Lastmanagement Drehmoment- und Torsionserfassung im Triebstrang

Das Erfassen von Drehmomenten im Triebstrang wird in Zukunft zentrales Element der Betriebsoptimierung sein. Eine Drehmoment- und Torsionswinkelmessung am Getriebe von Bosch Rexroth hilft, Überlasten und Schäden frühzeitig zu erkennen und zu vermeiden.

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GWJ Technology GmbH

Bosch Rexroth AG

Windscherung und Turbulenzen erzeugen zum Teil starke Überlasten an den Komponenten einer Windenergieanlage (WEA), insbesondere am hochbelasteten Getriebe. Die Auslegung des Triebstranges erfolgt in der Regel nach Lastprofilen. Die hierfür herangezogenen Lastannahmen basieren jedoch auf punktuellen Messungen, sowohl temporär als auch lokal.

Während Condition Monitoring Systeme Schäden in der Regel erst erkennen, wenn diese bereits aufgetreten sind, vermeidet die von Bosch Rexroth in Zusammenarbeit mit Bosch Engineering und weiteren Partnern entwickelte Drehmoment- und Torsionswinkelmessung am Getriebe Überlasten und Schäden bereits vor ihrer Entstehung. Das vermeidet hohe Reparaturkosten oder gar einen Getriebetausch. Darüber hinaus lassen sich WEA und deren Komponenten auf Basis der tatsächlich auftretenden Belastungen für ihr jeweiliges Einsatzprofil optimieren.

Die dynamische Erfassung von Drehmomenten im Triebstrang von WEA wird künftig zentrales Element für deren Betriebsoptimierung darstellen. Dabei werden die realen Lastmomente im Antriebsstrang gemessen und bezüglich stationärer, dynamischer und besonderer Lastereignisse bewertet. Überlasten und kritische Zustände, wie Schwingungen im Antriebsstrang, sind sofort erkennbar und können über die Steuerung entschärft werden.

Betreiber und Hersteller erhalten durch den Vergleich von erlebter zu ausgelegter Belastung der Komponenten wichtige Informationen, um die Restlebensdauer dieser Komponenten abzuschätzen und eventuell Laufzeitverlängerungen zu erzielen. Wartungsarbeiten und Reparaturen lassen sich besser planen und kostengünstiger durchführen.

Das kostengünstige Messsystem nutzt bewährte Automotive-Technologien und Algorithmen. Sensoren und Sensor Control Unit (SCU) sind vollständig ins Getriebe integrierbar. Im Rahmen von Retrofit-Lösungen sind Sensoren und SCU unkompliziert nachrüstbar. Eine individuelle Adaption ist an fast jeden Triebstrang möglich. Durch Einlernalgorithmen adaptiert sich das System an die Spezifika des jeweiligen Triebstrangs. Das Messsystem liefert neben Echtzeit-Werten für Rotorposition, Drehzahl, Drehmoment und Torsion über Getriebe auch die kumulierte Häufigkeitsverteilung für diese Größen sowie deren dynamische Anteile. (jv)

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