Absolutwertgeber ermitteln Analogwerte für die Ausrichtung von Windkraftanlagen

Grüne Energie aus Windkraft wird weltweit mit immer leistungsfähigeren Windenergieanlagen (WEA) erzeugt. Für die korrekte Ausrichtung der drehbaren Gondel im Wind verfügen diese Anlagen über ein sogenanntes Azimutsystem. Mit seiner Hilfe kann immer die optimale Anströmung der Rotorblätter und damit der maximal mögliche Energieertrag gewährleistet werden. Für die Azimutverstellung spielen Getriebeendschalter eine große Rolle, wie sie die Firma B-Command aus Hamburg in mehreren kundenspezifischen Ausstattungen herstellt. Sie werden meist über ein Messritzel entweder direkt an den Yaw-Zahnkranz, also den Zahnkranz der Vertikalachse der WEA, angebunden oder an das Antriebsritzel eines Yaw-Motors angeschlossen. An dieser Stelle erfüllen sie zwei sicherheitsrelevante Funktionen: als Kabelverdrillschalter und für die Positionserfassung bei der Windnachführung der Gondel. Die Bewegung der Gondel wird dabei auf 2,5 bis 3 Umdrehungen begrenzt, um die im Turm hängenden Kabel vor dem Verdrillen und somit vor dem Abriss oder Beschädigungen zu schützen. Für die genaue Positionserfassung der Gondel können Potenziometer, Hall-Effekt-Drehgeber oder sonstige Absolutwertdrehgeber in den Endschalter integriert werden. Die Spezifikation des Kunden entscheidet, welche Variante eingesetzt wird. B-Command sieht aber in dem hochwertigen Absolutwertdrehgeber MAB28A von Megatron eine Reihe von Vorteilen.

B-Command setzt den Absolutwertdrehgeber MAB28A bevorzugt in den Getriebeendschaltern vom Typ FRM ein. Die auch Encoder genannten Drehgeber übertreffen die häufig verwendeten Potenziometer noch an Genauigkeit. Zum einen liefern sie genauere Positionsdaten, zum anderen geben sie Analogwerte aus, die direkt weiterverarbeitet werden können. Der MAB28A bietet eine kontaktlose Abtastung und erreicht eine lange Lebensdauer. Zwei Schaltkontakte im FRM überwachen die Endstände der Gondel und der MAB28A liefert ständig die genaue Gondelposition.

Windkraftanlagen werden unter harten Umgebungsbedingungen eingesetzt und müssen 365 Tage im Jahr Wind und Wetter standhalten. Da viele Windräder an abgelegenen und schwer zugänglichen Standorten stehen, setzen Windanlagenbauer und ihre Zulieferer auf die bedingungslose Ausfallsicherheit und Qualität aller Komponenten. Zwar sind die Getriebeendschalter relativ geschützt im Inneren der Windradgondel angeordnet, dennoch wirken Temperaturschwankungen, Luftfeuchtigkeit und zum Teil mechanische Anforderungen durch die Windlast auf die Komponenten. B-Command hat deshalb alle Materialien, die in direktem Kontakt mit der Umgebung stehen, in Ausführungen ausgewählt, die beständig gegen Gase, Öle und extreme Temperaturänderungen sind. Eine umlaufende Gummidichtung ermöglicht guten Schutz gegen Staub und Wasser, sodass problemlos Schutzart IP 66 erreicht werden kann. Der optimierte Innenraum ermöglicht eine schnelle und einfache Verkabelung. Aber auch im Gehäuseinneren machten die Ingenieure von B-Command aus Erfahrung keine Kompromisse und wählten bewusst das Modell MAB28A aus: Sein Gehäuse ist aus verchromtem Aluminium gefertigt, die Welle aus rostfreiem Stahl. Der Drehgeber erfüllt die Schutzart IP65, die Elektronik ist gekapselt. Für die bei WEA auftretenden tiefen Temperaturen bis -40 °C hat der Hersteller den Encoder für B-Command eigens mit Kabeln mit PUR-Isolierung (Polyurethan) statt mit PVC-Ummantelung ausgerüstet. Alle Kabellängen werden nach individuellem Kundenauftrag bemessen. Außer der am FRM verbauten Standardversion mit radialer Kabelausführung konfektioniert Megatron übrigens auf Wunsch auch eine axiale Kabelausführung.