Schwingungsüberwachung und Fehlerfrüherkennung in Windkraftanlagen

Systeme zur Maschinenzustandsüberwachung tragen in industriellen Anlagen aller Art zur Vermeidung größerer Anlagenschäden bei und ermöglichen effizientere zustandsorientierte Instandhaltungsstrategien. Es ist zu erwarten, daß der Einsatz dieser Technik auch in Windkraftanlagen große Vorteile bringt und zu einer deutlichen Verringerung der Ausfallzeiten führen kann. Der Beitrag beschreibt die Entwicklung und den Feldtest eines Systems zur Fehlerfrüherkennung in Windkraftanlagen (Vibro-IC). Voraussetzung zur Fehlerfrüherkennung ist eine zuverlässig arbeitende Sensorausstattung. Zur direkten Erfassung mechanischer Schwingungen haben sich Beschleunigungsaufnehmer bewährt. Dabei werden zur Erfassung der niederfrequenten Strukturschwingungen und des höherfrequenten Körperschalls unterschiedliche Typen verwendet. Die typische meßtechnischen Ausstattung für die Schwingungsüberwachung in der Gondel einer Windkraftanlage wird ebenso gezeigt wie die datentechnische Einbindung von Vibro-C. Die Software des Vibro-C umfaßt Überwachungs- und Analysefunktionen für den Körperschall des Getriebes und des Generators, für die Turmkopfschwingungen und für die Leistungscharakteristik der Windkraftanlage. Als Fehlermerkmale werden Kennwerte zur Lagerdiagnose, Statistiken, Amplituden und Phasen von Schwingungskomponenten (Schmalbandanalyse) etc. berechnet. Darauf aufsetzende Überwachungs- und Diagnoseprogramme werden an verschiedene Anlagentypen angepaßt. Erste Ergebnisse zur Überwachung des allgemeinen Betriebsverhaltens und der Turmschwingungen sowie zur Lager- und Getriebediagnose werden vorgestellt. Auto