Soluções para o monitoramento das pás dos rotores

Visão geral

Pá de rotor  

Detecção de oscilações e cargas nas pás dos rotores

  • As pás dos rotores estão sujeitas a esforços e condições ambientais extremos. As pás cada vez mais longas aumentam os requisitos relativos ao monitoramento.
  • O sistema Rotor Blade Tension Monitoring (RBTM) da Phoenix Contact monitora continuamente as oscilações e cargas nas pás dos rotores.
  • Se for excedido o valor-limite ajustado, são emitidos alarmes: assim os operadores estão sempre a par do estado das pás.

Aplicação

As pás dos rotores são um dos componentes fundamentais de um aerogerador. O monitoramento assume uma maior importância devido à tendência para utilizar pás cada vez mais longas. As pás dos rotores estão sujeitas a grandes forças dinâmicas, que podem provocar danos estruturais na respectiva estrutura durante sua vida útil.

O monitoramento contínuo de cargas e oscilações permite detectar danos atempadamente. Com estes dados você pode regular o aerogerador com a carga ideal, permitindo reduzir a carga das pás para o mínimo. Se, mesmo assim, ocorrerem danos, isso é detectado atempadamente e pode ser eliminado com custos reduzidos. O registro de espectros de carga permite detectar alterações na estrutura durante a vida útil da pá.

Solução

Modo de funcionamento do Condition Monitoring  

Detectar atempadamente os pontos fracos das pás

O Tension Monitoring System (RBTM) mede o comportamento de carga e os momentos de flexão nas pás dos rotores. Para esse efeito, são colados extensômetros perto da base da pá, do lado interior das pás dos rotores de um aerogerador.

O elemento principal da solução é o controlador Inline ILC 171 da Phoenix Contact. O controlador é conectado aos sensores nas pás dos rotores através de módulos Inline diretamente alinhados. Para proteger a instalação contra sobretensões e quedas de raios são instalados dispositivos de proteção correspondentes para os cabos se sensores, a entrada da antena do roteador GSM e para a alimentação de potência. Opcionalmente, você pode reequipar o sistema com um modem GSM para a comunicação direta. Além das interfaces do controlador, pode ser integrada uma interface PROFIBUS ou CAN para a ligação direta de bus.

Os sinais dos sensores conectados são registrados pelo controlador. Durante o rápido processamento dos sinais, os parâmetros de medição são filtrados e verificados quanto a plausibilidade. Adicionalmente, com base nos valores de medição é determinado o momento de flexão mínimo, médio e máximo, assim como a rotação do rotor. Se os valores-limite ajustados forem excedidos, poderá ser emitido um alarme através de saídas digitais livremente programáveis. Os dados preparados são disponibilizados de forma síncrona ao controlador hierarquicamente superior para a amostragem de sinais. Todos os dados brutos podem ser armazenados através da rede de um banco de dados Microsoft SQL ou em formato CSV em um cartão SD ou um servidor FTP, e avaliados por um sistema independente. Adicionalmente, o RBTM registra os espectros de carga ocorridos. A formação do espectro de carga serve para registrar amplitudes de oscilação durante todo o período de funcionamento que provocam danos estruturais nas pás dos rotores. Estes valores permitem estimar a vida útil remanescente.

Quadro de comando RBTM  

Solução para reequipamento de instalações existentes

Como reequipamento ou para uma construção nova

O RBTM pode ser planejado diretamente em conjunto com o design elétrico da instalação ou reequipado em instalações existentes. A variante para reequipamento é composta por um quadro de comando completamente configurado, que é montado no cubo e pode ser integrado no controlador através das interfaces existentes.

Opcionalmente, os dados podem ser transmitidos através do modem GSM diretamente para o operador. No caso de construções novas, o hardware necessário, como o controlador e os módulos I/O, é integrado diretamente nos quadros de comando do ângulo de passo do aerogerador. Nesse caso, o software é transferido para o controlador mediante um cartão SD.

Suas vantagens

  • Manutenção das pás dos rotores, baseada no estado, mediante a detecção atempada de danos
  • Esforço reduzido das pás graças à regulagem do aerogerador com carga otimizada
  • Operação confiável em virtude de componentes robustos e adequados para as condições em aerogeradores
  • Sistema aberto para uma integração ideal em sistemas existentes

Produtos

DescriçãoTipoCódigo
Rotor Blade Tension Measurement (RBTM)CBL-RBTM-TT2701462
DescriçãoTipoCódigo
Rotor Blade Tension Measurement (RBTM)CBL-RBTM-TT

PHOENIX CONTACT
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