Teknik Referans

Yaw Sistemi

Rüzgâr yönü değiştikçe rotor (kanat grubu + nacelle) otomatik olarak rüzgâra yöneliş yapan sistem. Türbinin maksimum çıkış gücü sağlayan mekanizmalarından biridir.

Yaw Nedir?

Yaw: Rotor ve nacelle'ın yatay ekseni etrafında (Z-axis) dönmesi. Rüzgâr yönü değişebilir, türbin yöneliş sabit kalamazsa güç kaybı ciddi hale gelir.

Temel Bileşenler

1. Yaw Motor (Aktuatör)

• Tipi: AC asenkron motor, çoğunlukla 1-phase veya 3-phase
• Gücü: N90: 3-5 kW, N117: 5-7 kW, V136: 10-15 kW
• Voltaj: 400V veya 230V (model'e göre)
• Hız: ~1400-1500 rpm motor, fakat dişli kutusuyla ~1.5-2.5°/sn çıkış hızı
• Torque: Kinetic energy'i güç dönüştürmek için yeterince güçlü (Ring gear döndürme)

2. Yaw Yatağı (Halka Yatak)

• Tipi: Büyük çaplı (3000-5000 mm) halka yatak (slewing bearing)
• Konstrüksiyon: Sabit outer ring (kule üzerine) + döner inner ring (nacelle tabanına)
• Taşıma Kapasitesi: 400+ ton (N90) - 800+ ton (N117) radyal yük
• Yağlama: Grease, periyodik yağlama gerekli (12 aylık aralık)
• Ömür Tahmini: 20-25 yıl (doğru bakım ile), 10-15 yıl (bakımsız)

3. Ring Gear (Halka Dişli)

• Konumu: Nacelle tabanının çevresine yapışmış (bolted), çapı 3-5 metre
• Dişli Profili: Spiral veya spur, büyük modül (~5-8 mm)
• Yaw Pinion: Motor tarafından dönen küçük dişli (20-40 diş), ring gear üzerine mesh
• Oran: ~1:50 - 1:100 (Yaw motor hızı → Nacelle yöneliş hızı)

4. Yaw Wind Vane Sensörü

• Tipi: Potansiyometrik (pot) veya magnetik (Hall)
• Konumu: Nacelle tepesinde, rotor arkası
• Fonksiyon: Rüzgâr yönünü 0-360° ölçer, 0-10V (analog) veya CAN sinyal
• Doğruluk: ±2-3° (magnetik tipler daha kötü, pot'lar daha iyi)
• Kalibrasyonu: 0° = kuzeye doğru (TÜRKİYE'de, batı rüzgârlar geliyor ise -90° offset)

5. Yaw Kontrol Elektronikleri

• PLC/SCADA Algoritma: Proportional-Integral-Derivative (PID) kontrolcü
• Parametre: P (Orantı), I (İntegral), D (Türev)
• Hedef: Rotor ekseni rüzgâr vektörüne paralel (±2° tolerans)
• Güvenlik: Rüzgâr alarmında (25+ m/s) yaw motorunu disable et, mekanik fren uygula (eski modeller)

Yaw Kontrol Algoritması

Basit PID Loop:

1. Rüzgâr vane sensörü rüzgâr yönünü ölç → 0-10V analog
2. Mevcut nacelle yönü SCADA IMU veya optik konum sensöründen oku
3. Hata hesapla: Hedef açı - Mevcut açı
4. Eğer hata > Deadzone (±3°), yaw motor start
5. Motor hızı: Error magnitude'e orantılı
6. Hedef açısına yaklaştıkça motor yavaşlat (P ve D terimleri)
7. Hedef açıda motor stop

Yaw Sistemi İşletim Modları

1. Normal Yöneliş (Normal Yaw)

Koşul: Rüzgâr 3-25 m/s, türbin açık ve güç üretiyor

Hedef: Rotor ekseni rüzgâr yönüne paralel (± 2-3°)

Motor Dönemesi: Sadece error > deadzone ise (örnek her 30 saniye)

2. Yaw Stop Modu (Park Position)

Koşul: Türbin durmuş (pitch safe veya shutdown)

Hedef: Rotoru "stow" konumuna yönelit (rüzgârın karşısına, 0°)

Güvenlik: Motor güç kaybı halinde fren uygulanır (genellikle friction brake nacelle'da), yaw motor OFF

3. Yaw Hold Modu (Manual/Emergency)

Kullanım: Servis zamanı, manuel konum gerekli

Mekanizm: Yaw motor brake aktivasyonu, rotor sabitlenir

Ortak Yaw Arızaları

1. Yaw Salınımı (Tutarsız Yöneliş)

Belirti: Nacelle ±10-20° aralığında sallanıyor, stabil konuma gelemiyor

Sebep: Yatak sürüklenmesi, sensör titremesi, PLC parametre hatalı

Detaylı Teşhis: Sahadan #3: Yaw Salınımı

2. Yaw Motor Arızası

Belirti: Motor alarmı, yaw hiç hareket etmiyor veya çok yavaş

Test: Motor bobinlerine direkt 400V uygulanırsa dönmeli

3. Yaw Yatağı Aşınması

Belirti: Yaw yöneliş sırasında gürültü, takırtı, veya takılma

Sebep: Periyodik grease yağlaması yapılmamış, pitting başlamış

Kontrol: Nacelle'ı manuel döndürmeyi dene — sıkı veya pürüzlü mu?

4. Vane Sensor Arızası

Belirti: Yaw açı hızlı değişiyor (±15°/sn), sonra stabilleşiyor (sensor resets)

Test: Manüel döndürmede sensor voltajı anlık mı değişiyor?

5. Ring Gear Dişli Hasarı

Belirti: Yaw hareket etmiyor veya sadece bir yöne dönüyor, takırtı sesi

Neden: Diş kırılması, pitting, mekanik contact hatalı

Periyodik Bakım

Saha Teşhis Hızlı Yönerge

İlk 5 Dakika

• Türbini çalışırken yaw hareketi izle (normal, yavaş, hiç hareket yok?)
• Motor sesini dinle (normal elektrik sesi, dönem titreşim, gürültü?)
• Nacelle hareket ederken tilrem veya "sürükleme" hissettir mi?

10-15 Dakika (Teşhis)

• SCADA yaw açı trendi çek (1 saat)
• Rüzgâr yönü vs nacelle yönü farkı hesapla (ideal: <2-3°)
• Motor akımı ölç (normal: 8-10A, yüksek: 12A+)
• Vane sensor voltajı kontrol (0-10V smoothly mı değişiyor)

Varsa Sorun İçin

• Türbini STOP et, bearingi manuel döndürmeyi dene (Easy smooth or Hard/pitting?)
• Ring gear dişlerini aydınlatıp kontrol et (Pitting var mı? Diş kırık mı?)
• Motor bobinlerine multimetre direnç ölçümü (Open circuit yoksa normal)
• Yaw kontrol sistemi logu kontrol et (OEM spesifik fault codes)

İlgili Kaynaklar

• ← Tüm Sistemler
• Sahadan #3: Yaw Salınımı — Dönerken Titreşim
• Pitch Sistemi — Kanat Ayar
• ← Tüm Saha Teşhisleri