Bei modernen Windkraftanlagen wird die Leistungsentnahme aus dem Wind an die wechselnden Windverhältnisse angepasst. Im Starkwindbereich wird die Leistungsentnahme zum Schutz der Anlage begrenzt. Dazu dient die Rotorblattverstellung. Diese ändert durch Winkelverstellung die wirkenden Kräfte am Rotorblatt. Im Normalwindbereich wird über Generatorsysteme mit variabler Drehzahl die Leistungsentnahme optimiert.
ET 210 demonstriert eine Windkraftanlage mit Rotorblattverstellung und Generator mit variabler Drehzahl. Die Windkraftanlage steht auf einem Turm in einem Windkanal. Die Luftströmung wird von einem in der Drehzahl einstellbaren Gebläse erzeugt. Ein Strömungsgleichrichter sorgt für eine gleichmäßige und turbulenzarme Strömung. Ein 3-Blatt-Rotor treibt den Generator direkt an.
Um verschiedene Betriebspunkte anzufahren, kann die Solldrehzahl des Rotors vorgegeben werden. Mit Hilfe eines Servomotors wird der Einstellwinkel der Rotorblätter verändert. Der Winkel zwischen Rotorachse und Windrichtung (Gierwinkel), kann über ein Handrad eingestellt werden.
Die Rotordrehzahl wird über im Generator integrierte Hall-Sensoren präzise erfasst. Die Windgeschwindigkeit wird von einem horizontal verschiebbaren Aufnehmer erfasst, so dass die mittlere Windgeschwindigkeit über die Rotorfläche aufgenommen werden kann. Der Gierwinkel wird von einem Winkelaufnehmer erfasst. Die Bedienung und Steuerung des Versuchsgerätes erfolgt über einen PC (nicht im Lieferumgang enthalten) mit GUNT-Software verbunden über eine USB-Schnittstelle. Die netzwerkfähige GUNT-Software ermöglicht die Verfolgung, Erfassung und Auswertung der Versuche an beliebig vielen Arbeitsplätzen über das kundeneigene Netzwerk mit nur einer Lizenz. Die GUNT-Software berechnet die umgewandelte elektrische Leistung, das Generatordrehmoment sowie anlagenspezifischen Kennwerte.
Die Rotorblätter können leicht ausgetauscht werden. Für eine gefahrlose Durchführung der Versuche wird der Windkanal während der Versuche verschlossen. Die Verriegelung der transparenten Schutzhaube und ein smartes Abschaltsystem, das das Gebläse ausschaltet, wenn ein Überstrom oder eine Überdrehzahl festgestellt wird, sorgen für einen sicheren Betrieb.
