Hallo, es ist hier mein erster Post und ich bitte um Milde bei der Schärfe der Antworten, wenn ich mich nicht immer gleich richtig ausdrücke. :) Es ist auch eine etwas aussergewöhnliche Frage, denke ich, da es hier um eine Motoransteuerung direkt neben der Statorwicklung eines 65 MW Generators in einem Kraftwerk handelt. Es ist ein Projekt, an dem ich von einer Uni aus mitarbeite und vielleicht ein paar Ideen einbringen möchte. Die Idee ist, in dem Umlauf eine Infrarot-Kamera auf einer Schiene um den Stator laufen zu lassen, um auf Defekte oder Auffälligkeiten zu überprüfen. Der Abstand vom Stator zur Wand sind lediglich 25 cm und die benötigte Kabellänge wäre etwa 30 m. Platztechnisch und mechanisch sollte es keine Probleme geben. Meint ihr, sowas ist hinsichtlich der zu erwartenden elektromagnetischen Störungen überhaupt realisierbar? Also im Bezug auf Datenübertragung von der Kamera und Ansteuerung der Motoren über so eine Distanz in so einer Umgebung. Einfach ein paar begründete Meinungen, vor allem kritische, würden mir sicherlich schon weiterhelfen. Oder braucht ihr mehr Infos? Vielen Dank.
Ich bin in Sachen EMV kein Profi, aber spontan fällt mir da ein, Glasfaser für die Datenübertragung zu nutzen. Dann muß man nur noch die Stromversorgung filtern können.
Rein recherisch sollte eine Hummel nicht fliegen. Sie tut es aber
trotzdem.
> 65 MW
Ergibt ein "kleines" Magnetfeld??? Es wäre schön, wenn Du zufällig ein
brauchbares Signal herausbekommen könntest. Aber 30m Kabel sind eine
wunderbare Antenne oder ein Teil eines Dir noch nicht bekannten
"Trafos".
Hi, 1.) Generell eignet sich dort optische Übertragung besonders, wird zudem auch in EMV belasteten Umgebungen genommen. 2.) Magnetfelder hin oder her, das ganze ist sehr kritisch, aber mit ausreichend schirmung in den Griff zu kriegen. Leitungsgebunden wie feldgebunden müssen geeignete Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden. Bei 65 MW ist doch die Statorwicklung luft-oder Wasser gekühlt. D.h. Ihr überwacht mit dem Aufbau die Temperatur der Statorwicklung, damit der lack nicht schmilzt?
>Rein recherisch sollte eine Hummel nicht fliegen. Sie tut es aber >trotzdem. Ja, weil die Herren Wissentschaftler eben falsch gerechnet haben. Gut, daß eine Hummel nicht "rechnen" kann... >Meint ihr, sowas ist hinsichtlich der zu erwartenden elektromagnetischen >Störungen überhaupt realisierbar? Vorzugsrichtung des Magnetfelds herausfinden, alle Schleifenflächen der Elektroniken und Kabel so klein wie irgend möglich halten und kritische Schleifenflächen senkrecht zur Vorzugsrichtung des Magnetfelds anordnen. Vielleicht zusätzlich magnetisch schirmen (Weißblech, Mumetall,..)? Der Rest ist Ausprobieren und Beten, oder Beten und Ausprobieren? Oder Beten, Ausprobieren und Beten??
Hi, danke schonmal für die bisherigen Antworten. Das mit der optischen Datenübertragung hatte ich auch so gedacht. Das Größte Problem wird eben die Abschirmung der Energieversorgung für die Motoren und die Kamera sein. Wir haben nächste Woche mal einen Termin mit einem Kamerahersteller, mal sehen, was der dazu meint... @Herrmann: Tatsächlich wird das System mit Luft gekühlt. Die einzelnen Wicklungen befinden sich allerdings jeweils in einer Isolierung, die mit einem Öl oder Fett gefühlt ist. Die Kamera soll also direkte Risse in der Isolierung oder, da nicht alles einsehbar ist, entstehende "Flecken" kennzeichnen. Bin auch weiterhin für Anregungen offen. Das Projekt läuft noch eine Weile. Vor allem, wenn jemand ein "Das geht gar nicht!"-Argument einfällt... ;)
rubinho schrieb: > Meint ihr, sowas ist hinsichtlich der zu erwartenden elektromagnetischen > Störungen überhaupt realisierbar? Mir ist da noch nicht klar wo die Störungen überhaupt herkommen sollen. In dem Leistungsbereich wird man doch hoffentlich nicht mit Schleifringen arbeiten oder? Also dürften nur Magnetfelder mit 50Hz vorherrschen. Die sollte man durch differentielle Übertragung und mittels verdrillter Leitungen in den Griff bekommen. Gruß Anja
Anja schrieb: > > Also dürften nur Magnetfelder mit 50Hz vorherrschen. Dreiphasen-Mittelfrequenzerregermaschine? (falls es eine Bürstenlose Maschine ist) mfg
rubinho schrieb: > Bin auch weiterhin für Anregungen offen. Das Projekt läuft noch eine > Weile. Vor allem, wenn jemand ein "Das geht gar nicht!"-Argument > einfällt... ;) Was ist mit Isolationsabständen/Schlagweiten/Potential der Kamera gegenüber der Wicklung? mfg
rubinho schrieb: > Die Idee ist, in dem Umlauf eine Infrarot-Kamera auf einer Schiene um > den Stator laufen zu lassen, um auf Defekte oder Auffälligkeiten zu > überprüfen. ich versteh noch nicht ganz was du willst. willst du um den stator aussen herum fahren und dort auf thermisch unregelmäßigkeiten prüfen? da ist emv mässig eigentlich nix los, um das man sich ernsthaft sorgen machen muss. willst du von oben auf den wickelkopf blicken und diesen abfahren (das wäre dan im generator? da ist viel mehr los. oder... sollen die motoren nur die kamera bewegen? hast du über ein seilsystem mit optischer rückführung nachgedacht, das diese bewegt, dan. sind deine motoren und regler aussen vor. hast du eine beschreibung des generators? sg clemens
Angehängte Dateien:
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Umlauf.jpg
36 KB -
Generatordaten.jpg
75 KB
ok, hier noch 2 Bildchen. Einmal die Generatordaten und ein Bild vom Umlauf, in den die Kamera rein soll. Dabei soll eine Schiene an der rechten Wand angebracht werden, auf der die Kamera 360 Grad oder annähernd umlaufen kann und über ein flexibles Kabelsystem versorgt wird. Kameradaten hab ich noch keine. Wird aber wohl was von Flir werden. Denke mal, dass wir da am ehesten Probleme mit den Betriebstemperaturen bekommen könnten...
achja, wegen dem Antrieb der Kamera hatte ich inzwischen an ein umlaufendes Zahnrad gedacht, dass eine feste Verbindung mit der Kamera hat. Vorteil wäre eben der zentrale leichter zu schützender Motor, keine weitere Mechanik und man kann die Kamera praktisch überall aufklemmen. Was haltet ihr davon?
>ok, hier noch 2 Bildchen.
Cool, ich beneide dich. Probier das mit der Kamera auf jeden fall aus
und berichte hier!
wie schon gesagt: eine schiene mit eingelegtem stahlseil, und daen motor ausserhalb des generators montieren, damit der und seine steuerung ruhe hat. unter umständen sogar die kamera aus einem akkupack versorgen, wenn diese nur hin und wieder zum einsatz kommt und das ganze ordentlich einpacken. daten über eine optische verbindung übertragen, oder in er kamera speichern und erst auslesen, wenn diese wieder draußen ist (kein nachgezogenes kabel, keine störungen). zudem glaube ich nicht dass es da drinnen extrem rauscht, und auch das wechselfeld sollte überwiegend im stator bleiben. leg mal eine energiesparlampe da rein, dann siehst du was da so an feldern los ist ^^ sg clemens
tja, mit dem Ausprobieren und Messen ist das so ein Sache... der Bereich wird nur einmal im Jahr bei der Wartung geöffnet, da das nur geht, wenn der Generator aus ist. Das bedeutet für uns also, dass wir 2-3 Varianten bis Oktober fertig haben müssen, die dann eingebaut werden und praktisch ein Jahr lang getestet werden. Nächstes Jahr soll dann die beste Variante komplett rein. Datenverbindung brauchen wir, da die Kamera in bestimmten Intervallen, die noch nicht feststehen, aktuelle Bilder liefern soll. Ist insgesamt ein sehr interessantes Projekt, aber ich bin mir noch nicht sicher, ob ich diesen Teil für so wahnsinnig sinnvoll halte... Ich würde mich mehr auf irgendwelche Verbindungsstellen, Trafos, Schaltschränke, usw konzentrieren.
Clemens S. schrieb: > zudem glaube ich nicht dass es da drinnen extrem rauscht, und auch das > wechselfeld sollte überwiegend im stator bleiben. Auf dem Bild lässt sich ein Teil des Wickelkopfes gut erkennen. Da ist einiges an Magnetfeld/Streufeld unterwegs. Bei einigen tausend Ampere macht sich das bemerkbar. mfg
>Da ist einiges an Magnetfeld/Streufeld unterwegs. >Bei einigen tausend Ampere macht sich das bemerkbar. Genau: Da zieht dir die Lorentzkraft die Butter vom Brot. Alleine schon der Kamerachip mag solche Magnetfelder überhaut nicht. Ich würde die Kamera weit in ein magnetisch abschirmendes Gehäuse zurückziehen. Besorge dir Unterlagen über den Verlauf der magnetischen Feldlinien und checke das Abschirmverhalten vorher im Labor, damit du weißt, wie du die Kamera montieren mußt. Eventuell mußt du mit einem Spiegel arbeiten...
Klingt interessant. Ich kenne das Thema “Condition Monitoring” aus meinem beruflichen Umfeld. Eine Überwachung auf mechanische/elektrische Fehler ist durchaus üblich – wird aber anders realisiert. Ich weiß nicht, ob du über diese Möglichkeiten informiert bist, oder ob die Überwachung mit einer Kamera bei diesem Thema fest vorgegeben ist. Das was dort als Safety Monitoring oder Condition Monitoring im Einsatz ist, ist deutlich robuster und muss mehrere Jahre am Stück laufen, bevor man wieder an die Teile ran kommt. Auch ein abschalten im Fehlerfall (<10ms) ist oft realisiert. Was genau soll den untersucht werden (Air gap/ Rotor-Stator Form/ Magnetic Flux)? Ggf. ist das mit der Kamera eine schöne Idee – Aber mangels Praxis Kenntnisse eine falsche Richtung. Gruß Slartibartfass
Wir hatten inzwischen ein Treffen mit einem Flir-Techniker. Ich bin mir aber nicht sicher, ob der uns wirklich weiter gebracht hat. Was die elektromagnetischen Einflüsse angeht, so haben die wohl ein spezielles Gehäuse, dass davor schützen soll. Das muss jetzt nur noch von der Größe her passen. Das zweite Problem bleibt aber weiterhin bestehen. Die hohe Temperatur, anscheinend bis 100°C. Dazu meinte der, wir können die bewegliche Kamera doch mit Wasser kühlen... Keine Ahnung, aber spontan ist das für mich keine super Idee in einem Generator. Ich dachte da eher an Peltier-Elemente in dem Gehäuse. Hat da jemand Erfahrung? Kann man damit von 100° auf unter 50° runterkühlen mit nicht allzu großem Platzverbrauch und beherrschbarem technischen Aufwand? Das Gehäuse sollte ein Volumen von etwa 0,03m3 eigentlich nicht überschreiten. @Slartibartfass: Ja, in dem Fall ist die Thermocam vorgeschrieben. Da ich mich mit dem Thema aber allgemein auch etwas ausführlicher beschäftigen möchte, würde ich mich freuen, wenn Du mir vielleicht ein paar Links, Hersteller oder sonstige Infos verraten könntest. Später im Projekt kommt beispielsweise noch etwas mit Vibrationsanalyse hinzu. Vielen Dank! :)
>Ich dachte da eher an Peltier-Elemente in dem Gehäuse.
Kannst du machen. Aber dann mußt du vom Peltier-Element die Wärme
abführen...
Geht mal mit eurer Kamera ein paar Minuten in ein Magnetresonanzgerät, wenn da noch verwertbare Bilder rauskommen könnt Ihr den Ansatz weiterverfolgen.
Ich würde das ganze so machen (russisch robust), analoge IR Kamera (100°?) rumfahren lassen. Mechanische Auslösung alle paar Zentimeter. An einer Stelle ein Türchen am Generator, wo man den Film tauschen kann. Das Einbauen eines Seilzuges in einen bestehenden Generator ist mindestens genauso aufwändig, wie das Reinschneiden einer Wartungsöffnung.
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