Glasvezelslipringen voor datatransmissie in moderne windturbines

Moderne windturbines produceren niet alleen elektriciteit, maar ook enorme hoeveelheden gegevens.. Windsnelheid, windrichting, oriëntatie van de rotorbladen, rotatiesnelheid, batterijstatus, bedrijfstemperaturen van de generatoren, foutmeldingen van zelfdiagnoseopties van afzonderlijke componenten, hoeveelheid opgewekte energie – al deze informatie is belangrijk om te kunnen Energie-efficiëntie en het rendement naar verbeteren en Schade aan de aandrijving naar Vermijd. Maar dag na dag stoppen de windturbines gewoon met draaien en stopt de elektriciteitsproductie.. Onderhoud is moeilijk en kostbaar. Vooral in het geval van offshore turbines. Componenten in windenergie – niet in de laatste plaats de Slip ringen– moet dus bijzonder duurzaam en betrouwbaar zijn. Termen als Safety Integrity Level (SIL – vooral SIL 3 en SIL 4) of Performance Level (PL) komen hier steeds meer in beeld.

Invalshoek van de rotorbladen, azimutpositie en snelheden of stilstand van rotor en generator moet nauwkeurig worden geregistreerd en doorgegeven. Maar niet alleen binnen de windturbine naar de controlesystemen op hoger niveau, maar ook via de Internet, om de windturbine naadloos en 24 uur per dag op afstand te kunnen besturen en bewaken. De gegevens die voornamelijk door anemometers, incrementele encoders in de aandrijving of de rotornaaf en absolute encoders van de spoedmotoren worden gegenereerd, moeten derhalve het best worden doorgegeven via Slipringen van glasvezel worden overgedragen. Zij maken een contactloze, slijtvaste en betrouwbare overdracht van al deze informatie in real time (Gegevenssnelheden tot 10 gigabyte).

Namelijk Onafhankelijke media-doorvoer en krachtoverbrenging door hybride roterende koppelingen. Deze zijn aan slijtage onderhevig, bijvoorbeeld door de wrijving van de borstel op de sleepring. De betrouwbaarheid van de gegevensoverdracht kan dus ook in de loop der tijd afnemen. Evenzo kan stroomtransmissie de gecombineerde transmissie van gegevens verstoren. Op glasvezelslipringen met optische vezels is dit risico veel kleiner.

Technische gegevens

2021---Icon-43

Beschermingsklasse

IP51 (hoger op aanvraag)

2021---Icon-24

Nominale stroom

5-10A per ring

Materiaal behuizing

Aluminium

2021---Icon-39

Aantal ringen

2-80

2021---Icon-42

Draaisnelheid

0-1000 rpm

2021---Icon-06

Aanvullende diensten

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

Elektrische specificaties

  • Aantal ringen: 2-80
  • Nominale stroom: 5-10A per ring
  • Max. Werkspanning: 440VAC/DC
  • Diëlektrische sterkte: ≥500V @50Hz
  • elektrische ruis: max 10mΩ
  • Isolatieweerstand:
    ≥1000 MΩ @ 500 VDC

Mechanische specificaties

  • 1-8 Optische vezel
  • Rotatie snelheid:
    0-1000 rpm
  • Contactmateriaal:
    Goud-Goud
  • Kabellengte: vrij definieerbaar,
    Standaard: 300mm (Rotor/Stator)
  • Materiaal behuizing: aluminium
  • Beschermingsklasse: IP51 (hoger op aanvraag)
  • Werktemperatuur: -30°C … +80°C
settings-configuration-svgrepo-com

Configureer

Configureer nu uw individuele sleepringoplossing!

2d

2D tekening

Download nu de gedetailleerde tekening die bij de sleepring past

catalog (1)

Catalogus

Alle details over onze sleepringen overzichtelijk gerangschikt in de catalogus

sofware

CAD-tekening

Vraag eenvoudig de CAD-tekening van de sleepring aan

  • CAD tekening aanvragen voor Glasfaser Schleifringe für die Datenübertragung moderner Windkraftanlagen

Kent u onze configurator al?

De verschillende series rotarX sleepringen zijn geoptimaliseerd voor een breed scala van toepassingen. Wij ondersteunen onze klanten voor oplossingen op maat. Alle producten kunnen individueel aan de toepassingen worden aangepast om u een toegevoegde waarde te bieden. Premium Engineering Slip Ring oplossingen.

Advanced Load Control voor meer efficiëntie en minder slijtage

De – letterlijk – soepele overdracht van positiegegevens, invalshoeken en snelheden via internet is vooral belangrijk voor de Advanced Load Control, Pitch-Controle en YAW-Control cruciale, d.w.z. de dynamische controle en positionering van de rotorbladpositie. Het doel van Advanced Load Control is niet alleen om de belasting van de aandrijflijn zo gelijkmatig mogelijk te verdelen, maar ook om eventuele storingen in een vroeg stadium te detecteren om slijtage te verminderen, de efficiëntie te verbeteren en schade te voorkomen. Dit werkt alleen als de sensoren (vooral anemometers en encoders) als basis van het intelligente regelsysteem correcte waarden leveren en de actuatoren hun functie even betrouwbaar uitvoeren op basis van deze waarden. Dit is de enige manier om het rendement en de veiligheid van moderne windturbines blijvend te verhogen. De Safety Integrity Level regelt derhalve ook de eisen voor afzonderlijke componenten, met name de Bescherming tegen corrosie, slijtage en storingen. Sensoren moeten daarom ook in staat zijn een onafhankelijke zelfdiagnose uit te voeren, potentiële storingen vooraf op te sporen en onverwijld door te sturen naar controle- en bewakingscentra. En aangezien de transmissie van zowel stroom als signalen en gegevens in windturbines bijna altijd tussen roterende (Rotor) en statische componenten (Stator) (tussen de anemometer, de generator, de aandrijfas, de draaikrans van de toren, de rotornaaf en de spoedmotor), zijn Slipringen zijn hier onmisbaar voor stroom-, data- en signaaloverdracht.

Vooral (maar niet alleen) met Offshore-Bijlagen is een betrouwbare en Op gegevens gebaseerd toezicht van de bediening op afstand is cruciaal, aangezien onderhoudswerkzaamheden nog complexer zijn en langer moeten worden gepland. Dus als er een storing of defect is aan het water, efficiëntie of de volledige elektriciteitsproductie van de centrale duurt soms aanzienlijk langer. dan voor windturbines aan land.

En niet alleen de discussie over de 10H-Verordening in Beieren maakt duidelijk hoe belangrijk Offshore-Energieopwekking in de toekomst zal blijven om de energietransitie met behulp van windenergie te beheersen. Ondertussen produceert één enkele offshore turbine evenveel energie als hele windmolenparken vroeger. Maar zelfs op het land zijn windturbines tegenwoordig ware dataslingers, die gegevens – soms op kilometers afstand – naar de – Bewakings- en controlecentra moeten worden geëvalueerd. Dat is waarom tegenwoordig niet langer alleen sleepringen voor krachtoverbrenging of hybride hydraulisch-pneumatisch-elektrische systemen zijn roterende koppelingen nodig, maar ook sleepringen in windturbines moeten Meer en meer gegevens en dat sneller en sneller. Moderne slipringen van glasvezel (Fibre optic rotary joints) met optische vezels is hier van bijzonder belang.

Offshore biedt meer vermogen, maar ook meer uitdagingen

De eerste offshore windmolenpark ter wereld, de 1991 voor Vindeby werd aangesloten op het net in Denemarken, produceerde ca. 0,45 Megawatt Vermogen. Eerste Duitse offshore windmolenpark (Alpha Ventus) ging alleen 2009 aan het net en was op dat moment 5 Megawatt Turbines uitgerust. 2022 het eerste prototype van de krachtigste windturbine ter wereld. – MySE 16.0-242 uit china – worden gebouwd, wat al 16 Megawatt Opgewekt vermogen. Eén turbine genereert dus ca. 35 keer meer energie, dan het hele eerste windmolenpark ter wereld. Deze windturbine van het Chinese bedrijf MingYang Smart Energy is ook speciaal ontworpen voor offshore gebruik.

Omdat op het water niet alleen aanzienlijk meer ruimte beschikbaar is, maar ook de De windsnelheden zijn hoger en de wind komt regelmatiger dan op het land.. Naast de Corrosiebescherming tegen zout water Maar juist vanwege deze voordelen moeten offshore-turbines ook bijzondere uitdagingen het hoofd bieden. Vooral de controle en bewaking van snelheden, windrichting en hellingshoeken moeten op afstand betrouwbaar functioneren om te kunnen reageren op de meer dynamische windomstandigheden. Omdat Tijd en kosten voor onderhoudswerkzaamheden – die op het land al niet bepaald gemakkelijk zijn – nog eens drastisch toenemen voor offshore-installaties.

Een betrouwbare en slijtvaste Datatransmissie via glasvezel is cruciaal. En veel van deze belangrijke gegevens worden overgedragen tussen stationaire en draaiende onderdelen, bijvoorbeeld van de Anemometer naar de pitch motoren naar Beperking van het vermogen, of naar de Draaikrans van de toren (YAW-Control) naar Wind tracking van de gondel. Toezicht op de aandrijving en de generatoren is ook belangrijk, vooral bij zeer hoge en lage windsnelheden, Om te voorkomen dat de centrale beschadigd raakt en de stroomproductie tot nul daalt.. En telkens wanneer signalen, energie en gegevens tussen de rotor en de stator moeten worden overgedragen, zijn er Slipringen nodig.

Veel voorkomende foutbron: onjuiste gegevensoverdracht voor pitch control

Moderne windturbines moeten aan steeds hogere eisen voldoen op het gebied van veiligheid, efficiëntie en betrouwbaarheid. Dit vereist ook de overdracht van steeds grotere hoeveelheden gegevens in steeds kortere tijd. Naar de de belangrijkste gegevens voor een zachte en tegelijkertijd efficiënte regeling en energieopwekking van een windturbine omvatten die van de anemometer, waarop de spoedregeling van de afzonderlijke rotorbladen is gebaseerd (stroomsnelheid, windrichting, vochtigheid, temperatuur, dauwpunt enz.) De gestuurde pitch-motoren stellen de afzonderlijke zogenaamde “bladen” onafhankelijk van elkaar af, zodat de wind de rotornaaf het best kan draaien.

De pitch control wordt gebruikt om de voorranden van de rotorbladen in de inkomende stroom gedraaid. Dit wordt ook wel Positie van de vlag Benoemt. Dit vermindert de opwaartse krachten en de snelheid of het vermogen, wat beschermt tegen schade aan de aandrijving bij hoge windsnelheden en de rotor ontlast. Ook de Hellingshoek van 90° maar ook voor gebruik wanneer Zeer lichte wind blaast en de turbine niet in bedrijf is omdat de rotoras niet kan worden aangedreven. Bij de optimale windsnelheid (men spreekt hier van een snelheid tussen 2,5 meter en 12 meter per seconde) is de Spoedhoek 0°. Dit komt dus overeen met de beste werkpositie voor optimale vermogensonttrekking van de windenergie door de rotorbladen. Als de hellingshoek wordt vergroot, wordt het vermogen verminderd, wat nodig kan zijn bij hoge windsnelheden. Van Hoge windsnelheden van 25 meter per seconde is de pitch control niet langer nuttig. Hier moet het systeem betrouwbaar uitschakelen zodat de rotoras niet te snel draait.

Ook de zgn. YAW-Control (Giercontrole / giercontrole) van de rotatie van de toren is gebaseerd op gegevens van de anemometer. Het maakt windtracering van de gehele gondel van een windturbine mogelijk, zodat de energieproductie kan worden voortgezet, zelfs wanneer de windrichting verandert.

Al deze gegevens worden vaak gebruikt door Hybride roterende verbindingen voor vermogen, gegevens, signalen, hydraulica en/of pneumatiek in slechts één component verzonden. Binnen een windturbine zelf kan dit ook voldoende zijn. Een onderdeel kan bijvoorbeeld opgewekte energie, de passage van Hydraulische vloeistof voor de pitch motoren, en de Lekkage olie recirculatie en combineren de overdracht van veldbussen, video- en besturingssignalen of Ethernet.

Datatransmissie via sleepringen met optische vezels

Het probleem: De onderdelen zijn aan slijtage onderhevig, zodat na verloop van tijd de Gegevensoverdracht onbetrouwbaar wat kan leiden tot Defecte pitch control of YAW control kan leiden tot. Bij normale sleepringen schuurt de borstel namelijk over de ring, wat tot slijtage leidt. Bovendien moeten de gegevens in real time worden doorgegeven, niet alleen in de turbine zelf, maar ook van de windturbine naar het controlecentrum. Voortdurend, in steeds grotere hoeveelheden, precies en zonder vertraging. Gegevensoverdracht via koper kan dit niet. Daarom is het zinvol om de Datatransmissie van moderne windturbines realiseren, onafhankelijk van mediatransmissie en andere vermogens- en signaaltransmissie. Ook het feit dat de vraag betreffende de SIL 4 Categorie ten opzichte van de SIL 3 Categorie (IEC 61508 of PL e naar EN ISO 13849-1 / Machinerichtlijn 2006/42/EG) voor windturbines neemt toe, Verhoogt de relevantie van glasvezelslipringen in de sector windenergie.

Slipringen met optische vezels (dus glasvezel) hebben hun kracht in het doorgeven van belangrijke signalen in gebieden waar stroomvoerende geleiders een potentieel gevaar vormen. Daarom is de glasvezelslipring bijzonder populair in avionica en nautische toepassingen. Maar ze worden ook gebruikt wanneer een betrouwbare en slijtvaste overbrenging belangrijk is. Omdat de De gegevensoverdracht is contactloos, zonder borstel. Glasvezelslipringen zijn dus veel minder onderhevig aan slijtage dan elektrische of hybride roterende koppelingen.  Zij zijn ook aanzienlijk lichter en kleiner dan slipringen van koper. En elke ingenieur en exploitant van een windmolenpark weet hoe Doorslaggevende gewichts- en ruimtebesparing voor windturbines is.

Zij brengen betrouwbaar datasignalen over zonder storende variabelen te absorberen of zelf een gevaar te worden door veroudering. Niettemin is elke rotarX glasvezelslipring permanent ingekapseld. De behuizing voldoet aan beschermingsklasse IP51. Hogere beschermingsklassen (naar IP69) zijn op verzoek beschikbaar. De robuuste Aluminium behuizing macht die faseroptiscHet ontwerp van de sleepring maakt hem voldoende ongevoelig voor lichte schokken, corrosie of agressieve omgevingen. Dit betekent dat de sleepring jarenlang onder extreme omstandigheden zonder aarzeling kan worden gebruikt.

Speciaal voor gebruik in de Offshore sector wij bieden ook sleepringen aan van de Corrosiebeschermingsklasse C4H, zodat de sleepringen ook ongevoelig zijn voor zout water. Onderdelen van de categorie C4H worden getest in de zoutsproeitest. 720 Urenlange continue zoutoplossing blootgesteld. Bovendien, in plaats van aluminium Plastic of edelmetaal voor de behuizing van de sleepringen worden gebruikt. Ze kunnen dus speciaal worden aangepast aan ruwe en natte omgevingen, wat bijzonder belangrijk is voor FORJs (Fibre optic rotary joints) in het kader van de Pitch-Verordening is belangrijk.

Ze zijn ontworpen voor een levensduur van ten minste 200.000.000 Miljoen omwentelingen en tot 5 Miljard uitgelijnd (tot 1.000 rpm) en voor temperatuurbereiken van -30°C naar +80°C geschikt. De optische vezels zijn beschermd en zowel de lengte als de connectoren kunnen flexibel worden aangepast aan de eisen van de klant. U kunt ook kiezen tussen single-mode of multimode vezels voor transmissie via één of meerdere kanalen. Aangepast en gecombineerd analoge und digitale vermogens- en signaalversies zijn natuurlijk mogelijk.

Volledige productcatalogus voor alle sleepringen

In ons actuele overzicht vindt u meer informatie over de verschillende sleepringen. Transmissietechniek voor complexe industriële en veiligheidsrelevante toepassingen vormen de kern van ons productengamma. Alle producten kunnen individueel aan de toepassingen worden aangepast om u een toegevoegde waarde te bieden. Premium engineering - dat is onze eis voor elk afzonderlijk gefabriceerd product. Daarvan willen wij u graag overtuigen.

Heeft u vragen of wilt u een consult?

Wij beantwoorden graag al uw vragen en kijken ernaar uit van u te horen.

U kunt ons bereiken ma - vr van 8 tot 17 uur.

WE KIJKEN UIT NAAR UW BERICHT

CONTACT

B-COMMAND GmbH
Grützmühlenweg 46
DE - 22339 Hamburg

info(at)b-command.com