VL7 Strukturkomponenten

• Schwerkraft FG (Rotorgewicht)

• Mittlerer Schub Fax

• Fliehkraft FF

• Nickmoment: 2,4 MNm

• Giermoment: 0,9 MNm

• Schub: 800kN

• Drehmoment: 5,8 MNm

• Meist hervorgerufen durch die Frequenz der Rotation des Rotors

• Turmschatteneffekte

• Achsschrägneigung (ca. 6°)

• Gierwinkel

• Massenunwuchten am Rotor

• Höhenprofil des Windes

• Belastungen die unregelmäßig auftreten

  und nach Wahrscheinlichkeiten verteilt sind

• Windböen, plötzliche Änderung der

  Windgeschwindigkeit

• 50 Jahres Böe

Einschwingverhalten bei Betriebsänderungen

• Flachgründung

• Pfahlgründung

Durch schwimmende Windparks sind größere Wassertiefen zu erschließen Verdopplung Potential

Ziel der dynamischen Strukturauslegung: Verhinderung von Anregung des Systems in der Nähe von

Eigenfrequenzen (Resonanz)

• Turmbiegung

• Blattbiegung (Schlag- u. Schwenkrichtung)

• Blatttorsion

• Torsion des Antriebsstranges

• Biegung des Maschinenträgers

• Gekoppelte Schwingungen

„Harte“ Auslegung

▪ Alle Eigenfrequenzen liegen höher als 3P

▪ Keine Resonanz in Anfahrvorgang und Betrieb

▪ Hohe Systemsteifigkeit

-> Teuer

„Weiche“ Auslegung

▪ erste Turmbiegung liegt oberhalb von 1P und unter 3P, alle anderen über 3P

▪ Resonanzbereich wird im Anfahrvorgang durchfahren

▪ Z.T. niedrige Systemsteifigkeit

▪ Weich-Weiche Auslegung

-> Günstiger

Ein Campbell-Diagramm stellt den Zusammenhang zwischen der durch den Betriebspunkt bedingten dynamischen Anregung und der systemabhängigen Schwingungsantwort dar.

Das Campbell-Diagramm dient dem Abgleich

der Anregungsfrequenzen mit den

Eigenfrequenzen der WEA.

Schnittpunkt zwischen Anregungs-

und Eigenfrequenz im Betriebsdrehzahlbereich

Resonanzkatastrophe

• besonders relevant

• 1P: Gewichtskräfte auf Rotorblätter,

  Fliehkräfte durch Rotorunwucht auf Turm

• 3P: Aerodynamischer Stoß auf Turm durch

  vorbeikommendes Blatt, Torsionsschwingung

  durch Höhenprofil des Windes

• Turmvorstau

• Gierwinkel

• Höhenprofil des Windes

• Massenunwuchten am Rotor