antriebstechnik 4/2019

SENSORIK UND MESSTECHNIK

SENSORIK UND MESSTECHNIK SENSORIK FÜR WINDKRAFTANLAGEN SICHER IN LUFTIGER HÖHE Windkraftanlagen müssen aus Sicherheits- und Kostengründen rund um die Uhr überwacht werden. Blitzschläge, defekte Rotorblätter oder Turmbewegungen bei extremen Böen können schwerwiegende Folgen bis hin zum Einsturz nach sich ziehen. Präzise Sensorik ermöglicht ein zeitnahes Eingreifen in die Produktion oder ein rechtzeitiges Abschalten der laufenden Windturbinen im Gefahren- oder Schadensfall. Michael Kuran arbeitet in der Abteilung Beratung & Vertrieb Sensorik bei der Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG in Ortenburg 76 antriebstechnik 2019/04 www.antriebstechnik.de

SENSORIK UND MESSTECHNIK Läuferspalt-Messung Wegmessung an der Kupplungsscheibe Ölspaltmessung an der Welle Windkraftanlagen müssen aus Sicherheits- und Kostengründen rund um die Uhr überwacht werden. Präzise Sensorik ermöglicht die Echtzeit-Überprüfung der aktiven Anlagen Heutzutage ist die Stromerzeugung die wichtigste Form der Windenergienutzung, daher werden Windturbinen onshore und offshore zur Energiegewinnung eingesetzt. Die Rotortürme dieser Großanlagen sind dutzende Tonnen schwer und ragen gigantisch in die Höhe, wobei der durchschnittliche Rotordurchmesser bei rund 110 m liegt, die durchschnittliche Nabenhöhe bei etwa 130 m. Fällt eine solche Anlage ungeplant aus, zieht das einen extremen finanziellen Aufwand nach sich. Kräne und andere Maschinen stehen den Technikern i.d. R. nicht zeitnah zur Verfügung. Besonders Offshore-Parks können ohnehin nicht zu jeder Tages- und Nachtzeit erreicht werden. Bedingt durch Abnutzung und Komplexität der Anlagen besteht neben den umweltbedingten Einflüssen auch noch eine Vielzahl an Fehlermöglichkeiten. Die vorausschauende Über wachung bei der Fertigung, dem Prüfstand und der Echtzeitüberwachung im laufenden Betrieb, wirkt diesen entgegen. Die Abnutzung von Teilen oder Abweichungen in der Produktion sollen schon vor Eintreten größerer Schadensfälle erkannt werden. So ist ein Eingreifen möglich, noch lange bevor einzelne Teile versagen oder ein Werkzeug verschleißt. Dokumentiert werden längst nicht nur Ist zustände, auch die Beobachtung von Trends aus der Veränderung von Messgrößen lässt sich analysieren und auswerten. Wartungen sind somit planbar und plötzliche Ausfälle sowie Standzeiten der Großanlagen werden auf ein Minimum reduziert. MESSUNG DES KUPPLUNGSRING-VERSATZES In über 100 m Höhe wirken die enormen Kräfte des Windes auf Rotorblätter, Gehäuse und Turm ein. Getriebe und Generator sind aufgrund dessen elastisch gelagert. Folglich haben es die Kupplungen in Windkraftanlagen zur Aufgabe die Relativbewegungen von Getriebe und Generator auszugleichen. Bei der Messung des Kupplungsringversatzes erfolgt die Abstandsmessung unter Einsatz von Wirbelstromsensoren auf den metallischen Kupplungsring. Dadurch wird das Lastprofil ermittelt. Die Überwachung der Messwerte ist notwendig, um unnötigen Verschleiß von Kupplungen, Lagern oder Wellendichtungen oder im Extremfall gravierende Schäden an der Windturbine zu vermeiden. Gemessen wird dabei in verschiedene Richtungen – axial, radial und tangential. Die Wirbelstromsensoren der Reihe eddyNCDT 3001 und 3005 aus dem Hause Micro-Epsilon sind temperaturkompensiert und bieten daher eine hohe Stabilität auch bei stark schwankenden www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2019/04 77