Opracowanie redakcja e-automatyka.pl 2010-11-15

Czujniki momentu obrotowego pomogą w rozwoju turbin zasilanych prądami morskimi.

Czujniki momentu obrotowego pomogą w rozwoju turbin zasilanych prądami morskimi.

Bezprzewodowe czujniki momentu obrotowego - Sensor Technology odgrywają kluczową rolę, w rozwoju na skalę komercyjną turbin napędzanych prądami morskimi, produkowanych przez irlandzką firmę OpenHydro. Firma korzysta z tych czujników, które opierają się na technologii powierzchni fali akustycznej (SAW), do dokładnego pomiaru prędkości obrotowej i siły tarcia w symulatorze łożysk turbiny, umożliwiając tym samym optymalizację wydajności i niezawodności swoich produktów innowacyjnych.

OpenHydro to firma, która projektuje i produkuje turbiny morskie, do wytwarzania energii odnawialnej z prądów morskich. Wizją firmy jest rozmieszczenie plantacji turbin zasilanych prądem morskim w oceanach świata, gdzie będą produkować niezawodnie energię elektryczną, bez żadnych kosztów dla środowiska. Ten sposób produkcji energii elektrycznej ma wiele korzyści.

Ponieważ turbiny są zanurzone, są niewidoczne i nie wytwarzają hałasu. A ponieważ są one zanurzone na znacznej głębokości, nie stanowią zagrożenia dla żeglugi. Prawdopodobnie najważniejszą zaletą jest jednak to, że pływy są całkowicie przewidywalne, co oznacza, że produkcja energii w elektrowni jest równie przewidywalna. Nie ma dużych wahań sezonowych oraz zależności od kaprysów pogody, jak jest z innymi odnawialnymi źródłami energii.

Solidnie i skutecznie zbierają energię z pływów, jednak wymaga zastosowania nowatorskiej technologii, a w przypadku OpenHydro, ma formę otwartego centrum turbin, które mogą być stosowane bezpośrednio na dnie morskim. Oczywiście instalacja w tak niedostępnym miejscu sprawia, że niezawodność jest głównym czynnikiem branym pod uwagę przy projektowaniu i budowie turbin. Z tego powodu OpenHydro starannie i wszechstronnie ocenia wykonanie wszystkich elementów wykorzystanych w turbinie.

Dla łożysk, ocena ta polega na wykorzystaniu symulatora, który pozwala inżynierom firmy określić, w jaki sposób siły tarcia w łożyskach zależą od obciążenia i prędkości obrotowej. Zasadnicze znaczenie dla działania tego symulatora ma pomiar momentu obrotowego wału z silnika, który napędza testowane łożyska. W konwencjonalnych czujnikach, trudno jest przeprowadzić pomiar tego typu momentu dokładnie i rzetelnie, ale OpenHydro twierdzi, że czujnik Sensor Technology RWT320 TorqSense jest idealnym rozwiązaniem.

Podobnie jak wszystkie czujniki TorqSense, jednostki RWT320 są uzależnione od działana przetworników powierzchniowych fal akustycznych (SAW). Przetworniki składają się z dwóch cienkich elektrod, w postaci blokujących się "paluszków", na podłoża piezoelektrycznym, takim jak kwarc.

Gdy sygnał RF o właściwej częstotliwości dochodzi do przetwornika, powierzchnia fal akustycznych zostaje ustalona, a przetwornik zachowuje się jak obwód rezonansowy.

Jeżeli podłoże jest zdeformowane, zmienia się częstotliwość rezonansu. Gdy przetwornik jest podłączony do wału napędowego, odkształcenia podłoża, a tym samym zmiany częstotliwości rezonansu będą związane z momentem obrotowym na wale. Innymi słowy, przetwornik pracuje jako zależny od częstotliwości czujnik naprężenia.

Ponieważ przetworniki pracują na częstotliwości radiowej, łatwo wysyła się do nich sygnały bezprzewodowo. Dlatego czujniki TorqSense mogą być używane na obracającym się wale i mogą dostarczać dane w sposób ciągły, bez konieczności używania z natury zawodnych i niewygodnych szczotek oraz pierścieni ślizgowych, często występujących w tradycyjnych systemach pomiaru momentu obrotowego.

"Wybraliśmy RWT320 ze względu na wygodną, bezprzewodową obsługę, ponieważ to było dla nas łatwe do zainstalowania na istniejącym wale, w naszej eksperymentalnej instalacji," powiedział Kevin Harnett, mechanik w OpenHydro. "Ponadto ten model czujnika ma zintegrowaną elektronikę i wyjścia szeregowe, co oznacza, że możemy połączyć je bezpośrednio do komputera przenośnego, w naszym laboratorium. To jest bardzo proste i wygodne rozwiązanie."

OpenHydro używa czujnika RWT320 w połączeniu z oprogramowaniem TorqView Sensor Technology.  Oprogramowanie to oferuje możliwość wyboru pomiędzy prezentacją liczby obrotów na minutę, temperatury i mocy w formie cyfrowej lub graficznej. Zapewnia również połączenie z urządzeniem do drukowania oraz w czasie rzeczywistym do nagrywania danych, które mogą wyświetlać zapisane wyniki, w postaci plików, które są zgodne z Matlab i Excel.

"Stwierdziliśmy, że zarówno przetwornik, jak i oprogramowanie jest bardzo łatwe w obsłudze", powiedział Kevin Harnett ". Czujnik był w stanie wytrzymać ciężkie warunki w naszym laboratorium. Dostaliśmy również bardzo dobre wsparcie techniczne z Sensor Technology, co było bardzo pomocne, ponieważ nigdy wcześniej nie pracowaliśmy z czujnikami tego typu. Ogólnie jesteśmy bardzo zadowoleni z produktu i usług, które otrzymaliśmy, a czujnik dostarcza bezcennych danych, potrzebnych do postępów w naszej pracy. "

Dowód, że nasza praca rozwojowa przynosi zyski, pojawił się pod koniec w 2009 r., kiedy OpenHydro rozmieszciła pierwszy raz na skalę komercyjną, turbiny napędzane prądami morskimi w Zatoce Fundy, w Kanadzie, w imieniu swojego klienta, Nova Scotia Power.

Ten 1 MW agregat przybył był na miejsce 11 listopada i był sprawnym, obracając się dzięki pływom, zbierał dane i produkował energię do 17 listopada.

Na podstawie: automation.com

Zapraszamy do skomentowania artykułu

Treść opini 
Popis 

Pozostałe artykuły z tej kategorii