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Wasserkraft ist eine der ältesten Energiequellen der Welt, denn die Zivilisationen nutzten die Kraft der Wasserströme schon Jahrhunderte bevor die Menschen die Elektrizität entdeckten. Nach dieser Entdeckung wurde die Wasserkraft zu einer der ersten Stromquellen, und die erste Wasserturbine wurde in den späten 1800er Jahren entwickelt. Während ihre Entwicklung schnell von den fossilen Brennstoffen überholt wurde, ist die Wasserkraftproduktion in den letzten 140 Jahren stetig gewachsen. Im Jahr 2019 wurde die Wasserkraftindustrie mit mehr als 200 Mrd. USD bewertet, und es wird erwartet, dass dieser Wert in den nächsten fünf Jahren auf über 300 Mrd. USD ansteigen wird.

Wasserkraft ist eine saubere, erneuerbare und umweltfreundliche Energie, die zu einer besseren Nutzung der Ressourcen beiträgt. Da immer mehr Länder und Unternehmen auf erneuerbare Energiequellen umsteigen, um den ständig steigenden Strombedarf zu decken, konnte die Wasserkraftindustrie dank der 140 Jahre alten Wissensbasis, der Infrastruktur und der technologischen Innovation expandieren, um diese Nachfrage zu decken.

Diese rasante Entwicklung und das kontinuierliche Wachstum der Branche stellen zwangsläufig höhere Anforderungen an die Fertigung, Installation, Fehlersuche und andere Standards von Wasserkraftprojekten. Laser Tracker sind mit ihren portablen Messungen auf KMG-Niveau unverzichtbar geworden, um den Messbedarf sowohl in Bearbeitungsanlagen als auch bei Installationen vor Ort abzudecken. Im Folgenden sind einige der wichtigsten Anwendungen der Wasserkraftindustrie aufgeführt, die Laser Tracker unterstützen können.

Überprüfung, Montage und Ausrichtung von Rotoren

Bei der Wartung oder Installation eines Rotors müssen mehrere Messungen vor Ort durchgeführt werden, um die Leistung zu gewährleisten. Die Rundheit des Rotors muss gemessen werden; im Allgemeinen beträgt die Toleranz des Außendurchmessers des Rotors eines großen Wasserkraftgenerators etwa 1 mm, um Rundheit und Koaxialität zu gewährleisten, was wiederum die Gleichmäßigkeit des Spalts zum Stator sicherstellt, und dass die Höhe der Magnetpolmitte mit der Höhe der Statormitte übereinstimmt.

Vor der Einführung des Laser Trackers wurden herkömmliche Messinstrumente und -werkzeuge wie Messschablonen, Wasserwaagen, Zentriervorrichtungen, Innen- oder Außendurchmesser-Mikrometer, Messuhren, Messschieber usw. benötigt, um die Messungen durchzuführen, und die schrittweisen Messungen zusammenzurechnen, um so die endgültigen Abmessungen des Rotors zu erhalten. Daraus ergab sich ein erhebliches Fehlerpotenzial, das zu einer Verringerung der Messgenauigkeit und Zuverlässigkeit führte.

Ein Beispiel: Das herkömmliche Verfahren zur Messung des Rotorkreises war für die Einstellung der Konzentrizität des Rotors umständlich. Es war notwendig, eine Zentriervorrichtung aufzustellen und die Messung und Kalibrierung mit einem Klavierdraht zu wiederholen. Nachdem der Mittelpunkt des Rotorkörpers gefunden war, konnten das Kreismessgerät und der Rotormittelpunkt eingestellt werden. Dieser zeit- und arbeitsintensive Prozess konnte durch den Einsatz eines Laser Trackers schneller, genauer und einfacher durchgeführt werden.

Spalt- und Bündigkeit

Während des Betriebs des Rotors eines großen Wasserkraftgenerators ist der Spalt zwischen dem Rotor und dem Stator sehr klein, im Allgemeinen nur 8-40 mm, und die Hauptwelle des Generators muss den Rotor, die Hauptwelle der Wasserturbine und das Laufrad gemeinsam mit Hunderten bis Tausenden von Umdrehungen pro Minute antreiben. Wenn bei diesen Drehzahlen und einem Gesamtgewicht der gesamten Einheit von über 10 Tonnen die äußere Rundheit des Rotors nicht den Anforderungen entspricht, ist der Spalt zum Stator ungleichmäßig, was zu starken Vibrationen während der Rotation der Einheit führt.

Diese Vibrationen beeinträchtigen die Stromerzeugung des Geräts. Wenn die Spitzenhöhe des Magnetpols nicht mit der des Stators übereinstimmt, wirkt sich dies ebenfalls auf die Stromerzeugung des Geräts aus; daher ist es sehr wichtig, die Fehler in Bezug auf Rundheit, Koaxialität und Mittelachse zu kontrollieren, indem der äußere Kreis des Rotors innerhalb der Toleranz und auf den Stator ausgerichtet gehalten wird.

Weitere Anwendungen

Laser Tracker werden aus den gleichen Gründen wie oben beschrieben für verschiedene andere Messanwendungen bei der Bearbeitung, Montage, Installation und Wartung von Wasserkraftwerken eingesetzt. Diese Messungen umfassen:

  • Erfassen von Parametern wie Zylindrizität und Durchmesser des Rotors
  • Ermittlung von Parametern wie Zylindrizität und Durchmesser des Stators
  • Erkennung der Koaxialität zusammengehöriger Teile und Unterstützung beim Einbau und Einstellung
  • Erkennung der zugehörigen Abmessungen wie Rundheit und Zylindrizität des Werkstücks
  • Andere hochpräzise Messungen und Einstellhilfen in Bezug auf die geometrische oder räumliche Position in der Produktionslinie

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Quellen:

https://www.alliedmarketresearch.com/hydropower-generation-market-A09456
https://www.nationalgeographic.com/environment/article/hydropower

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