Wat omvat ISO 20816-21?

ISO 20816-21 specificeert criteria voor trillingsevaluatie van windturbines op land en op zee. De norm omvat de belangrijkste aandrijfcomponenten: hoofdlagers, versnellingsbak, generator en trillingen van de masttop (gondel). Afhankelijk van de component en het frequentiebereik waarin de norm van belang is, worden zowel snelheids- als versnellingsmetingen behandeld.

Waarom worden er verschillende meetmethoden gebruikt voor verschillende componenten?

Snelheid (mm/s RMS) wordt gebruikt voor metingen aan versnellingsbakken, generatoren en torentoppen, waar de dominante trillingsfrequenties zich doorgaans in het bereik van 10-1000 Hz bevinden. Versnelling (g RMS) wordt gebruikt voor hoofdlagers, waar signalen van lagerdefecten met lage snelheid en hoge frequentie beter worden vastgelegd door versnellingsmeters, met name voor de langzaam draaiende hoofdas (doorgaans 10-20 RPM).

Welke invloed heeft de vermogensklasse van de turbine op de trillingslimieten?

Grotere turbines (>3 MW) hebben over het algemeen lagere rotatiesnelheden en een grotere structurele flexibiliteit, wat het trillingsgedrag kan beïnvloeden. De zonegrenzen in ISO 20816-21 zijn echter over het algemeen consistent voor alle vermogensklassen, omdat ze gebaseerd zijn op de ernst van de trillingen op componentniveau in plaats van op de totale turbinegrootte. De context van de vermogensklasse helpt bij de interpretatie.

Wat is trilling bovenaan een mast en waarom is monitoring belangrijk?

Trillingen in de torentop (gondel) weerspiegelen de algehele structurele respons van de windturbine op aerodynamische belastingen, rotoronbalans en krachten in de aandrijflijn. Overmatige trillingen in de torentop kunnen wijzen op een onbalans in de rotormassa of aerodynamica, een verkeerde uitlijning van de gierhoek, funderingsproblemen of structurele resonantie. Deze trillingen worden doorgaans gemeten in mm/s RMS.

Wat moet ik doen als de trillingen van een windturbine zone C bereiken?

Zone C geeft aan dat het onderdeel niet geschikt is voor continu langdurig gebruik. Mogelijke acties zijn: onderzoek naar de oorzaak met behulp van CMS-gegevens (conditiebewakingssysteem), analyse van SCADA-trends op correlatie met windsnelheid en vermogen, controle op lagerschade met behulp van envelopanalyse, inspectie van de versnellingsbakolie op metaaldeeltjes, overwegen om de turbine tijdelijk stil te leggen totdat de corrigerende maatregelen zijn genomen, en het inplannen van onderhoud tijdens het eerstvolgende geschikte weersvenster.

Gratis engineeringtool #026

Trillingslimieten — Windturbines

Evalueer de trillingsintensiteit van windturbinecomponenten volgens ISO 20816-21. Ondersteunt metingen aan hoofdlagers, versnellingsbak, generator en torentop.

ISO 20816-21 Zones A/B/C/D Windturbines

Component

Meting

Gemeten waarde (mm/s RMS)

Turbinevermogensklasse

Snelle voorinstellingen

Resultaten

Trillingszone

—

Gemeten waarde

—

Aanbeveling

—

ℹ️ Opmerking over het onderdeel:

Zone	Grens	Beschrijving

ISO 20816-21 Toepassingsgebied

ISO 20816-21 specificeert criteria voor trillingsevaluatie van windturbines op land en op zee. De norm omvat de belangrijkste aandrijfcomponenten en de toren-/gondelconstructie, en houdt rekening met de unieke bedrijfsomstandigheden van windenergiesystemen.

Versnellingsbak — Snelheid (mm/s RMS)

De trillingen van de versnellingsbak worden gemeten op het lagerhuis met behulp van snelheidsensoren. Meerdere trappen produceren complexe trillingspatronen.

Zonegrens	Snelheid (mm/s RMS)
A/B	3.5
B/C	7.1
CD	11.2

Generator — Snelheid (mm/s RMS)

De trillingslimieten van generatoren liggen lager omdat generatoren precisie-rotatiemachines zijn met nauwere toleranties.

Zonegrens	Snelheid (mm/s RMS)
A/B	2.8
B/C	5.6
CD	9.0

Hoofdlagering — Versnelling (g RMS)

Het hoofdlagersysteem werkt met zeer lage snelheden (10-20 omwentelingen per minuut). Door middel van acceleratiemetingen worden hoogfrequente signalen van lagerdefecten gedetecteerd die snelheidssensoren niet zouden waarnemen.

Zonegrens	Versnelling (g RMS)
A/B	0.5
B/C	1.0
CD	2.0

Torentop (gondel) — Snelheid (mm/s RMS)

De trillingen bovenin de toren weerspiegelen de algehele structurele respons op aerodynamische belastingen en krachten van de aandrijflijn.

Zonegrens	Snelheid (mm/s RMS)
A/B	2.0
B/C	4.0
CD	7.0

ℹ️ Opmerking: De trillingen van windturbines variëren sterk met de windomstandigheden. Metingen moeten worden uitgevoerd onder constante bedrijfsomstandigheden (bijv. nominaal vermogen, specifieke windsnelheden) voor een zinvolle vergelijking. Condition monitoring systemen (CMS) zorgen voor continue monitoring.

⚠️ Belangrijk: Storingen aan de hoofdlagers behoren tot de duurste reparaties aan windturbines. Vroege detectie door middel van trillingsmonitoring (met name hoogfrequente versnelling en envelopanalyse) is cruciaal voor een geplande vervanging voordat er een catastrofale storing optreedt.

Trillingslimieten voor windturbines volgens ISO 20816-21 | Vibromera

Gepubliceerd door Nikolaj Shelkovenko op 15 februari 2026 5 maart 2026