1. Un conjunto (15) destinado a la regulación del paso de pala (16A,

16B, 16C) de un generador eólico (10);comprendiendo el conjunto (15) un buje central hueco (15A) asociado a cierto número de sistemas actuadores (60A, 60B, 60C) que actúan sobre las palas (16A, 16B, 16C) para posicionar las palas (16A, 16B, 16C) de tal manera que se haga el mejor uso del viento;en el que cada sistema actuador (60A, 60B, 60C) comprende un motor eléctrico respectivo (45A, 45B, 45C) para una pala respectiva (16A, 16B, 16C); hallándose interpuesto un engranaje reductor epicicloidal central respectivo (50A, 50B, 50C) entre cada motor eléctrico (45A, 45B, 45C) y la pala respectiva (16A, 16B, 16C); ycada pala (16A, 16B, 16C) va asociada a un motor eléctrico respectivo (45A, 45B, 45C), cuyo árbol de salida está conectado mecánicamente con el planetario del engranaje reductor epicicloidal central respectivo (50A, 50B, 50C);caracterizándose el conjunto (15) porque el sistema actuador (60A, 60B, 60C) de cada pala (16A, 16B, 16C) está asociado a un primer y un segundo par de radios (61A, 62A); fijando el primer par de radios (61A) el engranaje reductor epicicloidal central (50A, 50B, 50C) al buje central hueco (15A); y conectando el segundo par de radios (62A) el portasatélites del engranaje reductor epicicloidal central (50A, 50B, 50C) mecánicamente a la pared interior de un casquillo (30A, 30B, 30C) al que está fijada una pala respectiva (16A, 16B, 16C).2. Un conjunto (15) según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos sistemas actuadores (60A, 60B, 60C) son controlados por medios electrónicos (CC)

Conjunto de regulación del paso de pala de generador eólico.

Campo técnico de la invención

La presente invención se refiere a un conjunto de regulación del paso de pala de generador eólico.

Como es sabido, un generador eólico comprende:

- una torre; y

- una góndola, que va montada sobre la torre, aloja las piezas principales del generador eólico, que comprende una multiplicadora, un generador de electricidad, inversores y piezas de regulación y ajuste, y está instalada en la parte delantera con un rotor normalmente de tres palas que es el que convierte la energía eólica en potencia mecánica.

El rotor está conectado al árbol principal del generador y, además de las tres palas, comprende un conjunto de regulación del paso de pala que a su vez comprende un buje central hueco, que sirve de elemento estructural al que van unidas las palas.

Cada pala está conectada al buje central hueco mediante un cojinete central, que permite que la pala gire alrededor de su eje para ajustar el ángulo de incidencia del perfil de la pala respecto a la dirección del viento, y así aprovechar al máximo la potencia del viento.

De hecho, como es sabido, es necesaria la rotación de la pala alrededor de su eje para lograr un rendimiento máximo, atendiendo a la conversión de energía eólica en potencia mecánica, para cada velocidad del viento.

Los cojinetes actualmente usados para dar apoyo a las palas son cojinetes centrales que, además de dar apoyo a las palas, también permiten la rotación de las palas al comprender dos coronas (una fija y la otra giratoria con la pala) con cuerpos de rodadura (bolas o rodillos) entre medias.

La corona fija es solidaria con el buje central hueco; y la corona giratoria es solidaria con la pala, y tiene dientes que engranan con un piñón instalado en un motorreductor propulsado por un motor eléctrico y fijado a un apéndice solidario con el buje.

En este caso, el motorreductor está situado en un punto a lo largo de la periferia del asiento circular al que está fijado el cojinete central, así que el piñón engrana con los dientes del cojinete central.

El funcionamiento del motorreductor hace girar la corona dentada y, con ello, la pala, un ángulo dado.

La rotación de la pala alrededor de su eje está regulada por una señal proporcional a las características del viento registradas de forma continua por un anemómetro con el que está equipado el generador; y la señal es tratada por una unidad electrónica de control central, equipada con un soporte lógico dedicado, y pone en marcha el inversor que controla el motor eléctrico que hace girar la pala.

Sin embargo, se ha revelado que los conjuntos de regulación del paso de pala de los generadores eólicos convencionales de este tipo plantean problemas causados por la ovalización de los cojinetes centrales dentados de gran diámetro que, por lo tanto, no llegan a engranar perfectamente con el piñón. Además, el huelgo de engrane (un factor vital para garantizar el correcto ajuste de las palas y evitar la vibración) es difícil de determinar, al depender de las tolerancias de fabricación de las piezas que intervienen, en particular el cojinete central, y de la distancia entre ejes de piñón y cojinete. La distancia entre ejes de piñón y cojinete depende de las tolerancias de los asientos formados en el buje central hueco, tolerancias que son invariablemente considerables, en vista del gran tamaño de las piezas que intervienen.

El cojinete central dentado de los conjuntos de regulación del paso de pala de este tipo constituye una pieza costosa de su fabricación, a causa del material que interviene y el coste de conformación, mecanizado y tratamiento térmico de los dientes.

Otro punto apreciable que ha de advertirse es que los dientes van formados a lo largo de la circunferencia total del cojinete central, aunque en realidad sólo se use una cuarta parte de ellos. En otras palabras, el cojinete central tiene un ángulo de rotación efectivo de 90º, mientras que, por razones de construcción, los dientes cubren un ángulo de 360º, es decir, la circunferencia completa, para evitar fatiga entre una parte dentada y otras partes no dentadas.

Conjuntos de esta clase también plantean el problema de tener que lubricar los dientes del cojinete central y del piñón, lo que, dado que la conexión dentada es "abierta", es decir, no alojada en el interior de un cárter, normalmente se realiza usando grasa lubricante.

Así pues, la presente invención tiene por objeto proporcionar un conjunto de regulación del paso de pala de generador eólico proyectado para eliminar, o al menos eliminar en parte, los anteriores inconvenientes, y que sea al mismo tiempo barato y fácil de fabricar.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un conjunto de regulación del paso de pala de generador eólico según se preconiza en la Reivindicación 1 o en una cualquiera de las Reivindicaciones directa o indirectamente dependientes de la Reivindicación 1.

Se describirá a título de ejemplo una forma de realización no limitativa de la presente invención, con referencia a los dibujos que se adjuntan, en los que:

La figura 1 muestra una vista tridimensional de un generador eólico dotado de un conjunto de regulación del paso de pala según la presente invención;

la figura 2 muestra una vista tridimensional de las piezas principales de una góndola que forma parte del generador eólico de la figura 1;

la figura 3 muestra una sección de un buje central hueco que forma parte del conjunto de regulación del paso de pala; y

la figura 4 muestra una sección transversal de una parte del conjunto de regulación del paso de pala según la invención.

El número 10 en la figura 1 indica el conjunto de un generador eólico que está dotado, tal como se explica a continuación, de un conjunto de regulación del paso de pala que constituye el objeto principal de la presente invención.

El generador eólico 10 comprende, de manera conocida, una torre 11 fijada en el suelo (GR) y provista en su extremo superior 11A de una góndola 12.

Según se muestra con más detalle en la figura 2, la góndola 12 está alojada en el interior de un alojamiento oblongo 13 con un collar inferior sustancialmente cilíndrico 14.

El extremo superior 11A de la torre 11 va insertado dentro del collar inferior 14; y un cojinete (no mostrado) entre el collar inferior 14 y el extremo superior 11A de la torre 11 permite la rotación de la góndola 12 alrededor de un eje longitudinal vertical (X) de simetría sustancial de la torre 11 (figuras 1, 2).

La góndola 12 aloja componentes mecánicos según se describe a continuación.

En la parte derecha de la figura 2, un conjunto de regulación del paso de pala 15 comprende un buje central hueco, sustancialmente esférico 15A (véase también la figura 3) provisto de tres palas 16A, 16B, 16C (sólo las palas 16A y 16C están representadas en la figura 2) espaciadas 120º.

El buje central hueco 15A está recubierto por una primera parte 13A del alojamiento 13. Según se explica a continuación con más detalle, la acción del viento sobre las palas 16A, 16B, 16C hace girar el buje central hueco 15A y la primera parte 13A del alojamiento 13 alrededor de un eje longitudinal (Y) de simetría sustancial del alojamiento 13 (figura 2).

Según se muestra en las figuras 2 y 3, un árbol 20 es solidario con un buje central hueco 15A y se extiende a partir del mismo para hacer funcionar un generador de electricidad 21 en la parte trasera del alojamiento 13.

Como es habitual, una multiplicadora 21A va ubicada justo aguas arriba del generador de electricidad 21.

Una antena 22 emerge del alojamiento 13 y está equipada con un anemómetro 23 destinado a recopilar información acerca de la velocidad y dirección del viento incidente sobre el conjunto 15 para regular el paso de pala 16A, 16B, 16C.

Los datos del viento recopilados por el anemómetro 23 se envían a una unidad electrónica de control central (CC) en la góndola 12 para los fines que a continuación se describen en detalle.

El árbol 20, el generador de electricidad 21 y la unidad electrónica de control central (CC) se alojan en el interior de una segunda parte 13B del alojamiento...

1. Un conjunto (15) destinado a la regulación del paso de pala (16A, 16B, 16C) de un generador eólico (10);

comprendiendo el conjunto (15) un buje central hueco (15A) asociado a cierto número de sistemas actuadores (60A, 60B, 60C) que actúan sobre las palas (16A, 16B, 16C) para posicionar las palas (16A, 16B, 16C) de tal manera que se haga el mejor uso del viento;

en el que cada sistema actuador (60A, 60B, 60C) comprende un motor eléctrico respectivo (45A, 45B, 45C) para una pala respectiva (16A, 16B, 16C); hallándose interpuesto un engranaje reductor epicicloidal central respectivo (50A, 50B, 50C) entre cada motor eléctrico (45A, 45B, 45C) y la pala respectiva (16A, 16B, 16C); y

cada pala (16A, 16B, 16C) va asociada a un motor eléctrico respectivo (45A, 45B, 45C), cuyo árbol de salida está conectado mecánicamente con el planetario del engranaje reductor epicicloidal central respectivo (50A, 50B, 50C);

caracterizándose el conjunto (15) porque el sistema actuador (60A, 60B, 60C) de cada pala (16A, 16B, 16C) está asociado a un primer y un segundo par de radios (61 A, 62A); fijando el primer par de radios (61 A) el engranaje reductor epicicloidal central (50A, 50B, 50C) al buje central hueco (15A); y conectando el segundo par de radios (62A) el portasatélites del engranaje reductor epicicloidal central (50A, 50B, 50C) mecánicamente a la pared interior de un casquillo (30A, 30B, 30C) al que está fijada una pala respectiva (16A, 16B, 16C).

2. Un conjunto (15) según la Reivindicación 1, caracterizado porque dichos sistemas actuadores (60A, 60B, 60C) son controlados por medios electrónicos (CC).