Aerogenerador con dispositivos internos de transporte.

Aerogenerador con dispositivos internos de transporte que comprende un tren de potencia que incluye un generador

(41) situado delante del rotor (15) que es accionado directamente por dicho rotor (15), una torre (11) y una estructura de soporte (13) montada sobre la torre (11); comprendiendo el rotor (15), que está soportado por un eje principal no giratorio (29) unido a la estructura de soporte (13) por medio de al menos un cojinete, un buje (17) y al menos una pala; estando el rotor del generador (45) rígidamente unido al buje rotor (17) y el estator del generador (43) rígidamente unido al eje principal (29), y siendo el eje principal (29) un eje hueco que incluye uno o más dispositivos de transporte, tales como un dispositivo (61) para transportar cargas suspendidas ó un carrito (71), para facilitar la sustitución de piezas del generador y/o el transporte de personas.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/ES2010/000467.

Solicitante: GAMESA INNOVATION & TECHNOLOGY, S.L.

Inventor/es: AARHUS,KARL.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO,... > MOTORES DE VIENTO > F03D9/00 (Adaptaciones de los motores de viento para usos especiales; Combinaciones de motores de viento con los aparatos que accionan (disposiciones relativas a conjuntos de propulsión de vehículos alimientados por energía eólica B60K 16/00; bombas caracterizadas por su combinación con motores de viento F04B 17/02))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO,... > MOTORES DE VIENTO > F03D11/00 (Detalles, partes constitutivas o accesorios no cubiertos por, o con un interés distinto que, los otros grupos de esta subclase)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO,... > MOTORES DE VIENTO > F03D1/00 (Motores de viento con el eje de rotación dispuesto sustancialmente paralelo al flujo de aire que entra al rotor (su control F03D 7/00))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO,... > MOTORES DE VIENTO > Detalles, partes constitutivas o accesorios no cubiertos... > F03D11/04 (Estructuras de montaje)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA... > MAQUINAS DINAMOELECTRICAS (relés dinamoeléctricos... > Dispositivos para manipular energía mecánica estructuralmente... > H02K7/18 (Asociación estructural de generadores eléctricos con motores de arrastre, p. ej. turbinas)

PDF original: ES-2546449_T3.pdf

 

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Aerogenerador con dispositivos internos de transporte.

Fragmento de la descripción:

AEROGENERADOR CON DISPOSITIVOS INTERNOS DE

TRANSPORTE

CAMPO DE LA INVENCION

5

Esta invención se refiere a un aerogenerador y, en particular, a un

aerogenerador con un tren de potencia accionado directamente.

ANTECEDENTES

10

Los aerogeneradores son dispositivos que convierten energía mecánica

en energía eléctrica. Un aerogenerador típico incluye una góndola montada

sobre una torre que alberga un tren de potencia para transmitir la rotación de un

rotor a un generador eléctrico y otros componentes tal como los motores de

15 orientación mediante los que se gira el aerogenerador, varios controladores y un

freno. El rotor soporta varias palas que se extienden radialmente para capturar

la energía cinética del viento y causan un movimiento rotatorio del tren de

potencia. Las palas del rotor tienen una forma aerodinámica de manera que

cuando el viento pasa a través de la superficie de la pala se crea una fuerza

2 O ascensional que causa la rotación de un eje al que está conectado -

directamente o a través de un dispositivo de multiplicación-un generador

eléctrico. La cantidad de energía producida por los aerogeneradores depende

de la superficie de barrido del rotor de palas que recibe la energía del viento y,

consecuentemente, el incremento de la longitud de las palas implica

25 normalmente un incremento de la producción de energía del aerogenerador.

Se conocen en la técnica diversas configuraciones de trenes de potencia

sin multiplicadoras.

En una de estas configuraciones, la torre está situada entre el buje del

rotor y el generador. Un ejemplo de esas configuraciones está descrito en WO

30 01/94779 A1 en la que la estructura conectora entre el buje del rotor y el

generador es un eje dividido en dos partes y soportado por dos unidades de

cojinetes. Otro ejemplo se describe en WO 02/33254 A 1 en el que la estructura

conectora entre el buje del rotor y el generador es un eje principal soportado por

dos cojinetes dispuestos encima de una base situada en lo alto de la torre.

En otra de esas configuraciones, el generador, con un rotor y un estator

de gran diámetro, está situado entre el buje del rotor y la torre y la estructura

5 conectora entre el buje del rotor y el generador consiste en un eje hueco

soportado por cojinetes en un miembro tubular (interior al eje hueco) unido a la

estructura de soporte del aerogenerador. Un ejemplo de estas configuraciones

se describe en US 2004/0108733 A 1 en la que el eje hueco está soportado por

medio de un único cojinete que asimismo transmite momentos al miembro

10 tubular. Esta configuración está orientada a la reducción del tamaño y el peso

de los elementos del aerogenerador que se montan encima de la torre pero

tiene el inconveniente de un mantenimiento costoso, particularmente cuando se

necesita desmontar componentes.

DE 102004030929 83 describe otra configuración en la que el generador

15 está situado aguas arriba del rotor. Se indica que esta configuración supone

varias ventajas respecto a las configuraciones con el generador situado entre el

buje del rotor y la torre tal como, particularmente, la de permitir el cambio del

generador sin desmontar el rotor eólico, reducir las cargas y los riesgos de rayos

en el generador y facilitar el acceso al buje del rotor para tareas de

2 O mantenimiento. No se conoce sin embargo ninguna implementación comercial

porque esta configuración tiene varios problemas. US2006/0151767 describe un

aerogenerador con un tren de potencia que tiene un paso de cable

Uno de ellos es que el recambio de pequenos componentes del

generador como ventiladores o elementos de sellado puede requerir que el

25 personal de mantenimiento tenga que acceder al interior del generador desde

su lado frontal y mover las piezas de recambio a lo largo de ese camino. Esto

supone que el personal de mantenimiento debe salir al exterior del rotor eólico y

del rotor del generador, una acción que implica varios problemas y riesgos. El

mayor riesgo es una caída del personal desde el aerogenerador con fatales

30 consecuencias. Adicionalmente el transporte de las piezas de recambio a largo

de esa ruta es difícil.

Esta invención está orientada a la solución de ese problema.

SUMARIO DE LA INVENCION

Es un objeto de la presente invención proporcionar un aerogenerador con

5 el generador situado delante del rotor eólico que permita que el personal de

servicio pueda llevar a cabo la sustitución de pequeños componentes del

generador sin estar sujeto a riesgos significativos de sufrir accidentes.

Es otro objeto de la presente invención proporcionar un aerogenerador

con el generador situado delante del rotor eólico permitiendo un fácil

10 mantenimiento de los pequeños componentes del generador.

Estos y otros objetos se consiguen proporcionando un aerogenerador

que comprende una torre, una estructura de soporte montada sobre la torre, un

tren de potencia accionado directamente incluyendo un generador situado

delante del rotor eólico que está soportado por un eje principal no giratorio unido

15 a la estructura de soporte por medio de al menos un cojinete, estando el rotor

del generador rígidamente unido al buje del rotor y el estator del generador

rígidamente unido al eje principal, en el que eje principal es un eje hueco que

incluye uno o más dispositivos de transporte para facilitar la sustitución de

piezas del generador y/o el transporte de personas.

2 O En una realización preferente uno de dichos dispositivos de transporte es

un dispositivo, tal como un patín, apropiado para desplazarse a lo largo de una

guía situada a lo largo del eje superior de la superficie interior del eje principal,

preferiblemente una barra con forma de e con alas dobladas para retener el

patín, y teniendo medios para recibir una carga suspendida. Se consigue con

25 ello un aerogenerador con un dispositivo de transporte instalado dentro del eje

principal que es capaz de transportar pequeños componentes del generador.

En otra realización preferente uno de dichos dispositivos de transporte es

un carrito con ruedas apropiado desplazarse sobre dos guías, preferiblemente

barras con forma de e con alas dobladas para retener las ruedas del carrito

30 (preferiblemente ruedas de patín) situadas a lo largo de ejes paralelos en la

parte inferior de la superficie interior de un eje hueco cilíndrico. Preferiblemente

la anchura W del carrito está comprendida entre el 60%-90% del diámetro

interior D del eje principal. Se consigue con ello un aerogenerador con un

dispositivo de transporte instalado dentro del eje principal que es capaz de

transportar pequeños componentes del generador y también personas.

En otra realización preferente el patín y/o el carrito con ruedas están

5 equipados con medios de arrastre. Se consigue con ello un aerogenerador con

dispositivos de transporte instalados dentro del eje principal que pueden ser

movidos fácilmente por el personal de mantenimiento.

En otra realización preferente, las guías del patín y/o del carrito con

ruedas incluyen medios de seguridad en sus extremos tales como tacos a los el

10 patín y/o el carrito con ruedas pueden quedar sujetos en una posición fija. Se

consigue con ello un aerogenerador con dispositivos de transporte que pueden

quedar instalados dentro del eje principal durante varios días para el personal

de mantenimiento ó permanentemente.

En otra realización preferente las guías del patín y/o del carrito con

15 ruedas incluyen dispositivos removibles de parada en sus extremos. Se

consigue... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

5 10 15 1. Aerogenerador que comprende un tren de potencia que incluye un generador (41) situado delante del rotor eólico (15) que es accionado directamente por dicho rotor eólico (15) , una torre (11) y una estructura de soporte (13) montada sobre la torre (11) en el que: a) el rotor eólico (15) , comprendiendo un buje de rotor (17) y al menos una pala, está soportado por un eje principal no giratorio (29) unido a la estructura de soporte (13) por medio de al menos un cojinete; b) el rotor (45) del generador está rígidamente unido al buje del rotor (17) y el estator del generador (43) está rígidamente unido al eje principal (29) ; caracterizado porque el eje principal (29) es un eje hueco que incluye uno o más dispositivos de transporte (61, 71) posicionados a lo largo de la superficie interior de un eje hueco (29) para facilitar la sustitución de piezas del generador y/o el transporte de personas.

2 O 2. Aerogenerador según la reivindicación 1, caracterizado porque uno de dichos dispositivos de transporte es un dispositivo (61) apropiado para desplazarse a lo largo de una guía (63) situada a lo largo del eje superior de la superficie interior del eje principal (29) y teniendo medios para recibir una carga suspendida.

25 3. Aerogenerador según la reivindicación 2, caracterizado porque dicho dispositivo (61) es un patín y porque dicha guía (63) es una barra con forma de e con alas dobladas (65) para retener el patín.

3O 4. Aerogenerador según una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizado porque uno de dichos dispositivos es un carrito con ruedas (71) apropiado desplazarse sobre dos guías paralelas (77, 79) situadas en la parte inferior de la superficie interior de un eje principal (29) cilíndrico.

- 10 -

5 5. Aerogenerador según la reivindicación 4, caracterizado porque las ruedas de dicho carrito (71) son ruedas-patín (73, 75) Y las guías (77, 79) son barras con forma de e con alas dobladas (65) para retener las ruedas-patín (73, 75) .

6. Aerogenerador según la reivindicación 5, caracterizado porque la anchura W del carrito (71) está comprendida entre e.

60. 90% del diámetro interior O del eje principal (29) .

10 7. Aerogenerador según una cualquiera de las reivindicaciones 3-6, caracterizado porque el patín (61) Y el carrito (71) están equipados con medios de arrastre (81) .

15 8. Aerogenerador según una cualquiera de las reivindicaciones 3-6, caracterizado porque cualquiera de dichas guías (63, 77, 79) incluyen medios de seguridad (83) en sus extremos a los que el patín (61) y/o el carrito (71) pueden quedar sujetos en una posición fija.

2O 9. Aerogenerador según una cualquiera de las reivindicaciones 3-6, caracterizado porque cualquiera de dichas guías (63, 77, 79) incluyen dispositivos removibles de parada (85) en sus extremos.

25 10. Aerogenerador según una cualquiera de las reivindicaciones 3-6, caracterizado porque cualquiera de dichas guías (63, 77, 79) están fijadas de manera reversible a las bridas (39) de los extremos del eje principal (29) .