Wyłączniki krańcowe przekładni dla turbin wiatrowych, dźwigów i wciągarek

Pierwotnie opracowane do ograniczania położeń krańcowych suwnic lub wciągarek dźwigów, zębate wyłączniki krańcowe zostały również przerobione i rozwinięte do zastosowań w energetyce wiatrowej. W firmie B-COMMAND oferujemy zarówno klasyczne obrotowe wyłączniki krańcowe do ograniczania pozycji krańcowych wciągników dźwignicowych, jak i zębate wyłączniki krańcowe nowej generacji, specjalnie opracowane, przetestowane i certyfikowane do zastosowań w energetyce wiatrowej.

Przekładniowe wyłączniki krańcowe kontrolują i mierzą ruch maszyn przemysłowych, takich jak turbiny wiatrowe, wciągniki dźwigowe i wciągarki. Obroty wału są przekazywane do mechanizmu krzywkowego, poprzez który uruchamiane są mechaniczne styki przełączające. Z tego powodu są one również nazywane krzywkowymi wyłącznikami krańcowymi lub obrotowymi wyłącznikami krzywkowymi. Wszystkie warianty zestyków przełączających są zaprojektowane jako zestyki pomocnicze. Obrót wałka rozrządu powoduje otwarcie lub zamknięcie odpowiednich styków. Nasze wyłączniki krańcowe przekładni mogą być wyposażone w maks. 12 styków przełączających. Aby spełnić obowiązujące normy w zakresie bezpieczeństwa maszyn, styki przełączające są zawsze wykonane w wersji z wymuszonym rozwarciem. Ponadto elementy stykowe są dostępne jako styki normalnie otwarte (1NO), normalnie zamknięte (1NC) lub jako styki bezpotencjałowe normalnie otwarte + normalnie zamknięte (1NO+1NC). Ponadto, wnętrze zostało zoptymalizowane pod kątem łatwego i szybkiego okablowania. Dzięki naszym zoptymalizowanym zębatym wyłącznikom krańcowym można zatem realizować niespotykane dotąd funkcje monitorowania, sterowania i przełączania.

Wyłączniki krańcowe z przekładnią są stosowane głównie tam, gdzie ruch obrotowy maszyn przemysłowych ma być monitorowany lub ograniczany. Obejmuje to obroty wału (np. wciągarki, wału napędowego itp.) lub ruch obrotowy całej maszyny (wysięgnika żurawia budowlanego, platformy obrotowej, gondoli turbiny wiatrowej itp.) Dla elastyczności i jakości pomiaru i kontroli ruchu decydujące znaczenie ma możliwość indywidualnego i bardzo precyzyjnego ustawienia krzywek w żądanych pozycjach w celu elastycznego określenia pozycji końcowych i punktów odniesienia. Ponadto należy unikać ścierania i rdzewienia, dlatego wały transmisyjne i prowadzące naszych wyłączników są wykonane ze stali nierdzewnej.

Wszystkie materiały mające bezpośredni kontakt z otoczeniem są odporne na gazy, oleje i ekstremalne zmiany temperatury. Uszczelka gumowa na całym obwodzie zapewnia optymalną ochronę przed pyłem i wodą, dzięki czemu można bez problemu osiągnąć stopień ochrony IP 66 i IP 65.

Zwłaszcza zębate wyłączniki krańcowe FRM zostały specjalnie zaprojektowane, przetestowane i certyfikowane do zastosowań w energetyce wiatrowej. Podczas procesu projektowania FRM, udało nam się zebrać zespół z ponad 80-letnim doświadczeniem mechanicznym i 15-letnim doświadczeniem w dziedzinie energii wiatrowej. Wynikiem tego jest nowa technologia, która wykorzystuje wyłącznie wysokiej jakości komponenty, aby spełnić wymagania wytrzymałościowe turbin wiatrowych.

Wszystkie zastosowane materiały są przystosowane do pracy w zimnym klimacie i posiadają certyfikat na temperaturę pracy -40°C. Przekładnie wszystkich serii zębatych wyłączników krańcowych oferują maksymalną dokładność przy minimalnej histerezie. Nowe elementy stykowe i specjalne rozwiązania enkoderów umożliwiają integrację z nowoczesnymi sieciami przemysłowymi.

Przekładniowe wyłączniki krańcowe nadają się do instalacji we wszystkich popularnych interfejsach, takich jak PROFIBUS, PROFINET, IO-Link, CANopen i SSI. Rozwiązania enkoderów o wysokiej rozdzielczości umożliwiają uzyskanie dokładności pozycjonowania rzędu 0,001°.

Wysoka jakość produktów została potwierdzona we wszystkich warunkach klimatycznych we wszystkich częściach świata – na lądzie i w morzu.

Aby osiągnąć maksymalną wydajność turbin wiatrowych, konieczne jest utrzymanie pozycji wirnika prostopadłej do wiatru. Odchylanie (sterowanie osią odchylenia / yaw) turbiny względem wiatru zmniejsza obciążenie zmęczeniowe i zapewnia większą trwałość wszystkich komponentów.

Zazwyczaj są one połączone za pomocą zębnika pomiarowego bezpośrednio z kołem zębatym odchylania lub z zębnikiem napędowym silnika odchylania. Wyłączniki krańcowe przekładni spełniają tutaj dwie istotne dla bezpieczeństwa funkcje:

Wyłącznik zapewnia dwie ogólne funkcje dla sterowania osią odchylenia:.

Czujnik skrętu kabli (wyłącznik skrętu kabli):

Kable łączące gondolę z elementami naziemnymi muszą być zabezpieczone przed skręceniem. Jeżeli turbina jest obracana w tym samym kierunku przez dłuższy czas, wzrasta ryzyko skręcenia kabli. Wyłącznik mierzy skręcenia i ogranicza pozycje końcowe dla każdego kierunku. Zapobiega to skręcaniu i zrywaniu kabli.

Kontrola pozycji wychylenia / śledzenie wiatru

Enkodery inkrementalne lub absolutne oraz potencjometry mogą być zintegrowane w celu wykrywania i ciągłego monitorowania dokładnej pozycji gondoli z dokładnością do 0,001°. Sygnał pozycji gondoli generowany przez wyłącznik krańcowy, w porównaniu z sygnałem kierunku wiatru z anemometru, umożliwia najbardziej efektywne pozycjonowanie w celu uzyskania najwyższej sprawności, czyli wysokiej mocy wyjściowej turbiny wiatrowej.

System kontroli nachylenia służy do zmiany kąta ustawienia łopat wirnika w stosunku do wiatru lub poza nim. Poprzez zmianę nachylenia łopat można regulować prędkość obrotową i generowaną moc. Gdy moc wyjściowa osiągnie wartość krytyczną, mechanizm kąta nachylenia łopat obraca łopaty wirnika lekko poza wiatr. Gdy tylko wiatr ponownie osłabnie, łopaty są ponownie odwracane. Ustawienie kąta nachylenia łopat ma duży wpływ na wydajność turbiny wiatrowej.

Obrotowe wyłączniki krańcowe służą do ograniczania pozycji końcowych skoku łopat, ustawiania punktów wstępnego ostrzegania i podawania precyzyjnych sygnałów pozycji. Te sygnały pozycji skoku łopaty w czasie rzeczywistym umożliwiają całemu systemowi optymalizację mocy wyjściowej.

Do tego celu stosowane są enkodery wysokiej rozdzielczości zamontowane bezpośrednio w przełączniku. W zależności od specyfikacji można zastosować różne systemy BUS.

W ten sposób wyłącznik krańcowy przekładni umożliwia połączenie różnych zadań związanych z bezpieczeństwem w jednej aplikacji. Wiąże się to również z oszczędnością kosztów i miejsca.

Dzięki zastosowaniu tylko jednego obrotowego wyłącznika krańcowego B-COMMAND na skrzydło, można zaoszczędzić wszystkie urządzenia stosowane dotychczas do kontroli pozycji (np. wyłączniki zbliżeniowe i wszystkie wymagane do tego urządzenia mechaniczne, tzn. wyłączniki krańcowe i enkodery na silnikach).

Poprzez zmianę kąta nachylenia łopat turbiny wiatrowej można w znacznym stopniu wpłynąć na prędkość obrotową, a tym samym na wytwarzaną moc.

Głównym zadaniem wyłączników krańcowych przekładni jest generowanie dokładnego sygnału pozycji łopaty. Podstawą dokładnej regulacji kąta nachylenia łopat jest możliwość określenia pozycji chwilowej z wysoką precyzją.

Nasze zębniki pomiarowe są produkowane specjalnie do użytku z enkoderami i zębatymi wyłącznikami krańcowymi. Są one sprzedawane w połączeniu z naszymi wyłącznikami krańcowymi FRS, FCN, FRM i FRX, ale mogą być również dostosowane do każdego rozmiaru wału enkoderów absolutnych lub inkrementalnych.

Największym obszarem zastosowania tych produktów jest energetyka wiatrowa, gdzie szczególnie obroty łopat lub gondoli są monitorowane za pomocą tych przekładni wraz z wyłącznikami krańcowymi przekładni.

FRS Obrotowy wyłącznik krańcowy

• 4 styki przełączające
• IP 65
• Dysproporcja od 1:10 do 1:175
• Temperatura pracy -20°C…+60°C
• 3 miliony cykli przełączania (żywotność)
• EN60947-5-1, IMQ CA02.03310
• Zestyki migowe (przełączalne 1NO/1NC)

FCN Obrotowy wyłącznik krańcowy

• Idealny do konstrukcji dźwigów
• 5 styków przełączających
• IP 65
• Deprecjacja od 1:7,5 do 1:550
• Temperatura pracy -20°C…+60°C
• 2 miliony cykli przełączania (żywotność)
• EN60947-5-1
• Zestyki skokowe i pełzające różnych typów

• Zoptymalizowany do sterowania nachyleniem i odchyleniem
• 12 styków przełączających
• IP 66
• Dysproporcja od 1:14 do 1:900
• Temperatura pracy -40°C…+80°C
• 3 miliony cykli przełączania (żywotność)
• EN60947-5-1, IMQ CA02.03310
• Zestyki skokowe i pełzające różnych typów