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Rotor­blatt­verformungs­prüfstand

Rotor­blatt­verformungs­prüfstand

Der Prüfstand für Rotorblattverformungen wurde entwickelt, um im skalierten Maßstab die Randbedingungen für Blattschwingungsmessungen an Windenergieanlagen zu simulieren.

Einsatzgebiete

  • Erprobung der Digital Image Correlation zur Messung von Rotorblattschwindungen an Windenergieanlagen im Betrieb
  • Validierung der Messergebnisse der Digital Image Correlation für rotierende Systeme
  • Untersuchungen zum Flatterverhalten von rotierenden Rotorblättern

Beschreibung

Sein Aufbau gliedert sich in die vier Einheiten Fuß, Turm, Plattform und Rotor. Der Turm kann über vier in der Höhe verstellbare Füße flexibel an die jeweiligen Anforderungen des Untergrundes angepasst werden. Durch die hohe Masse der Doppel-T-Träger am Fuß ist ein sicherer und fester Stand auch bei größerer Unwucht des Rotors garantiert.

Die Rotorwelle ist als Hohlwelle ausgeführt und erlaubt es elektrische Signale vom Rotor über einen Schleifring aus dem rotierenden System zu führen. Zur Zustandsüberwachung ist ein Inkrementalgeber auf der Welle montiert, der die aktuelle Drehzahl ausgibt. Außerdem wird das Schwingungsverhalten der gesamten Struktur kontinuierlich mit der Hilfe eines Beschleunigungssensors überwacht.

Die Rotorblätter können bei niedrigen Drehzahlen durch einen Impuls von außen zum Schwingen angeregt werden. Bei höheren Drehzahlen werden Piezo-Patches auf den Rotorblättern eingesetzt, um eine Schwingung zu induzieren. Für die Spannungsversorgung der Piezo-Patches kommen spezielle Schleifringe zum Einsatz, die Spannungen bis 1500 V erlauben.

Durch einen  Asynchronmotor mit Kegelradgetriebe ist eine stufenlose Anpassung der Rotordrehzahl zwischen 10 - 500 1/min möglich. Über die flexible Rotoraufnahme können beliebige Rotoren bis 2,2 m Durchmesser am Prüfstand untersucht werden.

Bild - CAD-Modell des Prüfstandes mit Dimensionsangaben Bild - CAD-Modell des Prüfstandes mit Dimensionsangaben Bild - CAD-Modell des Prüfstandes mit Dimensionsangaben
CAD-Modell des Prüfstandes mit Dimensionsangaben
Bild - Prüfstand während einer Messkampagne im Freien mit direkter Sonneneinstrahlung Bild - Prüfstand während einer Messkampagne im Freien mit direkter Sonneneinstrahlung Bild - Prüfstand während einer Messkampagne im Freien mit direkter Sonneneinstrahlung
Prüfstand während einer Messkampagne im Freien mit direkter Sonneneinstrahlung
Bild - Prüfstand in der Versuchshalle des TFDs Bild - Prüfstand in der Versuchshalle des TFDs Bild - Prüfstand in der Versuchshalle des TFDs
Prüfstand in der Versuchshalle des TFDs

Eingesetzte Messtechnik

  • Digital Image Correlation (DIC)
  • Dehnungsmessstreifen (DMS)
  • Laserdistanzmessung

Kenndaten

Antriebsleistung1,5 kW
Maximale Rotordrehzahl500 1/min
Messpunkte im rotierenden System6
Messung der Rotationsgeschwindigkeit über Inkrementalgeber
Variable Aufnahme für unterschiedliche Rotoren bis 2,2 m Durchmesser

Ansprechpartner

Jan Gößling, M.Sc.
Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
Address
An der Universität 1
30823 Garbsen
Building
Room
205
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