Energietechnik: Windkraft, Generatoren, Großmotoren

Lagerspaltmessung in Windkraftanlagen

Bisher wurden Lagerspalte nur taktil während eines Stillstandes gemessen, daher wurden meist lange Prüfintervalle gewählt, die jedoch das Risiko eines Ausfalles der Anlage erhöhen. Die gezielten Stillstände zu Mess- und Prüfzwecken verursachen außerdem erhebliche Mehrkosten. Micro-Epsilon erfasst Messwerte im laufenden Betrieb der Anlage und ermöglicht dadurch eine zuverlässige und wirtschaftliche Echtzeit-Analyse.

Eingesetzt wird das induktive Messsystem auf Wirbelstrombasis eddy-NCDT 3005. Es besteht aus einem Sensor mit bis zu 6 mm Messbereich, der über ein 1 m langes Kabel fest mit der Elektronik verbunden ist. Die front- und rückseitige Öldichtigkeit prädestiniert den Sensor für dieses Einsatzgebiet, selbst bei einem typischen Öldruck im Lager von 1 - 2 bar. Das System trägt bereits zur Analyse und Optimierung der Wartungsintervalle von Windkraftanlagen bei. Zudem können die im Teststand gewonnenen Daten während der Konstruktionsphase berücksichtigt und für die Dimensionierung neuer Bauteile verwendet werden. Möglich sind sowohl der Einsatz am Prüfstand aber auch die Serienintegration in Form des Condition Monitoring. Der Serieneinsatz ist von Vorteil, da bereits bei der Montage und Inbetriebnahme der Anlage die korrekte Ausrichtung und präzise Justage erfolgen können.

Ausrichtung von Solarpaneelen

Die Ausrichtung von Solarpaneelen zum Lauf der Sonne erhöht die Energieausbeute und somit den Wirkungsgrad einer Anlage. Neigungssensoren sorgen hier dafür, dass die Paneele immer auf dem richtigen Kurs bleiben.

Empfohlene Sensortechnologie

Industrielle Neigungssensoren

Rotoren unter Belastungstest am Rotorprüfstand

Für Belastungstests an Rotorblättern für Windkraftanlagen werden eigene Prüfstände entwickelt, mit denen reale Belastungen
durch Wind und Wetter simuliert werden. Durch mechanische Belastung kann die Spitze des Rotorblattes um bis zu 10 m verzogen werden. Zur Messung der Verformung werden am Prüfstand mehrere Seilzugsensoren verwendet. An jedem Zugpunkt messen zwei Sensoren die Auslenkung und Verwindung des Rotorblattes. Die Seilzugsensoren arbeiten in dieser Messaufgabe mit Messbereichen zwischen 3 und 10 m. Das ausgegebene Digitalsignal wird direkt für weitere Simulationen herangezogen.

Läuferspaltmessung im Generator

Zur Überwachung des Laufverhaltens im Generator messen kapazitive Wegsensoren den Spalt zwischen Stator und Läufer. Trotz hoher Temperaturen und elektromagnetischer Felder liefern die kapazitiven Sensoren von Micro-Epsilon eine unübertroffene Genauigkeit. Neben der Dauermessung zur vorbeugenden Instandhaltung kann die Messung auch beim Einrichten des Generators genutzt werden. 

Überwachung der Luftklappen-Öffnung

Um die Luftzufuhr zu regeln, werden die Luftklappen abhängig von der Temperaturentwicklung automatisch geöffnet und wieder geschlossen. Die Öffnungsposition der Luftklappen wird mit Seilzugwegsensoren überwacht.

Überwachung der Turmschwingung

Beschleunigungssensoren werden in Windkraftanlagen eingesetzt, um die Turmschwingung zu überwachen. Bei zu hoher
Schwingung werden die Rotorblätter aus dem Wind genommen.

Empfohlene Sensortechnologie

Industrielle Beschleunigungssensoren

Stützmomente an der Gondel

Zur Überwachung der Stützmomente erfassen Wirbelstrom-Wegsensoren den Abstand von der Gondel zum Turm. Dadurch können Schwankungen frühzeitig erkannt werden, damit die Anlage bei zu hoher Windlast rechtzeitig abgeschaltet werden kann.

Messungen der Fundamentbewegung

Um Bewegungen des Turms zu erfassen, messen mehrere Laser-Triangulationssensoren den Abstand zum Fundament. Aufgrund der hohen Messrate werden Schwingungen unmittelbar erfasst. Je nach Anzahl der Sensoren können detaillierte Auswertungen über das Schwingungsverhalten getroffen werden. Bei zu hoher Bewegung des Turms werden die Rotoren aus dem Wind genommen, um möglichen Schäden vorzubeugen.

Empfohlene Sensortechnologie

Smarter Laser-Triangulations-Wegsensor

Messung der Auslenkung an der Kupplungsscheibe

Wirbelstrom-Wegsensoren erfassen die axiale, radiale oder tangentiale Auslenkung der Kupplungsscheibe. Die robusten Sensoren sind für raue Einsatzbedingungen konzipiert und können dank der kompakten Bauform auch in beengte Bauräume integriert werden. Die Sensoren liefern stabile Messergebnisse trotz Druck und hohen Temperaturen.

Temperaturmessung der Reibungswärme an Lagerstellen

Die Getriebe-Temperatur in Windkraftanlagen wird fortlaufend im Betrieb erfasst. Sich erwärmende Bauteile signalisieren ein bevorstehendes Problem am Bauteil. Wird ein Schwellenwert überschritten, kann eine Wartung veranlasst werden.

Ölspaltmessung an Wellen

Im Rahmen der vorausschauenden Instandhaltung muss der Ölspalt gemessen werden, also der Abstand zwischen Lagerfläche und Welle, der mit Schmiermitteln befüllt ist. Die robusten Wirbelstromsensoren von Micro-Epsilon liefern eine permanent Aussage über den Schmierspalt mit hoher Messgenauigkeit trotz vorherrschendem Druck, Temperaturen und Schmierstoffen.

Empfohlene Sensortechnologie

eddyNCDT 3001

Micro-Epsilon Messtechnik
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94496 Ortenburg
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