Технический специалист в лопасти ротора ветросиловой установки

Измерение нагрузки на лопастях ротора Прочная конструкция датчиков

Лопасти ротора подвергаются чрезвычайно сильным погодным воздействиям и нагрузкам. Потребность в контроле растет в связи с постоянно увеличивающейся длиной лопастей. Система контроля ротора (RM-S) Phoenix Contact контролирует вибрации и нагрузку на лопасти ротора в непрерывном режиме. При превышении заданного предельного значения передается аварийное уведомление: оператор постоянно осведомлен о состоянии лопастей.

Применение

На лопасти ротора воздействуют очень большие динамические силы, которые в течение срока службы могут привести к структурным повреждениям в конструкции лопасти. Благодаря постоянному контролю нагрузок и колебаний повреждения распознаются заблаговременно. При помощи этих данных регулируется и оптимизируется нагрузка ВСУ, что сводит к минимуму нагрузку на лопасти. Если все же появляются повреждения, они распознаются заблаговременно и могут быть исправлены без больших затрат.

Лопасть ротора ветросиловой установки над зеленым ландшафтом

Система контроля ротора (RM-S) Решение для контроля нагрузки

Система контроля ротора (RM-S) измеряет нагрузку на лопасти ротора ветросиловых установок на основании изгибающих моментов. Значения изгибающих моментов могут использоваться для реализации профилактического обслуживания, направленного на увеличение срока службы оборудования или сокращение нагрузки при помощи соответствующих устройств регулирования. Для этого на внутреннюю сторону лопастей ротора ветросиловой установки вблизи ее основания размещаются высокоточные и прочные тензометрические датчики.

Основным элементов решения являются специально разработанные тензометрические датчики, а также контроллер Phoenix Contact, обладающий архитектурой PLCnext. Контроллер соединяется напрямую с датчиками в лопастях ротора при помощи модулей с высоким разрешением Axioline F. Для защиты установки от перенапряжений и ударов молнии устанавливаются соответствующие защитные устройства для кабелей датчиков и для питания. Опционально систему можно дооборудовать модемом для осуществления прямой беспроводной связи. При этом система предоставляет интерфейс PROFINET, Modbus/TCP, OPC-UA или CANOpen.
Результаты измерений поступают в контроллер для предварительной обработки, поэтому вам предоставляются сигналы с физическими единицами. Кроме того, рассчитываются величины, полученные на основании тензометрического сигнала, такие как изгибающие моменты или напряжение материала. Также регистрируются статические показатели, такие как минимальные и максимальные значения, а также отклонение сигнала и средние значения.

Также можно определить граничные значения так, чтобы получать автоматическое оповещение в случае превышения граничных значений через один из шинных интерфейсов.
Таким образом подготовленные данные синхронно передаются вышестоящему контроллеру для считывания сигнала. Все необработанные данные можно сохранять в формате CSV или в двоичном коде на SD-карте на sFTP-сервере и использовать для считывания независимой системой для дальнейшего анализа.
RM-S предоставляет интерфейс для ввода в эксплуатацию на основе веб-технологии в виде ЧМИ, поэтому кроме браузера не нужно устанавливать никакие другие программы. Этот ЧМИ позволяет настраивать систему, визуализировать результаты измерений и контролировать доступ к системе.

Датчик RM-S

RM-S: прочная конструкция датчиков

Датчики:
Phoenix Contact разработала специальные датчики, которые рассчитаны на особые условия, которые существуют внутри лопасти ротора ветросиловой установки. Эти датчики имеют прочную конструкцию, поэтому их можно устанавливать в неблагоприятных погодных условиях, так как они хорошо защищены от внешних воздействий.
Сигналы подключенных датчиков регистрируются контроллером. При быстрой обработке сигнала измеренные значения фильтруются и проверяются на достоверность. Дополнительно из измеренных значений определяется минимальный, средний и максимальный момент изгиба, а также частота вращения ротора. При превышении заданных предельных значений можно задать передачу аварийного уведомления, используя свободно программируемые цифровые выходы. Подготовленные данные синхронно передаются вышестоящему контроллеру для считывания сигнала. Все данные могут по сети сохраняться в базе данных Microsoft SQL или в формате CSV на SD-карте или на сервере FTP, а также анализироваться независимой системой. Дополнительно RM-S регистрирует возникающий спектр нагрузки. Образование спектра нагрузки служит для поглощения амплитуды колебаний в течение всего периода работы, чтобы исключить структурные повреждения лопастей ротора. Данные значения позволяют оценивать остаточный срок службы.

Структура системы контроля ротора

Для модернизации или новых установок
RM-S можно предусмотреть непосредственно при проектировании электрической части установки или интегрировать в существующие установки. Вариант для переоснащения состоит из полностью сконфигурированного шкафа управления, встраиваемого в колпак ротора и интегрируемого в систему управления через имеющиеся интерфейсы.

Опционально данные могут передаваться напрямую пользователю через модем GSM. В новых установках необходимое оборудование, как то контроллер и модули ввода-вывода, можно встраивать прямо в шкаф управления наклоном лопастей ветросиловой установки. В этом случае программное обеспечение загружается на контроллер посредством SD-карты.

Преимущества для вас:

  • Обслуживание ветросиловых установок в зависимости от данных системы распознавания повреждений
  • Снижение нагрузки на лопасти благодаря оптимизации регулирования ветросиловой установки в зависимости от нагрузки
  • Надежная эксплуатация благодаря прочным компонентам, подходящим для применения в ветросиловых установках
  • Открытая система для оптимальной интеграции в существующие системы

Преимущества для вас

  • Обслуживание ветросиловых установок в зависимости от данных системы распознавания повреждений
  • Снижение нагрузки на лопасти благодаря оптимизации регулирования ветросиловой установки в зависимости от нагрузки
  • Надежная эксплуатация благодаря прочным компонентам, подходящим для применения в ветросиловых установках
  • Открытая система для оптимальной интеграции в существующие системы
Персональный контакт
Запросить индивидуальное решение сейчас!
Мы предоставим Вам консультации и определим проектные требования.
Свяжитесь с нами
Команда специалистов Phoenix Contact в зимнем пейзаже перед ветросиловыми установками