Procedimiento de medición para el control y/u optimización de instalaciones de energía eólica, con un sistema de medición de distancia sin contacto.

Procedimiento de medición para el control y/u optimización de instalaciones de energía eólica, presentando al menos una pala de rotor

(6, 7), extendida longitudinalmente y que se apoya en un buje, comprendiendo:

a. alineación de un sistema (3) de medición de distancias sin contacto, apropiado para registrar al menos dos distancias (16) en distintos puntos, con diferencias de tiempo de un máximo de 200 milisegundos, sobre al menos dos puntos de medición (1, 2) que son barridos por al menos una pala (6, 7) del rotor, y que presentan distancias (16) distintas respecto al buje;

b. determinación de almenos dos perfiles (19, 20) sobre la al menos una pala (6, 7) del rotor, a lo largo de una respectiva línea del perfil (8, 9), discurriendo las al menos dos líneas de perfil (8, 9) sobre los puntos de la pala (6, 7) del rotor que barren los al menos dos puntos de medición (1, 2).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/060241.

Solicitante: WINDCOMP GmbH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Schulstraße 19 D-73666 Baltmannsweiler ALEMANIA.

Inventor/es: LUCKS,CHRISTOPH.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO,... > MOTORES DE VIENTO > Control de los motores de viento (alimentación o... > F03D7/02 (teniendo los motores de viento el eje de rotación dispuesto sustancialmente paralelo al flujo de aire que entra al rotor)

PDF original: ES-2468917_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento de mediciïn para el control y/u optimizaciïn de instalaciones de energïa eïlica, con un sistema de mediciïn de distancia sin contacto Campo de la tïcnica La presente invenciïn de refeire a un procedimiento de mediciïn para el control y/u optimizaciïn de instalaciones de energïa eïlica, con un sistema de mediciïn de distancia sin contacto.

Estado de la tïcnica Los sistemas de ese tipo son conocidos del estado de la tïcnica, a fin de evitar por ejemplo una colisiïn de una pala de un rotor con una torre. Tambiïn es conocido, por ejemplo, registrar el perfil de una pala de rotor. Asï, el documento DE 100 32 314 enseïa a determinar el ïngulo de cabeceo desde un perfil de ese tipo de una pala de rotor.

No obstante, los procedimientos de mediciïn de ese tipo solamente estïn en condiciones de determinar, de forma totalmente encauzada, diferentes parïmetros muy esenciales para el funcionamiento de las instalaciones de energïa eïlica, y especialmente para su funcionamiento sin peligro.

Descripciïn de la invenciïn El objetivo de la presente invenciïn es indicar un procedimiento de mediciïn que permita exposiciones detalladas del estado de al menos una pala de rotor, y a travïs de ello posibilite una optimizaciïn de la forma de funcionamiento de la instalaciïn de energïa eïlica, o bien un reconocimiento temprano de los defectos del material,

o bien de las anomalïas del material.

Este objetivo de alcanza a travïs de un sistema de mediciïn segïn la reivindicaciïn 1, asï como a travïs de una instalaciïn de energïa eïlica segïn la reivindicaciïn 10. Las reivindicaciones subordinadas 2 a 9 proporcionan perfeccionamientos ventajosos.

Un procedimiento de mediciïn para el control y/u optimizaciïn de instalaciones de energïa eïlica, mostrando al menos una pala alargada de rotor alojada en un buje, comprende el alineamiento de un sistema de mediciïn de distancia sin contacto sobre al menos dos puntos de mediciïn, los cuales son barridos por la pala del rotor, al menos una, y presentan distintas distancias respecto al buje. En ello, el sistema de mediciïn de distancia sin contacto es apropiado para registrar distancias en distintos puntos de mediciïn con diferencias de tiempo de un mïximo de 200 milisegundos.

El procedimiento comprende ademïs la determinaciïn de al menos dos perfiles sobre la al menos una pala del rotor, a lo largo de al menos una respectiva lïnea de perfil, transcurriendo las al menos dos lïneas de perfil sobre los puntos de la pala del rotor que barren a los al menos dos puntos de mediciïn.

Con ello se registran mediante este procedimiento al menos dos perfiles sobre al menos dos lïneas de perfil de al menos una pala del rotor. A travïs de al menos dos lïneas de perfil de ese tipo pueden generarse muchas informaciones sobre el estado del funcionamiento, o bien sobre la pala del rotor, como muestran por ejemplo las siguientes ejecuciones. Tambiïn es posible un diagnïstico de fallos de fabricaciïn y de montaje. En ello, las informaciones que se basan en al menos dos lïnes de perfil son considerablemente superiores a las que se apoyan unicamente en mediciones sueltas de distancia, o bien sobre un ïnico perfil de una pala de un rotor. Asï puede conseguirse una base de datos muy representativa sobre una pala de un rotor, o bien sobre el estado del funcionamiento.

En ello, una mediciïn de distancia sin contacto puede llevarse a cabo, por ejemplo, mediante un lïser. Es imaginable aquï realizar una mediciïn del tiempo de funcionamiento. En ello, el sistema de mediciïn de distancia sin contacto puede ser equipado para el registro con diferencia de hora en al menos dos puntos de mediciïn, al disponer de espejos abatibles o giratorios para la correspondiente deflexiïn del rayo lïser. Alternativamente pueden preverse tambiïn varios lïser con los correspondientes sistemas de mediciïn para la mediciïn de distancia, de forma que las mediciones pueden realizarse simultïneamente. En el registro con diferencias de hora en dos puntos de mediciïn con un mïximo de 200 milisegundos de intervalo, depende de que durante el paso de una pala del rotor puedan ser registrados suficientes puntos de mediciïn, a fin de elaborar un perfil representativo. Esto ocurre, con las condiciones de funcionamiento usuales de una instalaciïn de energïa eïlica, cuando la mediciïn en dos puntos de mediciïn puede tener lugar en un intervalo de un mïximo de 200 milisegundos. En instalaciones de energïa eïlica con altas velocidades de rotaciïn, o bien largas longitudes de palas, puede ser necesario un registro manifiestamente mïs rïpido, especialmente cuando las lïneas de perfil han de ser registradas en el extremo exterior de las palas. Aquï puede ser conveniente una mediciïn con diferencia de hora con un mïximo de 5 milisegundos de intervalo. Cuantos mïs valores de mediciïn hayan de ser registrados por cada perfil, mïs rïpidamente han de tener lugar las mediciones de ese tipo. Normalmente han de registrarse al menos 10 valores de mediciïn por cada perfil a fin de poder generar un perfil representativo. Si se registran mïs de dos lïneas de perfil, ha de elegirse la distancia de las mediciones correspondientemente mïs pequeïa. La condiciïn citada puede cumplirse normalmente cuando por cada perfil a registrar puede ser realizada una mediciïn en el plazo de 200 milisegundos. Como se ha descrito anteriormente, el intervalo de tiempo puede ser elegido manifiestamente mïs pequeïo en instalaciones especiales ,

o bien en lïneas de perfil situadas muy por fuera en la pala del rotor

Como un punto de mediciïn se entiende aquï la alineaciïn del sistema de mediciïn de distancia sin contacto en una direcciïn que sea cruzada por la pala del rotor. Con ello, el punto de mediciïn no es un punto real de la pala del rotor, sino mïs bien una lïnea en la que estï alineado el sistema de mediciïn de distancia sin contacto, y qye es cruzada por la pala del rotor. Los puntos de la superficie de la pala del rotor que cruzan la lïnea forman una lïnea de perfil sobre la que se efectïan las mediciones individuales de distancia. De forma ventajosa se eligen los al menos dos puntos de mediciïn de tal forma que son barridos al mismo tiempo por la pala del rotor. Si la pala del rotor tiene en los diversos puntos de mediciïn distintos tiempos de paso, debidos a su velocidad perimetral y a su anchura, basta cuando los puntos de mediciïn son barridos al mismo tiempo durante un intervalo de tiempo. De forma ventajosa, al menos dos puntos de mediciïn estï situados en una lïnea que parte del buje. De forma ventajosa, el procedimiento de mediciïn lleva a cabo de tal manera que son registrados sobre cada pala del rotor al menos dos perfiles con distinta distancia hasta el buje. En ello esos perfiles son registrados, de forma ventajosa, sobre los mismos al menos dos puntos de mediciïn con distinta distancia respecto al buje. Con ello se registran los perfiles de las distintas palas del rotor con diferencia de tiempo en cada paso sobre los puntos de mediciïn.

Ventajosamente se registran en varias revoluciones del rotor varios perfiles por cada pala del rotor y por cada lïnea de perfil, y en caso de al menos una condiciones parecidas de funcionamiento de la instalaciïn de energïa eïlica, se calcula la media respectivamente respecto a los perfiles de una lïnea de perfiles de una pala del rotor, antes de que basïndose en ello se realicen otros anïlisis, o bien se generen conclusiones.

Con especial ventaja, el procedimiento de mediciïn comprende la comprobaciïn de una flexiïn, rigidez y/o torsiïn de al menos una pala del rotor, sobre la base de al menos dos perfiles con distinta distancia respecto al buje.

En una utilizaciïn de ese tipo de los datos originarios... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento de mediciïn para el control y/u optimizaciïn de instalaciones de energïa eïlica, presentando al menos una pala de rotor (6, 7) , extendida longitudinalmente y que se apoya en un buje, comprendiendo:

a. alineaciïn de un sistema (3) de mediciïn de distancias sin contacto, apropiado para registrar al menos dos distancias (16) en distintos puntos, con diferencias de tiempo de un mïximo de 200 milisegundos, sobre al menos dos puntos de mediciïn (1, 2) que son barridos por al menos una pala (6, 7) del rotor, y que presentan distancias (16) distintas respecto al buje;

b. determinaciïn de almenos dos perfiles (19, 20) sobre la al menos una pala (6, 7) del rotor, a lo largo de una respectiva lïnea del perfil (8, 9) , discurriendo las al menos dos lïneas de perfil (8, 9) sobre los puntos de la 10 pala (6, 7) del rotor que barren los al menos dos puntos de mediciïn (1, 2) .

2. Procedimiento de mediciïn segïn la reivindicaciïn 1, comprendiendo ademïs la determinaciïn de al menos una flexiïn, rigidez y/o torsiïn (12) de la al menos una pala (6, 7) del rotor, sobre la base de los al menos dos perfiles (19, 20) .

3. Procedimiento de mediciïn segïn una de las reivindicaciones precedentes, siendo determinadas la flexiïn del 15 canto y/o la flexiïn del alerïn (12) de la al menos una pala (6, 7) del rotor entre los al menos dos perfiles (19, 20) .

4. Procedimiento de mediciïn segïn una de las reivindicaciones precedentes, siendo determinada la torsiïn entre los al menos dos perfiles (19, 20) .

5. Procedimiento de mediciïn segïn una de las reivindicaciones precedentes, determinïndose el eje de cabeceo

(17) de la pala (6, 7) del rotor sobre la base de al menos un perfil (19, 20) .

6. Procedimiento de mediciïn segïn una de las reivindicaciones precedentes, determinïndose el ïngulo de entrada de la al menos una pala (6, 7) del rotor.

7. Procedimiento de mediciïn segïn una de las reivindicaciones precedentes, comprendiendo la instalaciïn de energïa eïlica al menos dos palas (6, 7) del rotor, y siendo determinado el paso (14) , especialmente la desviaciïn de un paso previsto (14) .

8. Procedimiento de mediciïn segïn una de las reivindicaciones precedentes, comprendiendo la instalaciïn de energïa eïlica una gïndola (5) , y siendo posicionado el sistema (3) de mediciïn de distancias sin contacto sobre la gïndola (5) , y siendo captadas tambiïn especialmente las oscilaciones de la torre.

9. Procedimiento de mediciïn segïn una de las reivindicaciones 1 a 7, siendo posicionado el sistema (3) de mediciïn de distancias sin contacto separado de la instalaciïn de energïa eïlica, y siendo determinadas tambiïn especialmente la distancia (16) del sistema (3) de mediciïn de distancias sin contacto respecto al buje y/o respecto a un punto de la torre (10) , y la inclinaciïn de la torre (4) .

10. Instalaciïn de energïa eïlica presentando al menos una pala de rotor (6, 7) , extendida longitudinalmente y que se apoya en un buje, y conteniendo un sistema de mediciïn para el control y/u optimizaciïn de la instalaciïn de energïa eïlica, y comprendiendo un sistema (3) de mediciïn de distancias sin contacto.

a. presentando medios de alineamiento para la alineaciïn sobre al menos dos puntos de mediciïn (1, 2) con distancias (16) diferentes respecto al buje, los cuales son barridos por la al menos una pala (6, 7) del rotor.

b. apropiada para la captaciïn simultïnea de al menos dos perfiles (19, 20) sobre la al menos una pala (6, 7) del rotor, a lo largo de una lïnea respectiva (8, 9) del perfil, a travïs de la captaciïn, retrasada en el tiempo un mïximo de 200 milisegundos, de distancias (16) respecto a los al menos dos puntos de mediciïn (1, 2) ,

trascurriendo las al menos dos lïneas (8, 9) del perfil por encima de los puntos de la pala (6, 7) del rotor , que barren a los menos dos puntos de mediciïn (1, 2) .