Bremsen für Windkraftanlagen

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Das Bremsmoment ist eine entscheidende Größe, die bereits im frühen Konstruktionsstadium der Rotorbremse ermittelt werden muss. Bei Montage auf der Rotorwelle hängt das maximal zulässige Bremsmoment von den Rotorblättern bzw. ihrer Verankerung auf der Eingangswelle des Getriebes ab. Bei Montage auf der schnell drehenden Welle hängt das Bremsmoment hingegen von der maximal zulässigen Getriebelast ab.

Daneben gibt es ein Mindestbremsmoment, das nicht unterschritten werden darf. Anderenfalls könnten die je nach Betriebsbedingung die sich stark verändernden Reibungskräfte den Rotor der Anlage gefährden. Aus diesem Grund ist es wichtig ein entsprechendes Sicherheitsfenster bzw. Betriebskoeffizienten einzukalkulieren, der gewährleistet, dass die Bremsen unter allen klimatischen Bedingungen einwandfrei funktionieren.

Zu den in der Berechnung zu berücksichtigenden Faktoren gehören Massenträgheit des Rotors, aerodynamisches Drehmoment, Rotordrehzahl, Zusammensetzung des Bremsbelagmaterials und die thermischen Eigenschaften der Bremsscheibe. Daneben sind aber noch weitere Faktoren einzukalkulieren, wie z. B. die Auswirkungen von Schmutz, Kondenswasser und Öl auf den Bremsflächen, Reibgeschwindigkeit und -druck sowie Abrieb auf den Bremsbelägen. Da Windkraftanlagen nicht bemannt sind ist es nicht möglich all diese Faktoren zu überwachen. Daher muss ein gewisser Sicherheitsspielraum in die Berechnung des Bremsmomentbereiches mit einfließen.

Azimutbremsen regeln die Drehbewegung der Gondel geschmeidig

Im Normalfall kann eine Windkraftanlage mit horizontaler Achse angehalten werden, indem die Blätter aus dem Wind gedreht werden. Azimutbremsen regeln geschmeidig die Drehbewegung der Gondel, die sich in den Wind dreht oder „giert“. In der Regel ist die Azimutbremse als Schleppbremse ausgeführt und begrenzt den Gegendruck, von dem wiederum die aufgebrachte Federkraft bzw. das Bremsmoment abhängen.

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