TWK hat den neuen SIL2/PLd zertifizierten Rotornabensensor NBT-D/S3 mit Profinet-Schnittstelle vornehmlich für Windkraftanlagen entwickelt. Bei der Montage im Rotor ist keine Anbindung an eine Antriebswelle erforderlich. Stattdessen kann der Sensor an einer beliebigen Stelle in der Nähe der Drehachse platziert werden.
Kostengünstige Montage durch den Einsatz von MEMS-Sensoren
Möglich wird die beliebige Montage durch den Einsatz von MEMS-Sensoren. Der Rotornabensensor beinhaltet einen Gyroskopsensor, der die anliegende Drehzahl (Winkelgeschwindigkeit) misst. Ein zusätzlich verbauter Accelerometer dient zur Validierung des Drehzahlsignals und gibt den aktuell vorliegenden Winkel auf der 360° Skala als Rotorposition aus. Die Schnittstelle des Sensors ist Profisafe über Profinet, zusätzlich ausgestattet mit dem Profinet-Standard Modul. Entwickelt wurde dieses Gerät als funktional sichere Safety-Version nach ISO 13849 und IEC 61508 mit Performance Level d und Safety Integrated Level 2 bei einer Gebrauchsdauer von 25 Jahren. Das TÜV-Zertifikat liegt ebenfalls vor. Der Sensor bietet mit seinem stabilen Aluminiumgehäuse die Schutzklasse IP67. Der Anschluss erfolgt über M12-Stecker
Neue Herangehensweise bei der Entwicklung des Sensors
Die beliebige Montage im Rotor einer Windkraftanlage oder in einer ähnlichen Applikation – ohne eine erforderliche Wellenanbindung – vereinfacht den Einsatz für den Anwender erheblich. Bei der Entwicklung erforderte es eine neue Herangehensweise an die Messwertverarbeitung. Die Implementierung eines Kalman-Filters für die Verknüpfung der Messwerte des Gyroskops und des Accelerometers sowie neu entwickelte Algorithmen und Korrekturfilter brachten laut Anbieter schließlich ein sehr gutes Ergebnis: Ein schnell reagierendes und störungstolerantes Drehzahlsignal mit hoher Genauigkeit. Bislang einzigartig auf dem Markt. Die typischen in einer Windkraftanlage auftretenden Längs- und Querschwingungen sowie Gondelvibrationen wirken sich nur wenig auf die Güte des Signals aus. Viele Tests im Labor und im Feld, so heißt es, wurden erfolgreich bestanden, auch bei leichtem Verkippen aus der Drehebene. Das Maß der Dinge waren hier die hohen Anforderungen unserer Kunden. Erste Serieneinsätze sind bereits erfolgt. (kf)
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