Bremsen für Windkraftanlagen

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Bremsen für die Verstell- (Pitch-) regelung

Bei großen Windkraftanlagen mit horizontaler Achse sind die Rotorblätter zur optimalen Windausnutzung verstellbar, d. h. „pitchgeregelt“. Außerdem können, um die Rotation bei Starkwind oder Wartungsarbeiten zu begrenzen, mit der Pitchregelung die Rotorblätter in „Fahnenstellung“ gebracht werden. Edouard Haffner: „Es gibt elektrische und hydraulische Pitchantriebe. Die elektrischen sind gängiger, weil sie eine saubere, kompaktere Konstruktion ermöglichen. Außerdem sind elektrische Antriebe präziser und können problemlos für unterschiedliche Anwendungsvariablen programmiert werden. In jedem Fall dient eine in den Antrieb integrierte, ruhestrombetätigte Haltebremse als zusätzliche Sicherheitskomponente sowie zum dynamischen Bremsen bei Problemen mit der Pitchregelung.“

Generell umfasst die elektrische Pitchregelung einen Elektromotor (Wechselstrom, Gleichstrom- oder Servo-), einen Stellungsmessgeber (Impulsgeber oder Drehsensor) sowie eine stromlos wirksame Haltebremse. Eine Steuerlogik löst die Bremse, steuert den Motor, erfasst die Stellung, stoppt den Verstellmechanismus und aktiviert die Bremse um die Blätter in einer bestimmten Position zu fixieren. Der Motor treibt einen großen Zahnkranz an jedem Blatt an; in der Regel mit einem Übersetzungsverhältnis im Bereich 1000:1.

Auswahl der geeigneten Bremse für den Pitchantrieb

Bei der Auswahl einer geeigneten Bremse für den Pitchantrieb spielen mehrere Überlegungen eine Rolle. Der Pitchantrieb selbst muss sehr kompakt sein, da der Montageraum in der konischen Nase der Windkraftanlage begrenzt ist. Daher muss die Bremse für den Pitchantrieb bei kompakter Bauweise ausreichend Bremsmoment liefern. In der Regel darf die Bremse im Durchmesser nicht größer sein als der Motor und Stellungsmessgeber und darf den Antriebsstrang nicht wesentlich verlängern.

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