負荷測定ソリューション

概要

ロータブレード  

ロータブレードの振動と負荷の検出

  • ロータブレードは厳しい環境条件とひずみの影響を受けます。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・コンタクトのロータ監視(RM-S)はロータブレードにかかるストレスと負荷を連続的に監視します。
  • 設定値を超えるとアラームが送信されるため、オペレータはブレードの状態を常に知ることができます。

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大きな動的力がかかります。

損傷は負荷と振動の連続監視で早期に検出できます。このデータにより風力発電を負荷ベースで最適に制御できるため、ブレードにかかるストレスを最小にすることができます。ブレードの損傷が発生すると早期に検出され、わずかな手間で修理できます。負荷スペクトラムを記録することで構造の変化はブレードのサービス寿命を通じて監視されます。

ソリューション

負荷スペクトラムマッピング  

負荷スペクトラムマッピング

ロータ監視システム(RM-S)で負荷のかかった状態での動作と、ロータ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核となるエレメントはフエニックス・コンタクトのILC 171 Inline Controllerです。コントローラは直接接続のInlineモジュールを経由してロータ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、GSM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、GSMモデムでシステムをアップグレードして直接通信することができます。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。

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。

風力発電機の改良  

改良ソリューションとして理想的

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。変更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むことができます。

あるいはデータをGSM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

  • ダメージの早期検出でローターブレードを状態ベースでメンテナンス
  • 最適負荷による風力発電機の制御でブレードのひずみを抑える
  • 風力発電機の状態に適した堅牢な部品で運転の信頼性
  • オープンシステムで従来のシステムに最適に組込み

フエニックス・コンタクト株式会社

〒222-0033
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サービス


ローターブレードモニタリングシステム

組込みのローターブレードモニタリングの完成形システム

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