Environmental Engineering Reference
In-Depth Information
geschieht durch die lineare Gleichung:
y
=
1/60
£
(1P). Dieser Graph wird in das Diagramm
eingezeichnet inklusive zweier Graphen mit
±
5% Abweichung, um die Anforderungen zu er-
füllen. Da insgesamt drei Rotorblätter das System anregen, wird das gleiche für den dreifachen
Wert durchgeführt, sodass ein Graph mit der folgenden Gleichung entsteht:
y
=
3/60
£
(3P).
Nun dürfen der imDiagramm grau gekennzeichnete Bereich und die beiden linearen Graphen
(1 P und 3 P) sich nicht schneiden, so wie es hier der Fall ist.
Bei Türmenmit einer geringen Steifigkeit liegt die erste Eigenfrequenz unter dem1-P-Graphen.
Dies sind vorwiegend große schlanke Türme. Am meisten verbreitet sind Türme mit einer
mittleren Steifigkeit, sodass die erste Eigenfrequenz zwischen dem 1-P- und dem 3-P-Graphen
liegt. Unüblich sind sehr steife Türme, sie liegen imDiagramm über dem 3-P-Graphen.
So durchläuft in den meisten Fällen die Erregerfrequenz der sich drehenden Rotorblätter (3 P)
die erste Eigenfrequenz bei Anfahren derWEA. Die zweite Eigenfrequenz ist in der Regel größer
als die 3-P-Frequenz.
Dynamische Dämpfer sind relevant für das dynamische Verhalten und deshalb für die Sicher-
heit der Windenergieanlage. Ihr Einfluss muss bei der Auslegung des Turms mit einbezogen
werden. Im Gegensatz zu Spannungsnachweisen gibt es für die dynamischen Nachweise kei-
ne
sichere Seite
.
Aufgaben
Folgende Windenergieanlage ist gegeben:
Stahlrohrturm:
Dicke:
t
=
8 cm
Durchmesser:
D
=
4m
Nabenhöhe:
h
=
80m
E
St
=
210000N/mm
2
g
St
=
7750g/m
3
w
=
2kN/m
2
Schwerkraft:
G
=
1000 kN
Horizontalkraft
F
=
2000 kN
Moment
M
=
40000 kNm
Bild 7.10
Kräfte, die auf eine Windenergieanlage wirken
Berechnen Sie die resultierenden Kräfte
H
A
,
V
A
und
M
A
sowie das Trägheitsmoment und
die maximale Auslenkung des Turms
±
max
.
Á
Was passiert wenn ein System in der Eigenfrequenz angeregt wird und was bedeutet das für
die Windenergieanlage?
Á
Zeichnen Sie das Campbell-Diagramm für die folgenden Werte. Energieproduktion im Be-
reich der Drehzahl
n
=
7, 5
°
17,5 1/min
Á
