ROMEG – dynamische Lasermessungen an Windenergieanlagen

Was sind die Messgrößen und Funktionen des ROMEG-Systems?

Folgende Messgrößen und Funktionen werden von ROMEG-System gemessen:

  • Relative Blattwinkel: Hauptfunktion des ROMEG-Systems ist die Messung der relativen Blattwinkelabweichung der Rotorblätter, d.h. der Winkelabweichung der Rotorblätter zueinander.
  • Schwingungsanalyse der TurmbewegungDas Schwingungsbild der axialen Turmschwingungen ist ein guter Indikator für die Bewertung der festgestellten Blattwinkelabweichungen .
  • Turmfreigang
  • Detektion von Massenunwucht

Messgrößen

Relative Blattwinkel
Relative Blattwinkel
Radiale Teilung
Radiale Teilung
Axiale Turmbewegungen
Axiale Turmbewegungen
Turmfreigang
Turmfreigang
Twist-Winkel
Twist-Winkel

Relative Blattwinkel

Bei der Bestimmung der relativen Blattwinkel werden die gemessenen Profildaten blattweise gemittelt. Die Ergebnisse stellen die Mittelwerte aus der gesamten Messzeit dar. Es hat sich gezeigt, dass ein Messzeitraum, der sich über 70 bis 100 Rotorumdrehungen erstreckt eine ausreichend große Datenmenge für eine fundierte Auswertung liefert.

Die gemittelten Profildaten der Rotorblätter werden verglichen und aus den auftretenden Differenzen werden die geometrischen Abweichungen ermittelt.

Vergleichsmessungen haben gezeigt, dass üblicherweise eine Genauigkeit von besser als ± 0,15° im Bereich der größten Profiltiefe erreicht wird.

Profile mit Abweichung des Blattwinkels von 2.0°

Profile ohne Abweichung des Blattwinkels

Absolute Blattwinkel

Als weitere Dienstleistung bieten wir auch die Bestimmung der absoluten Blattwinkel an. Voraussetzungen hierfür sind spezifisch Angaben des Herstellers zum absoluten Blattwinkel und die Verfügbarkeit von Profildaten des Rotorblattes an der Messtelle.

In der Grafik wird die Abweichung des gemessenen Ist-Profils vom Soll-Profil dargestellt.

In diesem Beispiel beträgt die Winkeldifferenz 1.6°

Turmfreigang

Die Information über den Turmfreigang der Blattspitzen ist eine aufschlussreiche Messgröße für die Beurteilung des Blattverhaltens in unterschiedlichen Lastzuständen.

Neben den aerodynamischen Einflüssen werden in diesen Messungen auch die Steifigkeiten der einzelnen Blätter abgebildet.

Üblicherweise wird bei dieser Messung das Verhalten der Anlage an mehreren Tagen bei unterschiedlichen Windsituationen abgebildet.

Die obere Grafik zeigt die Messungen des Turmfreigangs der 3 Blätter über 100 Rotorumdrehungen sowie die Rotordrehzahl.

Turmschwingungen und Schwingungsanalyse

Das Schwingungsbild der axialen Turmschwingungen ist ein guter Indikator für die Bewertung der festgestellten Blattwinkelabweichungen. 

Die Grafiken zeigen das Schwingverhalten des Turmes vor und nach der Korrektur der Blattwinkel.

Erkennbar ist die deutliche Abnahme der Schwingweiten durch die Korrektur. Mit der Abnahme der Schwingweiten reduzieren sich die schädigenden Beschleunigungen im Turm-Kopf erheblich.

Turmbewegungen mit Blattwinkelabweichung von 2.0°

Turmbewegungen ohne Blattwinkelabweichung

In der Schwingungsanalyse wird das Zeitsignal der Turmbewegung in seine Frequenzanteile zerlegt.

Je stärker die Unwucht, desto stärker ist die Anregung des Turmes. 

Die FFT-analyse dient dazu, die Stärke einer festgestellten Unwucht hinsichtlich der Relevanz zu bewerten.

Turmschwingungen mit Unwucht (FFT Analyse)

Starke Anregung im Bereich der 1P

Turmschwingungen ohne Unwucht (FFT Analyse)

Schwache Anregung im Bereich der 1P

Detektion von Massenunwucht

Massenunterschiede in den Rotorblättern d.h. eine exzentrische Massenverteilung im Rotor erzeugt im Rotationsverlauf eine, dem Schwerefeld der Erde folgende positive bzw. negative Beschleunigung welche über eine hochauflösende Messung erkannt werden kann.

Bei einer Massenunwucht zeigt sich ein charakteristisches Verteilungsmuster über die gesamte Messzeit. Das betroffene Rotorblatt weist durchgehend eine erhöhte positive bzw. negative Beschleunigung auf.

Hingegen ist eine charakteristisches Verteilungsmuster bei einer Messung ohne Massenunwucht nicht mehr erkennbar.

Beschleunigung des Rotors mit Massenunwucht

Beschleunigung des Rotors ohne Massenunwucht

WEITERE THEMEN

Hier finden Sie weitere Informationen zu dem ROMEG-Prinzip.

Was ist das ROMEG-System?

Mit dem ROMEG-Verfahren können aerodynamisch erregte Unwuchten verifiziert und massenerregte Unwuchten erkannt werden.

Aufbau des ROMEG-Systems

Erfahren Sie mehr über den Messaufbau des ROMEG-Systems, On- oder Offshore.

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