Erträge steigern, Lasten reduzieren - Messung des Drehmoments im Antriebsstrang

Ein neues System zur Messung und Steuerung der Drehmomente im Antriebsstrang bringt bis zu 3 % Leistungssteigerung. Bei einer 3 MW Anlage bringt das rund 70.000 kWh im Jahr.

Mit Hilfe einer berührungslosen und damit verschleißfreien Messung der Drehmomente im Antriebsstang von Windenergieanlagen ist eine Ertragssteigerung von bis zu 70.000 kWh bei einer 3 MW Anlage durch den Einsatz von Active Torque Control bei gleichzeitiger Reduzierung der dynamischen Lasten möglich. Eine Verringerung der Schwingungen im Antriebsstrang führt auch zu geringeren Schwingungen an den Blättern und damit zu einer besseren Aerodynamik, was den Energieertrag noch weiter steigert. Zusätzlich kann der Energieertrag erhöht werden, wenn die Information des Drehmoments in Echtzeit genutzt und die Leistungskennlinie der Anlage dynamisch an die unterschiedlichen Betriebszustände angepasst werden. In Summe kann mit einer optimierten Regelung auf Basis der Dynamik der Energieertrag einer 3 MW Windenergieanlage um bis zu 140.000 kWh pro Jahr gesteigert werden. Des Weiteren werden verschiedene Sonderereignisse wie Sturmabschaltung, Regelverhalten bei Sturmböen usw. erfasst und auch aufgezeichnet, die im weiteren Verlauf für die Optimierung der Anlagenregelung verwendet werden. Weitere Synergie-Effekte werden durch die Integration der Drehmomentmessung in das ganzheitliche Condtion Monitoring System ACoS® von Bosch Rexroth erreicht, das im Laufe des Jahres 2015 verfügbar sein soll.
 

Aus dem Inhalt:

  • Hochgenaue Abtastung der Lochbänder
  • Momentmessung dient Verbesserung der Anlagen
  • Höhere Drehmomente führen zu verminderter Lebensdauer
  • Höhere dynamische Lasten als in der Auslegung berücksichtigt
  • „Active Torque Control“ reduziert Torsion auf Minimum
  • ATC bringt bis zu 3 % mehr Leistung
  • Dämpfung von 0,1 bis 10 Hz

Grafiken aus dem Whitepaper:

Autoren

image: Dr.-Ing. Andreas Vath

Autor: Dr.-Ing. Andreas Vath

Dr.-Ing. Andreas Vath, Jahrgang 1976, hat Elektrotechnik an der Technischen Universität Darmstadt studiert und im Bereich Erneuerbare Energien promoviert. Seit 2007 ist er Entwicklungsingenieur in der Vorausentwicklung für Windenergie bei Bosch Rexroth in Lohr am Main, dort seit 2009 Gruppenleiter für „Simulation Windenergie und Entwicklung Systeme“ mit den Schwerpunktthemen Dynamikanalyse für Antriebsstränge von Windenergieanlagen und deren Optimierung, Entwicklung dynamische Drehmoment- und Drehzahlmesssysteme sowie Bewertung und Vergleich von verschiedenen Antriebsstrangkonzepten für Windenergieanlagen.