Comparison of requirements for vibration-based condition monitoring of a vertical-axis vs. horizontal-axis wind turbine

The paper compares the requirements for vibration-based condition monitoring system for two seemingly similar rotary machines, namely horizontal and vertical-axis wind turbines. The paper shows that the differences in the design have a significant influence on both, operational parameters and wind energy conversion, and what are the consequences from condition monitoring point-of-view. In addition, the authors present a list of obstacles during worldwide development of vibration-based guidelines, which has led to major constraints within practical data acquisition and processing. Finally, the paper presents comparison of experimental data and complete schemes of mechanical components of drive trains of both types of turbines.

W artykule porównano wymagania dla systemu monitorowania dwóch pozornie podobnych maszyn wirnikowych, mianowicie turbin wiatrowych o poziomej i pionowej osi obrotu wału głównego. Autorzy pokazali analizę, z której wynika, że różnice w konstrukcji mają znaczący wpływ zarówno na parametry eksploatacyjne, jak i na konwersję energii wiatrowej oraz jakie są konsekwencje tych różnic z punktu widzenia oceny stanu technicznego. Ponadto, autorzy przedstawili listę powodów, które sprawiły, że do dnia dzisiejszego, światowym organizacjom udało się opracować się jedynie normy odnoszące się do analizy niektórych typów maszyn w wąskim przedziale warunków operacyjnych. Na koniec przedstawiono porównanie danych eksperymentalnych i schematów mechanicznych elementów układów napędowych obu typów turbin.