Schleifring Schleifring mit integriertem, funktional sicherem Drehgeber

Redakteur: Jan Vollmuth

Mit dem neuen FSR präsentiert Leine Linde Systems erstmals eine kostenoptimierte Lösung für das Sicherheitssystem einer WEA. Auf der EWEA Offshore 2013 in Frankfurt wird das neue Produkt erstmals vorgestellt.

Firmen zum Thema

(Bild: Leine Linde Systems)

Versicherer, Banken und Baubehörden verlangen üblicherweise von WEA-Herstellern und Betreibern eine Zertifizierung gemäß den gültigen Richtlinien. Die in diesem Rahmen geforderten Sicherheitsfunktionen – wie beispielsweise Abschaltung der WEA bei Überdrehzahl – werden bisher mit relativ aufwendigen, oft redundanten Konstruktionen realisiert.

Zentrale Rolle in modernen WEA

Der elektrische Schleifring nimmt in der modernen WEA der Multimegawattklasse eine zentrale Rolle ein. Denn hier werden Leistung, Signale und Daten zwischen Gondel und Rotor übertragen. Häufig wird der Schleifring als Träger eines Drehzahlgebers zum Erfassen der Drehzahl und bisweilen auch der Position des Rotors (für den Rotorlock sowie das Blattverstellsystem) verwendet. Somit fällt dieser Komponente eine äußerst wichtige Aufgabe zu, die sehr hohe Anforderungen an Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit umfasst.

Das Standardwerk zur Auslegung und Zertifizierung von Windenergieanlagen, auch GL-Richtlinie oder GL 2010 genannt, gibt entsprechend vor, dass die „Erfassung der Drehzahl an mindestens zwei Stellen durch getrennte Systeme und mindestens zweimal der Betriebsführung und mindestens einmal dem Sicherheitssystem zur Verfügung zu stellen“ ist. Im Anhang 2.C empfiehlt die GL 2010 außerdem den Performance Level „d“ bzgl. des Schutzes vor Drehzahlüberschreitung des Rotors.

Effizienter Aufbau der Drehzahlüberwachung

Auf der diesjährigen EWEA Offshore in Frankfurt stellen die Wind-Spezialisten von Leine Linde Systems erstmals eine Lösung vor, die einen effizienten Aufbau der Drehzahlüberwachung ermöglicht und gleichzeitig den herstellerseitigen Konstruktionswünschen gerecht wird. In der neuentwickelten Produktplattform FSR wird ein modularer, kundenspezifisch anpassbarer Schleifring mit einem funktional sicheren Drehgeber inklusive sicherer Schnittstelle zu einem Teilsystem der Sicherheitssteuerung kombiniert.

Im Einzelnen sieht das so aus: Um die Position bzw. die errechenbare Drehzahl sicher zu erfassen, muss gewährleistet sein, dass der Schleifring sich weder von der Antriebswelle oder vom Getriebe noch der Drehgeber vom Schleifring lösen kann – bei der integrierten Lösung mit dem FSR ist dies gegeben.

Zertifizierung ist bereits erfolgt

Der im FSR verwendete Drehgeber und der Kommunikations-Master (Bestandteil der Folgeelektronik) sind bereits nach DIN EN ISO 13849 bzw. EN 61508 für PLd bzw. SIL 2 zertifiziert. Werden weitere Maßnahmen in der Folgeelektronik getroffen, so sind auch PLe bzw. SIL 3 erreichbar. Der Anschluss des Drehgebers an die Anlagensteuerung erfolgt hierdurch direkt und sicherheitsgerichtet.

Auch bei der Konstruktion gibt es Einsparungen: Der übliche Einsatz von zusätzlichen Auswerteelektroniken und sicherheitsgerichteten Relais ist nicht notwendig. Die bidirektionale Drehgeber-Schnittstelle EnDat 2.2 (FS) sorgt für einen kostenoptimierten Aufbau. Die schon langjährig in der Industrie verwendete Schnittstelle EnDat 2.2 bietet außerdem zusätzliche Diagnosefunktionalitäten und einen einfachen Anschluss über eine 6-polige Leitung mit M12-Steckverbinder.

Die FSR-Plattform ist somit eine sichere, kompakte und intelligente Lösung für die Windenergieanlage sowohl von heute als auch von morgen – Onshore und Offshore. Sie wird kundenspezifisch an die individuellen Anforderungen der WEA-Konstruktion angepasst und aus einer Hand geliefert. (jv)

EWEA Offshore 2013: Halle 3.1, Stand A104

(ID:42407004)