ローターブレードの荷重計測 堅牢なセンサ設計
ローターブレードは厳しい環境条件やひずみの影響を受けます。ローターブレードはどんどん長くなっており、監視への要求も厳しくなっています。フエニックス・コンタクトのソリューションはローターブレードにかかる応力や荷重を連続的に監視します。 設定された限界値を超えるとアラームが送信されるため、オペレータは常にローターブレードの状態を把握することができます。
アプリケーション
ロータブレードは風力発電機（WTG）を左右する重要な部品です。ブレードの長さは伸び続けており、監視の重要性が高まっています。ローターブレードにはサービス寿命内にブレードを構造的に損傷しかねない非常に大きな動的力がかかります。 損傷は荷重と振動の連続監視で早期に検出することができます。このデータにより風力発電機を荷重ベースで最適に制御できるため、ブレードにかかる応力を最小限に抑えることができます。損傷があった場合は早期に検出され、最小限の労力で解消することができます。負荷スペクトラムを記録することでローターブレードの構造の変化を耐用年数全体を通して監視することができます。
ローターモニタリングシステム（RM-S） 荷重監視ソリューション
ローター監視システム（RM-S）で負荷のかかった状態での動作と、風力発電機のローターブレードの曲げモーメントを測定します。これを実行するため、風力発電のブレードの付け根に近い場所でローターブレードの内側にストレインゲージが取り付けられています。このソリューションの中核となるのが、フエニックス・コンタクトのPLCnext Control機器です。 コントローラは直接接続のAxiolineモジュールを経由してローターブレードのセンサに接続します。システムをサージ電圧と落雷から保護するために、センサケーブル、ルーターのアンテナ入力、電源に保護機器が取り付けられています。オプションでモデムを使用し、直接通信ができるようにシステムをアップグレードすることも可能です。コントローラインターフェースのほかにもPROFIBUSやCANインターフェースを組み込んで内部バス接続を構築することもできます。
RM-S：堅牢なセンサ設計
センサ
フエニックス・コンタクトは風力発電機ローターブレード内部の特殊な状況に適した特殊センサを開発しました。 非常に堅牢なセンサなので、悪条件においても確実に設置でき、同時に外部環境に対しても良好に保護されます。
コントローラは接続したセンサからの信号を収集します。すばやく信号処理を行う間に測定値をフィルタリングして状態を確認します。また、測定値を使って最小、標準、最大曲げモーメントとロータの回転速度を決定します。設定値を超えた場合には、自由にプログラミング可能なデジタル出力を使用してアラームを設定できます。同時に、処理したデータは上位コントローラで信号スキャニングに利用できます。すべての生データはネットワーク経由でMicrosoft SQLデータベースまたはCSV形式でSDカードまたはFTPサーバに保存でき、独立したシステムで評価することができます。RM-Sでは発生する負荷スペクトラムも記録します。負荷スペクトラムマッピングはサービス寿命中にローターブレードに構造的な損傷を与える振幅を収集するために使用します。この値でサービス寿命の残りを予測できます。
簡単な改良に最適
改良または新規設置として
RM-Sはシステムの電気設計に直接組み込むことも既存のシステムに組み込んで変更することもできます。改良バージョンは完全に設定した制御盤で構成されており、ハブに取り付けて既存のインターフェースからコントローラに組み込まれます。
オプションで、データをモデム経由でオペレータに直接送ることもできます。新設時に必要なハードウェアはコントローラやI/Oモジュールなどで、風力発電機のピッチ制御盤に直接組み込みます。ソフトウェアはSDカードでコントローラに転送します。
特長特長
- ダメージの早期検出でローターブレードを状態に応じてメンテナンス
- 最適荷重による風力発電機のクローズドループ制御でブレードのひずみを抑制
- 風力発電機の使用条件に適した堅牢な部品による信頼性の高い動作
- オープンシステムで従来のシステムに最適に組込み