Glasfiberringar för dataöverföring i moderna vindkraftverk

Moderna vindkraftverk producera inte bara elektricitet, utan också stora mängder data. Vindhastighet, vindriktning, rotorbladens orientering, rotationshastighet, batteristatus, generatorernas driftstemperaturer, felmeddelanden från självdiagnostikalternativ för enskilda komponenter, mängden genererad energi – all denna information är viktig för att kunna Energieffektivitet och effektivitet till förbättra och Skador på drivlinan till undvika. Men dag efter dag vindkraftverken helt enkelt slutar att snurra och elproduktionen upphör. Underhållet är svårt och kostsamt. Särskilt när det gäller havsbaserade turbiner. Komponenter som installerats för vindkraft – inte minst den Slipringar– måste därför vara särskilt hållbara och tillförlitliga. Termer som Safety Integrity Level (SIL – särskilt SIL 3 och SIL 4) eller Performance Level (PL) blir alltmer i fokus här.

Rotorbladens anfallsvinkel, azimutposition och hastigheter eller stillastående. av rotor och generator måste registreras och överföras exakt. Men inte bara inom vindkraftverket till de högre styrsystemen, utan också via Internet, för att möjliggöra fjärrstyrning och övervakning av vindkraftverket smidigt och dygnet runt. De data som främst genereras av anemometrar, inkrementella encoders i drivlinan eller rotorns nav och absoluta encoders i pitchmotorerna bör därför bäst överföras via Glidringar med fiberoptiska kablar överföras. De möjliggör en Kontaktlös, slitagesnål och tillförlitlig överföring av all denna information i realtid (Datahastigheter på upp till 10 gigabyte).

Nämligen Oberoende av mediedragning och kraftöverföring genom hybrida roterande leder. Dessa slits, till exempel på grund av borstens friktion mot glidringen. Datatransmissionens tillförlitlighet kan därför också minska med tiden. På samma sätt kan strömöverföring störa den kombinerade överföringen av data. På Fiberoptiska glidringar med optiska fibrer är denna risk mycket mindre.

Tekniska data

2021---Icon-43

Skyddsklass

IP51 (högre på begäran)

2021---Icon-24

Nominell ström

5-10A per ring

Material för hölje

Aluminium

2021---Icon-39

Antal ringar

2-80

2021---Icon-42

Rotationshastighet

0-1000 rpm

2021---Icon-06

Ytterligare tjänster

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

Elektriska specifikationer

  • Antal ringar: 2-80
  • Nominell ström: 5-10A per ring
  • Max. Arbetsspänning: 440VAC/DC
  • Dielektrisk styrka: ≥500V @50Hz
  • elektriskt buller: max 10mΩ
  • Isoleringsmotstånd:
    ≥1000 MΩ @ 500 VDC

Mekaniska specifikationer

  • 1-8 Optisk fiber
  • Rotationshastighet:
    0-1000 rpm
  • Kontaktmaterial:
    Guld-guld
  • Kabellängd: fritt definierbar,
    Standard: 300 mm (rotor/stator)
  • Material för hölje: aluminium
  • Skyddsklass: IP51 (högre på begäran)
  • Arbetstemperatur: -30°C … +80°C
settings-configuration-svgrepo-com

Konfigurera

Konfigurera din individuella slipringlösning nu!

2D-ritning

Ladda ner en detaljerad ritning som matchar slipringen nu

Katalog

Alla detaljer om våra slipringar är tydligt ordnade i katalogen.

sofware

CAD-ritning

Begär en CAD-ritning av glidringen på ett enkelt sätt

  • Begär CAD-ritning för Glasfaser Schleifringe für die Datenübertragung moderner Windkraftanlagen

Känner du redan till vår slipringskonfigurator?

De olika serierna av rotarX-slipringar är optimerade för ett stort antal tillämpningar. Vi stöder våra kunder med skräddarsydda lösningar. Alla produkter kan anpassas individuellt till användningsområdena för att ge dig ett mervärde. Förstklassiga tekniska lösningar för slipringar.

Avancerad laststyrning för bättre effektivitet och mindre slitage

Den bokstavligt talat smidiga överföringen av positionsdata, angreppsvinklar och hastigheter via Internet är särskilt viktig för Advanced Load Control, Kontroll av stigning och YAW-Control avgörande, dvs. dynamisk styrning och positionering av rotorbladets läge. Målet med Advanced Load Control är inte bara att fördela belastningen på drivlinan så jämnt som möjligt, utan också att upptäcka eventuella fel i ett tidigt skede för att minska slitage, förbättra effektiviteten och förebygga skador. Detta fungerar endast om sensorerna (särskilt anemometrar och enkoder) som utgör grunden för det intelligenta styrsystemet ger korrekta värden och om ställdonet utför sin funktion lika tillförlitligt på grundval av dessa värden. Detta är det enda sättet att permanent öka effektiviteten och säkerheten hos moderna vindkraftverk. Safety Integrity Level reglerar därför också kraven på de enskilda komponenterna, i synnerhet på Skydd mot korrosion, slitage och fel. Sensorerna bör därför också kunna utföra oberoende självdiagnostik, upptäcka potentiella fel i förväg och vidarebefordra dem till kontroll- och övervakningscentraler utan dröjsmål. Och eftersom överföringen av ström samt signaler och data i vindkraftverk nästan alltid är mellan roterande (Rotor) och statiska komponenter (Stator) (mellan anemometer, generator, drivaxel, tornets vridring, rotorns nav och pitchmotorn) är följande Slipringar är oumbärliga för kraft-, data- och signalöverföring..

Särskilt (men inte bara) med Offshorebaserade anläggningar är en pålitlig och Uppgiftsbaserad övervakning Det är viktigt att kunna hantera driften på distans, eftersom underhållsarbetet är ännu mer komplext och måste planeras på längre sikt. Så om ett fel eller en störning inträffar på vatten, effektivitet eller kraftverkets hela elproduktion tar ibland betydligt längre tid än för landbaserade vindkraftverk.

Och inte bara diskussionen om den 10H-Förordning i Bayern visar tydligt hur viktigt det är att Energiproduktion till havs kommer att fortsätta att vara det i framtiden för att klara energiomställningen med hjälp av vindkraft. Under tiden producerar ett enda havsbaserat vindkraftverk lika mycket energi som hela vindkraftsparker tidigare gjorde. Men även på land är vindkraftverk numera riktiga dataskickare, som kan överföra data – ibland på flera kilometers avstånd – till – Övervaknings- och kontrollcentraler måste utvärderas. Det är därför som det numera inte längre bara slipringar för kraftöverföring eller hybridsystem hydraulisk-pneumatisk-elektriska system kräver vridkopplingar, men även slipringar i vindturbiner måste vara Fler och fler uppgifter och det allt snabbare. Moderna glasfiberringar (Fibre optic rotary joints) med optiska fibrer är av särskild betydelse här.

Offshore ger mer kraft, men också fler utmaningar

Den första Havsbaserad vindkraftspark i världen, 1991 före Vindeby var ansluten till elnätet i Danmark och producerade ca. 0,45 Megawatt effekt. Tysklands första havsbaserade vindkraftspark (Alpha Ventus) har bara gått i drift 2009 till nätet och var vid den tidpunkten 5 Turbiner på megawatt utrustad. 2022 den första prototypen av världens mest kraftfulla vindkraftverk. – MySE 16.0-242 från Kina – byggas, vilket redan är 16 Megawatt kraft genereras. En turbin genererar alltså ca. 35 gånger mer energi, än hela den första vindkraftparken i världen. Det här vindkraftverket från det kinesiska företaget MingYang Smart Energy är också särskilt utformat för användning till havs.

På vattnet finns det inte bara betydligt mer utrymme, utan även en större Vindhastigheterna är högre och vinden är jämnare än på land.. Förutom den Korrosionsskydd mot saltvatten Offshore-turbiner måste dock också klara av särskilda utmaningar på grund av just dessa fördelar. Framför allt måste styrning och övervakning av hastigheter, vindföljning och lutningsvinklar fungera tillförlitligt på avstånd för att kunna reagera på mer dynamiska vindförhållanden. Eftersom Tid och kostnader för underhållsarbete – som redan inte är helt lätt på land – ökar drastiskt igen för offshore-anläggningar.

En pålitlig och slitstark Dataöverföring via fiberoptik är avgörande. Och mycket av denna viktiga information överförs mellan stationära och roterande delar, till exempel från den Anemometer till pitchmotorerna till Begränsning av effekt, eller till Turmets svängande ring (YAW-Control) till Spårning av vindar av nacellen. Det är också viktigt att övervaka drivlinan och generatorerna, särskilt vid mycket höga och låga vindhastigheter, För att förhindra att anläggningen skadas och att elproduktionen sjunker till noll. När signaler, energi och data måste överföras mellan rotorn och statorn finns det Slipringar krävs.

Vanlig felkälla: Felaktig dataöverföring för stigningskontroll.

Moderna vindkraftverk måste uppfylla allt högre krav på säkerhet, effektivitet och tillförlitlighet. Detta kräver också att allt större datamängder överförs på allt kortare tid. Till den De viktigaste uppgifterna för en skonsam och samtidigt effektiv styrning och energiproduktion av ett vindkraftverk. Bland annat anemometerns uppgifter, som ligger till grund för de enskilda rotorbladens pitchreglering (strömningshastighet, vindriktning, fuktighet, temperatur, daggpunkt osv.) De styrda pitchmotorerna justerar oberoende av varandra de enskilda så kallade “bladen” så att vinden på bästa sätt kan vrida rotornavet.

Pitchkontrollen används för att Rotorbladens framkanter i det inkommande flödet vändes. Detta kallas också Flaggans position är den term som används. Detta minskar lyftkrafterna och hastigheten eller effekten, vilket skyddar mot skador på drivlinan vid höga vindhastigheter och avlastar rotorn. På samma sätt kan Stigningsvinkel på 90 men också för användning när Mycket svag vind blåser och turbinen är inte i drift eftersom rotoraxeln inte kan drivas. Vid optimal vindhastighet (Man talar här om en hastighet mellan 2,5 och 12 meter per sekund) är den Stigningsvinkel 0°. Detta motsvarar således det bästa arbetsläget för optimal kraftutvinning av vindkraft från rotorbladen. Om lutningsvinkeln ökas minskas effekten, vilket kan vara nödvändigt vid höga vindhastigheter. Från Höga vindhastigheter på 25 meter per sekund är tonhöjdskontrollen inte längre till någon hjälp. Här måste systemet stänga av på ett tillförlitligt sätt så att rotoraxeln inte vrids för snabbt.

Även den så kallade YAW-Control (Giravreglering / giravreglering) av tornets rotation baseras på data från anemometern. Den gör det möjligt att följa vinden i hela vindkraftverkets nacelle så att den fortsätter att generera energi även när vindriktningen ändras.

Alla dessa uppgifter används ofta av Elektriska vridbara leder för kraft, data, signaler, hydraulik och/eller pneumatik i endast en komponent överförd. I själva vindkraftverket kan detta också vara tillräckligt. En komponent kan t.ex. överföra genererad energi, passage av Hydraulisk vätska för pitchmotorerna, och Läckageolja recirkulation och kombinerar överföring av fältbussar, video- och styrsignaler eller Ethernet.

Dataöverföring genom slingringar med optiska fibrer

Problemet: Komponenterna är utsatta för slitage och med tiden kan det leda till att Dataöverföringen är opålitlig blir, vilket leder till att Felaktig pitchkontroll eller YAW-kontroll kan leda till. Detta beror på att borsten gnider på ringen med vanliga slipringar, vilket leder till slitage. Dessutom måste uppgifterna överföras i realtid, inte bara inom själva turbinen utan även från vindkraftverket till kontrollcentralen. Ständigt, i allt större mängder, exakt och utan dröjsmål. Dataöverföring via koppar kan inte göra detta. Det är därför det är vettigt att använda Att genomföra dataöverföring från moderna vindkraftverk oberoende av medieöverföring och annan kraft- och signalöverföring. Det faktum att efterfrågan på en ny produkt är SIL 4 Kategori jämfört med SIL 3-kategori (IEC 61508 eller PL e till EN ISO 13849-1 / Maskindirektivet 2006/42/EG) för vindkraftverk ökar, Ökar betydelsen av glasfiberringar inom vindkraftssektorn.

Faseroptische Schleifringe mit Lichtwellenleitern (så fiberoptik) har sin styrka i att förmedla viktiga signaler i områden där strömförande ledare utgör en potentiell fara. Därför är fiberoptiska slipringar särskilt populära inom flygteknik och nautiska tillämpningar. Men de används också när det är viktigt med en tillförlitlig överföring med lågt slitage. Eftersom Dataöverföringen är kontaktlös, utan borste. Glasfiberringar är därför mycket mindre utsatta för slitage än elektriska eller hybridroterande kopplingar.  De är också betydligt lättare och mindre än kopparringar. Och alla ingenjörer och vindkraftsoperatörer vet hur Avgörande vikt- och utrymmesbesparingar för vindkraftverk är.

De överför datasignaler på ett tillförlitligt sätt utan att absorbera störningsvariabler eller själva bli en fara genom föråldring. Varje rotarX fiberoptisk slipring är dock permanent inkapslad. Höljet uppfyller skyddsklass IP51. Högre skyddsklasser (till IP69) är på begäran tillgängliga. Den robusta Aluminiumhölje gör den fiberoptiska transformatorn tillräckligt okänslig för ljuspåverkan, korrosion och aggressiva miljöer. Detta innebär att slipringen kan användas i många år under extrema förhållanden utan tvekan.

Speciellt för användning i Offshore-sektorn Vi erbjuder också glidringar av typen Korrosionsskyddsklass C4H, så att slipringarna också är okänsliga för saltvatten. Komponenter i C4H-kategorin testas i saltspraytestet 720 timmar av kontinuerlig saltlösningsspray utsatt. Dessutom kan man i stället för aluminium Plast eller ädelmetall för höljet av glidringarna används. De kan därför skräddarsys speciellt för tuffa och våta miljöer, vilket är särskilt viktigt för FORJs (Fibre optic rotary joints) inom ramen för Pitch-Regelung är viktigt.

De är konstruerade för en livslängd på minst 200.000.000 Miljoner varv och upp till 5 Miljarder anpassat (vid upp till 1 000 varv per minut) och för temperaturområden från -30°C till +80°C lämplig. De optiska fibrerna är skyddade och både deras längd och kontakterna kan varieras flexibelt enligt kundens krav. Du kan också välja mellan single-mode- eller multimodefibrer för överföring av en eller flera kanaler. Skräddarsydd och kombinerad Analoga och digitala kraft- och signalversioner är naturligtvis möjligt.

Produktöversikt för alla glidringar

Läs mer om de olika glidringarna i vår aktuella översikt. Transmissionsteknik för komplexa industriella och säkerhetsrelaterade tillämpningar utgör kärnan i vårt produktsortiment. Alla produkter kan anpassas individuellt till användningsområdena för att ge dig ett mervärde. Kompakta slipringlösningar - Högkvalitativ överföring av data, ström och media. Det vill vi gärna övertyga dig om.

Har du frågor eller vill du ha råd?

Wir beantworten Ihnen gerne alle Fragen und freuen uns auf Ihre Nachricht.

Du kan nå oss måndag-fredag kl. 8-17.

VI SER FRAM EMOT DITT MEDDELANDE.

KONTAKT

B-COMMAND GmbH
Grützmühlenweg 46
DE - 22339 Hamburg

info(at)b-command.com