Soluzioni per la misurazione del carico

Panoramica

Pala del rotore  

Riconoscimento delle vibrazioni e dei carichi nelle pale del rotore

  • Le pale del rotore sono sottoposte a sollecitazioni 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 vibrazioni e i carichi nelle pale del rotore.
  • In caso di superamento dei valori limite impostati, vengono emessi allarmi: i gestori sono sempre informati sullo stato delle pale.

Applicazione

Le pale del rotore sono tra i componenti nevralgici degli impianti a energia eolica. In particolare, la tendenza a realizzare pale sempre più lunghe conferisce un significato sempre maggiore al monitoraggio. Sulle pale agiscono forze dinamiche considerevoli che possono causare danni strutturali alla pala durante la sua vita utile.

Grazie al monitoraggio continuo di carichi e vibrazioni, è possibile riconoscere tempestivamente i danni. Questi dati permettono di regolare gli impianti a energia eolica ottimizzandone il carico e quindi di ridurre 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 scoprirete eventuali modifiche della struttura durante il ciclo di vita della pala.

Soluzione

Formazione dei collettivi di carico  

Formazione dei collettivi di carico

Il Rotor Monitoring System (RM-S) misura i comportamenti di carico e i momenti flettenti delle pale del rotore. Inoltre, nella parte interna delle pale del rotore di un impianto a energia eolica, vicino alla base, vengono incollati degli estensimetri.

Elemento chiave della soluzione è il controllore Inline ILC 171 di Phoenix Contact. Il controllore viene collegato ai sensori delle pale del rotore tramite moduli Inline affiancati direttamente. Per la protezione dell'impianto da sovratensioni e scariche atmosferiche vengono installati appositi dispositivi di protezione 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. Durante l'elaborazione rapida dei segnali, le grandezze di misura vengono filtrate e ne viene verificata la plausibilità. Inoltre, dai valori di misurazione vengono determinati il momento flettente minimo, medio e massimo e il numero di giri del rotore. In caso di superamento dei valori limite impostati, tramite uscite digitali programmabili a piacere è possibile emettere un allarme. I dati acquisiti vengono messi a disposizione del controllore sovraordinato in modo parallelo al rilevamento del segnale. Tramite la rete, tutti i dati grezzi possono essere salvati in una banca dati SQL di Microsoft, in formato CSV su una scheda SD o in un server FTP, per essere successivamente analizzati da un sistema indipendente. Inoltre, il sistema RM-S rileva eventuali collettivi di carico. La formazione del collettivo di carico serve al rilevamento di quelle vibrazioni durante l'intero tempo di esercizio che potrebbero causare danni strutturali alle pale del rotore. Questi valori consentono di effettuare una stima della durata rimanente.

Montaggio in un impianto a energia eolica esistente  

Soluzione indicata per il retrofitting

Per impianti esistenti o nuove costruzioni

Il sistema RM-S può essere integrato direttamente in fase di progettazione dell'impianto elettrico o aggiunto agli impianti già esistenti. La variante per il retrofitting è costituita da un quadro elettrico preconfigurato che viene montato nel mozzo e può essere integrato nel controllore tramite le interfacce esistenti.

Come opzione è possibile trasmettere i dati direttamente al gestore con il modem GSM. In caso di nuovi progetti, l'hardware necessario, come il controllore e i moduli I/O, può essere integrato direttamente nel quadro elettrico Pitch dell'impianto a energia eolica. In tal caso il software viene caricato sul controllore da una scheda SD.

I vantaggi

  • Manutenzione in base alle condizioni delle pale del rotore grazie al tempestivo rilevamento dei danni
  • Riduzione della sollecitazione delle pale grazie alla regolazione dell'impianto a energia eolica ottimizzata in termini di carico
  • Funzionamento affidabile grazie a componenti robusti, adatti alle condizioni tipiche degli impianti a energia eolica
  • Sistema aperto per un'integrazione ottimale nei sistemi esistenti

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

Altre informazioni

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