Drehgeber Mechanik reduzieren und Zuverlässigkeit erhöhen

Redakteur: Ute Drescher

In getriebelosen Windenergieanlagen von Vensys stellen batteriegepufferte Multiturn-Absolutwertgeber von Baumer einmal mehr ihre Leistungsfähigkeit unter Beweis

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Das Konstruktionsprinzip der Windenergieanlagen aus Neunkirchen überzeugt vor allem durch seine Einfachheit und die Reduktion der mechanischen und verschleißbehafteten Bauteile (Foto: Vensys). (Bild: Vensys)
Das Konstruktionsprinzip der Windenergieanlagen aus Neunkirchen überzeugt vor allem durch seine Einfachheit und die Reduktion der mechanischen und verschleißbehafteten Bauteile (Foto: Vensys). (Bild: Vensys)

Die getriebelosen Windenergieanlagen im Megawattbereich von Vensys liefern gegenwärtig auf drei Kontinenten zuverlässig Energie. Das Konstruktionsprinzip dieser Windenergieanlagen aus Neunkirchen überzeugt vor allem mit Einfachheit und wenigen mechanischen und verschleißbehafteten Bauteilen.

Der direkt vom Rotor angetriebene Generator mit Permanentmagneterregung, die patentierte Luftkühlung und die Rotorblattverstellung mit einem verschleißarmen Zahnriemenantrieb liefern die Voraussetzung für einen möglichst störungsfreien und wartungsarmen Betrieb.

Wesentlichen Anteil daran hat auch die Auswahl der eingesetzten Komponenten. Ein gutes Beispiel dafür liefern die innerhalb des Pitchsystems zur Erfassung der Position der Rotorblätter eingesetzten Drehgeber.

Aufbau der Multiturns kommt der Philosophie für getriebelose Windenergieanlagen entgegen

Die Anstellwinkel der Rotorblätter, der so genannte Pitch, ist entscheidend für die Effizienz einer Windkraftanlage. Je nach Windstärke müssen die Rotorblätter entsprechend positioniert werden, zum einen, um die maximale Leistung konstant zu halten, zum anderen aber auch, um Schäden an der Anlage durch zu starken Wind zu vermeiden.

Der Drehgeber erfasst die Rotorblattstellung, gibt sein Signal über eine SSI-Schnittstelle an die Steuerung des Pitchsystems weiter, die wiederum den Pitchantrieb steuert, sodass das Rotorblatt über den Zahnriemen entsprechend den Windverhältnissen positioniert wird.

Dipl.-Ing. (FH) Frank Becker ist bei Vensys in Neunkirchen zuständig für die Pitchsysteme und beschreibt die Auswahlkriterien für die eingesetzten Drehgeber: "Die Wartung von Windenergieanlagen ist nicht ganz einfach. Unsere Qualitätsansprüche an die eingesetzten Komponenten sind darum sehr hoch. Letztendlich fiel deshalb die Wahl auf Drehgeber von Baumer".

Bei diesen Multiturns überzeugte vor allem, dass sie bereits jahrelang in vergleichbaren Anwendungen ihre Zuverlässigkeit bewiesen haben, nicht nur in Windkraftanlagen sondern auch in Hafen-Krananlagen, Baumaschinen oder im Tagebergbau. Außerdem kommt der getriebelose Aufbau der Multiturns der Vensys-Philosophie entgegen, da deren Windenergieanlagen ebenfalls getriebelos sind.

Drehgeber erfasst Anstellwinkel des Rotorblattes präzise

An jedem Rotorblatt erfasst heute ein solcher Multiturn-Drehgeber präzise den Anstellwinkel. Dabei setzt Baumer beim Zählen der Umdrehungen bereits seit 1992 auf ein berührungsloses und verschleißfreies Verfahren.

Joachim Acker, Head of Competence Center bei Baumer, beschreibt die Funktionsweise: "Die Umdrehungen werden in einem ASIC ausgewertet und gespeichert, das über eine Lithiumzelle gepuffert ist. Somit ist die aktuelle Position jederzeit ohne zeitaufwendige Referenzfahrt verfügbar. Verschleißanfällige, mechanische Getriebe konnten so eliminiert werden."

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