Rotorunwuchten an Windenergieanlagen

Der Rotor steht an der ersten Stelle der Energieumwandlung. Unwuchten am Rotor wirken sich wirtschaftlich auf die Rentabilität und technisch auf die gesamte Struktur aus.

Abweichungen der Blattwinkel führen zu Ertragsverlusten, da die Aerodynamik gestört ist. Nach unserer Erfahrung werden ca. 1/4 der Windkraftanlagen mit nicht optimal eingestellt Blättern betrieben. Die Ertragsverluste liegen dabei meist in der Größenordnung von 1 bis 2 Prozent.

Pitchwinkelmessungen Lucks Technologies — Ertragsverluste durch Blattwinkelfehler

Unwuchten erzeugen unnötige Lasten in der Anlage und führen zu einem verfrühten Verschleiß. In der folgenden Grafik sind die axialen Turmbewegungen vor und nach der Korrektur dargestellt. Mit der Korrektur der Unwucht wurden die Turmschwingungen um den Faktor 5 reduziert.

Unwuchtmessungen Lucks Technologies — Turmschwingungen vor und nach der Korrektur

Bestimmung von Rotorunwuchten

Unser Leistungsangebot sind mobile Messungen. Mit den von uns entwickelten Messsystemen können aerodynamische und massenerregte Unwuchten sehr genau und auf einfache Weise im normalen Betrieb der Anlage detektiert werden.

Kennzeichen unserer Messverfahren:

keine Stillstandzeiten
Messungen unter realen Betriebsbedingungen im Netzbetrieb

Die Messergebnisse sind vor Ort verfügbar und können unmittelbar für Korrekturmaßnahmen genutzt werden.

Für die Erfassung von Rotorunwuchten stehen uns verschiedene Messsysteme zur Verfügung. Je nach Anforderung kommen laserbasierte, akustische oder die Kombination beider Messverfahren zur Anwendung.

Messprinzip

Der Rotor erzeugt im Betrieb ein geometrisches und ein akustisches Profil. Messprinzip ist die Aufnahme der Profile über mehrere Umdrehungen.

In Abhängigkeit von den Anstellwinkeln ändern sich die Profilkonturen und die Schallemissionen.

Das geometrische Profil erfassen wir mit einem reflektorlos messendem Laser-Distanzsensor.

Das akustische Profil erfassen wir mit einem Richtmikrofon.

Geometrisches Profil

Bei der Lasermessung werden die Informationen aus der Distanzmessung für die Erfassung der Profilkonturen und der Turmbewegungen genutzt.

Eine Massenunwucht zeichnet sich dadurch aus, dass der Gewichtsschwerpunkt des Rotors nicht in der Drehachse liegt. Dem Schwerefeld der Erde folgend, wird der Rotor dadurch in der Rotation beschleunigt und gebremst. Mit der Zählung der Messwerte zwischen den Blättern können Drehzahländerungen hochgenau erfasst.

Bestimmung der relativen Blattwinkeldifferenzen

Detektion von masseerregten Unwuchten

Akustisches Profil

Das akustische Verfahren wurde im Besonderen für die Bestimmung von Blattwinkeln an Offshore-Anlagen entwickelt, kann aber auch Onshore eingesetzt werden.

Bei der akustischen Messung werden die aufgenommenen Zeitsignale in ihre Frequenzanteile zerlegt und analysiert.