handling Juni 2010 28 www.handling.de Drotativ ie genaue Betrachtung der Vielzahl an gelagerten Systemkomponen- ten der Windenergieanlagen, bei denen häufi g Drehgeber zum Einsatz kommen, verdeutlicht die Sensorik-Anforderungen im Branchensegment Windenergie.
Zwar wird die Windenergie mechanisch gewon- nen, dennoch ist die effektive Nutzung von Windenergie heutzutage nur durch State-of-the-art-Sensorik möglich.
Dreh- zahl- und Lagesensoren sind zu diesem Zweck in Gondel, Rotornabe, Azimut und Blattwurzel so wie am Generator instal- liert.
Speziell die Schock- und Vibrationsbe- lastungen, der Kontakt mit aggressiven Medien und Schmierstoffen, die zum Teil salzhaltige Atmosphäre, kombiniert mit hohem Verschmutzungsgrad, erschweren in Windenergieanlagen den langfristig stabilen Einsatz konventioneller Messsys- teme.
Optische Sensoren beispielsweise stoßen bei Temperaturwechsel oder ho- hen mechanischen Belastungen an ihre Grenzen.
Lenord + Bauer hat für solche Anforderungen Drehgeber entwickelt, die hohe Aufl ösungen und Genauigkeiten optischer Systeme mit der Robustheit und Zuverlässigkeit kombinieren.
Basierend auf dem Nonius-Algorithmus arbeiten die Absolutwertgeber der Produktfamilie GEL 235 mit der berührungslosen magne- tischen Abtastung einer Codescheibe aus ferro-magnetischem Stahl, der sogenann- ten Stegscheibe.
Magneto-Resistive Sen- soren tasten hierbei drei Spuren ab und lie- fern drei korrespondierende Sinussignale, die innerhalb einer Umdrehung eindeutig sind.
Die Phasenlage wird ausgewertet und mit hoher Aufl ösung und Genauig- keit die Absolutposition bestimmt.
Die mechanische Konstruktion dieser Drehgeber in Verbindung mit der Steg- scheibe machen sie unempfi ndlich ge- gen Schock, Vibration und Betauung.
Die günstig gewählten Ausdehnungskoeffi - zienten der optimierten Aufbautechnik ermöglichen eine überlegene Wieder- holgenauigkeit des Drehgebers über den kompletten Temperaturbereich von minus 40 bis plus 105 Grad Celsius.
Aber auch herkömmliche magnetische Absolutwert- geber, die auf Basis eines Diametralmag- neten funktionieren, fi nden Anwendung in Windkraftanlagen.
Wenn eine hohe Aufl ösung nicht benötigt wird, punkten sie durch Unempfi ndlichkeit und Errei- chen hoher Schutzklassen.
Pitchregelung ist aktueller Stand Drehzahlvariable pitchgeregelte Anlagen stellen den aktuellen Stand der Technik im Windenergieanlagenbau dar.
Ist bei Nenn- windgeschwindigkeit das maximale Ge- genmoment erreicht, kann durch weiteres Erhöhen des Generatormomentes eine Windböe nicht kompensiert werden.
Es hat zur Folge, dass die Rotordrehzahl weit über den Betriebspunkt hinaus ansteigt.
Daher wird der aerodynamische Wirkungs- grad der Blätter gezielt verschlechtert, in- dem sie durch den Rotorblattverstellmotor aus ihrem optimalen Anstellwinkel heraus- gefahren werden.
Diesen Vorgang nennt man Pitchen.
Die Rotordrehzahl der Anla- ge wird daher ab Erreichen des maximalen Generatormomentes über den Anstellwin- kel der Blätter beeinfl usst.
Damit über das Rotorblattverstellsys- tem die Blattposition genau angefahren Die exakte Positionierung rotativer Komponenten in Windkraftanlagen erfordert eine Vielzahl von Sensoren zur Erfassungen von Drehwinkeln und Drehzahlen.
Die zuverläs- sige Funktion dieser Sensoren ermöglicht eine effi ziente Windausbeute und stellt eine lange Anlagenverfügbarkeit sicher.
Hohe Anforderungen Sensoren für Windkraftanlagen Antriebe, Steuerungen, Komponenten Wind in jeglicher Form ist auch bei Windkraftanlagen nicht unbedingt willkommen.
Sen- soren übernehmen die Steuerung der Anlagen.
(Fotos: Lenord + Bauer)