Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Selbstdiagnose-Verfahren - damit Bürstenfeuer keine Windanlagen mehr lahm legen

11.02.2003



"Hellseher" mit System: Neuartiges Selbstdiagnose-Verfahren beugt Pannen in Windkraft-Anlagen vor.


Weit draußen im Meer bläst eine steife Brise in Hunderte von Windflügeln: Gerade an solchen unzugänglichen Orten erbringen Windkraft-Anlagen ihre Höchstleistungen. Fällt allerdings einmal die Technik aus, ist es schwer, den Fehler jederzeit auf hoher See zu beheben. Elektrotechniker der Technischen Universität Chemnitz haben nun ein System zur Früherkennung entwickelt, das in der Lage ist, technische Probleme dort vorauszusehen, wo sie am häufigsten auftreten: am Schleifring-System eines Windkraft-Generators.

"Unser Selbstdiagnose-System funktioniert ausschließlich über elektrische Größen wie Strom und Spannung", erläutert Prof. Dr. Wilfried Hofmann, der die Chemnitzer Professur für Elektrische Maschinen und Antriebe innehat und dieses Forschungsprojekt leitet. Anstatt zusätzliche Messgeräte einbauen zu müssen, setzt das Selbstdiagnose-System auf spezielle Auswertungs-Verfahren, welche die gemessenen elektrischen Größen diagnostizieren. Die neuartige Analyse-Technik widmet sich der "Achilles-Ferse" solcher Windkraft-Generatoren: des so genannten Schleifring-Systems, das mit dazu beiträgt, die Energie-Erzeugung trotz des schwankenden Windangebotes auf einem gleichbleibenden Niveau zu halten. Diese Schleifring-Systeme, die in modernen Anlagen aus Graphit-Graphit-Reibpaarungen bestehen, verschleißen durch die stetige Beanspruchung und müssen zudem mindestens einmal im Jahr gewartet werden.


Steht zum Beispiel eine Windkraft-Anlage von 1,5 Megawatt still, weil das Schleifring-System defekt ist, kann dem Betreiber ein täglicher Ertragsausfall von rund 3.000 Euro entstehen. Um dies zu vermeiden, werden die besonders verschleißbehafteten Teile, die Kohlebürsten, heute mittels Sensoren und Mikroschaltern überwacht. "Es hat sich aber in der Praxis gezeigt, dass diese Technik nicht ausreicht", so Prof. Hofmann. "Verkantet einmal eine Kohlebürste in den Haltern oder läuft sie nicht mehr richtig, fällt die gesamte Windkraft-Anlage aus, ohne das es rechtzeitig eine Fehlermeldung gab." Anders das an der TU Chemnitz entwickelte Diagnose-Verfahren: Im Umrichter-System misst es die Ströme und Spannungen und wertet diese Daten durch spezielle Analyse-Routinen aus. "Durch dieses qualitative Analyse-Verfahren können Verschleiß-Erscheinungen bereits im Frühstadium erkannt und ausgewertet werden", so Miterfinder Matthias Würfel, der als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Professur für Elektrische Maschinen und Antriebe arbeitet. Selbst die Häufigkeit, die Dauer und die Intensität so genannter Bürstenfeuer, die mit dem bloßem Auge zumeist gar nicht zu erkennen sind und maßgeblich zum schnelleren Verschleiß des Systems beitragen, könne das Selbstdiagnose-Verfahren aufspüren.

Bislang wird dieses besondere Analyse-Verfahren allerdings noch im Labor der Chemnitzer Universität erprobt. Bis 2005 fördert die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) dessen Weiterentwicklung mit 150.000 Euro. Während bislang an einem kleineren Modell getestet wurde, beginnt jetzt der Praxislauf unter Betriebsbedingungen an einem Generator, der es vorerst auf eine Leistung von 36 KW bringt.

Wichtiger Hinweis für die Medien: In der Pressestelle der TU Chemnitz können Sie kostenlos ein Foto anfordern, das eine Windkraft-Anlage im Offshore-Bereich zeigt (Foto: NEG Micon). Zudem besteht die Möglichkeit, mit den beteiligten Wissenschaftlern einen Fototermin im Uni-Labor zu vereinbaren.

Weitere Informationen:

Prof. Dr. Wilfried Hofmann
Professur für Elektrische Maschinen und Antriebe
Telefon 0371-5313323
E-Mail: wilfried.hofmann@e-technik.tu-chemnitz.de

Alexander Friebel | idw
Weitere Informationen:
http://www.infotech.tu-chemnitz.de/~ema/index.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Riesen-Drehmomentsensor aus der PTB bringt Präzision vom Labor in den Prüfstand
24.11.2017 | Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)

nachricht Licht ermöglicht „unmögliches“ n-Dotieren von organischen Halbleitern
23.11.2017 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Metamaterial mit Dreheffekt

Mit 3D-Druckern für den Mikrobereich ist es Forschern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gelungen ein Metamaterial aus würfelförmigen Bausteinen zu schaffen, das auf Druckkräfte mit einer Rotation antwortet. Üblicherweise gelingt dies nur mit Hilfe einer Übersetzung wie zum Beispiel einer Kurbelwelle. Das ausgeklügelte Design aus Streben und Ringstrukturen, sowie die zu Grunde liegende Mathematik stellen die Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Science vor.

„Übt man Kraft von oben auf einen Materialblock aus, dann deformiert sich dieser in unterschiedlicher Weise. Er kann sich ausbuchten, zusammenstauchen oder...

Im Focus: Proton-Rekord: Magnetisches Moment mit höchster Genauigkeit gemessen

Hochpräzise Messung des g-Faktors elf Mal genauer als bisher – Ergebnisse zeigen große Übereinstimmung zwischen Protonen und Antiprotonen

Das magnetische Moment eines einzelnen Protons ist unvorstellbar klein, aber es kann dennoch gemessen werden. Vor über zehn Jahren wurde für diese Messung der...

Im Focus: New proton record: Researchers measure magnetic moment with greatest possible precision

High-precision measurement of the g-factor eleven times more precise than before / Results indicate a strong similarity between protons and antiprotons

The magnetic moment of an individual proton is inconceivably small, but can still be quantified. The basis for undertaking this measurement was laid over ten...

Im Focus: Reibungswärme treibt hydrothermale Aktivität auf Enceladus an

Computersimulation zeigt, wie der Eismond Wasser in einem porösen Gesteinskern aufheizt

Wärme aus der Reibung von Gestein, ausgelöst durch starke Gezeitenkräfte, könnte der „Motor“ für die hydrothermale Aktivität auf dem Saturnmond Enceladus sein....

Im Focus: Frictional Heat Powers Hydrothermal Activity on Enceladus

Computer simulation shows how the icy moon heats water in a porous rock core

Heat from the friction of rocks caused by tidal forces could be the “engine” for the hydrothermal activity on Saturn's moon Enceladus. This presupposes that...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mathematiker-Jahrestagung DMV + GDM: 5. bis 9. März 2018 an Uni Paderborn - Über 1.000 Teilnehmer

24.11.2017 | Veranstaltungen

Forschungsschwerpunkt „Smarte Systeme für Mensch und Maschine“ gegründet

24.11.2017 | Veranstaltungen

Schonender Hüftgelenkersatz bei jungen Patienten - Schlüssellochchirurgie und weniger Abrieb

24.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mathematiker-Jahrestagung DMV + GDM: 5. bis 9. März 2018 an Uni Paderborn - Über 1.000 Teilnehmer

24.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Maschinen über die eigene Handfläche steuern: Nachwuchspreis für Medieninformatik-Student

24.11.2017 | Förderungen Preise

Treibjagd in der Petrischale

24.11.2017 | Biowissenschaften Chemie