ホイートストンモーターズのパワーダム検査用 ROV

ダムの「水中健全性チェック」は、暗流の中での複数のスラスターの正確な調整に依存 – ホイートストン海中モーターが ROV をダムの面に対して安定させ続ける

中国は水力発電大国です。 2023年末までに、この国はさまざまなタイプの9万8000以上の貯水ダムを完成させた。これらのダムは貯水圧に耐えるだけでなく、洪水、地震、気象変動、地質変化にも耐える必要があります。亀裂、漏水、ダム本体の構造的損傷は、下流の何百万人もの人々の安全を脅かしています。

従来の手動潜水検査には、潜水深度の制限、作業効率の低さ、安全上のリスクの高さなど、重大な制限があります。ダムの欠陥検査に遠隔操作車両 (ROV) を使用すると、検出精度と効率を向上させながら、これらの問題を効果的に軽減できます。

ダムの水中点検作業では、ROVの推進システムが中核となります。例えば、大型水力発電所のダム点検用ROVは、複数の高推力重量比スラスタを搭載し、最大作動深度300メートルの強力な水中機動性を実現し、水力発電施設の複雑な水中環境でも安定した運用が可能です。一部のダム点検ロボットは、スラスタ数が 8 個以上、最大推力が 56N 以上、完全な自由度で 360 度の全方向移動をサポート、全方向の耐電流安定性など、さらに厳しい技術仕様を備えています。

ダム検査用ROVスラスターの4つの極限要件

ダムの水中検査環境は、高圧、低温、流れ、土砂を組み合わせた複合試験室です。

要件 1: 高い推力重量比 – コンパクトなサイズで高い推力

ROV の重量が 1 グラム増えるごとに、それを補うために浮力材が必要になります。推進モーターは、可能な限り最小の体積と重量内で最大の推力を提供する必要があります。ダム検査用 ROV には通常 4 ～ 8 個のスラスターが搭載されており、各スラスターの推力は ROV の電流抵抗と位置決め精度に直接影響します。推力が不十分な場合、ROV はダム付近の流れによってコースから流されてしまいます。過剰な推力は体積と重量を増加させ、全体的な操縦性を損ないます。

要件 2: 高い電流安定性 – 流れる水中での位置の保持

ダム取水口付近の流速は 2 ～ 3 m/s に達する場合があり、ダム表面付近の流れの状態は複雑で変化します。 ROV は、そのような環境で亀裂の写真撮影、漏れ検出、ソナー スキャンなどのタスクを実行する必要があります。推進モーターは、外部電流の外乱に耐え、ダム表面に対して安定したホバリングを確保するために、ミリ秒以内に推力出力を調整する迅速な動的応答を提供する必要があります。

要件 3: 長時間の連続操作 – 1 回のダイビングあたりの浸水時間

ダム本体の検査には、多くの場合、何時間もの連続作業が必要です。揚水発電所のパネルダム漏水検出タスクでは、ROV がダム面に沿って包括的な水中スキャンを実施し、漏水の発見時に迅速に位置を特定してデータを記録する必要がありました。このため、推進モーターは、過熱、効率の低下、推力の変動がなく、何時間も安定した動作を維持する必要があります。

要件 4: 深海グレードの密閉 - 300 メートルの水圧に耐える

ダム点検用ROVの最大動作深度は300メートル以上です。ハウジングの合わせ面、ケーブル出口、シャフト延長部など、数十のシール ポイントは同時に 3 MPa を超える水圧に耐える必要があります。 1 つでもシールが破損すると、ミクロンレベルの隙間から海水が侵入し、モーター全体が故障してしまいます。

ホイートストーン海中推進モーター: ダム検査用 ROV 用に設計された「水中パワーハート」

Jiangsu Wheatstone は、特殊用途モーターで 20 年以上の専門的な経験を持ち、ダムの水中検査 ROV の厳しい条件に特化したあらゆる種類の海中推進モーターを開発しました。

高推力対重量設計 - ROV を流れの中で安定に保つ

ホイートストーン 海中推進モーターは、永久磁石同期またはブラシレス DC テクノロジーを採用しており、コンパクトな電磁設計と軽量構造により、限られたスペース内で最大の出力を提供します。推力範囲は5kgf～500kgfをカバーし、観測級ROVから大型作業級ROVまで対応します。高い出力密度により、ROV 全体の重量を増加させることなく、十分な推力余裕が得られます。

幅広い温度適応性 – 貯留層の熱成層の処理

貯水池の水は顕著な温度成層を示し、表面温度は 20℃を超えることもありますが、底層水は年間を通じて 40℃に保たれます。モーターは上昇中と下降中に急激な温度変化を受けます。 ホイートストン 海中モーターは、航空グレードのフッ素ゴムシールと幅広い温度に対応する特殊グリースを使用しており、-40℃から+200℃までの広い温度範囲で安定したシール性能と潤滑を維持します。

多層シール技術 – 300メートルの圧力防御を確保

ホイートストン 深海モーターは 3 つのシール バリアを採用しています。航空グレードの FKM O リング (圧縮永久歪み <15%) を使用した静的シールです。両面炭化ケイ素メカニカルシールを使用したダイナミックシール。ガラス焼結端子を使用したケーブルシール。モーター シリーズは、500 m、3000 m、6000 m、8000 m の 4 つの深度定格をカバーしています。300 メートルは出発点にすぎません。

フルサイクルテスト検証 – すべてのモーターが「水中シミュレーション試験」に合格

すべての ホイートストン 海底推進モーターは、納入前に静圧試験、動圧試験、絶縁抵抗試験、模擬深さシール試験を受けており、ダム検査の複雑な水中環境でも長期にわたる信頼性の高い動作を保証します。

適用規格 参照

規格	範囲
IEC 60529	エンクロージャによって提供される保護等級 (IP コード) – 海中機器の防水定格を定義します
IEC 60034:2022	回転電機 - パート 1: 定格と性能
ISO 13628-6	石油および天然ガス産業 – 海底生産システムの設計と運用

ホイートストーン海中推進モーター - 技術仕様 (ダム検査用 ROV 構成)

パラメータ	ホイートストーン海中推進モーターの仕様
深度定格	500m / 3000m / 6000m / 8000m (カスタマイズ可能)
推力範囲	スラスターあたり5kgf​​ – 500kgf
モーターの種類	ブラシレス DC / 永久磁石同期 (カスタマイズ可能)
シール技術	ダブルメカニカルシール＋FKM Oリング＋ガラス焼結端子
温度範囲	-40℃～+200℃
絶縁クラス	H級（180℃）VPI処理付
パワーレンジ	50W～200kW

ダム検査用 ROV がダム面手前の流れの中で正確にホバリングするとき。ソナーシステムがダムの表面に沿って亀裂や漏水をスキャンするとき。高解像度カメラが水深 300 メートルのダム本体の細部をすべてキャプチャすると、すべての ROV の推進システム内で、WHEATSTONE 海中推進モーターが、重量比の高い推力設計と深海グレードの密閉により、ダムの「水中健全性チェック」のあらゆる正確な動作をサポートします。

ホイートストーンについて

特殊用途モーターにおける 20 年以上の専門的な経験を持つ WHEATSTONE は、海中推進モーター、耐圧防爆サーボ モーター、高温モーター、船舶用モーターなどの包括的なポートフォリオを提供しています。同社は ISO9001 および IATF 16949 の認証を取得しています。海中モーター シリーズは、500m、3000m、6000m、8000m の 4 つの深度定格をカバーし、推力範囲は 5kgf ～ 500kgf、カスタム ソリューションは 50W ～ 200kW です。

ダム検査 ROV 用途向けにカスタマイズされた海中推進モーター ソリューションについては、にお問い合わせください。 ホイートストン 技術チーム