Soluzioni per il monitoraggio nelle pale del rotore

Panoramica

Pala del rotore  

Riconoscimento delle oscillazioni e dei carichi nelle pale del rotore

  • Le pale del rotore sono sottoposte a sforzi e a condizioni meteorologiche estreme. Per via della lunghezza sempre maggiore delle pale, aumentano i requisiti di monitoraggio.
  • Il Rotor Monitoring System (RM-S) di Phoenix Contact monitora continuamente le oscillazioni e i carichi nelle pale del rotore di un impianto a energia eolica.
  • In caso di superamento dei valori limite registrati, è possibile impostare un allarme: gli operatori sono sempre informati sullo stato delle pale.

Applicazione

Le pale del rotore sono tra i componenti nevralgici degli impianti a energia eolica (WEA). In particolare, la tendenza a realizzare pale sempre più lunghe conferisce un significato sempre maggiore al monitoraggio. Sulle pale vengono esercitate grandi forze dinamiche, che, durante la vita utile, possono causare danni strutturali nel montaggio della pala.

Grazie al monitoraggio continuo di carichi e oscillazioni, è possibile riconoscere tempestivamente i danni. Con questi dati regolate gli impianti a energia eolica a pieno carico, riducendo al minimo la sollecitazione sulle pale. Qualora dovesse verificarsi un danno, questo viene riconosciuto tempestivamente e risolto con il minimo sforzo. Grazie alla registrazione dei collettivi di carico, durante il ciclo di vita della pala, scoprirete eventuali modifiche nella struttura.

Soluzione

Funzionamento Condition-Monitoring  

Rilevare tempestivamente eventuali vulnerabilità delle pale

Il Rotor Monitoring System (RM-S) misura il comportamento del carico e il momento flettente nelle pale. Inoltre, vicino alla radice della pala, nella parte interna delle pale del rotore di un impianto a energia eolica, vengono incollate delle celle di carico.

Elemento chiave della soluzione è il controllore Inline ILC 171 di Phoenix Contact. Il controllore viene collegato con i sensori nelle pale del rotore tramite moduli Inline direttamente affiancati. Per la protezione degli impianti da sovratensioni e scariche atmosferiche vengono installati appositi scaricatori per le linee di segnalazione, l'ingresso delle antenne del router GSM e l'alimentazione della potenza. Opzionalmente è possibile equipaggiare il sistema di un modem GSM per la comunicazione diretta. Inoltre è possibile integrare le interfacce del controllore con un'interfaccia PROFIBUS o CAN per la connessione bus interna.

I segnali dei sensori collegati sono rilevati dal controllore. Nell'elaborazione rapida del segnale vengono filtrate le misure e ne viene verificata la plausibilità. Inoltre dai valori di misurazione vengono determinati il momento di flessione minimo, medio e massimo e i giri del rotore. In caso di superamento dei valori limite impostati, tramite uscite digitali liberamente programmabili, è possibile impostare un allarme. I dati acquisiti vengono messi a disposizione del controllore sovraordinato sincronicamente al rilevamento del segnale. Tutti i dati del rotore possono essere salvati in una banca dati SQL di Microsoft tramite la rete, in formato CSV su una scheda SD o ancora in un server FTP, per essere poi valutati da un sistema indipendente. Inoltre, il RM-S rileva i carichi di collettivo. La formazione del carico di collettivo serve per il rilevamento durante le ore di esercizio di quelle oscillazioni che potrebbero causare danni strutturali alle pale del rotore. Questi valori consentono di effettuare una valutazione della durata rimanente.

Quadro elettrico RBTM  

Soluzione di equipaggiamento a posteriori per impianti già esistenti

Come aggiornamento su impianti esistenti o per nuove costruzioni

Il RM-S può essere progettato direttamente all'interno dell'impianto elettrico o aggiornato negli impianti già esistenti. La variante Retrofit è costituita da un quadro elettrico preconfigurato, che viene montato nel mozzo e può essere integrato nel controllore tramite le interfacce presenti.

E' inoltre possibile trasmettere i dati direttamente al gestore tramite il modem GSM. In caso di nuovi progetti, l'hardware necessario, come il controllore e il modulo I/O, può essere collegato direttamente nel quadro elettrico Pitch dell'impianto a energia eolica. In tal caso il software viene trasmesso al controllore attraverso una scheda SD.

I vantaggi

  • Manutenzione tempestiva sulle pale del rotore grazie al rilevamento dei danni in tempo reale
  • Riduzione dello sforzo delle pale grazie ad una regolazione dell'impianto a energia eolica ottimizzata sul carico
  • Funzionamento affidabile grazie a componenti robusti, adatti per le condizioni estreme negli impianti a energia eolica
  • Sistema aperto per un'integrazione ottimale nel sistema esistente

PHOENIX CONTACT S.p.a.

Via Bellini, 39/41
20095 Cusano Milanino (MI)
02 66 05 91

Assistenza

Sistema di monitoraggio delle pale del rotore

Sistema completo per il monitoraggio globale delle pale del rotore

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