Testbænke

I vores nye Hardware Lab har vi fået en motor-testbænk

Det betyder at vi nu kan udføre test, målinger og simuleringer af elmotorer.

Med testbænken kan vi simulere de betingelser, som elmotoren vil blive udsat for under brug. Vores ingeniører kan dermed evaluere motorens ydeevne og pålidelighed samt identificere og løse eventuelle problemer.  

Det hjælper også med at sikre, at motoren opfylder de nødvendige standarder og specifikationer, inden den sendes videre til kunden.

Testbænken er derfor et essentielt værktøj til at garantere, at vi leverer løsninger af høj kvalitet til vores kunder.

Se vores mange elmotorer, gear og motorstyringer på gearcentralen.dk

Et partnerskab med LORC og Schaeffler har sikret R&D Test Systems, som udvikler og leverandør af det nye testfacilitet.
Overgangen fra fossile brændstoffer til vedvarende energi er i høj grad drevet af vindmøller. Vindmøller bliver både større og mere kraftfulde, hvilket tvinger komponenterne, der bruges i vindmøllerne, til at følge den samme skalering. Men det er aldrig en simpel opgave at skalere de meget komplekse og store vindmøllekomponenter, så nøje udvikling og testning er nødvendig for at opfylde de øgede krav.

For at imødekomme dette bygger Lindø Offshore Renewables Center (LORC) verdens mest kraftfulde testbænk til test af hovedlejer, ved deres lokation på Lindø, Odense Havn. Investeringen af testbænken er på 300 mio. kr. og inkluderer et 80 mio. kr. tilskud fra Energiministeriets GreenLabprogram. Schaeffler har spillet en stor rolle i forhold til specifikationen af testfaciliteten og vil være den første kunde til at teste sine hovedlejer til fremtidens vindmøller i samarbejde med OEM’erne. Som en markedsledende og strategisk udviklingspartner tager Schaeffler udfordringen op og vil bidrage aktivt til udviklingen af multimegawatt-vindmøller.

Bernd Endres, VP Business Unit Wind, Schaeffler Industrial, fremhæver: “Siden 2011, har vi opnået værdifulde indsigter i udviklingen af lejeløsninger med vores store lejetestbænk ’Astraios’, som dengang var verdens mest kraftfulde testbænk. Med det nye testfacilitet vil vi nu være i stand til at bevæge os ind i nye og fremtidige dimensioner og bidrage til en hurtigere udvikling af pålidelige multimegawatt-vindmøller.”
Til at udvikle og bygge den nye testbænk har LORC udvalgt R&D Test Systems, som har 10 års erfaring med at udvikle testbænke til vind- og flyindustrien. R&D Test Systems har også været hovedleverandøren på flere af LORCs eksisterende vindmølletestfaciliteter inklusiv 16 MW testfaciliteten og det store 25 MW design og valideringstestfacilitet.

“Dette vil blive den tredje testbænk, der er i stand til at påføre store vindlaster, som R&D Test Systems udvikler og bygger til LORC. De tidligere to har været rekordstore, og det nye hovedlejetestfacilitet vil endnu engang slå alle tidligere rekorder og sætte standarden for hovedlejetestning. Vi er meget stolte af at være en del af projektet. Det er altid spændende for os at arbejde med de her kæmpestore testbænke, og vi ser frem til at arbejde med både LORC og Schaeffler for at realisere verdens største testfacilitet til vindmøllehovedlejer,” udtaler Peder Lund Rasmussen, General Manager, R&D Test Systems.

Byggeprocessen skal til at starte på Lindø, og inden for det første halve år af 2024 vil det store fundament blive støbt under den åbne himmel før, at bygningen rundt om testbænken bliver bygget af Odense Havn. I starten af 2025 vil installeringen af testbænkens komponenter og infrastruktur blive realiseret. Det nye hovedlejetestfacilitet er planlagt til at blive taget i kommerciel brug i slutningen af august 2025.

R&D Test Systems, der er en førende dansk leverandør af testsystemer til vindmøller, har modtaget en opfølgende ordre fra ZF Wind Power på udvikling og levering af en ny end-of-line-testbænk. Testbænken skal bruges til at verificere systemfunktionaliteten på nogle af verdens største producerede powertrains, herunder gearkassen, generatoren og hovedaksel-lejearrangementet, før de sendes videre til OEM'erne. Med R&D Test Systems' automatiserede ledarmskobling koncept vil monteringstiden pr. enhed være reduceret med op til 90 %, hvilket gør det muligt at teste to powertrains om dagen.

Se Leverandører af Testbænke her

End-of-line-testbænken vil blive leveret til ZF Wind Powers produktionsfabrik i Lommel i Belgien i efteråret 2023. I begyndelsen af 2022 blev R&D Test Systems også udvalgt til at levere en 30 MW-valideringstestbænk til ZF Wind Powers Test & Prototype Center på samme site.

”Vi er utrolig glade for at have fået denne opfølgende kontrakt og indgå i et samarbejde med ZF Wind Power om to af de kraftigste testbænke. Dette er en anerkendelse af vores kompetencer inden for udvikling af testsystemer til testning af high-power havvindmøller både på produktions- og prototypeniveau,” siger Peter Ulrikkeholm, CEO, R&D Test Systems.

De endelige tests udføres, før powertrain-enheden forlader fabrikken, og dermed sikrer end-of-line-testbænken slutproduktets kvalitet og ydeevne.

”En end-of-line-testcyklus kontrollerer systemets funktion under belastning ved at teste hydraulikken, sensorforbindelser samt gearenes kontaktmønstre og ved også at kontrollere smøring, temperatur, tryk samt støj- og vibrationsniveauer," forklarer Martin Knops, Chief Technology Officer (CTO) hos ZF Wind Power. En endelig gennemskylning af gearkassen betyder, at den er klar til at køre fra første dag.

"Gearkassen er en af de mest komplekse dele i en vindmølle pga. de mange dynamiske undersystemer, der interagerer. Det komplette powertrain kræver derfor en række endelige højbelastningstests, før det tages i brug. Efter vores opfattelse vil denne testbænk, når den først er oppe at køre, være den kraftigste testbænk i vindkraftindustrien," forklarer Peter Winther, der er Key Account Manager hos R&D Test Systems.

Testbænken til ZF Wind Power udfører vindbelastningstests og drives af den mere end 15 MW store motor med et drejningsmoment på 18 MNm, hvilket gør det muligt at teste enheden ved ekstreme høje belastningsniveauer. "Denne endelige test sikrer, at powertrain-enheden og alle dens forbindelser fungerer efter hensigten, selv når den udsættes for et drejningsmoment, der er 5.000 gange højere end Formel 1-biler," tilføjer Peter Winther.

Kranen, der er valgt til testbænken, kan løfte op til 300 tons og vil løfte og placere offshore powertrains præcist i testbænken, hvis højeste punkt måler seks meter over jorden. Tre automatiserede hydrauliksystemer sætter derefter powertrain-enheden på plads ved hjælp af ledarmskoblingen, hvorved testmotoren forbindes til powertrain-enheden.

"Montering af powertrains af denne størrelse er tidskrævende, da der bogstaveligt talt skal laves hundredvis af forbindelser, både mekaniske og elektriske, såvel lavspænding som højspænding. Vores design inkluderer et komplet højspændingsdrivsystem med en automatiseret forbindelsesløsning, der vil optimere processen for montering af powertrains. Demontering og frakobling af den verificerede enhed vil tilsvarende drage fordel af den automatiserede proces. Dette sparer manuelt arbejde og er en kæmpe fordel for end-of-line-testning, når produktionsflowet er meget vigtigt. Konceptet gør det muligt for ZF Wind Power at teste to enheder om dagen," siger Peter Winther afslutningsvist.

R&D Test System vil bruge sit gennemprøvede automatiserede ledarmskoncept, der er designet til at forbinde 15 MW-motoren og powertrain-enheden og derfor skal være robust nok til at kunne håndtere de enorme belastninger, samtidig med at det skal være tilstrækkeligt fleksibelt til at kunne foretage hurtige omstillinger.

Det tekniske team, der består af specialister inden for software, mekanik, lavspænding, højspænding, bygge- og anlægsarbejde samt hydraulik, har allerede påbegyndt arbejdet med at udvikle end-of-line-testbænken på R&D Test Systems' hovedkvarter i Hinnerup ved Aarhus.