V0452 Pressemappe WindEnergy Hamburg 2016

Presseunterlagen
Inhaltsverzeichnis
1 Neu auf der WindEnergy Hamburg 2016:
PeakStore512 – Offline Schwingungsdiagnose an WEAs
2 Rotorblattlagerdiagnose
3 Fundamentüberwachung
4 Peakanalyzer – das Online-Condition-Monitoring-System
5 Seminare zum Condition Monitoring
6 Über die GfM Gesellschaft für Maschinendiagnose mbH
Wir freuen uns auf Ihren Besuch auf
unserem Stand 421 in Halle B5!
GfM Gesellschaft für Maschinendiagnose mbH
Köpenicker Straße 325, Haus 40, 12555 Berlin
Tel +49 (0)30 / 65 76 25 65
Fax +49 (0)30 / 65 76 25 64
[email protected]
www.maschinendiagnose.de
Presseunterlagen abrufbar unter:
www.maschinendiagnose.de/presse
Geschäftsführer:
Dr.-Ing. Rainer Wirth
Dipl.-Ing. Axel Haubold
Dipl.-Ing. Kai Uchtmann
HRB 79023, Ust-ID. DE813267294, Internet: www.maschinendiagnose.de, Kontakt: [email protected]
Sitz der Gesellschaft: Köpenicker Straße 325, Haus 40, 12555 Berlin, Tel 030 / 65 76 25 65, Fax 030 / 65 76 25 64
Vertriebsbüro West: Am Kämpen 22, 44227 Dortmund, Tel. 0231 / 77 64 723, Fax. 0231 / 77 64 724
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Neu auf der WindEnergy Hamburg 2016:
PeakStore512 – Offline Schwingungsdiagnose an WEAs
Die GfM präsentiert auf der WindEnergy Hamburg 2016 erstmals das OfflineSchwingungsdiagnosesystem PeakStore512. Das System wurde speziell für Messungen an
Windenergieanlagen entwickelt. Es werden gleichzeitig 12 Schwingungskanäle und ein
Drehzahlkanal gemessen. Es ist daher nun nicht mehr erforderlich, Sensoren umzusetzen,
damit alle erforderlichen Messpositionen bedient werden. Außerdem lässt sich der PeakStore512 über eine App auf einem Smartphone fernsteuern, so dass sich während der Messung kein Personal in der Gondel aufhalten muss.
Wie grundsätzlich bei GfM bei allen Online- und Offline-Systemen erfolgt die Diagnose vorzugsweise durch Ordnungsanalyse. So haben Drehzahlwelligkeiten keinen
Einfluss, und die Messergebnisse sind
absolut zuverlässig.
Die Bedienung wird über einen vollwertigen integrierten Tablet-PC und die Software PAM realisiert. Dort kann man sich
die Messdaten direkt ansehen und diese
vor Ort analysieren. Man kann aber auch
Zusatzinformationen wie Fotos und
Messprotokolle speichern. Oder man versendet alle Daten direkt an einen Dienstleister wie GfM, der einen unabhängigen
Diagnosebericht erstellt.
Bild 1: PeakStore512
Der PeakStore512 selbst hat die Maße 272 mm x 198 mm x 45 mm und damit eine kleinere
Grundfläche als eine DIN A4-Seite. Das Gehäuse ist industrietauglich ausgeführt. Es können
Messzeiten von 1,5 s bis zu 164 s sowie unbestimmt eingestellt werden. Bei der unbestimmten Messzeit können bei 12 Kanälen mit je 51,4 kHz Abtastrate ca. 4 Stunden Messdaten
aufgezeichnet werden.
Typischerweise verwendet man Beschleunigungssensoren mit IEPE-Kopplung. Diese werden mit einer Abtastrate von 51,4 kHz und einer Amplitudenauflösung von 24 Bit digitalisiert.
Es können aber auch andere Sensoren (z.B. Wegsensoren) mit AC- oder DC-Kopplung und
für jeden Kanal individuell einstellbaren Abtastraten gemessen werden.
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Rotorblattlagerdiagnose
Rotorblattlager verbinden die Wurzel der Rotorblätter an Windenergieanlagen mit der Nabe.
Sie unterliegen ganz besonderen Belastungen. Sie tragen sehr große Wechsellasten, während die Rollbewegungen zwischen Wälzkörpern und Lagerringen vergleichsweise gering ist.
Die Abnutzung der Laufflächen von Blattlagern fällt oft nicht unmittelbar auf und ist mit klassischen schwingungsdiagnostischen Verfahren praktisch nicht nachweisbar.
In der bisherigen Praxis wurde der Zustand von Blattlagern allenfalls durch Fettproben bzw.
nach der Demontage bestimmt. Die GfM hat nun ein Verfahren entwickelt, welches die BeurSeite 2 zu V0452 Pressemappe WindEnergy Hamburg 2016
teilung der Blattlager erlaubt. Die Offline-Messungen erfolgen mit Sensoren in der Nähe der
Blattlager mit dem Datensammler PeakStore, dem Offline-Datensammler der GfM. Für die
Messung wird das Blatt mit der maximal möglichen Auslenkung gedreht. Die Messergebnisse erlauben die Beurteilung von lokalen Lagerschäden am Innenring, am Außenring und an
den Wälzkörpern, soweit
Schwingungen auftreten.
Der Zeitaufwand für die
Messungen vor Ort wird im
Prinzip durch das Handling
der WEA bestimmt. In der
Regel sollte ein Arbeitstag
genügen. Die Messungen
können durch Mitarbeiter
der GfM oder direkt durch
das Servicepersonal des
Betreibers vorgenommen
werden, wenn zuvor eine
Bild 2: Rotorblattlager
Einweisung durch die GfM
erfolgt ist. Die Analyse der Daten erfolgt dann im Hause GfM. Dafür ist die Kenntnis der kinematischen Daten erforderlich, welche vom Auftraggeber beizustellen sind.
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Fundamentüberwachung
Aber auch das Fundament ist mehr in den Fokus
der Entwicklungsbemühungen der GfM gerückt
und hat zur Entwicklung des Baseanalyzers geführt. Neben der umfangreichen direkten Begutachtung des Fundaments durch Spezialisten, kann
man Anomalien eben auch durch sehr preiswerte
indirekte Messverfahren erkennen, die nicht das
Fundament selbst, sondern die Bewegung des
Fundamenteinbauteils beschreiben.
Zu Bewegungen des Fundamenteinbauteils kann
es unter Belastung kommen. Für Tests können
Bild 3: Turmfundament einer WEA
Belastungen entweder provoziert werden, z. B.
durch einen Notstop der Anlage, oder man nutzt Belastungen aus dem normalen Anlagenbetrieb, was für die WEA wesentlich schonender ist.
Um die Bewegungen des Fundamenteinbauteils infolge normaler Betriebsbelastungen zu
analysieren, ist der Baseanalyzer an der WEA fest installiert und misst online rund um die
Uhr alle Betriebssituationen. Als Sensoren kommen Wegsensoren und Dehnungssensoren
zum Einsatz. Der Baseanalyzer kann als autarkes System oder als Bestandteil des Peakanalyzers geliefert werden.
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Peakanalyzer – das Online-Condition-Monitoring-System
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Mit dem Peakanalyzer ist es möglich, kleinste Unregelmäßigkeiten an Getrieben und Wälzlagern frühzeitig zu erkennen. Diese Unregelmäßigkeiten können Schäden an Wälzlagerlaufbahnen, Zahnrädern und Wellen, Unwucht und Ausrichtfehler sein. Der Betreiber von
Maschinen mit mechanischen Antrieben gewinnt so Zustandsinformationen, die ihm die Planung der Instandhaltung erleichtern und ihn vor ungeplanten Stillständen bewahren.
Der Peakanalyzer, das Online-CMS der GfM, überwacht die Schwingungen eines Antriebs.
Aus den gemessenen Zeitsignalen werden das Frequenzspektrum, das Ordnungsspektrum
und das Hüllkurvenordnungsspektrum gebildet. Diese werden auf Muster untersucht, die für
Schäden an Antrieben typisch sind. Und wenn dies der Fall ist, gibt‘s einen Alarm. Das alles
geschieht vollkommen automatisch, ohne menschliches Zutun.
Der Alarm beinhaltet eine Klartextmeldung, die die erkannte Unregelmäßigkeit leicht verständlich beschreibt. Hier tritt nun das erste Mal der Mensch in Aktion, der diesen Alarm quittieren sollte.
Zwischen dem ersten Alarm und dem tatsächlichen Ausfall eines Antriebselements vergeht
in den meisten Fällen noch sehr viel Zeit. In der Regel wird man das „Wachsen“ eines Schadens beobachten, während man parallel die Instandsetzung organisiert.
Außer der sehr aussagefähigen
Klartextmeldung gibt es natürlich die Möglichkeit, sich alle
Daten anzusehen, die zu dem
Alarm geführt haben. Dies sind
Spektren und Hüllkurvenspektren, Wasserfalldarstellungen
und Spektrogramme oder eben
der Verlauf der Amplitude einer
bestimmten Frequenzlinie über
der Zeit. So können Diagnoseexperten ihre spezifischen Erfahrungen einbringen.
Die Betreuung des Peakanaly- Bild 4: Wasserfalldiagramm bei einem erkannten Verzahnungszers kann der Anlagenbetreiber schaden
selbst vornehmen. Alternativ kann die GfM beauftragt werden oder ein unabhängiger Dritter.
Hohe Diagnosezuverlässigkeit durch innovative Algorithmen:
Es dürfen keine Schäden am Antrieb übersehen werden. Es dürfen aber auch nicht ständig
Fehlalarme erzeugt werden, weil ein Diagnosesystem überempfindlich reagiert. Im Peakanalyzer kommen intelligente Algorithmen zum Einsatz, die die Diagnose perfektionieren:

Zuverlässige Diagnose bei Drehzahlwelligkeiten durch konsequente Anwendung der
Ordnungsanalyse

Vermeidung von Fehldiagnosen wegen zu geringer spektraler Auflösung durch Bildung hochauflösender Spektren mit 32.768 Linien

Zuverlässige Diagnose auch bei unbekannten Lastverhältnissen durch Nutzung der
DVS-Analyse
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
Zuverlässige Diagnose trotz zufälliger Übereinstimmung von Schadensfrequenzen
durch Kreuzvergleich mit mehreren Symptomen

Zuverlässige Diagnose bei undefinierten Betriebsbedingungen durch automatische
Verifikation gültiger Diagnosebedingungen

Zuverlässige Diagnose auch bei zufälligem Schwingungseintrag durch Verifikation eines Alarmzustands in aufeinander folgenden Messungen.
Das Online Condition Monitoring System
Peakanalyzer benötigt keinerlei Lernphase
und nur einen extrem geringen Betreuungsaufwand. Dies wird durch die im Gerät
integrierte DVS-Analyse erreicht, die eine
weitgehend vollautomatische Bewertung
von Schwingungsereignissen vornimmt. An
das je nach Ausstattung zwei- bis 32kanalige CMS kann darüber hinaus ein
Partikelzähler für die Schmiermittelanalyse
angeschlossen werden, und es kann die
Meldung bestimmter Ereignisse oder Zustände aktiviert werden.
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Bild 5: Peakanalyzer mit Überspannungsschutz
für WEAs
Seminare
Weder Pitting- oder Ermüdungsschäden noch Korrosion oder das in letzter Zeit viel diskutierte WSF (white structure flaking) wünscht man sich für seine Antriebe. Doch manchmal lässt
sich das Entstehen von Schäden nicht verhindern. Dann ist die Instandhaltung gefragt, solche Schäden frühestmöglich zu erkennen, damit Produktionsausfälle weitgehend vermieden
werden können.
Um Unregelmäßigkeiten an Getrieben und Wälzlagern rechtzeitig zu erkennen, wurden in
den letzten fünfzig Jahren viele Methoden, Verfahren und die zugehörigen Geräte entwickelt.
Insbesondere schwingungsdiagnostische Verfahren sind heute fest etabliert. Doch es gibt
Unterschiede. Fehler bei der Datengewinnung, mangelnde Sorgfalt bei der Signalverarbeitung und fehlende Ordnungsanalyse sind typische Fehlerquellen. Und das wirkt sich direkt
auf die Diagnosezuverlässigkeit aus.
Im Seminar Condition Monitoring an Getrieben und Wälzlagern vom 9. bis zum 10.
Mai 2017 in Berlin werden die Schwingungsdiagnose sowie die Drehmoment- und Torsionsschwingungsanalyse behandelt. Es werden Grundlagen vermittelt, Beispiele aus der Praxis
diskutiert und erste Diagnosefertigkeiten trainiert. Schließlich werden Wege zur Automatisierung der Maschinendiagnose gezeigt – ein notwendiger Schritt zum effizienten Condition
Monitoring.
Das Seminar Peakanalyzer am 11. Mai 2017 dagegen beschäftigt sich mit dem konkreten
Umgang mit dem Peakanalyzer, dem vollautomatischen Online-Condition-Monitoring-System
der GfM. Das Seminar ist für aktive Anwender genauso interessant wie für Teilnehmer, die
das System bisher noch gar nicht kennen.
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Über die GfM Gesellschaft für Maschinendiagnose mbH
Die GfM ist Spezialist für die Diagnose von wälzgelagerten Industriegetrieben und gehört auf
diesem Gebiet zu den Technologieführern. Neben der Schwingungsdiagnose, der Drehmomentanalyse sowie der Inspektion von Antrieben einschließlich Endoskopie werden Messgeräte für die Offline-Maschinendiagnose sowie Online-Condition-Monitoring-Systeme entwickelt und vertrieben. Darüber hinaus bietet die GfM Seminare zur Thematik an.
Mittels Schwingungsdiagnose ist es möglich, kleinste Unregelmäßigkeiten an Getrieben und
Wälzlagern frühzeitig zu erkennen. Diese Unregelmäßigkeiten können Schäden an Wälzlagern, Zahnrädern und Wellen, Unwucht und Ausrichtfehler sein. Der Betreiber von Maschinen mit mechanischen Antrieben gewinnt so Zustandsinformationen, die ihm die Planung der
Instandhaltung erleichtern und ihn vor ungeplanten Stillständen bewahren.
Die GfM wurde 1999 von Dr. Rainer Wirth,
Axel Haubold und Kai Uchtmann gegründet.
Die drei Ingenieure waren zuvor im Service
eines deutschen Herstellers von Industriegetrieben tätig. Heute realisiert die GfM mit
15 Mitarbeitern in Berlin und Dortmund einen Jahresumsatz von ca. 1,5 Mio. €.
Die GfM ist unabhängig. Es besteht keinerlei Bindung zu Ersatzteillieferanten, Instandsetzungs- oder Versicherungsunternehmen
für die Antriebstechnik. Die Diagnoseberichte und Gutachten haben somit einen neutralen Charakter.
Bild 6: Kai Uchtmann, Rainer Wirth, Axel Haubold
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