Elektronische Messeinrichtung zur Untersuchung von mechanischen Belastungen in Windkraftanlagen
- Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein energieautonomes, kabelloses Messsystem zur Erfassung der Rotorblattdurchbiegung entwickelt. Das Messsystem besteht aus mindestens einer Sensoreinheit im Rotorblatt sowie einer Empfangs- und Auswerteeinheit in der Gondel. Die Sensoreinheit besteht u.a. aus einem Inertialsensor (IMU), dessen dreidimensionale Messung von Beschleunigung und Drehrate kontinuierlich per Funk (RF) zur Empfangseinheit übermittelt wird. Die Leistungsaufnahme der Sensoreinheit beträgt 1,8 mW, bei 100 Hz IMU-Abtastrate und 10 kBit/s RF-Datenrate. Die autarke Energieerzeugung geschieht mit einem translatorischen elektromagnetischen Energie-Harvester unter Ausnutzung der inhärenten Rotation des Rotorblatts. Pro Umdrehung werden bis zu 34 mJ Energie gewonnen. Mittels aktiver Gleichrichtung wird ein elektromagnetischer Wirkungsgrad von 46,8 % erzielt. Die Blattspitzenposition lässt sich unter allen zu erwartenden Windbedingungen einem Fehler kleiner 4,5 % rekonstruieren.
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| Author: | Eike GrundkötterGND |
|---|---|
| URN: | urn:nbn:de:hbz:294-106992 |
| DOI: | https://doi.org/10.13154/294-10699 |
| Referee: | Thomas MuschGND, Martin HoffmannORCiDGND |
| Document Type: | Doctoral Thesis |
| Language: | German |
| Date of Publication (online): | 2023/10/23 |
| Date of first Publication: | 2023/10/23 |
| Publishing Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek |
| Granting Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik |
| Date of final exam: | 2023/06/23 |
| Creating Corporation: | Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik |
| Tag: | Rotorblatt |
| GND-Keyword: | Windenergie; Windkraftwerk; Sensorelektronik; Inertialvermessung; Bewegungsanalyse |
| Institutes/Facilities: | Lehrstuhl für elektronische Mess- und Schaltungstechnik, Forschungsgruppe für Kfz-Elektronik |
| Dewey Decimal Classification: | Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Elektrotechnik, Elektronik |
| faculties: | Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik |
| Licence (German): |  Keine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht |
