UNION ROTATIVA PARA AEROGENERADORES.
Unión rotativa para aerogeneradores para trasvasar un fluido bombeado desde la góndola (1) al rotor (2) que tiene:
un conducto (5) fijado a la góndola (1), interno y sustancialmente paralelo al eje del rotor (2), que tiene medios de conducción hidráulica y eléctrica que tienen: un primer extremo orientado hacia la góndola (1) donde ni los cables ni las mangueras hidráulicas giran; un segundo extremo opuesto al primer extremo provisto de una primera entrada de fluido a la junta rotativa hidráulica (6) y una segunda entrada de cables conectado a la junta rotativa eléctrica (10). Ambas juntas transforman su entrada estática en una salida rotativa a la velocidad del eje (4) y del rotor (2)
Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200601673.
Solicitante: GAMESA INNOVATION & TECHNOLOGY, S.L.
Nacionalidad solicitante: España.
Provincia: VIZCAYA.
Inventor/es: KILIAN,ALLAN, CHRISTENSEN,M0GENS, GRIJALBA FERNANDEZ,DAVID.
Fecha de Solicitud: 21 de Junio de 2006.
Fecha de Publicación: .
Fecha de Concesión: 2 de Febrero de 2011.
Clasificación Internacional de Patentes:
- F03D7/02D
Clasificación PCT:
- F03D7/02 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F03 MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO, DE RESORTES, O DE PESOS; PRODUCCION DE ENERGIA MECANICA O DE EMPUJE PROPULSIVO O POR REACCION, NO PREVISTA EN OTRO LUGAR. › F03D MOTORES DE VIENTO. › F03D 7/00 Control de los motores de viento (alimentación o distribución de energía eléctrica H02J, p. ej. disposiciones para ajustar, eliminar o compensar la potencia reactiva en las redes H02J 3/18; control de generadores eléctricos H02P, p. ej. disposiciones para el control de generadores eléctricos con el propósito de obtener las características deseadas en la salida H02P 9/00). › teniendo los motores de viento el eje de rotación dispuesto sustancialmente paralelo al flujo de aire que entra al rotor.
Fragmento de la descripción:
Unión rotativa para aerogeneradores.
Campo de la invención
La invención se refiere a una unión rotativa del tipo de las usadas en aerogeneradores con control de paso de pala hidráulico o eléctrico. Estas uniones permiten bombear un fluido, transmitir señales y suministro eléctrico desde la góndola o nacelle, al rotor, que está girando.
Antecedentes de la invención
Son conocidas en el estado de la técnica distintas disposiciones para bombear un fluido desde la góndola o nacelle al rotor.
EP1105645B1 muestra un método y un mecanismo para ajustar/controlar el paso de al menos una pala de un aerogenerador respecto a una dirección de viento paralela a un eje longitudinal principal del aerogenerador. No obstante, esta patente se refiere a un mecanismo para orientar una pala que rota en torno a su eje longitudinal, cuando los medios de activación del mecanismo se encuentran tanto en la parte posterior del eje longitudinal principal como en la parte anterior de este.
El resto de soluciones para enviar aceite hidráulico o suministro eléctrico para variar el paso de las palas, disponen de una junta rotativa en el interior de la nacelle, bien detrás de la multiplicadora, bien detrás del generador. Con esta disposición las mangueras y cables forzosamente han de girar y por tanto están sujetas a un desgaste no deseado debido a la mencionada rotación.
Descripción de la invención
La presente invención propone un aparato que soluciona los problemas presentes en el estado de la técnica señalados anteriormente, al situar la unión rotativa que puede comprender una unión rotativa hidráulica y una unión rotativa eléctrica bien dentro del rotor, bien en el interior del eje principal. Con esta disposición, las mangueras/cables a través del tren motriz no giran, y por tanto no están sujetas a un desgaste no deseado causado por una rotación.
De acuerdo con un primer aspecto, la invención describe a una unión rotativa para aerogeneradores que comprenden:
una góndola;
un rotor;
un sistema de transferencia de energía.
La unión rotativa permite transmitir energía entre conductos estáticos como tuberías/cableados en la góndola y conductos rotativos como tuberías/cableados en el rotor y la mencionada unión rotativa comprende:
un eje fijado a la góndola, interno y sustancialmente paralelo al rotor, que tiene medios de conducción de energía que se extienden desde un primer extremo orientado hacia la góndola, hasta un segundo extremo opuesto al primer extremo y orientado hacia el rotor y
una unión rotativa de transferencia de energía conectada al segundo extremo.
El sistema de transferencia de energía puede comprender un sistema hidráulico para transferir un fluido bombeado desde tuberías estáticas en la góndola a tuberías rotativas en el rotor de forma que la unión rotativa comprende una unión rotativa hidráulica.
El sistema de transferencia de energía puede además comprender un primer sistema eléctrico para transportar un suministro de energía eléctrica desde primeros cables estáticos en la góndola a primeros cables rotativos en el rotor de forma que la unión rotativa comprende una unión rotativa eléctrica.
El sistema de transferencia de energía también puede comprender un segundo sistema eléctrico para transmitir una señal eléctrica desde segundos cables rotativos en el rotor a segundos cables estáticos en la góndola de forma que la unión rotativa comprende una unión rotativa eléctrica.
En la unión rotativa de la invención:
el eje puede comprender:
una primera entrada de alimentación de fluido y una primera salida de retorno de fluido en el primer extremo;
una primera salida de alimentación de fluido y una primera entrada de retorno de fluido en el segundo extremo;
la unión rotativa hidráulica puede comprender:
una primera carcasa conectada al rotor para que la primera carcasa gire a velocidad de rotor;
una segunda entrada de alimentación de fluido conectada a la primera salida de alimentación de fluido;
una segunda salida de retorno de fluido conectada a la primera entrada de retorno de fluido;
una segunda salida de alimentación de fluido en la primera carcasa conectada a una tercera entrada de alimentación de fluido situada en el rotor;
una segunda entrada de retorno de fluido en la primera carcasa conectada a una tercera salida de retorno de fluido situada en el rotor.
Adicionalmente, en la unión rotativa de la invención:
el eje puede además comprender medios internos de conducción eléctrica que se extienden desde:
el primer extremo que tiene una primera conexión eléctrica a;
el segundo extremo que tiene una segunda conexión eléctrica;
una unión rotativa eléctrica puede estar situada a continuación de la unión rotativa hidráulica, conectada al segundo extremo y tener:
una segunda carcasa conectada a una fijación seleccionada entre el rotor, la primera carcasa y combinaciones de los mismos, para que la segunda carcasa gire a la velocidad de rotor;
una primera caja de conexiones conectada a la segunda conexión eléctrica;
al menos una segunda caja de conexiones o anillos rozantes en la segunda carcasa conectada a una tercera conexión eléctrica situada en el rotor.
La unión rotativa de la invención también puede estar instalada en un aerogenerador que comprende una multiplicadora que tiene un eje de entrada acoplado al rotor y un eje de salida. Asimismo, la unión rotativa puede estar instalada en un aerogenerador que además comprende un generador acoplado al eje de salida.
Por otro lado, el eje de la unión rotativa puede comprender:
un primer tramo entre el segundo extremo y la multiplicadora, siendo dicho primer tramo desmontable de;
un segundo tramo entre la multiplicadora y la unión rotativa hidráulica.
Alternativamente, el eje puede comprender,
un primer tramo entre el segundo extremo y la multiplicadora, siendo dicho primer tramo desmontable de;
un segundo tramo entre la multiplicadora y un adaptador;
un tercer tramo entre el adaptador y la unión rotativa hidráulica;
siendo el segundo tramo, el tercer tramo y el adaptador desmontables unos de otros.
Asimismo, el primer tramo puede ser un eje donde una pluralidad de componentes del generador rotan, así como el segundo tramo puede ser un eje donde una pluralidad de componentes de la multiplicadora rotan.
En la unión rotativa, la segunda salida de alimentación del fluido puede ser perpendicular a la dirección del eje del rotor. Análogamente, la segunda entrada de retorno del fluido puede ser perpendicular a la dirección del rotor.
En la unión rotativa de la invención:
el generador puede estar fijado a la góndola en un alojamiento;
la unión rotativa puede además comprender un acoplamiento hueco entre la multiplicadora y el generador.
Alternativamente, el generador puede estar fijado a la multiplicadora.
Alternativamente, el acoplamiento puede estar situado detrás del generador.
Adicionalmente, el segundo extremo puede estar fijado al alojamiento del generador.
La unión rotativa puede comprender un eje principal hueco conectado entre el rotor y la multiplicadora para que el eje principal hueco y una parte de la multiplicadora giren a una velocidad de rotor determinada por el rotor.
Opcionalmente, el eje puede ser sustancialmente concéntrico con el eje principal hueco.
La unión rotativa hidráulica puede estar localizada bien dentro del eje principal hueco o bien dentro del rotor.
La unión rotativa eléctrica puede estar localizada bien dentro del eje principal hueco o bien dentro del rotor.
El sistema hidráulico puede ser un control de ángulo de paso de pala.
Breve descripción de los dibujos
A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta.
La Figura 1 es una vista en conjunto de los componentes de la invención.
La Figura 2 es una...
Reivindicaciones:
1. Una unión rotativa para aerogeneradores que comprenden:
una góndola (1);
un rotor (2);
un sistema de transferencia de energía;
para transmitir energía entre tuberías/cableados estáticos en la góndola (1) y tuberías/cableados rotativos en el rotor (2);
caracterizada porque la unión rotativa comprende:
un eje (5) fijado a la góndola (1), interno y sustancialmente paralelo al rotor (2), que tiene medios de conducción de energía que se extienden desde un primer extremo orientado hacia la góndola (1), hasta un segundo extremo opuesto al primer extremo y orientado hacia el rotor (2) y
una unión rotativa de transferencia de energía (6, 10) conectada al segundo extremo.
2. La unión rotativa de la reivindicación 1 caracterizada porque el sistema de transferencia de energía comprende un sistema hidráulico para transferir un fluido bombeado desde tuberías estáticas en la góndola (1) a tuberías rotativas en el rotor (2) de forma que la unión rotativa comprende una unión rotativa hidráulica (6).
3. La unión rotativa de cualquiera de las reivindicaciones 1-2 caracterizada porque el sistema de transferencia de energía además comprende un primer sistema eléctrico para transportar un suministro de energía eléctrica desde primeros cables estáticos en la góndola (1) a primeros cables rotativos en el rotor (2) de forma que la unión rotativa comprende una unión rotativa eléctrica (10).
4. La unión rotativa de la reivindicación 3 caracterizada porque el sistema de transferencia de energía además comprende un segundo sistema eléctrico para transmitir una señal eléctrica desde segundos cables rotativos en el rotor (2) a segundos cables estáticos en la góndola (1) de forma que la unión rotativa comprende una unión rotativa eléctrica (10).
5. La unión rotativa de cualquiera de las reivindicaciones 2-4 caracterizada porque:
el eje (5) comprende:
una primera entrada de alimentación de fluido (511) y una primera salida de retorno de fluido (500) en el primer extremo;
una primera salida de alimentación de fluido (510) y una primera entrada de retorno de fluido (501) en el segundo extremo;
la unión rotativa hidráulica (6) comprende:
una primera carcasa (60) conectada al rotor (2) para que la primera carcasa (60) gire a velocidad de rotor (2);
una segunda entrada de alimentación de fluido (611) conectada a la primera salida de alimentación de fluido (510);
una segunda salida de retorno de fluido (600) conectada a la primera entrada de retorno de fluido (501);
una segunda salida de alimentación de fluido (610) en la primera carcasa (60) conectada a una tercera entrada de alimentación de fluido (211) situada en el rotor (2);
una segunda entrada de retorno de fluido (601) en la primera carcasa (60) conectada a una tercera salida de retorno de fluido (200) situada en el rotor (2).
6. La unión rotativa de la reivindicación 5 caracterizada porque la segunda salida de alimentación del fluido (610) es perpendicular a la dirección del rotor (2).
7. La unión rotativa de cualquiera de las reivindicaciones 5-6 caracterizada porque la segunda entrada de retorno del fluido (601) es perpendicular a la dirección del rotor (2).
8. La unión rotativa de cualquiera de las reivindicaciones 3-7 caracterizada porque:
el eje (5) además comprende medios internos de conducción eléctrica que se extienden desde:
el primer extremo que tiene una primera conexión eléctrica (51) a;
el segundo extremo que tiene una segunda conexión eléctrica (52);
una unión rotativa eléctrica (10) está situada a continuación de la unión rotativa hidráulica (6), conectada al segundo extremo y que tiene:
una segunda carcasa conectada a una fijación seleccionada entre el rotor (2), la primera carcasa y combinaciones de los mismos, para que la segunda carcasa gire a la velocidad de rotor (2);
una primera caja de conexiones (101) conectada a la segunda conexión eléctrica (52);
al menos una segunda caja de conexiones (102) en la segunda carcasa conectada a una tercera conexión eléctrica (23) situada en el rotor (2).
9. La unión rotativa de cualquiera de las reivindicaciones 1-8 caracterizada porque el aerogenerador además comprende:
una multiplicadora (3) que tiene un eje de entrada acoplado al rotor (2) y un eje de salida.
10. La unión rotativa de la reivindicación 9 caracterizada porque el aerogenerador además comprende:
un generador (7) acoplado al eje de salida.
11. La unión rotativa de cualquiera de las reivindicaciones 9-10 caracterizada porque el eje (5) comprende:
un primer tramo entre el primer extremo y la multiplicadora (3), siendo dicho primer tramo desmontable de;
un segundo tramo entre la multiplicadora (3) y la unión rotativa hidráulica (6).
12. La unión rotativa de cualquiera de las reivindicaciones 9-10 caracterizada porque el eje (5) comprende:
un primer tramo entre el primer extremo y la multiplicadora (3), siendo dicho primer tramo desmontable de;
un segundo tramo entre la multiplicadora (3) y un adaptador (9);
un tercer tramo entre el adaptador (9) y la unión rotativa hidráulica (6);
siendo el segundo tramo, el tercer tramo y el adaptador (9) desmontables unos de otros.
13. La unión rotativa de cualquiera de las reivindicaciones 11-12 caracterizada porque:
el primer tramo es un eje donde una pluralidad de componentes del generador (7) rotan;
el segundo tramo es un eje donde una pluralidad de componentes de la multiplicadora (3) rotan.
14. La unión rotativa de cualquiera de las reivindicaciones 10-13 caracterizada porque:
el generador (7) está fijado a la góndola (1) en un alojamiento;
la unión rotativa además comprende un acoplamiento hueco (8) entre la multiplicadora (3) y el generador (7).
15. La unión rotativa de cualquiera de las reivindicaciones 10-13 caracterizada porque el generador (7) está fijado a la multiplicadora (3).
16. La unión rotativa de cualquiera de las reivindicaciones 10-15 caracterizada porque el primer extremo está fijado al alojamiento del generador (7).
17. La unión rotativa de cualquiera de las reivindicaciones 9-16 caracterizada porque comprende un eje principal hueco (4) conectado entre el rotor (2) y la multiplicadora (3) para que el eje principal hueco (4) y una parte de la multiplicadora giren a una velocidad de rotor determinada por el rotor (2).
18. La unión rotativa de la reivindicación 17 caracterizada porque el eje (5) es sustancialmente concéntrico con el eje principal hueco (4).
19. La unión rotativa de cualquiera de las reivindicaciones 17-18 caracterizada porque la unión rotativa hidráulica (6) está localizada en una posición seleccionada entre dentro del eje principal hueco (4) y dentro del rotor (2).
20. La unión rotativa de la reivindicación 17 caracterizada porque la unión rotativa eléctrica (10) está localizada en una posición seleccionada entre dentro del eje principal hueco (4) y dentro del rotor (2).
21. La unión rotativa de cualquiera de las reivindicaciones 2-20 caracterizada porque el sistema hidráulico es un control de ángulo de paso de pala.
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