Branche nieuws

Horizonvervuiling, geluidsoverlast, afbrekende rotorbladen en gesneuvelde tandwielkasten en vermogenselektronica hebben het imago van windturbines geen goed gedaan. Maar de windmolenindustrie heeft goed gekeken naar die fouten en lost de een na de ander op. VDI-Wissensforum organiseerde in Hamburg het symposium ‘Reliability and failure analyses of wind turbines’ waarin het technisch falen werd besproken. We kijken hier naar de tandwielkasten.

Windturbines zijn fraaie staaltjes techniek die veel kennis hebben opgeleverd waarvan ook andere takken van industrie profiteren. Zonder windturbines had bijvoorbeeld conditiebewaking de laatste jaren niet zo’n sterke groei doorgemaakt. Ook de opgebouwde kennis over grote tandwieloverbrengingen, grote lagers, zwaar belaste composieten en grote vermogenselektronicasystemen komt andere takken van industrie ten goede.

Een belangrijk hulpmiddel voor het evalueren van falen in windturbines is de richtlijn VDI 3822. Deze geeft richtlijnen voor uiteenlopende materialen en geeft een methode voor faalanalyse en omvat een aantal lagen.

Transmissiesystemen
In de beginjaren van de moderne windmolen waren er veel problemen met tandwielkasten in windturbines. Tot de probleemgebieden behoorden lagers, uitlijning, belastingverdeling, smering, pitting en micropitting.

De schades in het verleden hebben geleid tot een slecht imago van tandwielkasten. Ten onrechte overigens: de meeste storingen worden veroorzaakt door elektrische systemen en elektronica.

Schades uit de beginjaren leidden ook tot een trend richting direct drive windturbines. Elektromotoren zijn echter niet dol op grote draaimomenten en lage toerentallen; dat zijn echter wel precies de omstandigheden waarin windturbines werken!

Een belangrijk nadeel van een direct drive windturbine is ook dat een veel grotere en zwaardere generator nodig is. Als tegenstroming werken fabrikanten van tandwielkasten aan concepten om windturbines mét tandwielkast te laten concurreren met direct drive windturbines.

Lagerschade
Het hoogste percentage schades aan tandwielen in het algemeen is te wijten aan lagerschade. Specifiek voor windturbines bestaan nog geen uitgebreide statistieken, maar hier lijkt hetzelfde van toepassing te zijn.

Algemeen wordt erkend dat de belastingcondities en de smering de belangrijkste beïnvloedende factoren zijn.
Rollagers zorgen in windturbines voor de meeste problemen, met name door onvoldoende smering. Er is te weinig aandacht voor dosering en (vooral!) filtratie, terwijl het belang hiervan toch als bekend moet worden verondersteld.

Bij tandwielen blijkt ook pitting voor de nodige problemen te zorgen. De grootste discussies in deze toepassing gaan momenteel echter vooral over micropitting. Dit fenomeen hoeft niet altijd tot problemen te leiden, mits de tandwielkast goed is ontworpen. De gebruiker moet het verloop echter goed volgen, vooral in het begin.

Hoewel het aantal storingen door uitvallen van tandwielkasten procentueel meevalt, kost het verhelpen ervan veel tijd dus geld. Vandaar dat tandwielkastfabrikanten uitgebreide ontwikkelings-, ontwerp- en kwaliteitsprogramma hebben opgezet om het aantal stops als gevolg van problemen met tandwielkasten verder terug te brengen.

Het volledig artikel vindt u in het augustus-nummer van Aandrijftechniek.

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven