Systemy odchylania, które umożliwiają turbinom wiatrowym śledzenie kierunku wiatru, narażają je na niepotrzebne naprężenia mechaniczne i przyspieszone zużycie. Peter Kronberger i Alois Holzleitner z firmy B&R są przekonani, że możliwe jest bardziej zrównoważone podejście.
Systemy odchylania obracają turbiny w kierunku wiatru tak, aby zwiększyć do maksimum ich wydajność energetyczną. Peter, powiedziałeś, że podejścia konwencjonalne są już nieaktualne. Co to dokładnie oznacza?
Peter Kronberger: Głowicę lub gondolę turbiny wiatrowej obraca zazwyczaj od czterech do ośmiu silników. Określa się to systemem odchylenia, a proces jest nazywany sterowaniem okresowym. Silniki są zwykle sterowane za pomocą rozrusznika do łagodnego rozruchu lub falownika. W przypadku przybrzeżnej turbiny wiatrowej, której głowica często waży ponad 500 ton, system odchylania jest narażony na znaczne zużycie mechaniczne, co nieuchronnie prowadzi do przestojów i zwiększa koszty serwisowania. Dodatkowe obciążenia mechaniczne powodowane są przez hamulec hydrauliczny, który utrzymuje gondolę. Hamulec ten jest tylko częściowo wyłączony podczas regulacji odchylenia, aby zapobiec niekontrolowanym ruchom wskutek wiatrów bocznych.
Jakie alternatywne rozwiązania Pan by zaproponował?
Kronberger: "stotny potencjał w zakresie optymalizacji sterowania okresowego" Na przykład za pomocą zaawansowanej kontroli momentu obrotowego można zmniejszyć moment działający na części mechaniczne. Dalej, można stosować kompensację luzu, co zapobiega zderzeniom uzębień kół zębatych przy zmianie kierunku turbiny. Gdy problem zużycia części mechanicznych jest pod kontrolą, można częściej regulować gondolę. Efektem jest wzrost zarówno dyspozycyjności turbiny, jak i wydajności.
Peter Kronberger, Dyrektor Globalny ds. Technologii - Energia, B&R
"Istotny potencjał w zakresie optymalizacji sterowania okresowego"
Czy są serwonapędy, które radzą sobie z trudnymi warunki na obszarach morskich?
Alois Holzleitner: Oczywiście. Nasz nowy serwonapęd ACOPOS P3 jest wyjątkowo wytrzymały. Dostępne są warianty, które mogą kontrolować od jednej do trzech osi i są one przeznaczone do pracy w warunkach środowiskowych typowych dla turbin wiatrowych. Zostały przetestowane w warunkach ciągłych wibracji do 1 g, a obwody drukowane są całkowicie powlekane, aby zapewnić bezusterkową pracę nawet w wilgotnym, słonym powietrzu. Serwonapędy mają jednak pewne inne bardzo ważne zalety.
Przykład?
Holzleitner: Nasze serwonapędy dostarczają pomocnych informacji zwrotnych na temat systemu, które mogą być wykorzystywane nie tylko do sterowania okresowego, ale również do zdalnej diagnostyki. Temperatura i bieżące wartości, a także dzienniki błędów są zapisywane automatycznie i mogą być odczytywane zdalnie. Niezależnie od innych korzyści, pozwala to zoptymalizować obsługę serwisową. Nie zapominajmy też o aspekcie bezpieczeństwa. Wariant P3 z technologią bezpieczeństwa B&R zapewnia bezpieczne wartości momentu obrotowego i położenia do PL e. Dzięki korzystaniu z tych informacji nie ma potrzeby stosowania czujnika kablowego, używanego w systemie konwencjonalnym.
Alois Holzleitner, Dyrektor Techniczny - Ruch, B&R
"Stosowanie naszego serwonapędu ACOPOS P3 pozwala zwiększyć wydajność, zmniejszyć zużycie i poprawić dyspozycyjność."
Jak skomplikowany jest proces przejścia na rozwiązanie z serwonapędem?
Kronberger: Jest to o wiele łatwiejsze, niż można się spodziewać. Wszystkie podzespoły są produktami gotowymi, a serwonapęd ACOPOS P3 może być stosowany z dowolnym serwomotorem. Wszystko sprowadza się zasadniczo do wymiany rozrusznika do łagodnego rozruchu lub falownika z serwonapędem odpowiednim do wymaganej liczby osi. Stosunkowo niewielkim nakładem wysiłku uzyskuje się znaczne korzyści pod względem wydajności i dyspozycyjności.
Dzięki solidnej budowie, serwonapęd ACOPOS P3 firmy B&R nadaje się idealnie do stosowania w przybrzeżnych turbinach wiatrowych. Model P3 dostarcza również informacji zwrotnych dotyczących systemu, które mogą służyć do zdalnej diagnostyki i konserwacji zapobiegawczej.
