Lunga vita operativa e brevi tempi di fermo macchina con la tecnologia di misura HBM

In mare, i componenti devono resistere a circa 2 miliardi di cicli di carico nel corso della loro vita operativa. Essi devono sopportare le tempeste senza subire alcun danno. La manutenzione e l'assistenza sono complicate e, soprattutto, sono costose. Le navi necessarie all'assistenza costano decine di migliaia di Euro al giorno, mentre il magazzino delle parti di ricambio ha spesso un valore che supera le sei cifre. Risulta pertanto molto importante la pianificazione preventiva della manutenzione e dei componenti affidabili.

Le zone adatte alle centrali eoliche terrestri sono limitate e le procedure di approvazione possono richiedere tempi molto lunghi. Di conseguenza, deve crescere l'efficienza energetica dei parchi eolici esistenti. Nei cosiddetti processi di ripotenziamento, vengono sostituite le vecchie pale eoliche con impianti eolici molto più potenti. Le torri sono molto più alte e le pale dei rotori più lunghe, e perciò aumentano le sollecitazioni e le coppie risultanti.

Le trasmissioni sono state finora la causa principale dei fermi macchina. Esse sono soggette ad usura particolarmente elevata e possono guastarsi dopo appena dieci anni. La tendenza è perciò all'ottimizzazione delle trasmissioni, a più bassi rapporti di cambio e perfino alla eliminazione degli ingranaggi della trasmissione. Quest'ultima comporta una struttura molto corta con un solo cuscinetto di supporto principale. Le pale del rotore che ruotano lentamente azionano direttamente il generatore, per cui la velocità rimane costante, ma la coppia che agisce lungo l'intero treno di trasmissione risulta di conseguenza molto elevata.

Il vantaggio dell'assenza della trasmissione si ottiene mediante l'impiego di generatori multipolari con magneti permanenti i quali, a loro volta, contengono costose terre rare – un'altra ragione per incrementare la vita operativa degli impianti al fine di minimizzare i costi.

L'ottimizzazione e l'efficienza degli impianti ad energia eolica dipende dalla qualità della tecnologia di misura impiegata. La HBM offre soluzioni di tecnologia di misura per gli impianti eolici: dalla progettazione all'esercizio.

Sviluppato dalla HBM, il software nCodeDesignLife™ contribuisce alla progettazione ottimale degli impianti ad energia eolica fin dalla prima fase di sviluppo. Il software determina la vita operativa probabile dei componenti critici. Durante le fasi di prova e di produzione, i trasduttori di forza, deformazione e coppia della HBM, insieme ad un gran numero di estensimetri elettrici ed ottici, garantiscono la qualità dei componenti.

All’inizio

La tecnologia HBM rende possibile la misurazione delle coppie significativamente più elevate. I nostri torsiometri sono in grado di misurare coppie maggiori di 5 MNm adeguandosi agli elevati momenti torcenti generati durante la produzione di energia eolica. Grazie alla ricerca congiunta con l'Istituto Nazionale Tedesco di Metrologia (PTB), viene assicurata la sufficiente tracciabilità per queste grandi coppie. Inoltre, è necessaria un'accuratezza al vertice per determinare l'efficienza dei generatori secondo la norma IEC 60034 – un altro punto di forza della HBM.

Dalla HBM sono disponibili trasduttori di forza fino a 5 MN quali prodotti di serie, e si può giungere fino a 15 MN con i sistemi preassemblati. La serie di trasduttori di deformazione SLB controllano i componenti particolarmente critici delle turbine eoliche. Le rondelle di forza KMR della HBM misurano lo stato di sollecitazione nelle giunzioni avvitate delle flange anulari all'interno dell'impianto, contribuendo così alla sua sicurezza.