Aerogenerador con vías internas de acceso mejoradas que comprende una torre (11),

una estructura de soporte (13) montada sobre la torre (11), un tren de potencia accionado directamente incluyendo un generador (41) situado delante del rotor eólico (15) que está soportado por un eje principal (29) no giratorio hueco unido a la estructura de soporte (13) por medio de al menos un cojinete, estando el rotor del generador (45) rígidamente unido al buje del rotor (17) y el estator del generador (43) rígidamente unido al eje principal (29), en el que el buje del rotor (17) tiene al menos un orificio (55) en la parte frontal del buje del rotor (18) permitiendo el acceso desde el buje del rotor (17) al generador (41), al menos un orificio (57) en la parte trasera del buje del rotor (19) y/o al menos un orificio (59) en el eje principal (29) permitiendo el acceso al buje del rotor (17).

Aerogenerador con vías internas de acceso mejoradas.

Campo de la invención

Esta invención se refiere a un aerogenerador y, en particular, a un aerogenerador con un tren de potencia accionado directamente.

Antecedentes

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 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 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 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 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 A1 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 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 A1 en la que el eje hueco está soportado por medio de un único cojinete que asimismo transmite momentos al miembro 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 B3 describe otra configuración en la que el generador 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 mantenimiento. No se conoce sin embargo ninguna implementación comercial porque esta configuración tiene varios problemas.

Uno de ellos se refiere a las vías de acceso al generador.

Conseguir que el eje principal tenga un diámetro pequeño es muy beneficioso ya que implica la minimización de las dimensiones de los cojinetes principales y del buje del rotor lo que reduce los costes. El eje principal puede incluso ser cónico, reduciendo el diámetro hacia el generador (hacia la parte frontal del aerogenerador). Ahora bien, un eje principal de dimensiones reducidas puede limitar las vías de acceso al buje del rotor y al generador.

Otra manera de acceder al generador es hacerlo por fuera del buje del rotor y por fuera de la cubierta. Ahora bien esta vía de acceso es mucho más problemática ya que el camino discurre al aire libre.

Esta invención está orientada a la solución de ese problema.

Sumario de la invención

Es un objeto de la presente invención proporcionar un aerogenerador con el generador situado delante del rotor eólico minimizando el tamaño del eje princi- pal.

Es otro objeto de la presente invención proporcionar un aerogenerador con el generador situado delante del rotor eólico que permita al personal de servicio un fácil acceso al 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 hueco unido 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 el buje del rotor tiene al menor un orificio en la parte frontal del buje del rotor permitiendo el acceso desde el buje del rotor al generador, al menos un orificio en la parte trasera del buje del rotor y/o al menos un orificio en el eje principal permitiendo el acceso al buje del rotor.

En una realización preferente para un aerogenerador con tres palas, el buje del rotor tiene tres orificios en la parte frontal y en la parte trasera del buje del rotor situados entre los tres cojines de las palas. Se consigue con ello un aerogenerador con el generador situado delante del rotor eólico con una vía de acceso al generador a través del buje del rotor que permite la minimización del tamaño del eje principal, ya que no se usa como camino de acceso al generador.

En otra realización preferente para un aerogenerador con tres palas, el buje del rotor tiene tres orificios en la parte frontal y el eje principal tiene al menos un orificio. Se consigue con ello un aerogenerador con el generador situado delante del rotor eólico con una vía de acceso al generador con un primer tramo a través del eje principal y un segundo tramo a través del buje del rotor.

En otra realización preferente para un aerogenerador con tres palas, el buje del rotor comprende una brida que se extiende desde la zona intermedia entre los cojinetes de las palas y cubre los tres orificios en la parte frontal del buje del rotor. Se consigue con ello un aerogenerador con el generador situado delante del rotor eólico con una vía de acceso al generador fácil y protegida desde el buje del rotor.

En otra realización preferente para un aerogenerador con tres palas, el buje del rotor comprende una brida que se extiende desde el extremo frontal del buje del rotor y que tiene tres orificios alineados con los tres orificios de la parte frontal del buje del rotor. Se consigue con ello un aerogenerador con el generador situado delante del rotor eólico con una vía de acceso al generador fácil y protegida desde el buje del rotor.

En otra realización preferente para un aerogenerador el eje principal tiene una configuración cónica hacia el generador. Se consigue con ello un aerogenerador con el generador situado delante del rotor eólico con un eje principal optimizado.

Otras características y ventajas de la presente invención se desprenderán de la siguiente descripción detallada de una realización ilustrativa y no limitativa de su objeto en relación con la figura que se acompaña.

Breve descripción de las figuras

La Figura 1 es una vista esquemática en sección transversal de un aerogenerador con el generador delante del rotor eólico.

Las Figura 2, 3 y 4 son tres vistas esquemáticas en perspectiva de una primera realización del buje del rotor de un aerogenerador según la presente invención.

La Figura 5 es una vista esquemática en perspectiva de una segunda realización del buje del rotor de un aerogenerador según la presente invención.

Descripción detallada de las realizaciones preferentes

La presente invención se refiere a un aerogenerador con el generador situado delante (aguas arriba) del buje del rotor, comprendiendo, como se muestra en la Figura 1, una torre 11 soportando medios ubicados en el interior de una góndola 9 para convertir la energía rotacional del rotor eólico 15 en energía eléctrica por medio del generador 41. El rotor eólico 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:

- el rotor eólico (15), comprendiendo un buje de rotor (17) y al menos una pala, está soportado por medio de al menos un cojinete sobre un eje principal no giratorio (29) que está unido a la estructura de soporte (13);

- 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 dicho buje del rotor (17) tiene al menos un orificio (55) en la parte frontal del buje del rotor (18) permitiendo el acceso desde el buje del rotor (17) al generador (41), al menos un orificio en la parte trasera del buje del rotor (19) y/o al menos un orificio (59) en el eje principal (29), que es un eje hueco, permitiendo el acceso al buje del rotor (17).

2. Aerogenerador según la reivindicación 1, caracterizado porque el rotor eólico (15) comprende tres palas y el buje del rotor (17) tiene tres orificios (55, 55', 55''; 57, 57', 57'') en la parte frontal (18) y en la parte trasera (19) del buje del rotor situados entre los tres cojines de las palas (61, 61', 61'').

3. Aerogenerador según la reivindicación 1, caracterizado porque el rotor eólico (15) comprende tres palas y el buje del rotor (17) tiene tres orificios (55, 55', 55'') en la parte frontal del buje del rotor (18) situados entre los tres cojines de las palas (61, 61', 61'') y porque el eje principal (29) tiene al menos un orificio (59).

4. Aerogenerador según cualquiera de las reivindicaciones 2-3, caracterizado porque el buje de rotor (17) comprende una brida (51) que se extiende desde la zona intermedia entre los cojinetes de las palas (61, 61', 61'').