Sensoren und Steuerungen in Windenergieanlagen
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Copyright AREVA Wind/Jan Oelker Sensoren und Steuerungen in Windenergieanlagen

Sensoren und Steuerungen von Lenord + Bauer 15 Jahre Erfahrung und über 30.000 Installationen weltweit Moderne Windkraftanlagen sind Meisterwerke der Ingenieurkunst. Sie trotzen subtropischer Hitze, arktischer Kälte, Schmutz, Feuchtigkeit und Salznebel ebenso wie den ständigen Vibrationen in der Gondel. Gleichzeitig arbeiten sie rund um die Uhr, 365 Tage im Jahr. Daher gehören Windanlagenbauer – genau wie die Hersteller von Schienenfahrzeugen – zu den anspruchsvollsten Kunden im Bereich der Automatisierungstechnik. Dieser Herausforderung stellt sich Lenord + Bauer bereits seit Jahrzehnten!...

Quelle: Wind-to-Energy GmbH, Rostock Diverse Anwendungen – ein Systemlieferant Lenord + Bauer 1 Pitchmotor: Position- oder Drehzahlerfassung 2 Blattlager: Positionserfassung 3 Pitch-System: Regelung der Rotorblattposition 4 Subsystem: Regelung des Temperaturmanagement 5 Turm: Messung der Turmschwingung 6 Schleifring: Position- oder Drehzahlmessung 7 Gondel: Position- oder Drehzahlerfassung an der Rotorwelle 8 Generator: Drehzahlerfassung 9 Azimut: Erfassung der Gondelposition 3

Quelle: Wind-to-Energy GmbH, Rostock Pitchmotor Position- und Drehzahlerfassung Für eine optimale Energieausbeute richten pitchgeregelte Windkraftanlagen nicht nur ihre Nabe, sondern auch ihre Flügel auf die Windstärke und -richtung aus. Zur exakten Justierung der Blattposition haben sich eigengelagerte Absolutwertgeber von Lenord + Bauer bewährt, da sie problemlos auch bei extremen Umgebungstemperaturen, Feuchtigkeit, Schmutz, Betauung oder starken Vibrationen eingesetzt werden können. Die exakte Rotorblattposition wird dabei an der B-Seite des Rotorblattverstellmotors ermittelt. Unsere...

Quelle: Wind-to-Energy GmbH, Rostock Pitchmotor inkrementale Position- und Drehzahlerfassung Für die Drehzahlerfassung am Rotorblattverstellmotor haben sich die inkrementalen Drehzahlsensoren von Lenord + Bauer bewährt, die ein mit der Motorwelle verbundenes Messzahnrad abtasten. Die Sensoren sind deutlich kleiner als eigengelagerte Absolutwertgeber, aber ebenso robust gegenüber Umwelteinflüssen. Da sie das Zahnrad berührungslos abtasten, arbeiten sie vollkommen wartungs- und verschleißfrei. Redundante Feedback-Systeme lassen sich durch die Abtastung eines Messzahnrades mit zwei oder...

Quelle: Wind-to-Energy GmbH, Rostock Blattlager: Positionserfassung Zusätzlich zur Drehzahl- und Positionserfassung am Pitch-Motor besteht die Möglichkeit, die Rotorblattposition nahezu spielfrei mittels einer Drehzahlmessung direkt an der Blattwurzel zu ermitteln. Dazu wird ein eigengelagerter Absolutwertgeber mit einem flexiblen Flansch versehen, der direkt in die Verzahnung des Blattlagers greift. Vorteil dieser Variante ist, dass die direkte Messung an der Blattwurzel Verfälschungen der Messwerte durch ein zwischengelagertes Getriebe verhindert. Vorteile der Absolutwertgeber von Lenord...

Quelle: Wind-to-Energy GmbH, Rostock Pitch-System: Regelung der Rotorblattposition Moderne Windkraftanlagen verwenden komplexe, kaska-dierende Regelkreise für eine effiziente Anlagensteuerung. Ein wichtiges Teilsystem ist dabei die Steuerung der Rotorblattposition. In dieser anspruchsvollen Applikation haben sich in den letzten 15 Jahren die Kompaktsteuerungen von Lenord + Bauer bewährt. Sie verfügen über ein kompaktes Design, eine hohe Schnittstellenvielfalt und eignen sich speziell für die in Gondeln vorherrschenden widrigen Temperatur-und Umweltbedingungen. Sie werden sowohl für...

Quelle: Wind-to-Energy GmbH, Rostock Subsystem Regelung des Temperaturmanagements Moderne Windkraftanlagen haben sich zur Energiegewinnung nicht nur in gemäßigten Klimazonen, sondern inzwischen auch in subpolaren und subtropischen Regionen bewährt. Allerdings erfordern diese sogenannten Hot- bzw. ColdClimate-Standorte ein aktives Temperaturmanagement, das die Leistungselektronik, aber auch Getriebe oder Energiespeicher vor Ausfällen und Schäden schützt. Die Feldbus-Controller-Baureihe von Lenord + Bauer wurde speziell für dieses Einsatzgebiet entwickelt und ist mit einer Sondersoftware für...

Quelle: Wind-to-Energy GmbH, Rostock Turm Messung der Turmschwingung Trotz sorgfältiger Konstruktion und Verarbeitung treten im Betrieb von Windkraftanlagen Schwingungen auf, die Struktur und Materialien kontinuierlich einem mechanischen Stress aussetzen. Lenord + Bauer hat einen speziellen Sensor entwickelt, der Turmschwingungen in Echtzeit misst und die Messwerte wahlweise über eine CANopen- oder EtherCAT-Schnittstelle an die Anlagensteuerung übermittelt. Bei einer Überschreitung der vorgegebenen Grenzwerte kann die Anlage über ein im Sensor integriertes Sicherheitsrelais heruntergefahren...

Quelle: Wind-to-Energy GmbH, Rostock Schleifring Positions- und Drehzahlmessung Moderne Windkraftanlagen nutzen Schleifringe für die Daten- und Energieübertragung zwischen Nabe und Gondel. Da sich der Schleifring synchron zur Rotorwelle dreht, bietet es sich an, die Rotornabenposition und -drehzahl mit einem Drehgeber direkt am Schleifring zu ermitteln. In dieser Applikation haben sich die inkrementalen Drehgeber der Baureihe GEL 290 bewährt. Durch die flexiblen Kombinationsmöglichkeiten von inkrementalen und absoluten Drehgebern sowie diversen Bushauben können mit wenig Aufwand mehrfach...

Quelle: Wind-to-Energy GmbH, Rostock Gondel Positions- und Drehzahlerfassung an der Rotorwelle Alternativ zur Triebstrangüberwachung am Schleifring können die Rotornabenposition, die Rotorverbolzposition und die Rotordrehzahl durch die Abtastung einer fest mit der Rotorwelle verbundenen, ferromagnetischen Schlitzscheibe erfasst werden. Der Vorteil dieser Montageposition direkt am Triebstrang ist, dass die Messwerte nicht durch eine zwischengelagerte Kupplung verfälscht werden können. Für die Messung hat sich der inkrementale Drehzahlsensor GEL 2495 bewährt, der zwei galvanisch voneinander...