Sensorik zur Überwachung von Windkraftanlagen

Die (intelligente) Überwachung von Windkraftanlagen im Rahmen des Condition Monitoring ist für den Betrieb von Windkraftanlagen von großer Bedeutung.
Hier werden große Massen bewegt (ein Rotorblatt ist ca. 80 m lang und wiegt etwa 20 Tonnen, die Drehzahl beträgt ca. 30 U/min) und es treten hohe Fliehkräft auf (ca. 18-fache Erdbeschleunigung) dementsprechend muss eine penible und permanate Überwachung erfolgen. Intelligent bedeutet im Zusammenhang mit Condition- /Structural Health Monitoring, dass nicht nur eine Störung an den Betreiber gemeldet wird, sondern dass die Anlage im kritischen Fall auch selbständig stillgesetzt wird. Wo diese Überwachung bei neueren Anlagen selbstverständlich ist, sollte diese bei alten Windrädern nachgerüstet werden. Weiterhin sind durch diese Technologie Serviceeinsätze (Wartungen, Schadensfrüherkennung) vorab planbar, was die Kosten reduziert.
Kontrolliert werden u.a. Drehgeschwindigkeit, Flügelstellung, Drehmoment und Vibrationen, sowie Körperschall. Es ist auch durchaus möglich, dass durch die Vibrationen Analgen in Windparks nahe gelegene Erdbebensensoren angesprochen werden können, die dann einen Fehlalarm auslösen würden.
Auch eine Vereisung der Rotorblätter (Unwucht) ist zu vermeiden und daher zu überwachen.

Messgrößen:

  • Beschleunigung / Schwingungen / Vibrationen
  • Körperschall
  • Neigung
  • Drehmoment (bis in den MN-Bereich)
  • Bauwerkstruktur / Strukturschäden an Rotorblättern
  • Flügelstellung
  • Geschwindigkeit (Wind, Rotorblätter)
  • Schall / Emissionen
  • Temperatur / Feuchte

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