Rotační čidla Pepperl+Fuchs umožnila změnu koncepce větrné elektrárny
 | |||||||||||||||||||||||
| inovace, technologie, projekty Rotační čidla Pepperl+Fuchs umožnila změnu koncepce větrné elektrárny Firmy vyrábějící větrné elektrárny používají standardní konstrukci. Vzhledem k tomu, že je optimální rychlost otáčení vrtule elektrárny poměrně nízká, vkládá se mezi vrtuli a generátor převodovka, která zvýší otáčky na hodnotu vhodnou pro práci generátoru (obr. 1a). Toto řešení má však hned několik nevýhod. Mechanická převodovka snižuje účinnost elektrárny, je zdrojem hluku a zvyšuje nejen cenu elektrárny, ale i náklady na údržbu – v převodovce se musí pravidelně vyměňovat olej, kontrolovat těsnost apod.
Německá společnost Enercon přišla s novou koncepcí větrné elektrárny, která se již osvědčila u více než pěti tisíc elektráren po celém světě. Tato koncepce staví na elektrárně bez převodovky. Jak je patrno z obrázku 1b, je rotor generátoru přímo spojen s vrtulí. K tomu bylo samozřejmě třeba zvýšit počet pólů statoru (a tím i průměr celého generátoru). Optimální otáčky této soustavy jsou posazeny poněkud výše oproti klasickému soustrojí, což se příznivě projeví na vyšší účinnosti. U elektrárny se jmenovitým výkonem 600 kW se otáčky pohybují mezi 18 až 35 otáčkami za vteřinu. Nová konstrukce odstraňuje sice nevýhody spojené s převodovkou, avšak na druhé straně zvyšuje nároky na regulaci otáček vrtule. Použití klasického pasivního mechanického regulátoru natáčení listů vrtule v kombinaci s rotorovou brzdou pro novou koncepci již nevyhovuje. Zde je nutné aplikovat regulaci aktivním natáčením listů vrtule pomocí servomotorů. Regulace musí mít poměrně rychlou odezvu, aby se zabránilo nárazovým změnám otáček při větrných poryvech. Otáčky rotoru, které jsou regulovanou veličinou, se měří prostřednictvím frekvence na výstupu inkrementálního rotačního čidla. Požadavek rychlé odezvy při relativně nízkých otáčkách vyžaduje použití rotačního čidla s vysokým rozlišením. V elektrárnách firmy Enercon jsou použita inkrementální rotační čidla Pepperl+Fuchs, typ RVI58 (obr. 2), která umožňují rozlišení do 10 000 pulsů na otáčku.
Rotační snímače pracují obecně při velkých vibracích a v širokém rozsahu provozních teplot. Právě proto byly vybrány rotační snímače Pepperl+Fuchs, které se osvědčily svou vysokou mechanickou odolností a provozní spolehlivostí i za extrémních podmínek - tato čidla nesmí selhat ani při úderu blesku do stožáru elektrárny. Pokud by bylo selhání čidla vyhodnoceno jako změna rychlosti, mohlo by to vést k pokusu o natočení listů vrtule proti velkému odporu, a tím k poškození řídicích servomotorů. Přes vysokou náročnost na spolehlivost provozu u této aplikace nebylo vyvíjeno žádné speciální provedení čidla, ale bylo použito standardní rotační čidlo (obr. 2). Více než roční provoz osvědčil oprávněnost této volby. Základní vlastnosti rotačních čidel řady RVI58 ukazuje tabulka 1. Čidla řady RVI58 jsou vybavena i výstupem pro hlášení poruchy, kterým se indikuje vysoká hladina elektromagnetického rušení. Jakékoliv další informace poskytne kancelář společnosti Pepperl+Fuchs s. r. o. Pepperl+Fuchs, s. r. o. | |||||||||||||||||||||||
