Was tun, wenn Türme swingen?

Ähnliche Dokumente
Was gehört beim Wind zum guten Ton?

Diagnose auch bei modernen Windenergieanlagen: Tonhaltigkeit

Aktiver Tilger, Unterdrückung von tonalen Komponenten bei Windenergieanlagen

Und was muss Ihr Gebäude alles aushalten?

Schäden an Rotorblättern und deren Ursache

Können auch Maschinen länger jung bleiben?

Was ist Lärm? Schall. Ton, Klang und Geräusch

SCHREINER LERN-APP: « SCHALLSCHUTZ»

Dipl.-Ing. Detlef Piorr

Leistungsübersicht Anlagenbau. Anlagenbau. Auslegung durch Berechnung und Messung von Anlagen und ihren Komponenten

Von der VDI 2566 Blatt 1 und Blatt 2 zur DIN 8989 Theorie und Praxis

Ist die Luft rein? IMMI Berechnung von Luftschadstoffen

Tieffrequente Geräusche und Infraschall - Physikalische Aspekte -

Leistungsübersicht Windenergie

Grundlagen und Einführung Erschütterungen und sekundärer Luftschall beim Schienenverkehr. DB Netz AG I.NG-N-F

Veraltete Normen und Regelwerke, technische Randbedingungen. DIN von 1999 TA-Lärm von 1998 DIN von 1997

Infraschall von Windkraftanlagen und anderen Quellen

Erzeugung ungedämpfter Schwingungen

Neuartiges optisches Messverfahren für Schall. Applikationsbeispiel: Ermüdungsprüfung

Anlagenbezogener Schallimmissionsschutz. Gutachtenprüfung bei einer Schallimmissionsprognose für Windenergieanlagen

Sind Ertragssteigerungen unter Ausnutzung der Richtcharakteristik von WEA möglich?

ANHANG MASSE UND GEWICHTSKRAFT

Gekoppelte Pendel an der Hafttafel

SHM.Tower Last-Monitoring und Lebensdauerprognose für WEA-Türme

Schall und Infraschall von Windenergieanlagen

Schwingungs- und Lebensdauer-Monitoring von Turm und Fundament für den Weiterbetrieb energieautark nachrüstbar zuverlässig

Techniken zur Verminderung des Lärms. Herzlich willkommen!

Windenergie und Infraschall

Für den erfolgsorientierten Zimmerer- und Holzbaubetrieb HERZLICH WILLKOMMEN am Wissens-Standort Überlingen

Erzeugung ungedämpfter Schwingungen

Einführung in die Physik I. Schwingungen und Wellen 3

K3.1 Phonetik und Phonologie II. 6. Sitzung Das menschliche Ohr. Anatomie und Funktion

Physik & Musik. Gehör. 2 Aufträge

Raummoden: Grundlagen und Darstellung mit Akulap

Den Schallquellen auf der Spur

Meeting/Event name Month date, 2011, Type of event, Country Arial regular size 8 AKUSTIK

Physiologie des Hörens (I)

Windenergie und Infraschall CLEMENS MEHNERT KOMPETENZZENTRUM WINDENERGIE

School of Engineering Institut für Mechanische Systeme (IMES)

Dämmkurven von Gehörschutz- Otoplastiken

Infraschall und tieffrequente Geräusche an Windenergieanlagen (WEA) Dipl.-Geophys. Bernd Dörries

9 Periodische Bewegungen

Erschütterungs- und schalltechn. Grundsatzuntersuchung Bahngraben

Beschreibung. Schallgedämmte Rohrventilatoren, mit Volumenströmen von 250 bis m³/h.

Messbericht. HiFi Raum XX. Erstellt von XX. Datum der Messung: Februar 2015

Lauter Lärm. Lärm - eine Einführung! mil. Luftraumüberwachungsflugzeug

DIE TONTECHNIK DVD. Vol.1: Unabdinglichkeiten der Tontechnik DER CONTENT-GUIDE

Innovative Seehafentechnologien ISETEC II. Schallbekämpfung Schallminderung für Seehafenumschlaganlagen

Kolloquium Fluidenergiemaschinen

Tieffrequente Geräusche

AKUSTIK BUCH GMBH SCHALL - UND SCHWINGUNGSDÄMMUNG

Rotas Mobil: Geräuschmessungen im Fahrzeug. Optimierung der Korrelation zwischen Prüfstand und Fahrversuch

- Fahrgast in der Straßenbahn - Gepäck auf dem Autodach - Sicherheitsgurt

Martin Geyler, Fraunhofer IWES (Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik) Telefon:

7. Akustische Grundlagen

4. Ausblick. 4.1 Lineare dynamische Analysen 4.2 Nichtlineare Analysen 4.3 Weitere Anwendungen Höhere Festigkeitslehre 3.

Schall. Bürgerinformation Windpark Hünxe und Hünxer Heide Seite 1

Schall-Schutz. 1 Man spricht von vier Schallarten: - Luft-Schall - Körper-Schall. - Luftschall. - Wasser-Schall - Tritt-Schall

Körperschall im Aufzugbau

Beurteilung von Erschütterungen und Schalldruck

Für c doppelt so lang wie für c = 60 cm. Für C doppelt so lang wie für c = 120 cm.

Ausblick. 1. Lineare dynamische Analysen 2. Nichtlineare Analysen 3. Weitere Anwendungen. Prof. Dr. Wandinger 5. Ausblick FEM 5-1

Klangqualität subjektiv oder objektiv geräuscharm

Fachhochschule Wolfenbüttel Sennheiser electronic GmbH & Co. KG

ROHRVENTILATOREN TD SILENT

1 Grundlagen. Grundlagen 9

Technische Voraussetzungen zur objektiven Schallwiedergabe. Dipl.-Ing. Armin Rohnen Akustik-Analyse BMW AG Werk Regensburg

Numerische Vorhersage der Schallemission von beispielhaften elektrischen Stellantrieben im Fahrzeug

Ingenieurakustik. Hermann Henn Gholam Reza Sinambari Manfred Fallen. Grundlagen Anwendungen Verfahren

Wie hört man das Eis wachsen?

Physiologie des Hörens (I) (Lernziel: 102)

Windenergie und Infraschall. Tieffrequente Geräusche durch Windenergieanlagen

Messtechnische Ansprache von Straßenoberflächen zur Bewertung der akustischen Eigenschaften. Dr. Thomas Beckenbauer Müller-BBM

Vortrag zur Akustik von Luft-Wasser-Wärmepumpen und vergleichbaren Anlagen

ANC-Systeme für die Lärmbekämpfung bei industriellen und haustechnischen Anlagen

TD ECOWATT ROHRVENTILATOREN. Beschreibung. Technische Daten

Fahrbahnoberfläche und Rollgeräuschentstehung

Akustische und aerodynamische Vermessung einer PKW-Auslassdüse

Breitbandige Erfassung von Ultraschallemissionen mit einem laserinterferometrischen Sensor

Auslegung von Getriebelagerungen mit BEARINX

Bürgerinformationsveranstaltung zur Windenergie-Planung

FACHKUNDE. Naturlehre Schall. flüssigen oder gasförmigen Stoffen ausbreiten. Beschreiben Sie die Schallausbreitung. 1. zentrisch (kugelförmig)

Schall ist: durch die Lu0 (oder ein anderes Medium) übertragene Schwingungsenergie.

1. Einführung. Baudynamik (Master) SS 2017

Gemeinde Strahlungen, Aufstellung des Bebauungsplans Rheinfeldhöfer Straße, Beratungsleistung zum Schallimmissionsschutz

Schwingungs- und Schallreduzierung durch den Einsatz einstellbarer Schwingungsdämpfer

TA Lärm A.2 Prognose von Geräuschen

Wie sicher ist die Schallimmissionsprognose für Windenergieanlagen nach den LAI-Hinweisen von 2005?

Beurteilung von Erschütterungen und Schalldruck

EPI WS 2008/09 Dünnweber/Faessler

Eine Klangszene (S. 127)

Multimediale Werkzeuge 1, Audio-Berabeitung. normierte Frequenz (normiert auf die halbe Abtastrate, maximale Frequenz ist pi oder 1

22. Schweizer CADFEM ANSYS Simulation Conference 2017 Resonanzfreie Auslegung eines Radialkompressor- Laufrades mit ANSYS und optislang

Prüfung und Inspektion von Rotorblättern. Windenergie. Qualitätssicherung in der Produktion und wiederkehrende Prüfung im laufenden Betrieb

UNERHÖRTE BÜROS Dr. Andreas Liebl Psychoakustik und Kognitive Ergonomie

Transkript:

Was tun, wenn Türme swingen? Getriebetonalitäten mit aktiven oder passiven Tilgern reduzieren

Tonalitäten schränken die akustische Qualität der Anlage ein Wie entstehen Tonalitäten? Tonalitäten haben ihren Ursprung im Getriebe: Die Verzahnungskräfte einer oder mehrerer Getriebe stufen schwanken periodisch mit der jeweiligen Zahneingriffs - frequenz. Dies stellt eine dynamische Schwingungserregung im hörbaren Frequenzbereich dar, meist ab ca. 80 Hz bis hinauf zu einigen 100 Hz. Auf diese Anregung reagiert das Getriebe mit Schwingungen in der Anregungsfrequenz. Die Getriebeschwingungen werden nach ihrer Ent stehung in der Windenergieanlage weitergeleitet und setzen sich bis hin zu Rotorblättern und Turm fort. Auf diesem Übertragungsweg können sie eventuell durch Bauteilresonanzen weiter verstärkt werden. Übliche Getriebelagerungen mit ihrer schwingungsisolierenden Wirkung sind häufi g nicht in der Lage, die Schwingungen hinreichend zu ver mindern, da die Eckfrequenz der Isolation nicht zu niedrig gewählt werden kann. Turm und ggf. auch Rotorblätter wandeln die mechanische Schwingungsenergie nun mit ihrer riesigen Oberfl äche in Schallenergie um und strahlen diese als hörbaren Schall ab: Tonaler Luftschall ist entstanden. Ausbreitung und Abstrahlung von Tonalitäten im Antriebsstrang Tonhaltiges Schmalbandspektrum einer Windenergieanlage bei Schallmessung im Freifeld

Warum sind Tonalitäten problematisch? Die akustische Güte von Windenergieanlagen wird anhand des Schallleistungspegels, der nach der IEC 61400-11 zu ermitteln ist, bewertet. Hauptsächlich wird das Geräusch einer Anlage von der Luft erzeugt, die die Rotorblätter umströmt. Hörbar wird ein Rau - schen, das breitbandig ist, also aus vielen Frequenzen besteht, von denen keine besonders stark hervortritt. Treten nun Getriebetonalitäten auf, so mischt sich ein Geräusch mit einer festen Frequenz, also ein Ton, unter dieses breitbandige Rauschen. Tonale Geräusche (Tonalitäten) sind, wie aus der Psycho-Akustik bekannt ist, besonders unangenehm für den Menschen, weshalb die Normen für tonale Anteile einen sogenannten Tonalitätszuschlag auf den ermittelten breitbandigen Schallleistungspegel vergeben, der bis zu +6 db be - tragen kann. Inklusive eines solchen Zuschlags werden häufi g die Genehmigungsgrenzwerte für die Schall - emission nicht eingehalten oder aber die dem Anlagenbetreiber vertraglich zugesicherten Geräuschwerte überschritten. Wie können Tonalitäten vermindert werden? Klassische Lösungsansätze für die Verminderung von Tonalitäten bestehen in der Verbesserung der Verzahnungsqualität; einer weicheren Getriebelagerung an den Drehmomentstützen; infolge der gewaltigen statischen Lasten sind dieser Strategie jedoch enge Grenzen gesetzt. Tilger am Getriebe unterbinden Ausbreitung und Abstrahlung Die innovativen Ansätze von Wölfel beruhen darauf, die Ausbreitung der Getriebeschwingungen insbe - sondere in Richtung Turm zu verhindern. Dies wird erreicht, indem die vorliegende Schwingung durch eine präzise eingeleitete Gegenschwingung kompensiert wird, bevor sie sich ausbreiten kann.

Gegen Tonalitäten mit fester Frequenz: TMD.Sound Passiver schwach gedämpfter Tilger kompensiert eine Ordnung tonaler Getriebeschwingungen bei einer fest eingestellten Drehzahl, meist bei Nenndrehzahl der Windenergieanlage. Vorteile Keine Energiezufuhr nötig Geringe Kosten durch einfachen Aufbau Nachrüstbar (troubleshooting) Anwendung und Wirkung An beiden Drehmomentstützen wird je ein passiver Tilger TMD.Sound montiert, der exakt auf die Tonalitätsfrequenz bei Nenndrehzahl abgestimmt ist. Durch die Abstimmung wird vom Tilger eine der Anregung exakt entgegengesetzte Kraft eingeleitet, so dass sich die tonalen Kräfte an den Drehmomentstützen aufheben. Die Weiterleitung der Schwingungsenergie in den Turm wird unterbunden, sie wird umgeleitet in die Bewegung der Tilgermasse des TMD. Sound, aus der keine Schallabstrahlung hervorgeht. Nachteile Höhere Masse größerer Bauraum Schmale Bandbreite: nur eine feste Frequenz Begrenzter Frequenzbereich Auslöschung der Tonalität durch Gegenschwingungen

Gegen Tonalitäten mit veränderlicher Frequenz: ADD.Sound Aktiv geregelter Tilger kompensiert mehrere Ordnungen tonaler Getriebeschwingungen bei über den ge samten Drehzahlbereich der Windenergieanlage veränderlicher Drehzahl. aus dem Getriebe exakt auslöscht. Die Weiterleitung der Schwingungsenergie in den Turm wird unterbunden, sie wird umgeleitet in die Bewegung der Reaktionsmasse des ADD.Sound, aus der keine Schallab strahlung hervorgeht. ADD.Sound ist hundertfach im Feldeinsatz und hat sich bei der Beherrschung tonhaltiger Windenergieanlagen bewährt. Vorteile Breitbandige Wirkung Kompensation mehrerer Tonalitäten gleichzeitig Geringere Masse geringerer Bauraum Keine Abstimmung nötig ADD.Sound Nachrüstbar (troubleshooting) Anwendung und Wirkung An beiden Drehmomentstützen wird je ein aktiver Tilger ADD.Sound montiert. Für die Aufnahme der Regelungselektronik wird in der Gondel ein kompakter Schaltkasten montiert. Durch den drehzahl adaptiven Regelalgorithmus erzeugen die im aktiven Tilger verbauten Leistungsaktoren eine Kraft im Bereich etlicher Kilonewton, die die tonalen Anregungskräfte Nachteile Energiezufuhr wird benötigt Höhere Kosten als passiver TMD.Sound

Was bewegt Wölfel? Schwingungen, Strukturmechanik und Akustik das ist die Welt von Wölfel. In dieser Welt sind wir die Experten. Sie ist unser Zuhause. Über 90 Mitarbeiter geben hier täglich ihr Bestes für die Zufriedenheit unserer Kunden. Seit mehr als vier Jahrzehnten unterstützen wir Sie weltweit mit Ingenieurleistungen und Produkten zur Analyse, Prognose und Lösung schwingungs- und schallinduzierter Aufgaben. Sind Schwingungen wirklich überall? Ja! Darum brauchen wir ebenso vielfältige Lösungen! Ob als Ingenieurdienstleistung, als Produkt oder als Software für jede Schwingungs- oder Lärmaufgabe gibt es eine spezifi sche Wölfel-Lösung, wie beispielsweise simulationsgestützte Auslegungen von Anlagen und Kraftwerken gegen Erdbeben Messungen der Schallemissionen von Windenergieanlagen universelle Mess-Systeme für Schall und Erschütterungen Lärmschutzgutachten und Schadstoffprognosen dynamische Insassen-Simulationen im Automobil und im Flugzeug und viele weitere branchenspezifi sche Wölfel-Lösungen... Wölfel-Gruppe Max-Planck-Straße 15 / 97204 Höchberg Tel.: +49 931 49708 0 / Fax: +49 931 49708 150 info@woelfel.de / www.woelfel.de PRO-BR-01-DE-07-2016