ROTOR DE PASO VARIABLE PASIVO PARA AEROGENERADORES.

1. Rotor de paso variable pasivo para aerogeneradores, que dispone de una base (4) de cabezal giratorio que alberga y sostiene el resto de componentes del rotor, en el que unidos a la base

(4) por medio de cucharas (6) de pala hay una pluralidad de contrapesos (5) que sobresalen radialmente, que se caracteriza porque dispone de un eje (1) con forma triangular, formado por un cuerpo triangular hueco (3) que parte de la base (4) y con pletina superior (10) de forma triangular, en el que en las paredes laterales del cuerpo triangular hueco (3) se reparte un compuesto plástico (2) flexible, habiendo exteriormente a este compuesto plástico (2) un elemento resorte (20) que partiendo también de la base (4) queda albergado en una corredera triangular (9) debajo de la pletina (10) triangular, y en el que en cada una de las tres esquinas de dicha corredera triangular (9) hay un punto de unión con un tirante de corredera (8) que inferiormente se conecta a una biela (7) unida a cada una de las cucharas (6).

2. Rotor de paso variable pasivo para aerogeneradores, según las características de la reivindicación 1, en el que el compuesto plástico (2) flexible se caracteriza porque abarca hasta los 3/4 de la altura de cada una de las paredes laterales del cuerpo triangular hueco (3).

3. Rotor de paso variable pasivo para aerogeneradores, según las características de la reivindicación 1, en el que cada una de las bielas (7) se caracterizan porque quedan vinculada a la cucharas (6) en su extremo interior (60) albergado dentro de la base (4) del cabezal giratorio.

Tipo: Modelo de Utilidad. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: U201530873.

Solicitante: ENAIR ENERGY, S.L.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: BORNAY RICO,DAVID.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • 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)
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ROTOR DE PASO VARIABLE PASIVO PARA AEROGENERADORES.
ROTOR DE PASO VARIABLE PASIVO PARA AEROGENERADORES.

Fragmento de la descripción:

Rotor de paso variable pasivo para aerogeneradores.

OBJETO DE LA INVENCION

La presente memoria descriptiva define un rotor de paso variable, que se distingue por tener un eje de geometría triangular y por el que desliza una corredera triangular y en la introducción de un compuesto plástico flexible que se reparte por los laterales de dicho eje triangular, con lo que permite mejorar el sistema de 10 desorientación aerodinámica para turbulencia rápidas, mejora la estabilidad del conjunto, suaviza la absorción en caso de vientos fuertes, y permite al rotor disponer de dos velocidades distintas de desorientación.

El campo de aplicación de esta invención es el de la generación de energía y en concreto esta innovación está preferentemente destinada a ser implementada e 15 instalada en aerogeneradores.

ANTECEDENTES

Los rotores son dispositivos conocidos en el sector de la generación eléctrica, en concreto en los aerogeneradores. Básicamente un rotor es un elemento móvil de 20 captación y transformación de la energía cinética del viento en energía mecánica, y están compuestos principalmente por unas palas y el buje, que es el elemento que une dichas palas al eje de la máquina pudiendo de esta manera transmitir la energía. Adicionalmente, en estos dispositivos puede haber multiplicadores o generadores de imanes permanentes, destacándose que el paso variable es independiente del tipo de 25 generador eléctrico.

Los rotores comunes del mercado se clasifican principalmente en dos tipos, los de paso fijo y los de paso variable, lo cuales se diferencian en que o bien la unión de las palas en el buje es fija, o por el contrario se permite la rotación de la pala sobre su propio eje. En el presente caso nos centramos en los de paso variable, que

además de la anterior diferencia, se puede decir que estos dispositivos buscan adaptar las palas, en algunos casos sus ángulos, para cada velocidad de viento, de manera que se busca extraer de forma controlada el óptimo de energía del viento.

A su vez, hay diversos ejemplos de registros que pueden considerarse antecedentes cercanos dentro del estado de la técnica, y que definen rotores del tipo o relacionados con el que en la presente invención se describe. En concreto se destaca el registro ES1068777U como el más próximo en dicho estado de la técnica, que define un dispositivo o rotor que regula el paso de las palas, en el que el cabezal incorpora un actuador lineal en forma de cilindro conectado a una cruceta sobresaliente de dicho cilindro.

El rotor que el presente documento define se diferencia respecto del registro anterior, y de otros con ciertas semejanzas en el mercado, en que se desarrolla un sistema triangular para el reparto de fuerzas, basado en una geometría triangular del eje y de la corredera, con lo que frente a esos modelos anteriores, el nuevo sistema con el diseño triangular del eje, hace que se produzca un reparto de las fuerzas que ejerce la inercia de las palas sobre la corredera del eje de forma totalmente equilibrada y adicionalmente se consigue que una canalización del resultado hacia el eje central del generador imposible con los dispositivos existentes hasta la fecha. Entrado en más detalle, esto permite obtener un paso variable que aporta, entre otras, las siguientes ventajas adicionales, como es que se mejora el sistema de desorientación aerodinámica para turbulencias rápidas, se desorienta con mayor facilidad en vientos moderados y fuertes, gracias a suprimir el pistón hidráulico; se mejora la estabilidad del conjunto, dado que el reparto de las fuerzas de manera triangular garantiza el movimiento como un único conjunto; se suaviza la absorción en caso de vientos fuertes, lo cual se consigue gracias a la incorporación de un elemento elástico adicional que nos permite establecer una segunda velocidad de modificación de la desorientación aerodinámica; y la modificación de las crucetas anteriores por un triángulo de deslizamiento, permite gestionar físicamente el movimiento en un único eje y sobre un plano, mientras que en los anteriores ejercían unas fuerzas y movimientos en tres ejes y varios planos, lo cual requiere más fuerza, resta precisión e incrementa los desgastes.

Adicionalmente se destaca que el presente invento también se diferencia respecto de registros anteriores en que se elimina el pistón hidráulico existente en dichos rotores, el cual provoca un movimiento a una velocidad constante desde el inicio de la desorientación hasta el final de la misma. En la presente invención se introduce un compuesto plástico flexible que permite ofrecer un segundo nivel de resistencia a la entrada del paso variable. Frente a los sistemas anteriores, en los que la velocidad constante de desorientación no obedece con fiabilidad a las turbulencias ya que independientemente del viento, impera el diseño del pistón hidráulico para hacer la desorientación en función del paso hidráulico del pistón; mediante la mejora introducida en este sistema, es decir dicho compuesto plástico, repartido por los laterales del eje triangular, se permite que el rotor disponga de dos velocidades distintas de desorientación, una rápida que responde a las turbulencias moderadas, y otra lenta y resistente que es la que sostiene la suavidad del sistema cuando el viento es muy fuerte y constante, siendo dicho compuesto plástico necesario en esta segunda velocidad que acabamos de comentar.

Finalmente, esta configuración permite diseñar barras de contrapeso optimizadas, de forma que aparte de ejercer de contrapeso y accionar el volante de inercia, el diseño aerodinámico permite favorecer el arranque del aerogenerador en vientos bajos.

Es por todo ello, que la presente invención constituye una solución que se diferencia de cualquier rotor de paso variable registrado y/o comercializado, introduciendo en el sector una solución innovadora y totalmente diferenciada de las existentes.

DESCRIPCIÓN DEL INVENTO

La presente invención define un rotor de paso variable, que es instalado en aerogeneradores, que se distingue por incorporar en su configuración un eje triangular y con la corredera también de forma triangular, y además por disponer de un compuesto plástico flexible repartido por los laterales de dicho eje triangular.

En concreto, el rotor está compuesto por una base de cabezal giratorio que alberga y sostiene los componentes del rotor. En total hay tres contrapesos que sobresalen

equidistantes y radialmente de dicha base. Estos contrapesos están fijados a dicha base por sendas cucharas de pala con forma de casquillo radial de unión entre base y contrapeso, permitiendo esta configuración que el contrapeso pueda ser diseñado con un perfil optimizado para que mejore el arranque del rotor a vientos bajos.

En el extremo interior de cada cuchara, y albergado en la base, hay una biela que une la cuchara y el centro de eje, y en concreto se une en cada una de sus tres esquinas o vértices, recordando que hemos definido que el centro de eje es triangular. Esta biela, en conjunción con un tirante corredera, son los encargados de unir y transmitir el movimiento de las palas al eje central del rotor.

De la base del cabezal sobresale el eje triangular, que sostiene a la corredera triangular. El eje en sus laterales dispone de un cuerpo plástico flexible repartido por su cara exterior y que abarca hasta 3A partes de la altura del mismo, aunque preferentemente llega hasta media altura, de tal manera que ejerce una mayor presión de resistencia cuando el primer punto de desorientación ha vencido.

Exteriormente a dicho elemento flexible se dispone un elemento resorte o muelle, que partiendo de la base del cabezal queda fijado en una corredera triangular que se ubicada en la zona de contacto entre el...

 


Reivindicaciones:

1. Rotor de paso variable pasivo para aerogeneradores, que dispone de una base (4) de cabezal giratorio que alberga y sostiene el resto de componentes del rotor, en el que unidos a la base (4) por medio de cucharas (6) de pala hay una pluralidad de contrapesos (5) que sobresalen radialmente, que se caracteriza porque dispone de un eje (1) con forma triangular, formado por un cuerpo triangular hueco (3) que parte de la base (4) y con pletina superior (10) de forma triangular, en el que en las paredes laterales del cuerpo triangular hueco (3) se reparte un compuesto plástico (2) flexible, habiendo exteriormente a este compuesto plástico (2) un elemento resorte (20) que partiendo también de la base (4) queda albergado en una corredera triangular (9) debajo de la pletina (10) triangular, y en el que en cada una de las tres esquinas de dicha corredera triangular (9) hay un punto de unión con un tirante de corredera (8) que inferiormente se conecta a una biela (7) unida a cada una de las cucharas (6).

2. Rotor de paso variable pasivo para aerogeneradores, según las características de la reivindicación 1, en el que el compuesto plástico (2) flexible se caracteriza porque abarca hasta los 3/4 de la altura de cada una de las paredes laterales del cuerpo triangular hueco (3).

3. Rotor de paso variable pasivo para aerogeneradores, según las características de la reivindicación 1, en el que cada una de las bielas (7) se caracterizan porque quedan vinculada a la cucharas (6) en su extremo interior (60) albergado dentro de la base (4) del cabezal giratorio.