Drehzahlerfassung am Turbinen-Versuchsstand

Je besser eine Wasserkraftturbine an die Gegebenheiten vor Ort angepasst wird, umso höher ist der Wirkungsgrad der Anlage. Wie die Geometrie einer Turbine aussehen sollte, ermittelt ein Hersteller von Wasserkraftanlangen deshalb an einem hauseigenen Turbinen-Versuchsstand.

Jeder Turbinentyp hat sein spezielles Einsatzgebiet: In Abhängigkeit vom zu verarbeitendem Volumenstrom, der vorliegenden Fallhöhe und der Maschinendrehzahl wird die geeignete Geometrie festgelegt. Wasserkraft Volk, Hersteller kleiner und mittlerer Wasserkraftanlagen, misst die Turbinen auf einem hauseigenen Versuchsstand ab, um die bestmöglichen Wirkungsgrade für die jeweiligen Anlagen zu ermitteln, sowie das Betriebsverhalten der Maschine kennenzulernen. Auf diese Weise versucht das Unternehmen seinen Technologievorsprung auszubauen.
Um den gesamten Betriebsbereich einer Francis-Turbine zu untersuchen, werden unterschiedliche Betriebskurven auf dem Versuchsstand abgefahren und die entsprechenden Messwerte, aus denen die Eigenschaften der Maschine berechnet werden, aufgezeichnet. Zudem führt Volk visuelle Untersuchungen über Kavitationsverhalten und Wirbelphänomene durch. Das gelingt deshalb, weil das Saugrohr der Maschine transparent ist.

Visualisierung schneller Bewegungen

Die berührungslose Drehzahl- und Schwingungsmessung erfolgt mit Stroboskopen. Das sind vielseitig einsetzbare Messinstrumente, die schnelle Bewegungsabläufe visualisieren: Stimmt die Blitzfrequenz des Stroboskops mit der Bewegungsfrequenz überein, erscheint das Messobjekt stehend. Das RT Strobe 5000 Xenon (A6-5000) von Rheintacho verfügt über eine hohe Lichtstärke bei gleichzeitig niedriger Blitzdauer. Da die Geräte ohne externe Kühlung auskommen, ist das Gehäuse komplett geschlossen und so gegen Verschmutzung geschützt. Dies verlängert die Lebensdauer des Stroboskops entscheidend.
Nach einer Testphase bei Wasserkraft Volk vor Ort entschied man sich zusätzlich für das RT Strobe Control (A6-1000) sowie dem Maschinen-Sensor (N0001.746) als Trigger-Lösung. Die RT-Strobe-Control-Steuereinheit ermöglicht eine einfache Ansteuerung des Stroboskops, alle notwendigen Regelparameter lassen sich damit einstellen. Der Hall-Sensor liefert das externe Triggersignal. Mit dieser Lösung aus einer Hand lässt sich die gewünschte Messaufgabe umsetzen.