風機的壽命一般可以達到20年。但大部分風機的質保范圍只是風機整個運行壽命最初的兩到五年。隨著風機系統(tǒng)的老化，未必所有的風電場業(yè)主都做好了對風機進行維護的準備。其中部分情況是缺乏維護工作所需的技術人員。況且即使配備了滿足風電場日常維修要求的技術人員，計劃外的維護還是會明顯影響到風電場的收入。
　　風電場業(yè)主、工程師、技術人員和風機制造商可以通過這樣一種方法來降低計劃外維護的風險，即考慮采用那些維護要求低的、甚至能提前告知何時會失效的部件。聽上去有些不切實際，但事實并非如此。
　　體形雖小，作用不小
　　纖維刷滑環(huán)就是這樣一種產(chǎn)品。盡管在總成本和風機設計中只是微不足道的一小部分，但滑環(huán)對運行起著關鍵作用�；�環(huán)安裝在風機機艙罩中，通常用于提供變槳功率和控制所需的電氣信號和能量�；�環(huán)通過一個旋轉的接口輸送電功率和信號。

                                                              ,車間負壓風機;                                穆格WP6808型滑環(huán)
　　滑環(huán)的工作原理：滑動觸點通過滑環(huán)總成里的旋轉接口傳輸電氣信號和能量。電刷（或接觸電刷）在旋轉的滑環(huán)上滑動，并在其旋轉過程中保持不間斷接觸。這就是說，為確保正確無誤的電氣信號傳輸，靜止的的電刷和旋轉的滑環(huán)之間需要有“金屬間的接觸”。
　　纖維刷滑環(huán)能夠為風機業(yè)主提供至少1億轉次的工作壽命而無需維護，這意味著在風機20年的工作壽命中技術人員可能僅需拆換滑環(huán)一次。但并不是所有的滑環(huán)都能達到這個要求。實際上，要了解滑環(huán)總成的設計和結構才能評估它們的維護需求。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　穆格AC7008型滑環(huán)
　　市場分類
　　市場上約有百分之十的風機滑環(huán)是纖維刷滑環(huán)，這種滑環(huán)只需要很少量的維護。大部分（約60%）滑環(huán)是由復合金屬電刷制成，一般是金屬和石墨燒結而成的導電塊。即使這種復合金屬刷滑環(huán)如其制造商所聲稱的具備高達7500萬轉次的工作壽命，它們也需要頻繁的維護。剩余30%的風機滑環(huán)采用單線貴金屬電刷（通常由黃金制成）。復合金屬電刷滑環(huán)和單線電刷滑環(huán)所需的維護量都遠遠大于纖維刷滑環(huán)。
　　原因在于：復合電刷的設計即是優(yōu)先磨損電刷以避免滑環(huán)磨損，且需要足夠長的電刷才能最大限度地延長電刷更換周期。在大功率及/或高可靠性滑環(huán)應用中，這種材料面臨三方面的挑戰(zhàn)：
　　1）運行中產(chǎn)生的磨屑有導電性、研磨性、呈粉末狀，需定期清理；
　　2）這種電刷材料對濕度十分敏感，若相對濕度低于15%或高于85%，會造成其磨損不均；
　　3）當用于信號級電路時，這些復合電刷會占據(jù)大量空間。
　　單刷金屬電刷滑環(huán)相比復合電刷設計的優(yōu)勢，首先在于磨屑較少，另外則是用于信號電路時容量更高。但單線金屬電刷系統(tǒng)也存在缺點：
　　1）單刷相對較小的尺寸導致載流能力有限；
　　2）比如：大部分黃金與黃金間的觸點需要潤滑，而始終保持充分的潤滑十分困難。
　　目前市場中開始出現(xiàn)動力電路采用石墨/金屬電刷、信號電路采用黃金單絲電刷的滑環(huán)設計。在滑環(huán)總成轉數(shù)要求低的應用中，這種“混合使用”能夠達到可接受的結果。但是在同一總成中混用“石墨/金屬”和“黃金接觸黃金”的電刷會使風機運行不可靠。石墨/金屬磨屑會污染金信號觸點，并產(chǎn)生研磨性金屬粉，尤其是存在會導致信號電路過早失效的觸點潤滑油的時候。
　　纖維刷的設計是將多條金屬纖維絲捆扎成致密的多纖維“刷子”。一般情況下，這些纖維是與單線設計相當?shù)馁F金屬材料，且電刷運行所在的滑環(huán)也外鍍貴金屬。貴金屬的使用防止了觸點上產(chǎn)生氧化物和覆蓋層，同時確保了極小的接觸力。接觸力小降低了磨損速度，因而電刷產(chǎn)生的磨屑幾乎可以忽略。而且多條金屬纖維能夠提供優(yōu)良的導電性和很高的電流密度，工程師可以將纖維刷用于動力和信號兩種電路。
　　做出轉變
　　將復合金屬電刷滑環(huán)和單刷金滑環(huán)更換為纖維刷滑環(huán)十分簡單。但是一些風機業(yè)主對于是否用纖維刷滑環(huán)代替現(xiàn)有的滑環(huán)技術猶豫不決，這是因為他們懷有“嘗試新技術要承擔風險”的想法。對于仔細考查過纖維刷滑環(huán)技術的人而言，他們會發(fā)現(xiàn)選擇一種幾乎不用維護的部件，實際上就已經(jīng)消除了風險也不需要進行維護。
比如，纖維刷觸點對于風機機艙內環(huán)境的敏感度遠低于其它滑環(huán)觸點技術。保護這些纖維刷滑環(huán)的防護外殼符合包括IP65（屬于保護設備防水防塵的標準）在內的各種標準。而且由于纖維刷觸點不需要潤滑，它們對低溫和高溫的承受能力都很強。纖維刷設計已經(jīng)證明能夠適應低至?55°C和高達+80°C的溫度。而且纖維刷還能夠在0%到100%的相對濕度（RH）下運行。相比之下，復合電刷要求濕度在15%到85%之間才能可靠運行。
　　許多風電行業(yè)的相關人士知道很多部件存在可靠性問題。而且現(xiàn)在對運行中導致部件故障的原因也有了更深刻的認識。但是滑環(huán)技術（包括纖維刷滑環(huán)在內）盡管有先進的設計和性能，依然被許多風電場業(yè)主所忽視。
　　最初，大型風機制造商使用的是能在觸點產(chǎn)生金屬、石墨磨屑的復合電刷。為解決復合觸點產(chǎn)生的金屬粉末和磨屑，制造商轉而采用黃金觸點。纖維刷滑環(huán)在這些設計基礎上做出了改進。但在許多情況下，風電場業(yè)主仍然沿用老式的滑環(huán)更換，甚至需要一年一換。他們仍然從原廠購買相同的設備。而這種做法又延續(xù)了一個不必要的維護和更換周期。
　　實際上，如果作為風機定期計劃維護的一項要求，將滑環(huán)更換為免維護的纖維刷技術只需30分鐘即可完成。對于擁有、設計、運行和維護風機的人來說，纖維刷技術意味著減少了風電場正常運行時間的一個計劃外維護問題。
　　Glenn Dorsey是專業(yè)工程師，穆格元器件集團（穆格公司下屬事業(yè)集團）副總裁。穆格公司是世界領先的精確控制部件和系統(tǒng)的設計商、制造商、集成商。
　　本文來自《North American Clean Energy（北美清潔能源）》雜志

        
　　關于穆格工業(yè)集團
　　穆格公司工業(yè)集團設計、制造高性能運動控制解決方案產(chǎn)品和系統(tǒng)，為塑料、金屬成型、發(fā)電、測試以及仿真等各種工業(yè)應用提供集電動、液壓、電液混合技術與專業(yè)咨詢于一體的支持服務。我們幫助那些性能驅動型公司設計、開發(fā)其下一代機器。穆格工業(yè)集團（2008財年）的銷售額為5億3千2百萬美元，集團在全球33 個國家和地區(qū)設有分公司，是穆格公司（NYSE：MOG.A 和 MOG.B）的一部分。穆格公司2008年的銷售額為19億3百萬美元。請瀏覽網(wǎng)站 .cn了解更多詳情。
　　穆格中國建立于1997年，在上海、北京、廣州和香港設有工廠和辦事處。2007年3月，穆格在上海的新工廠投入運營，進一步加強其在中國的生產(chǎn)、工程、銷售和售后服務能力，為中國客戶及在中國有業(yè)務的全球客戶提供全面的系統(tǒng)解決方案。