In Windkraftanlagen stecken leistungsstarke Bremsen

Anbieter zum Thema

Heidrive GmbH

SPN Schwaben Präzision Fritz Hopf GmbH

Novotechnik Messwertaufnehmer OHG

Twiflex Couplings LTD

Rotorbremsen für Windkraftanlagen meist auf der schnellen Generatorwelle

Rotorbremsen können auf der langsamen Rotorwelle, auf der schnellen Generatorwelle und in manchen Fällen auch auf beiden Wellen angebracht sein. Das Bremsen der langsamen Welle ist im Prinzip unkompliziert. Eine große Scheibenbremse mit großer Reibbelagfläche ist hier gut unterzubringen.

Allerdings verlangt der Einsatz an der langsamen Welle ein extrem hohes Bremsmoment. Daher ist in der Regel das Anbringen auf der schnell drehenden Welle zwischen Getriebe und Generator, nachdem das hohe Übersetzungsverhältnis des Getriebes das Ausgangsdrehmoment deutlich reduziert hat, die kostengünstigere Lösung.

In die Berechnung der Rotorbremse fließen viele Faktoren ein

Andererseits bedeutet die Platzierung der Bremse auf der schnell drehenden Welle, dass sie mit deutlich weniger Platz auskommen muss. Unabhängig davon, auf welcher Welle die Bremse sitzt, bleibt die abzuführende Energie die gleiche, das heißt, die gesamte Belagfläche muss gleich bleiben.

Außerdem muss die Bremsbelagfläche ausreichen, um die beim Bremsvorgang (insbesondere bei einem Nothalt) entstehende Wärme abzuführen. Drehzahl und zur Verfügung stehender Platz sind die Faktoren, die den möglichen Scheibendurchmesser bestimmen und die Auswahl der Bremse stark einschränken.

Windkraftanlagen-Bremse muss unter allen klimatischen Bedingungen funktionieren

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 beziehungsweise 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 sich je nach Betriebsbedingung stark verändernden Reibungskräfte den Rotor der Anlage gefährden. Aus diesen Gründen ist es wichtig, ein entsprechendes Sicherheitsfenster beziehungsweise einen Betriebskoeffizienten einzukalkulieren, der gewährleistet, dass die Bremsen unter allen klimatischen Bedingungen einwandfrei funktionieren.

Zu den in der Berechnung zu berücksichtigenden Faktoren gehören unter anderem die Massenträgheit des Rotors, das aerodynamische Drehmoment, die Rotordrehzahl, die Zusammensetzung des Bremsbelagmaterials und die thermischen Eigenschaften der Bremsscheibe.

Azimutbremse regelt Drehbewegung der Windkraftanlagen-Gondel

Die zweite Bremse im Antriebssystem einer Windkraftanlage ist die Azimutbremse. Sie regelt geschmeidig die Drehbewegung der Gondel, die sich in den Wind dreht oder „giert“. Normalerweise ist die Azimutbremse als Schleppbremse ausgeführt und begrenzt den Gegendruck, von dem wiederum die aufgebrachte Federkraft beziehungsweise das Bremsmoment abhängen.

Der Vorgang beginnt damit, dass der Windmesser eine Änderung der Windrichtung signalisiert und der Azimutantrieb aktiviert wird. Ein weiteres Signal stoppt den Antrieb, sobald das Azimutsystem die optimale Stellung zum Wind hergestellt und die Gondel ihre vorläufige Endposition erreicht hat.

Teil 3: Signal regelt Schleppwirkung der Azimutbremse in Windkraftanlagen

(ID:25497580)