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Rotor – Lager und Komponenten

Das Rotorsystem wandelt die kinetische Energie des Windes in eine Rotation um und ist somit als der eigentliche Motor zu betrachten, der letztendlich die gesamte Turbine antreibt. Es ist auch der Teil der Turbine, der am meisten allen extremen Witterungsbedingungen (Regen, Hagel, Blitzschlag, Wirbelstürme und Taifune) ausgesetzt ist, die äußerst hohe Anforderungen an die Sicherheit stellen.

Das Gewicht der Rotoreinheit spielt aus mehreren Gründen eine entscheidende Rolle.

  • Trägheit: Ein hohes Gewicht lässt sich schwerer durch Windkraft in Rotation bringen.
  • Mechanische Belastungen: Ein hohes Gewicht würde das Azimutsystem stark belasten, da der Rotor an der Luvseite, außerhalb der Gondel, hängt und dazu tendiert, sich „nach vorn zu lehnen“.

Teilsysteme innerhalb des Rotors

  • Rotornabe
    Dies ist ein großes Metallgussstück, das die drei Rotorblätter mit der Zentralwelle verbindet.
  • Blattverstellsysteme
    Dies sind die Systeme, die das Drehen der Rotorblätter um ihre Längsachse und damit das Verstellen des Anstellwinkels (Pitchregelung/Blattwinkelregelung) ermöglichen. Ursprünglich wurde dies nur bei wechselnden Windgeschwindigkeiten durchgeführt, und alle drei Rotorblätter wurden zusammen verstellt. Neue Systeme ermöglichen jedoch eine Einzelblattverstellung (IPC, Individual Pitch Control), bei der die Rotorblätter einzeln und variabel verstellt werden können.

      - Blattlager: Die Abmessungen des Blattlagers wie auch die Belastungen entsprechen in etwa denen des Azimutlagers.
      - Der Blattverstellantrieb kann entweder hydraulisch oder elektrisch erfolgen.

  • Rotorblätter
    Rotorblätter können mit Segeln verglichen werden, die den Wind einfangen, und werden meist aus glasfaserverstärkten Duroplasten hergestellt.
    Die Rotorblätter müssen sehr steif sein, damit sie bei einem plötzlichen Windstoß nicht gegen den Turm schlagen. Diese zusätzliche Steifigkeit wird durch die Integration von Versteifungsholmen in das Rotorblatt erreicht.
     
  • Blitzschutzsystem
    Windkraftanlagen sind aufgrund Ihrer Lage und Höhe anfällig für Blitzeinschläge. Blitzschutzsysteme ermöglichen einen kontrollierten Schutz und können Schäden an den Rotorblättern verhindern.
Die WindturbineAnwendungsbeispiele
BlattverstellungPitch-Gleitlager
 Pitch-Rollenlager
Komponenten der RotorblätterNachrüstteile für Rotorblätter
 Rotorblattschutz (Abnutzung, Blitzschlag)
 Versteifungsholme
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