Eindschakelaars voor windturbines, kranen en lieren
Eindschakelaars met tandwieloverbrenging voor windturbines, kranen en lieren
Oorspronkelijk ontwikkeld voor het begrenzen van de eindposities van bovenloopkranen of lieren van kraantakels, zijn tandwieleindschakelaars ook opgewerkt en verder ontwikkeld voor windenergietoepassingen. Bij B-COMMAND bieden wij zowel klassieke roterende eindschakelaars voor de eindpositiebegrenzing van kraantakels, als de volgende generatie tandwieleindschakelaars, speciaal ontwikkeld, getest en gecertificeerd voor gebruik in windenergie.
Functie van roterende eindschakelaars
Tandwieleindschakelaars controleren en meten de beweging van industriële machines zoals windturbines, kraanlieren en lieren. De omwentelingen van de as worden doorgegeven aan een nokkenschakelmechanisme, waardoor mechanische schakelcontacten in werking worden gesteld. Daarom worden ze ook nokkeneindschakelaars of roterende nokkenschakelaars genoemd. Alle varianten van de schakelcontacten zijn uitgevoerd als hulpcontacten. Door de nokkenas te draaien worden de overeenkomstige contacten geopend of gesloten. Onze drijfwerkeindschakelaars kunnen met maximaal 12 schakelcontacten worden uitgerust. De schakelcontacten zijn altijd uitgevoerd als gedwongen verbreekcontacten om te voldoen aan de geldende normen inzake machineveiligheid. Bovendien zijn de contactelementen verkrijgbaar als normaal open contacten (1NO), normaal gesloten contacten (1NC) of ook als potentiaalvrije normaal open + normaal gesloten (1NO+1NC) contacten. Bovendien is het binnenwerk geoptimaliseerd voor eenvoudige en snelle bedrading. Met onze geoptimaliseerde tandwieleindschakelaars is het dus mogelijk om ongekende bewakings-, besturings- en schakelfuncties te realiseren.
Tandwieleindschakelaars worden vooral gebruikt waar de roterende beweging van industriële machines moet worden bewaakt of begrensd. Dit omvat de rotaties van een as (bijv. lier, aandrijfas, enz.) of de rotatiebeweging van een complete machine (giek van een bouwkraan, roterend platform, gondel van een windturbine, enz.). Voor flexibiliteit en kwaliteit bij het meten en regelen van bewegingen is het van cruciaal belang dat de nokken individueel en zeer fijn kunnen worden ingesteld op de gewenste posities, zodat eindposities en referentiepunten flexibel kunnen worden gedefinieerd. Bovendien moeten slijtage en roestvorming worden vermeden. Daarom zijn de overbrengings- en geleidingsassen van onze schakelaars gemaakt van roestvrij staal.
Alle materialen die in direct contact komen met de omgeving zijn bestand tegen gassen, oliën en extreme temperatuurwisselingen. De rubberen afdichting rondom biedt optimale bescherming tegen stof en water, zodat de beschermingsklasse IP 66 en IP 65 zonder problemen kan worden bereikt.
Eindschakelaars met tandwieloverbrenging voor kraantakels
De eindposities van een kraantakel worden bepaald door de overeenkomstige draaihoek van de aandrijfas. Deze omwentelingen kunnen worden vertaald in de omwentelingshoek van een nok-eindschakelaar. Als nu bijvoorbeeld de gedefinieerde draaihoek voor de onderste bedrijfsstand van een kraan is bereikt, kan een signaal naar de cabine worden gestuurd, zodat het neerlaten van de kraan kan worden onderbroken. Als de kraanmachinist te laat reageert, wordt een vooraf gedefinieerde hoek van een zogenaamde noodeindpositie bereikt, waarbij de aandrijving automatisch wordt gestopt en de neerwaartse beweging wordt onderbroken. De draaiing van de lieras wordt overgebracht op de as van de drijfwerk-eindschakelaar, waardoor de bijbehorende schakelcontacten op de vooraf ingestelde positie worden bediend.
Naast de drijfwerk-eindschakelaar voor het begrenzen van de hijshoogten kunnen ook kruishijfeindschakelaars worden gebruikt. Deze worden gebruikt om de beweging van de loopkat en/of de kraan te begrenzen. Naast de basisstopfunctie van de dwarstransportbeweging voor elke richting via 2 contacten, kunnen wij ook een vertragings- en stopfunctie realiseren via 4 contacten. Bovendien maken speciale schakelconfiguraties de uitsluiting mogelijk van gedefinieerde gebieden buiten het rijbereik van de kraan.
Bij installaties met giek moet de giek mechanisch worden begrensd. Hier kunnen eindschakelaars met tandwieloverbrenging zorgen voor een veilige voor- en eindschakeling van een bepaalde giekfase. Vooral onze FCN-vertande eindschakelaars worden gebruikt in de kraanbouw.
Elke nok is uitgerust met een eigen stelschroef (planetaire tandwieloverbrenging). De afzonderlijke schroeven bedienen alleen de nok die met de schroef is verbonden, zonder de positie van de andere nokken te beïnvloeden. De afstelling gebeurt door eenvoudig met een gewone schroevendraaier aan de schroef te draaien. Op deze manier kunnen alle nokken veilig en nauwkeurig in de gewenste positie worden gebracht. Als extra service bieden wij onze klanten ook de mogelijkheid om alle nokken vooraf af te stellen. Hierbij wordt de as na het instellen van de nokken vastgezet en pas na inbouw weer vrijgegeven op een vooraf bepaalde positie in het systeem. Dit bespaart tijd en vermijdt fouten bij de inbedrijfstelling.
Een volledig nieuw verbindingssysteem tussen de afzonderlijke nokken in de nokkenschakelaarseenheid minimaliseert de wrijving en verhoogt tegelijkertijd de schakelnauwkeurigheid en de betrouwbaarheid van de nokken. De drijfwerkeindschakelaars van de FCN-serie kunnen met maximaal 5 contacten worden uitgerust. Voor de bediening van elk contact zijn nu meer dan 15 verschillende stelnokken beschikbaar. Hieronder volgt een overzicht van onze meest gebruikte nokkentypen:
Eindschakelaars met tandwieloverbrenging voor windenergie - giercontrole (YAW) & meer
Met name de FRM tandwieleindschakelaars zijn speciaal ontworpen, getest en gecertificeerd voor windenergietoepassingen. Tijdens het FRM-ontwerpproces konden wij een team samenbrengen met meer dan 80 jaar mechanische ervaring en 15 jaar ervaring in windenergie. Het resultaat is een nieuwe technologie die alleen componenten van hoge kwaliteit gebruikt om aan de duurzaamheidseisen van windturbines te voldoen.
Alle gebruikte materialen zijn gebouwd voor koude klimaten en zijn gecertificeerd voor een bedrijfstemperatuur van -40°C. De tandwielkasten van alle series drijfwerkeindschakelaars bieden een maximale nauwkeurigheid met een minimum aan hysteresis. Nieuwe contactelementen en speciale encoderoplossingen maken integratie in moderne industriële netwerken mogelijk.
De drijfwerk-eindschakelaars zijn geschikt voor installatie in alle gangbare interfaces, zoals PROFIBUS, PROFINET, IO-Link, CANopen en SSI. De encoderoplossingen met hoge resolutie maken een positioneringsnauwkeurigheid van 0,001° mogelijk.
De hoge kwaliteit van de producten heeft zich bewezen onder alle klimatologische omstandigheden in alle delen van de wereld – onshore en offshore.
Yaw-Control eindschakelaar
Om een maximaal rendement uit windturbines te halen, is het noodzakelijk om de positie van de rotor loodrecht op de wind te houden. Het gieren (regelen van de gieras / yaw) van de turbine tegen de wind in vermindert de vermoeiingsbelasting en zorgt voor een langere levensduur van alle onderdelen.
Zij zijn gewoonlijk via een meetrondsel hetzij rechtstreeks met het giertandwiel verbonden, hetzij met het aandrijfrondsel van een giermotor. Tandwieleindschakelaars vervullen hier twee veiligheidsrelevante functies:
De schakelaar vervult twee algemene functies voor de besturing van de gieras:
Kabeldraaisensor (kabeldraaischakelaar):
De kabels die de gondel verbinden met de grondcomponenten moeten worden beveiligd tegen verdraaien. Als de turbine gedurende lange tijd in dezelfde richting wordt gedraaid, neemt het risico op torsie van de kabels toe. De schakelaar meet de verdraaiingen en beperkt de eindposities voor elke richting. Dit voorkomt torsie en scheuren.
Gewrichtspositieregeling / windgeleiding
Incrementele of absolute encoders en potentiometers kunnen worden geïntegreerd om de exacte gondelpositie te detecteren en continu te controleren, met een nauwkeurigheid van maximaal 0,001°. Het door de eindschakelaar gegenereerde gondelpositiesignaal, vergeleken met het windrichtingssignaal van de anemometer, maakt de meest efficiënte positionering mogelijk voor de meest effectieve efficiëntie, d.w.z. een hoog vermogen van de windturbine.
Pitch-control Eindschakelaar
Het pitch control systeem wordt gebruikt om de hoek van de rotorbladen in of uit de wind te variëren. Door de spoed van de bladen te veranderen, kunnen de rotatiesnelheid en het opgewekte vermogen worden aangepast. Wanneer het opgewekte vermogen een kritische waarde bereikt, draait het bladhoekmechanisme de rotorbladen iets uit de wind. Zodra de wind weer afneemt, worden de bladen weer teruggedraaid. De instelling van de bladhoek heeft een grote invloed op het rendement van de windturbine.
De roterende eindschakelaars worden gebruikt om de eindposities van de bladtandstand te begrenzen, waarschuwingspunten in te stellen en nauwkeurige positiesignalen te geven. Deze real-time positiesignalen van de bladtorsie stellen het hele systeem in staat de vermogensafgifte te optimaliseren.
Hiervoor worden direct in de schakelaar gemonteerde encoders met hoge resolutie gebruikt. Afhankelijk van de specificatie kunnen verschillende BUS-systemen worden afgedekt.
De drijfwerkeindschakelaar maakt het dus mogelijk om verschillende veiligheidsrelevante taken in slechts één toepassing te combineren. Dit gaat ook gepaard met besparingen op het gebied van kosten en benodigde ruimte.
Door slechts één B-COMMAND roterende eindschakelaar per blad te gebruiken, kan worden bespaard op alle apparaten die voorheen werden gebruikt voor positiebewaking (bijv. naderingsschakelaars en alle mechanische apparaten die hiervoor nodig zijn, d.w.z. eindschakelaars en encoders op de motoren).
Door de bladhoek van de windturbine te veranderen, kan de rotatiesnelheid en dus het opgewekte vermogen aanzienlijk worden beïnvloed.
Het belangrijkste doel van de drijfwerkeindschakelaars is een exact positiesignaal van de bladpositie te genereren. De basis voor een exacte afstelling van de bladhoek is de mogelijkheid om de momentane positie met hoge precisie te bepalen.
Combinatie met sensoren
De FRM drijfwerk-eindschakelaar is ontwikkeld om een zeer nauwkeurig platform te bieden voor een breed scala van sensoren. Door gebruik te maken van de verschillende tandwielontwerpen in combinatie met de multifunctionele bevestigingsmogelijkheid voor sensoren, kan de FRM worden gezien als een open basis voor alle gewenste oplossingen. Dit was het hoofddoel bij het onderzoek en de ontwikkeling voor de FRM.
Encoders kunnen worden gebruikt om signalen zoals SSI, CANopen, Profibus, Profinet enz. binnen de drijfwerkeindschakelaars uit te sturen, die de specifieke signalen naar de juiste controller sturen. Dit maakt het mogelijk om, naast de mechanische schakelcontacten die de bewegingsbegrenzing regelen, de actuele positie van het systeem met zeer hoge precisie uit te sturen. Door schakelcontacten en encoders te combineren, kunnen wij dus zorgen voor bewegingsbegrenzing en positiemeting in één apparaat. Hiervoor is een breed scala aan oplossingen beschikbaar, van eenvoudige potentiometers tot SIL3-multiturn-encoders met 35-bits resolutie.
Meetpennen en drijfwerk-eindschakelaars
Onze meetrondsels zijn speciaal vervaardigd voor gebruik met encoders en tandwieleindschakelaars. Zij worden verkocht in combinatie met onze FRS-, FCN-, FRM- en FRX-serie drijfwerkeindschakelaars, maar kunnen ook worden aangepast aan elke asgrootte van absolute of incrementele encoders.
Het grootste toepassingsgebied voor deze producten is de windenergie, waar vooral de rotatie van de bladen of gondels wordt bewaakt met behulp van deze tandwielen in combinatie met tandwieleindschakelaars.
Roterende eindschakelaars in een oogopslag
FRS Roterende eindschakelaar
- 4 schakelcontacten
- IP 65
- Disproportie van 1:10 tot 1:175
- Bedrijfstemperatuur -20°C…+60°C
- 3 miljoen schakelcycli (levensduur)
- EN60947-5-1, IMQ CA02.03310
- Snap-actie contacten (1NO/1NC omschakeling)
FCN Roterende eindschakelaar
- Ideaal voor kraanbouw
- 5 schakelcontacten
- IP 65
- Afwijking van 1:7,5 tot 1:550
- Bedrijfstemperatuur -20°C…+60°C
- 2 miljoen schakelcycli (levensduur)
- EN60947-5-1
- Sprong- en kruipcontacten van verschillende types
FRM Roterende eindschakelaar
- Gesteld voor pitch en yaw regeling
- 12 schakelcontacten
- IP 66
- Disproportie van 1:14 tot 1:900
- Bedrijfstemperatuur -40°C…+80°C
- 3 miljoen schakelcycli (levensduur)
- EN60947-5-1, IMQ CA02.03310
- Spring- en kruipcontacten van verschillende typen
Volg ons op onze social media kanalen en laat u informeren over nieuwe producten.Heeft u vragen?
STUUR ONS UW BERICHT
CONTACTGEGEVENS