Anelli di scorrimento in fibra di vetro per la trasmissione dati nelle moderne turbine eoliche

Turbine eoliche moderne produrre non solo l’elettricità, ma anche grandi quantità di dati.. Velocità del vento, direzione del vento, orientamento delle pale del rotore, velocità di rotazione, stato delle batterie, temperature di esercizio dei generatori, messaggi di errore dalle opzioni di autodiagnostica dei singoli componenti, quantità di energia generata: tutte queste informazioni sono importanti per poter Efficienza energetica ed efficienza a migliorare e Danni alla trasmissione a evitare. Ma giorno dopo giorno le turbine eoliche semplicemente smettono di girare e la produzione di energia elettrica si ferma. DLa manutenzione è difficile e costosa. Soprattutto nel caso delle turbine offshore. I componenti installati nell’energia eolica – non ultimo il Anelli di scorrimento– devono quindi essere particolarmente durevoli e affidabili. Termini come Safety Integrity Level (SIL – in particolare SIL 3 e SIL 4) o Performance Level (PL) si stanno concentrando sempre più qui.

Angolo d’attacco delle pale del rotore, posizione azimutale e velocità o arresto del rotore e del generatore devono essere registrati e trasmessi con precisione. Tuttavia, non solo all’interno dell’aerogeneratore verso i sistemi di controllo di livello superiore, ma anche attraverso la rete di distribuzione. Internet, al fine di consentire il controllo e il monitoraggio a distanza della turbina eolica senza soluzione di continuità e 24 ore su 24. I dati generati principalmente dagli anemometri, dagli encoder incrementali nella trasmissione o nel mozzo del rotore e dagli encoder assoluti dei motori di passo dovrebbero quindi essere trasmessi al meglio tramite Anelli di scorrimento in fibra di vetro essere trasferiti. Consentono un trasmissione senza contatto, a bassa usura e affidabile di tutte queste informazioni in tempo reale (Velocità di trasferimento dati fino a 10 gigabyte).

Per l’esattezza Indipendente dal passaggio dei media e dalla trasmissione di potenza attraverso giunti rotanti ibridi. Questi sono soggetti a usura, ad esempio a causa dell’attrito della spazzola sull’anello di scorrimento. Anche l’affidabilità della trasmissione dei dati può quindi diminuire nel tempo. Allo stesso modo, la trasmissione di corrente può interferire con la trasmissione combinata dei dati. A collettori rotanti a fibre ottiche con fibre ottiche questo rischio è molto più basso.

Dati tecnici

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Classe di protezione

IP51 (superiore su richiesta)

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Corrente nominale

5-10A per anello

Materiale dell'alloggiamento

Alluminio

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Numero di anelli

2-80

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Velocità di rotazione

0-1000 giri/min

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Servizi aggiuntivi

FC-, ST-, SC-, LC-Connector

Specifiche elettriche

  • Numero di anelli: 2-80
  • Corrente nominale: 5-10A per anello
  • Max. Tensione di lavoro:440VAC/DC
  • Rigidità dielettrica: ≥500V @50Hz
  • Rumore elettrico: max 10mΩ
  • Resistenza all’isolamento:
    ≥1000 MΩ @ 500 VDC

Specifiche meccaniche

  • 1-8 Fibra ottica
  • Velocità di rotazione:
    0-1000 giri/min
  • Materiale di contatto:
    Oro-oro
  • Lunghezza del cavo: liberamente definibile,
    Standard: 300 mm (rotore/statore)
  • Materiale dell’alloggiamento: alluminio
  • Grado di protezione: IP51 (superiore su richiesta)
  • Temperatura di lavoro: -30°C … +80°C
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Controllo avanzato del carico per una migliore efficienza e una minore usura

La trasmissione – letteralmente – fluida dei dati di posizione, degli angoli di attacco e delle velocità via internet è particolarmente importante per la Advanced Load Control, Controllo dell’inclinazione e Controllo YAW cruciale, cioè il controllo dinamico e il posizionamento della posizione delle pale del rotore. L’obiettivo del Controllo Avanzato del Carico non è solo quello di distribuire il carico sulla trasmissione nel modo più uniforme possibile, ma anche di rilevare tempestivamente eventuali condizioni di guasto per ridurre l’usura, migliorare l’efficienza e prevenire i danni. Questo funziona solo se i sensori (in particolare anemometri ed encoder) alla base del sistema di controllo intelligente forniscono valori corretti e se gli attuatori svolgono la loro funzione in modo altrettanto affidabile sulla base di questi valori. Questo è l’unico modo per aumentare in modo permanente l’efficienza e la sicurezza delle moderne turbine eoliche. Il Livello di integrità della sicurezza Pertanto, regola anche i requisiti per i singoli componenti, in particolare il Protezione contro la corrosione, l’usura e i guasti. I sensori devono quindi essere in grado di effettuare un’autodiagnosi indipendente, di rilevare in anticipo i potenziali guasti e di trasmetterli tempestivamente ai centri di controllo e monitoraggio. E dato che la trasmissione di energia, segnali e dati nelle turbine eoliche è quasi sempre tra la rotazione (Rotor) e componenti statici (Stator) deve avvenire (tra anemometro, generatore, albero motore, ralla della torre, mozzo del rotore e motore del passo), sono Gli anelli elastici sono indispensabili per la trasmissione di energia, dati e segnali..

Soprattutto (ma non solo) con Strutture offshore è un sistema affidabile e Monitoraggio basato sui dati Il funzionamento a distanza è fondamentale, perché gli interventi di manutenzione sono ancora più complessi e devono essere pianificati più a lungo. Quindi, se c’è un guasto o un malfunzionamento all’acqua, o la produzione completa di energia dell’impianto richiede talvolta tempi significativamente più lunghi. rispetto alle turbine eoliche onshore.

E non solo la discussione sulla 10H-Regolamento in Baviera, chiarisce quanto sia importante Produzione di energia offshore continuerà ad essere in futuro, al fine di dominare la transizione energetica con l’aiuto dell’energia eolica. Nel frattempo, una singola turbina offshore produce tanta energia quanta ne producevano interi parchi eolici. Ma anche sulla terraferma, le turbine eoliche sono oggi dei veri e propri slinguazzatori di dati, in grado di trasmettere i dati – a volte a chilometri di distanza – alla rete di telecomunicazioni. – Centri di monitoraggio e controllo devono essere valutati. Ecco perché oggi non più solo collettori rotanti per la trasmissione di potenza o sistemi ibridi idraulici-pneumatici-elettrici necessitano di raccordi rotanti, ma i collettori rotanti nelle turbine eoliche devono essere anche Sempre più dati e sempre più velocemente. Moderni slip ring in fibra di vetro (Fibre optic rotary joints) con le fibre ottiche è di particolare importanza.

L'offshore offre più potenza, ma anche più sfide

Il il primo parco eolico offshore del mondo, il 1991 prima Vindeby è stato collegato alla rete in Danimarca, ha prodotto circa. 0,45 megawatt di potenza. Il primo parco eolico offshore tedesco (Alpha Ventus) è stato avviato solo 2009 alla rete e in quel momento era Turbina da 5 Megawatt equipaggiato. 2022 il primo prototipo della turbina eolica più potente del mondo. – MySE 16.0-242 dalla Cina – essere costruito, che è già 16 Megawatt viene generata l’energia. Una turbina genera quindi circa. 35 volte più energia, dell’intero primo parco eolico del mondo. Anche questa turbina eolica dell’azienda cinese MingYang Smart Energy è stata progettata appositamente per l’uso in mare aperto.

Perché sull’acqua non solo c’è molto più spazio a disposizione, ma anche il La velocità del vento è maggiore e il vento arriva in modo più costante rispetto alla terraferma.. Oltre al Protezione dalla corrosione dell’acqua salata Tuttavia, le turbine offshore devono affrontare sfide particolari proprio a causa di questi vantaggi. Soprattutto, il controllo e il monitoraggio delle velocità, dell’inseguimento del vento e degli angoli di beccheggio devono funzionare in modo affidabile a distanza per poter reagire alle condizioni di vento più dinamiche. Perché Tempi e costi degli interventi di manutenzione – che già non sono esattamente facili sulla terraferma, aumentano di nuovo drasticamente per gli impianti offshore.

Un sistema affidabile e a bassa usura Trasmissione dati in fibra ottica è fondamentale. Molti di questi dati importanti vengono trasmessi tra le parti fisse e quelle rotanti, ad esempio dal Anemometro ai motori di passo a Limitazione della potenza, o al Ralla della torre (Controllo YAW) a Tracciamento del vento della navicella. Anche il monitoraggio della catena cinematica e dei generatori è importante, soprattutto in presenza di velocità del vento molto alte o basse, Per evitare che l’impianto venga danneggiato e che la produzione di energia si riduca a zero.. E ogni volta che segnali, energia e dati devono essere trasmessi tra il rotore e lo statore, ci sono Sono necessari gli anelli di scorrimento.

Sorgente di errore frequente: trasmissione di dati errata per il controllo del passo

Le moderne turbine eoliche devono soddisfare requisiti sempre più elevati in termini di sicurezza, efficienza e affidabilità. Ciò richiede anche la trasmissione di quantità sempre maggiori di dati in tempi sempre più brevi. Al i dati più importanti per il controllo e la produzione di energia di una turbina eolica in modo delicato ed efficiente. includono quelli dell’anemometro, su cui si basa il controllo del passo delle singole pale del rotore (velocità del flusso, direzione del vento, umidità, temperatura, punto di rugiada, ecc.) I motori a passo controllato regolano in modo indipendente le singole “pale” in modo che il vento possa far girare al meglio il mozzo del rotore.

Il controllo del passo viene utilizzato per i bordi d’attacco delle pale del rotore nel flusso in ingresso trasformato. Questo è anche chiamato Posizione della bandiera è il termine utilizzato. In questo modo si riducono le forze di sollevamento e la velocità o la potenza, evitando danni alla trasmissione in caso di velocità elevate del vento e alleggerendo il rotore. Allo stesso modo, il Angolo di inclinazione di 90 ma anche per l’utilizzo quando Vento molto leggero La turbina non è in funzione perché l’albero del rotore non può essere azionato. Alla velocità ottimale del vento (si parla qui di una velocità compresa tra 2,5 metri e 12 metri al secondo) è il Angolo di inclinazione 0. Questo corrisponde quindi alla migliore posizione di lavoro per l’estrazione ottimale dell’energia eolica da parte delle pale del rotore. Se l’angolo di beccheggio viene aumentato, la potenza viene ridotta, il che può essere necessario in caso di velocità del vento elevate. Da Velocità del vento elevate, pari a 25 metri al secondo il controllo del passo non è più utile. In questo caso, il sistema deve spegnersi in modo affidabile per evitare che l’albero del rotore giri troppo velocemente.

Anche il cosiddetto. Controllo YAW (Controllo dell’imbardata / controllo dell’imbardata) della rotazione della torre si basa sui dati dell’anemometro. Consente di seguire il vento dell’intera navicella di una turbina eolica per continuare a generare energia anche quando la direzione del vento cambia.

Tutti questi dati sono spesso utilizzati da Unioni rotanti ibride per potenza, dati, segnali idraulici e/o pneumatici in un unico componente trasmesso. Anche all’interno di una turbina eolica può essere sufficiente. Per esempio, un componente può trasmettere energia generata, il passaggio di Fluido idraulico per i motori di passo, e il Ricircolo dell’olio di perdita e combinano la trasmissione di bus di campo, segnali video e di controllo o Ethernet.

Trasmissione di dati attraverso slip ring con fibre ottiche

Il problema: I componenti sono soggetti a usura e quindi, con il passare del tempo, la Trasmissione dati inaffidabile diventare, il che porta a Controllo del passo o dell’YAW difettoso può portare a. Questo perché con i normali slip ring, la spazzola sfrega sull’anello, causandone l’usura. Inoltre, i dati devono essere trasmessi in tempo reale e non solo all’interno della turbina stessa, ma anche dalla turbina al centro di controllo. Costantemente, in quantità sempre maggiori, con precisione e senza ritardi. La trasmissione di dati via rame non è in grado di farlo. Per questo motivo ha senso utilizzare l’opzione Realizzare la trasmissione dei dati delle moderne turbine eoliche indipendentemente dalla trasmissione dei media e da altre trasmissioni di potenza e di segnale.. Anche il fatto che la domanda relativa alla Categoria SIL 4 rispetto alla categoria SIL 3 (IEC 61508 o PL e a EN ISO 13849-1 / Direttiva Macchine 2006/42/EG) è in aumento per le turbine eoliche, Aumenta la rilevanza degli slip ring in fibra di vetro nel settore dell’energia eolica.

Anelli di scorrimento a fibre ottiche con fibre ottiche (così la fibra ottica) hanno la loro forza nel trasmettere segnali importanti in aree in cui i conduttori di corrente rappresentano un potenziale pericolo. Per questo motivo il collettore rotante in fibra ottica è particolarmente apprezzato nelle applicazioni avioniche e nautiche. Ma vengono utilizzati anche quando è importante una trasmissione affidabile e a bassa usura. Perché il La trasmissione dei dati è senza contatto, senza pennello. Pertanto, i collettori rotanti in vetroresina sono molto meno soggetti a usura rispetto ai collettori rotanti elettrici o ibridi.  Inoltre, sono notevolmente più leggeri e più piccoli degli slip ring in rame. E ogni ingegnere e operatore di parchi eolici sa come Decisivo risparmio di peso e spazio per le turbine eoliche è.

Trasmettono in modo affidabile i segnali di dati senza assorbire le variabili di disturbo o diventare essi stessi un pericolo a causa dell’obsolescenza. Tuttavia, ogni collettore rotante a fibre ottiche rotarX è incapsulato in modo permanente. L’alloggiamento è conforme alla classe di protezione IP51. Classi di protezione più elevate (a IP69) sono su richiesta disponibile. Il robusto Alloggiamento in alluminio rende i trasformatori a fibre ottiche sufficientemente insensibili agli urti della luce, alla corrosione o agli ambienti aggressivi. Ciò significa che il collettore rotante può essere utilizzato per molti anni in condizioni estreme senza alcuna esitazione.

Specialmente per l’utilizzo nel Settore offshore offriamo anche slip ring del tipo Classe di protezione dalla corrosione C4H, in modo che i collettori rotanti siano insensibili anche all’acqua salata. I componenti della categoria C4H sono sottoposti alla prova in nebbia salina. 720 ore di spray salino continuo esposto. Inoltre, al posto dell’alluminio Plastica o metallo prezioso per l’alloggiamento dei collettori rotanti. Possono quindi essere adattati in modo specifico ad ambienti difficili e umidi, il che è particolarmente importante per FORJs (Fibre optic rotary joints) nell’ambito del Controllo dell’inclinazione è importante.

Sono stati progettati per una durata di vita di almeno 200.000.000 Milioni di rivoluzioni e fino a 5 miliardi di euro allineato (fino a 1.000 giri al minuto) e per intervalli di temperatura da -30°C a +80°C adatto. Le fibre ottiche sono protette e sia la loro lunghezza che i connettori possono essere variati in modo flessibile in base alle esigenze del cliente. È inoltre possibile scegliere tra fibre monomodali o multimodali per la trasmissione a uno o più canali. Personalizzato e combinato Versioni di potenza e segnale analogiche e digitali sono ovviamente possibili.

Catalogo dei prodotti per tutti i collettori rotanti

Scoprite i diversi anelli di scorrimento nella nostra panoramica attuale. La tecnologia di trasmissione per complesse applicazioni industriali e di sicurezza costituisce il nucleo della nostra gamma di prodotti. Tutti i prodotti possono essere adattati individualmente alle applicazioni per offrirvi un valore aggiunto. Ingegneria di prima qualità - questo è il nostro claim per ogni singolo prodotto fabbricato. Vorremmo convincervi di questo.

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