Principe de fonctionnement des plaquettes de frein des éoliennes
Freinage en lacetLe système hydraulique applique une pression pour entraîner le piston et les plaquettes de friction entrent en contact avec le disque de frein pour générer un couple de freinage permettant de verrouiller la nacelle. Lorsque la pression est relâchée, le ressort de rappel désengage les patins de friction pour garantir un fonctionnement sans traînée.
Freinage sur arbre-à grande vitesseNormalement ouvert par conception. Déclenchés hydrauliquement en cas d'urgence, plusieurs jeux de plaquettes de friction serrent le disque de frein sous une pression énorme, convertissant l'énergie cinétique en énergie thermique pour un arrêt rapide.
Mécanisme de sécuritéFonctionne en conjonction avec le freinage aérodynamique (système de pas). Le système de pas réduit d'abord la capture de l'énergie éolienne, suivi d'un verrouillage final via un freinage mécanique, évitant ainsi le risque de panne d'un seul-système.
Types et caractéristiques des matériaux
Les plaquettes de frein des éoliennes doivent résister à des environnements extrêmes (-40 degrés ~ +700 degrés), des charges élevées et des freinages fréquents. Les documents principaux sont les suivants :
| Type de matériau | Composition | Avantages principaux | Scénarios d'application | Limites |
|---|---|---|---|---|
| À base de métal fritté-(grand public) | Métallurgie des poudres à base de cuivre-/de fer-, contenant du graphite et du sulfure | Résistance à haute température (0 ~ 700 degrés), coefficient de frottement stable, faible usure | Freinage de l'arbre principal/de l'arbre à grande vitesse- | Coût élevé, légère usure du disque de frein |
| Composite à base de résine- | Résine + fibre de carbone / fibre aramide + charge | Faible bruit, freinage en douceur, faibles dommages au disque | Système de lacet | Mauvaise stabilité-aux températures élevées |
| À base de carbone-céramique- | Céramique renforcée de fibre de carbone | Ultra-résistance élevée, dégradation minimale du coefficient de frottement, longue durée de vie | Unités-de charge élevée supérieures à 3 MW | Cher |
| Matériau polymère | PEEK/PPS modifié | Auto-lubrifiant, excellente résistance aux intempéries, résistance à la corrosion | Système de lacet | Ne convient pas au freinage à charge élevée- |
