转子叶片的负载监测

坚固耐用的传感器

转子叶片容易受到极端环境条件和应力的影响。随着叶片长度的不断增加，对监测的要求也越来越高。 菲尼克斯电气的__转子监测系统 (RM-S) 可持续监测转子叶片承受的应力和负载。一旦超过设定限值，系统即发送报警，操作员可及时掌握叶片情况。

应用

风机叶片难以承受强大应力，往往因此造成结构损坏，影响使用年限。通过持续监测叶片负载和振动情况，可在早期检测叶片的损坏情况。风机根据这些监测数据优化负载控制，从而大幅降低叶片承受的应力。如果叶片出现损坏，可及早发现，减轻维修工作量。

转子监测系统 (RM-S)

负载监测解决方案

转子监测系统 (RM-S) 负责测量风力发电机转子叶片上因弯矩造成的负载。该系统可助力实施预防性维护应用，延长发电厂运行时间，或通过适当的闭环控制主动降低负载。为此，必须在风力发电机转子叶片基部内侧安装基于应变仪的高精度耐用型传感器。

该解决方案的核心元件是特制应变仪和采用PLCnext架构的菲尼克斯电气控制器。控制器通过直连高分辨率Axioline F模块，与转子叶片上的传感器相连接。为保护系统免受过电压和雷击损害，需为传感器电缆和电源安装适配保护装置。此外，也可选用调制解调器升级系统以实现直接无线通信。系统可提供PROFINET、Modbus/TCP、OPC-UA或CANOpen接口。

控制器负责接收和预处理测得的变量，以便输出用物理单位表示的信号。而来自弯矩或材料张力等应力信号的变量，亦将通过控制器计算。此外，系统还会收集统计参数、最小值和最大值、信号方差值和平均值。

用户还可设定限值，一旦超出限值，系统便会通过总线接口之一自动发送警告。

处理的数据可同时由上级控制器进行信号扫描。所有原始数据均支持以CSV或二进制格式缓存到sFTP服务器的SD卡中，以供独立系统进一步分析之用。

为此，RM-S以HMI形式提供了基于Web技术的调试接口。无需任何软件，使用浏览器即可操作。借助HMI，用户可设置系统参数、可视化测量值并监测系统状态。

传感器：

菲尼克斯 电气研发适用于风力发电机转子叶片内部特殊条件的专用传感器。此类传感器坚固耐用，即使在恶劣环境下也能可靠安装，同时有效抵御外部影响。

控制器采集已连接传感器的信号。在快速处理信号的同时，对测量值进行合理性过滤和检查。此外，测量值用于确定最小、中间和最大弯矩以及转子旋速。一旦超过设定限值，通过可自由编程的数字量输出系统发出报警。处理的数据可同时由上级控制器进行信号扫描。所有原始数据可通过网络保存在Microsoft SQL数据库中或以CSV格式保存到SD卡或FTP服务器上，并可使用独立系统进行评估。RM-S也记录当前载荷谱。载荷谱用于采集整个使用期限内导致转子叶片结构性损坏的振动强度。这些数值可用来估算叶片的剩余使用寿命。

RM-S：坚固耐用的传感器

用于升级改造或全新设备

RM-S系统可直接集成到系统电气设计中或通过升级改造集成到现有系统中。升级改造后的系统包含一个全面组态的控制柜，该控制柜可内置于轮毂并通过现有接口集成到控制器中。

数据也可通过GSM调制解调器直接传输给操作员。如果是全新设备，控制器和I/O模块等所需硬件可直接集成到风力发电机的变桨控制柜中。在这种情况下，软件通过SD卡传输至控制器。

优势

✓ 提前检测损坏情况，根据情况维护转子叶片

✓ 通过风力发电机的负载优化闭环控制，降低叶片上的应力

✓ 风力发电机组件坚固耐用，可靠应对各种状况

✓ 开放式系统，易于集成到现有系统