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Detektivarbeit: Unterschiedliche Schwingungs- und Bewegungserscheinungen an Windkraftanlagen messtechnisch erfassen.

Bild: Prüftechnik

Sensor-Know-how Niederfrequente Schwingungen messen

06.03.2015

Windkraft-Rotorblätter werden immer länger, drehen dafür aber langsamer. Die niederfrequenten Schwingungen zu messen, ist nicht einfach.

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Condition Monitoring Systeme bieten Möglichkeit, Informationen über das Lauf-, Betriebs- und Funktionsverhalten von Windenergieanlagen zu ermitteln. Dies funktioniert im schnell und mittelschnell laufenden Triebstrangbereich schon ziemlich gut und ist Grundlage des schwingungsbasierten Condition Monitorings.

Schwierigkeiten gibt es dagegen im langsam drehenden Bereich und bei niederfrequenten Schwingungen. Es kam vor, dass sich Ergebnisse von Schwingungsmessungen untereinander nicht vergleichen ließen, oder die Windenergieanlagen hatten hohe spürbare Schwingungen und sichtbare Bewegungen, die sich messtechnisch nicht nachweisen ließen.

Analysen und Recherchen ergaben Grenzen in der Sensorik, in der Messtechnik und in den Auswerteverfahren. Neue Messverfahren wie das „Resampling“ sind zwischenzeitlich zum Stand der Technik nicht nur beim Condition Monitoring von drehzahlvariablen Windenergieanlagen geworden.

Mit neuen hybriden Beschleunigungssensoren wird aber sogar die langsam laufende Antriebsmaschine „Rotor mit Rotorblätter“ messtechnisch erfassbar und damit überwachbar. Hersteller und Betreiber von Windenergieanlagen bekommen so die Möglichkeit, das klassische Triebstrang-Condition-Monitoring auf den Hauptrotor mit den Rotorblättern zu erweitern. Und es sollte bei zukünftigen Anlagen mit Einzelpitch sogar möglich werden, solche Beschleunigungssignale auch zur schwingungsarmen Pitchansteuerung zu verwenden. (kk)

Ausführlicher Artikel dazu von Prüftechnik Dieter Busch:

Die Kunst, niederfrequente Schwingungen zu messen

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