Conhecimentos sobre cata-ventos
- As pás e ólicas determinam a direção do vento. A avaliação da direção do vento assegura a melhor posição possível das turbinas eólicas.
- É essencial que um cata-vento cubra um raio completo de 360°, sem um intervalo para o norte.
- As palhetas eólicas mais baratas têm frequentemente acessórios electromecânicos internos de menor qualidade, o que limita a sua vida útil, e uma diferença considerável em relação ao norte.
- A maioria das palhetas pode ser equipada com aquecimento regulado eletronicamente.
- Estão disponíveis wind vanes digitais (TMR) e potenciométricos (POT).
Palhetas TMR vs. Palhetas POT
Em comparação com as palhetas eólicas POT, as palhetas eólicas digitais TMR são as vencedoras tanto do ponto de vista técnico como do ponto de vista comercial:
- As palhetas eólicas digitais (TMR) são oferecidas a um preço mais baixo do que as palhetas eólicas potenciométricas (POT).
- As palhetas eólicas digitais (TMR) estão sujeitas a um menor desgaste mecânico do que as palhetas eólicas potenciométricas (POT) graças à sua conceção de estado sólido.
- As palhetas eólicas digitais (TMR) não têm partes móveis, exceto as chumaceiras. Assim, as palhetas eólicas digitais (TMR) são mais fiáveis e menos susceptíveis a falhas.
- As palhetas de vento digitais (TMR) fornecem valores de medição mais precisos (ver quadro abaixo).
| Cata-vento | Precisão |
| Thies Compact TMR | ± 1° |
| POT compacto Thies | ± 2° |
| Esta primeira classe TMR | ± 0.75° |
| Thies First Class POT | ± 1° |
Princípio de medição Wind Vane active POT
A posição angular do eixo é verificada sem contacto por um sensor magnético de ângulo (sensor TMR, tunnel magneto resistance) através da posição do campo magnético. O sensor funciona em saturação magnética, pelo que pode ser considerado inerte a campos magnéticos externos. A tensão máxima de saída é proporcional à tensão de alimentação e, portanto, apresenta o mesmo comportamento que o sensor de direção do vento com um potenciómetro mecânico.
A caraterística especial deste tipo de circuito é um consumo de energia muito baixo, que é parcialmente inferior ao dos potenciómetros mecânicos. Em comparação com um potenciómetro mecânico, não ocorre aqui qualquer desgaste. O sinal de saída do sensor é uma tensão analógica. Esta tensão de saída encontra-se na gama de 0V até à tensão de alimentação aplicada.
Devido ao facto de a tensão de saída poder ser idêntica à tensão de alimentação, este sensor pode ser utilizado como substituto de sensores anteriores com um potenciómetro mecânico.
Ao mudar de um sensor com um potenciómetro mecânico para este dispositivo, devem ser observados os parâmetros tensão de alimentação e corrente de alimentação. Estes devem cumprir ambos os requisitos. Se o cata-vento for alimentado por uma saída do registador de dados, a sua tensão de alimentação mínima terá de ser respeitada ou terá de ser selecionada uma fonte de tensão externa adequada.
Zona morta
A zona morta só pode ser encontrada com o cata-vento do potenciómetro, mas não com o cata-vento TMR.
Potenciómetro (POT) cata-vento
O potenciómetro de cata-vento utiliza como elemento sensor um potenciómetro com tipicamente 10 kOhm ou 2 kOhm.
Um potenciómetro é uma resistência com um valor numa relação linear com o ângulo do cata-vento.
Assim, com a resistência (359°) = 10 kOhm por 359°, então por um ângulo alfa, Resistência (Alfa) = 10 kOhm *Alfa/359.
Assim, claramente, num ângulo próximo de 0°, a resistência é próxima de 0 Ohm. Isto significa que tens um curto-circuito.
Para evitar um curto-circuito, os cata-ventos baratos não dão qualquer valor na banda morta (normalmente de 355 a 5°).
Isto significa que tens
- apenas 97% de disponibilidade de dados de 5° a 355°) e
- não há dados de 355° a 5°.
Cata-vento TMR
Os cata-ventos TMR não utilizam um potenciómetro como elemento de deteção, mas sim o efeito “Tunnel magneto Resistance”.
E, por trás disso, um processador que avalia este efeito TMR. Não há problema de curto-circuito em torno de 0°, portanto não há necessidade de uma banda morta para proteger contra curto-circuito.