا ہے۔

خصوصیات: ضرورت سے زیادہ پہننے اور گرمی پیدا کرنے سے بچنے کے لیے، جدید پنکھے کے ڈیزائن مکینیکل بریک کی فریکوئنسی کو کم کرتے ہیں اور عام طور پر اسے مکمل بند ہونے کے بعد ہی استعمال کرتے ہیں۔

3. الیکٹرک بریک (پاور جنریشن بریک) - معاون ایڈجسٹمنٹ موڈ
بریک لگانا جنریٹر کے ذریعے ہی حاصل کیا جاتا ہے۔

اصول: جب جنریٹر پاور گرڈ سے منقطع ہو جاتا ہے، تو گھومنے والے نظام کی توانائی بریک لگانے والے ریزسٹر پر برقی توانائی استعمال کر کے (کائنٹک انرجی کو تھرمل انرجی میں تبدیل کر کے اسے ختم کر کے) یا جنریٹر کے ریورس ٹارک کو پاور الیکٹرانک آلات کے ذریعے کنٹرول کر کے استعمال کی جا سکتی ہے۔

فنکشن: یہ بنیادی طور پر سست رفتار کو ایڈجسٹ کرنے اور مدد کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے، خاص طور پر منقطع ہونے کے عمل کے دوران، نیومیٹک بریک کے ساتھ مل کر ہموار رکنے کو حاصل کرنے کے لیے۔

بریکنگ سسٹم کا باہمی تعاون پر مبنی ورک فلو (ایک مثال کے طور پر تیز ہوا بند کرنا):
ہوا کی رفتار کا سینسر پتہ لگاتا ہے کہ ہوا کی مستقل رفتار کٹ آؤٹ ہوا کی رفتار (جیسے 25m/s) سے زیادہ ہے۔

کنٹرول سسٹم سب سے پہلے نیومیٹک بریک کو چالو کرنے کے لیے ایک کمانڈ جاری کرتا ہے: بلیڈ پچ کرنا شروع کر دیتے ہیں اور امپیلر کی رفتار کم ہو جاتی ہے۔

ایک ہی وقت میں، بجلی کے بریک توانائی کو استعمال کرنے میں مدد کے لیے چالو ہو سکتے ہیں۔

جب امپیلر کی رفتار صفر کے قریب گر جاتی ہے (مثلاً چند انقلابات فی منٹ)، مکینیکل بریک چالو ہو جاتی ہے، بریک ڈسک کو کلیمپ کر کے پنکھے کو مکمل طور پر روک کر لاک کر دیتی ہے۔

پنکھا ایک محفوظ شٹ ڈاؤن حالت میں داخل ہوتا ہے۔

خصوصی کیس: بجلی کے نقصان کے دوران بریک لگانا
حفاظت بنیادی خیال ہے۔ پنکھا بلاتعطل بجلی کی فراہمی (UPS) یا بیک اپ بیٹری سے لیس ہے۔ یہاں تک کہ اگر بیرونی پاور گرڈ مکمل طور پر منقطع ہو جائے، تب بھی بیک اپ پاور سپلائی کنٹرول سسٹم اور پچ سسٹم کے لیے طاقت فراہم کر سکتی ہے، اس بات کو یقینی بناتے ہوئے کہ بلیڈ کامیابی سے پِچ کر سکتے ہیں اور ایروڈائنامک بریکنگ حاصل کر سکتے ہیں۔ یہ سب سے اہم فالٹ سیفٹی ڈیزائن ہے۔

خلاصہ
مختصراً، ونڈ ٹربائن کا بریک لگانا ایک "کمبینیشن پنچ" ہے:

مین فورس: ایروڈینامک بریکنگ (پنکھ)، زیادہ تر بریک اور پاور کنٹرول کے لیے ذمہ دار ہے۔

پارکنگ: مکینیکل بریک، حفاظت کو یقینی بنانے کے لیے مستحکم اسٹاپ کے بعد لاک کرنے کے لیے ذمہ دار ہے۔

اسسٹ: بریک لگانے کے عمل کو ہموار کرنے میں مدد کے لیے الیکٹرک بریک۔

یہ متعدد اور بے کار حفاظتی نظام اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ خراب موسم یا خرابی کے حالات میں بھی بڑے ونڈ ٹربائنز کو محفوظ اور قابل اعتماد طریقے سے بند کیا جا سکتا ہے۔