Rekordordre til R&D: Skal levere 5.700 tons stor testbænk
I sin hidtil største ordre vil den danske vindmølletestspecialist R&D Test Systems udvikle en 30 MW drivtogs- og gearkasse-testbænk til ZF Wind Powers fremtidige "Test & Prototype Center" i Lommel i Belgien. Det oplyser den østjyske virksomhed i en pressemeddelelse.
Testbænken skal leveres i 2024 og vil blive verdens mest kraftfulde valideringstestbænk til vindmøller.
Det bliver med testbænken muligt at simulere de mange vindbelastninger, som et nacelle-drivtog kan opleve i sin levetid, og det vil hjælpe med at forbedre produktets pålidelighed og forkorte time-to-market.
- Vindbelastningen og retningerne kan variere meget, og hver ændring skaber belastning på nacellens drivtog, siger Ralf Nieschler, key account manager, R&D Test Systems.
- Den nye testbænk skal være meget mere kraftfuld end det drivtog, den tester, hvilket vil bevise, at den næste generation af offshore-vindmøller på for eksempel 20 MW er i stand til at køre pålideligt under ekstreme forhold på havet i den definerede levetid, tilføjer han.
Testbænken bliver med sine to 30 MW-motorer verdens mest kraftfulde drivtogs- og gearkasse-testbænk og med sine 60 meter også den største.
- Kraften fra vindstød kan være lidt som en flok elefanter, der skubber vingen rundt. Når testsystemet drejer og bøjer drivtoget i alle mulige retninger, simuleres effekten af 20 års vindforhold på få måneder, tilføjer Ralf Nieschler.
Nacelle-komponenter testet parallelt
Testsystemet anvender virksomhedens "back-to-back"-koncept, hvor to nacellekomponenter – for eksempel to drivtog eller to gearkasser - testes samtidig, hvilket fører til betydelige tidsbesparelser.
30 MW-motorerne udfører vridning med et højt bøjningsmoment og er placeret i hver ende af nacellekomponenterne, der testes. Derudover er en specialdesignet lastenhed placeret mellem nacellekomponenterne og giver de vindbelastninger, der er nødvendige for at simulere de varierende vindforhold, som vindmøllen vil blive udsat for i virkeligheden. Sammen kan motorerne og lastenheden simulere ikke kun de hårdeste vindbelastninger, men også effekten af vind, der kommer fra forskellige retninger.
På trods af en vægt på 5.700 tons og med et drivmoment på 45 millioner Nm – svarende til lasten af 30 familiebiler, der dingler fra enden af en 100 meter lang vindmøllevinge – og et bøjningsmoment på op til 64 millioner Nm, kan testbænken håndtere testkomponenter af forskellige dimensioner.
Testriggen vil blive udviklet på R&D Test Systems’ hovedkontor i Danmark. Ud over el-, system-, software- og maskiningeniører vil projektet trække på civilingeniørekspertise til det armerede betonfundament, der skal være stærkt nok til at modstå den ekstreme udmattelse og ultimative vindbelastninger under tests samt selve drivtoget, der kan vejer flere hundrede tons.
Et team på 35 fuldtidsansatte ingeniører arbejder lige nu på at udvikle testsystemet sammen med internationale specialistleverandører. Testbænken vil blive transporteret som individuelle moduler til Belgien. Projektet gør brug af R&D Test Systems’ interne softwareudviklingsteam, som vil skabe værktøjer til analyse af testdata. En del af projektet er også en kran med en løftekapacitet på 300 tons til montering af test-drivtogene i testbænken.
En anerkendelse
R&D Test Systems er førende inden for highly accelerated lifetime testing (HALT) til vindmølleindustrien, hvor vindmølleprototyper udsættes for, hvad der svarer til 20 års vejrforhold på få måneder for at finde et designs fysiske begrænsninger og fastslå produktets pålidelighed.
- At blive belønnet med et projekt af denne størrelse til at udvikle verdens mest kraftfulde drivtogs- og gearkassetestsystem er en anerkendelse af vores dokumenterede udviklingsekspertise inden for specialiserede, store og kraftfulde testbænke til vindmølleindustrien, siger Peter Ulrikkeholm, CEO hos R&D Test Systems.
