Ce acoperă standardul ISO 20816-21?

ISO 20816-21 specifică criteriile de evaluare a vibrațiilor pentru turbinele eoliene terestre și marine. Acesta acoperă principalele componente ale sistemului de propulsie: rulmentul principal, cutia de viteze, generatorul și vibrațiile din vârful turnului (nacela). Acesta abordează atât măsurătorile de viteză, cât și cele de accelerație, în funcție de componenta și intervalul de frecvență de interes.

De ce se folosesc diferite tipuri de măsurare pentru diferite componente?

Viteza (mm/s RMS) este utilizată pentru măsurători la cutia de viteze, generator și vârful turnului, unde frecvențele dominante de vibrații se află în intervalul tipic 10-1000 Hz. Accelerația (g RMS) este utilizată pentru lagărele principale, unde semnalele de defecte ale lagărelor de joasă viteză și înaltă frecvență sunt mai bine captate de accelerometre, în special pentru arborele principal cu rotație lentă (de obicei 10-20 RPM).

Cum afectează clasa de putere a turbinei limitele de vibrații?

Turbinele mai mari (>3 MW) au, în general, viteze de rotație mai mici și o flexibilitate structurală mai mare, ceea ce poate influența comportamentul la vibrații. Cu toate acestea, limitele zonelor din ISO 20816-21 sunt în general consistente în toate clasele de putere, deoarece se bazează pe severitatea la nivel de componentă, mai degrabă decât pe dimensiunea generală a turbinei. Contextul clasei de putere ajută la interpretare.

Ce sunt vibrațiile din vârful turnului și de ce să fie monitorizate?

Vibrația vârfului turnului (nacelei) reflectă răspunsul structural general al turbinei eoliene la sarcinile aerodinamice, dezechilibrul rotorului și forțele sistemului de propulsie. Vibrația excesivă a vârfului turnului poate indica masa rotorului sau dezechilibrul aerodinamic, nealinierea la deviație, probleme de fundație sau rezonanță structurală. De obicei, se măsoară în mm/s RMS.

Ce ar trebui să fac dacă vibrațiile turbinei eoliene ajung în Zona C?

Zona C indică faptul că componenta nu este potrivită pentru funcționare continuă pe termen lung. Acțiunile includ: investigarea cauzei principale folosind datele CMS (sistem de monitorizare a stării), revizuirea tendințelor SCADA pentru corelarea cu viteza și puterea vântului, verificarea deteriorării rulmenților folosind analiza anvelopei, inspectarea uleiului de cutie de viteze pentru particule metalice, luarea în considerare a reducerii turbinei până la finalizarea acțiunilor corective și programarea întreținerii în următoarea fereastră meteorologică potrivită.

Instrument de inginerie gratuit #026

Limite de vibrații — Turbine eoliene

Evaluează severitatea vibrațiilor pentru componentele turbinelor eoliene conform ISO 20816-21. Acceptă măsurători ale rulmentului principal, cutiei de viteze, generatorului și vârfului turnului.

ISO 20816-21 Zonele A/B/C/D Turbine eoliene

Componenta

Măsurare

Valoare măsurată (mm/s RMS)

Clasa de putere a turbinei

Presetări rapide

Rezultate

Zonă de vibrații

—

Valoare măsurată

—

Recomandare

—

ℹ️ Notă componentă:

Zonă	Hotar	Descriere

Domeniul de aplicare ISO 20816-21

ISO 20816-21 specifică criteriile de evaluare a vibrațiilor pentru turbinele eoliene terestre și marine. Acesta acoperă principalele componente ale sistemului de propulsie și structura turnului/nacelei, abordând condițiile unice de funcționare ale sistemelor de energie eoliană.

Cutie de viteze — Viteză (mm/s RMS)

Vibrațiile cutiei de viteze sunt măsurate pe carcasa rulmentului folosind senzori de viteză. Mai multe etape produc semnături vibraționale complexe.

Limita zonei	Viteză (mm/s RMS)
A/B	3.5
B/C	7.1
CD	11.2

Generator — Viteză (mm/s RMS)

Limitele de vibrații ale generatorului sunt mai mici deoarece generatoarele sunt mașini rotative de precizie cu toleranțe mai stricte.

Limita zonei	Viteză (mm/s RMS)
A/B	2.8
B/C	5.6
CD	9.0

Lagăr principal — Accelerație (g RMS)

Rulmentul principal funcționează la viteze foarte mici (10–20 RPM). Măsurarea accelerației captează semnale de înaltă frecvență ale defectelor rulmentului pe care senzorii de viteză le-ar rata.

Limita zonei	Accelerație (g RMS)
A/B	0.5
B/C	1.0
CD	2.0

Vârful turnului (nacelă) — Viteză (mm/s RMS)

Vibrația din vârful turnului reflectă răspunsul structural general la sarcinile aerodinamice și forțele sistemului de transmisie.

Limita zonei	Viteză (mm/s RMS)
A/B	2.0
B/C	4.0
CD	7.0

ℹ️ Notă: Vibrațiile turbinelor eoliene sunt foarte variabile în funcție de condițiile de vânt. Măsurătorile ar trebui efectuate în condiții de funcționare constante (de exemplu, putere nominală, intervale specifice de viteză a vântului) pentru o comparație semnificativă. CMS (sistemele de monitorizare a stării) oferă o urmărire continuă.

⚠️ Important: Defecțiunile lagărelor principale se numără printre cele mai costisitoare reparații ale turbinelor eoliene. Detectarea timpurie prin monitorizarea vibrațiilor (în special prin accelerația de înaltă frecvență și analiza anvelopei) este esențială pentru înlocuirea planificată înainte de o defecțiune catastrofală.

Limitele de vibrații ale turbinelor eoliene conform ISO 20816-21 | Vibromera

Publicat de Nikolai Shelkovenko pe 15 februarie 2026 5 martie 2026