Schleifring und Apparatebau Neuartige Übertragungstechnik für Windkraftanlagen

Redakteur: Jürgen Schreier

Wie in keinem anderen Bereich sind bei Windkraftanlagen höchste Präzision und Betriebssicherheit gefordert. Vor allem die Drehverbindungs-Systeme für die Übertragung von elektrischer Leistung BUS-Daten und Signalen spielen dabei eine entscheidende Rolle. Mit seinen technisch anspruchsvollen elektrischen Drehverbindungen deckt Schleifring alle Bereiche der Windkraftindustrie ab. Diese Drehverbindungen dienen zur Versorgung des Antriebs der Rotorblattverstellung, der Übertragung aller Bus-Systeme (Profibus, Fast Ethernet 100 Base Tx) sowie der Signale vom „Generator-Schaltschrank“ zur Rotorblattansteuerung und umgekehrt.

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Je nach Art und Bauweise der Windkraftanlage gibt es eine Vielzahl von Drehverbindungsentwicklungen. Von der Power-Übertragung zur Rotorblattsteuerung, über die Signalübertragung von Dehnungsmessstreifen der Rotorblätter zur Auswertelektronik bis zum Blitzschutz. Speziell für diese windkraftspezifischen Anforderungen bietet Schleifring standardisierte Technologien, die neben vielseitigen Übertragungsleistungen auch den hohen Beanspruchungen durch extreme Temperaturunterschiede und Umwelteinflüssen, Schock und Vibration dauerhaft standhalten.

Die Zukunft verspricht weiter steigende Kapazitäten

Der Anstieg des Anteils von Windkraft setzt jedoch voraus, dass die Off-Shore-Nutzung rechtzeitig mit einbezogen wird. Eine große Herausforderung stellt die Zuverlässigkeit der Anlagen dar. Auch in der neuesten 5-MW-Offshore-Generation dient ein kompakter und extrem robuster Drehübertrager mit integriertem Encoder-System aus dem Hause Schleifring als unentbehrliche Drehverbindungskomponente für die Übertragung von Leistung sowie elektrischen Signalen und Daten zur Kontrolle der gesamten Rotoranlage. Insbesondere die Stromversorgung der Motoren mit insgesamt 250 A für die Rotorblattverstellung stellte aufgrund des kleinen Einbauraums hohe Anforderungen an die Entwicklung.

Neue Technologien und ihr Vorteil für die Windenergie

Eine seewasserbeständige Ausführung, zusammen mit einer speziellen Ringkonfiguration und Kontaktpaarung gewährleisten eine lange Lebensdauer und sichern den störungsfreien Betrieb der Anlage, auch unter extremen Unwelteinflüssen wie Schock, Vibration und Temperaturunterschieden von -40°C bis +50° C. Für Windkraftwerke, die bisher weitgehend mit hydraulischen Mediendreh-durchführungen und Schleifringen mit kontaktierender Bürstentechnologie ausgerüstet sind, bietet Schleifring exklusiv berührungslose Übertragungstechnik für hohe Datenraten, inklusive aller gängigen Bus-Systeme, an. Neben kapazitiven Systemen kommen auch passiv optische Drehübertrager zum Einsatz. Die kontaktlosen Übertragungssysteme sind wartungsfrei und immun gegen alle windkraftspezifischen Umwelteinflüsse.

Eine Technologie zur kontaktlosen Powerübertragung ist bereits entwickelt. Aus Preisgründen entscheiden sich die meisten Kunden aus dem Bereich Windkraft jedoch nach wie vor für lebensdaueroptimierte Power-Schleifringe mit Goldfederdraht-Technologie.

Den Wunsch der Windkraftanlagen Hersteller nach langer Lebensdauer nahm Schleifring sofort auf. Durch optimierte, spezielle Materialpaarungen werden mit den Neuentwicklungen herausragende Standzeiten erreicht.

Ein weiteres, eigens für Windkraftanlagen entwickeltes Doppelspursystem, bietet den Vorteil, dass nach Ablauf der üblichen Lebensdauer nicht der komplette Schleifring erneuert werden muss, sondern ausschließlich ein Wechsel der Bürstenblöcke erfolgt. Diese Longlife-Version stellt damit eine erhebliche Kostenreduzierung bei den Wartungskosten dar.

Windkraft Schleifringe sind grundsätzlich anwendungsspezifische Ausführungen, so dass auf die individuellen Wünsche wie Kabellängen, Steckerkonfiguration, Schutzklasse, Montage oder Encoder eingegangen werden kann.

Schleifring und Apparatebau GmbH auf der Hannover-Messe 2008: Halle 12, Stand B57

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