홈페이지
산업 및 적용 분야
모든 애플리케이션 개요
로터 블레이드에서의 부하 측정

로터 블레이드에서의 부하 측정 견고한 센서 설계

로터 블레이드는 혹독한 환경 조건과 충격에 노출됩니다. 블레이드의 길이가 길어짐에 따라 모니터링의 필요성도 커지고 있습니다. 피닉스컨택트의 __RM-S(로터 모니터링 시스템)__는 로터 블레이드에 가해지는 스트레스와 부하를 지속적으로 모니터링합니다. 설정된 한도 값을 초과할 경우 알람이 보내져서 운영자가 블레이드의 상태를 지속적으로 파악할 수 있도록 합니다.

피닉스컨택트에 연락하기!

애플리케이션

로터 블레이드는 매우 강한 힘에 노출되어 서비스 수명 동안 블레이드가 구조적으로 손상될 수 있습니다. 부하 및 진동을 지속적으로 모니터링하여 손쉽게 손상을 감지할 수 있습니다. 이 데이터를 통해 풍력 터빈 발전기의 최적화된 부하 기반 제어가 가능하므로 블레이드에 가해지는 스트레스를 최소한으로 줄일 수 있습니다. 손상이 발생할 경우 조기 감지하고 최소한의 노력으로 수리가 가능합니다.

RM-S(로터 모니터링 시스템) 부하 모니터링용 솔루션

__RM-S(로터 모니터링 시스템)__는 풍력 터빈 발전기의 로터 블레이드에서 굽힘 모멘트로 인한 부하를 측정합니다. 이 시스템을 사용하여 사전 예방적 유지 관리 애플리케이션을 구현하거나 플랜트 운영 시간을 연장하거나 적절한 폐쇄형 루프 제어를 통해 사전에 부하를 줄일 수 있습니다. 이를 위해 스트레인 게이지에 기반을 둔 견고한 고정밀 센서가 풍력 터빈 발전기의 로터 블레이드 내부에서 블레이드 베이스 가까이 부착됩니다.

솔루션의 핵심 부품은 특별히 개발된 스트레인 게이지와 PLCnext 아키텍처를 갖춘 피닉스컨택트의 컨트롤러입니다. 이 컨트롤러는 직접 연결된 고해상도 Axioline F 모듈을 통해 로터 블레이드의 센서에 연결됩니다. 과전압과 낙뢰로부터 시스템을 보호하기 위해 센서 케이블 및 전원 공급 장치용의 적절한 보호 장치가 설치됩니다. 옵션으로 모뎀을 사용하여 직접 무선 통신이 가능하도록 시스템을 업그레이드할 수도 있습니다. 이 시스템은 PROFINET, Modbus/TCP, OPC-UA 또는 CANOpen 인터페이스를 제공합니다.
측정된 변수는 컨트롤러에 의해 수신되고 물리적 단위가 포함된 신호를 제공하기 위해 사전 처리됩니다. 그리고 굽힘 모멘트 또는 소재의 장력과 같은 스트레인 신호에서 파생된 변수가 계산됩니다. 또한 통계 파라미터, 최소값 및 최대값, 신호 분산, 평균값 등이 수집됩니다.

한도 값을 초과할 경우 버스 인터페이스 중 하나를 통해 자동 경고를 보낼 수 있도록 한도 값을 지정할 수도 있습니다.
이러한 방식으로 처리된 데이터는 동시에 상위 레벨 컨트롤러의 신호 스캔에 사용할 수 있게 됩니다. 모든 원본 데이터를 CSV 또는 바이너리 포맷으로 sFTP 서버의 SD 카드에 버퍼링할 수 있으며 독립적인 시스템이 추가 분석을 위해 여기에서 해당 데이터를 가져올 수 있습니다.
이를 위해 RM-S는 HMI 형태의 웹 기술에 기반한 시운전 인터페이스를 제공합니다. 브라우저 이외의 소프트웨어는 필요하지 않습니다. HMI를 사용하여 시스템을 설정하고 측정된 값을 시각화하고 시스템 상태를 모니터링할 수 있습니다.

RM-S: 견고한 센서 설계

센서:
피닉스컨택트는 풍력 터빈 발전기 로터 블레이드 내부의 특수한 조건에 적합한 특수한 센서를 개발했습니다. 이 센서는 매우 견고하게 제작되어 불리한 조건에서도 안정적으로 설치할 수 있으며 동시에 외부 영향으로부터 적절하게 보호됩니다.
컨트롤러는 연결된 센서의 신호를 획득합니다. 이러한 빠른 신호 처리 도중에 측정값이 필터링되고 적절한지 여부가 검사됩니다. 또한 최소, 중간 및 최대 굽힘 모멘트와 로터의 회전 속도를 확인하기 위해 측정값이 사용됩니다. 설정된 한도 값을 초과할 경우 자유롭게 프로그래밍 가능한 디지털 출력을 사용하여 알람이 울리도록 설정할 수 있습니다. 처리된 데이터는 동시에 상위 레벨 컨트롤러의 신호 스캔에 사용할 수 있게 됩니다. 네트워크를 통해 모든 원시 데이터를 Microsoft SQL 데이터베이스에 저장하거나 CSV 형식으로 SD 카드 또는 FTP 서버에 저장하고 독립적인 시스템을 사용하여 평가할 수 있습니다. 또한 RM-S는 현재 부하 스펙트럼을 기록합니다. 부하 스펙트럼 매핑은 전체 서비스 수명 동안 로터 블레이드의 구조적 손상을 야기하는 진동 진폭을 획득하는 데 사용됩니다. 이러한 값을 통해 남은 서비스 수명을 예측할 수 있습니다.

RM-S 센서에 대해 자세히 알아보기

시설개량 또는 신규 설치용
RM-S를 시스템의 전기적 설계에 직접 통합하거나 기존 시스템의 교체를 통해 설치할 수 있습니다. 교체용 제품은 허브에 내장되며 기존 인터페이스를 통해 컨트롤러에 통합할 수 있는 완전히 구성된 컨트롤 캐비닛으로 이루어져 있습니다.

옵션으로 GSM 모뎀을 통해 데이터를 운영자에게 직접 전송할 수 있습니다. 신규 설치의 경우 컨트롤러 및 I/O 모듈과 같은 필수 하드웨어를 풍력 터빈 발전기의 피치 컨트롤 캐비닛에 직접 통합할 수 있습니다. 이 경우 SD 카드를 사용해 소프트웨어를 컨트롤러에 전송합니다.

이점: