Das Azimut-System dreht bei Windrichtungsänderung den Anlagenrotor der Windenergieanlage optimal in den Wind. Für diese horizontale Ausrichtung und das Arretieren des Maschinenhauses werden neben den elektrischen Antrieben typischerweise auch hydraulische Bremssysteme genutzt. Durch die permanente Nutzung des Bremsaggregats bei der aktiven Windnachführung entsteht ein ständiger Verschleiß im Azimut-System und daraus folgend ein hoher Wartungsaufwand. Verschleißärmer und effizienter ist die Nutzung der vorhandenen elektrischen Antriebssysteme zum Aufbau des erforderlichen Gegenmoments und zum Verspannen der Mechanik.
Traditionelle Antriebsysteme basieren oft noch auf netzbetriebenen Asynchronmotoren ohne Sanftanlauf, da diese relativ kostengünstig sind. Um dennoch ein sicheres Anlaufmoment in weichen Versorgungsnetzen zu erreichen, werden der Motor und die vorgelagerten Versorgungselemente oft stark überdimensioniert. Moderne Windkraftanlagen bieten jedoch immer weniger Platz für Schaltschränke; vor allem in der Gondel müssen zusätzliches Gewicht und Volumen vermieden werden. Diese Anforderungen erfüllt das Antriebssystem AMP8000 mit dezentraler, im Motor integrierter Servofunktionalität optimal. Je nach Anlagengröße und Lastenbedarf können Anzahl und Leistung der Motoren für die zuverlässige Auslegung der Antriebs- und Bremsmomente angepasst werden. Im Vergleich zu traditionellen Lösungen bietet das Servo-Antriebssystem, basierend auf den AMP-Modulen von Beckhoff, mehr Effizienz und die Sicherheit ausreichender Losbrechmomente auch bei Spannungseinbrüchen.
Aufgrund der verschleißbehafteten Betriebsbremse wird die Windnachführung in vielen Anlagen nur sehr reserviert betrieben. Mit dem neuen Ansatz, in dem die dynamischen Bremsleistungen ohne Mitwirken des hydraulischen Bremssystems erreicht werden, lässt sich an vielen Windparkstandorten ein höherer Energieertrag erreichen.
Die Vorteile auf einen Blick:
- erhöhter Energieertrag durch dynamischere Windnachführung
- Kostenreduktion durch geringeren Wartungsaufwand
- AMP-Module reduzieren Einbaubauraum und Gewicht in der Gondel
- Minimierung der Kabel- und Montagekosten
- optionale Sicherheitsfunktionen, z. B. zur Systemwartung
- integrierte Zustandsüberwachung und Remote-Diagnose
Beckhoff Produkt-Highlights für das Azimut-System
Antriebssystem AMP8000 mit integrierter Servofunktionalität optimiert den Windertrag
Das modulare Servoantriebssystem AMP8000 ist für die direkte Montage in der Gondel qualifiziert. Durch die Verlagerung der Antriebselektronik in den Servomotor lässt sich der Platzbedarf für das Azimut-System im Maschinenhaus deutlich reduzieren. Über ein Versorgungsmodul arbeiten bis zu fünf Antriebe effizient in einem Zwischenkreisverbund zusammen. Die Servoantriebe beinhalten sämtliche Sensorik für die kaskadierte Positionsregelung und eine wartungsfreie Permanentmagnet-Haltebremse. Das absolute Feedbacksystem, die Haltebremse und die Leistungselektronik sind über Hybridkabel (Einkabellösung OCT) angebunden. Dies spart Material, Platz und Montageaufwand.
Des Weiteren umfassen die AMP8000-Antriebe eine TwinSAFE-Logik zur Konfiguration von antriebsintegrierten Sicherheitsfunktionen. Die Funktionen STO/SS1 sind standardmäßig verfügbar. Für die Anbindung von sicheren und rein funktionalen I/Os in IP65 stellt das AMP-Versorgungsmodul EtherCAT P-Schnittstellen bereit. Es sind keine weiteren externen Komponenten wie 24-V-Netzteile erforderlich. Das Azimut-System lässt sich auf Basis von AMP8000 modular und wirtschaftlich ohne Schaltschränke in die Gondel integrieren.