La presente invención describe un módulo de placa de cubierta de imanes para colocar y proteger imanes permanentes individualmente sobre una horquilla de rotor para generadores eólicos de turbina.

Dicho módulo de imanes comprende una placa de cubierta de imanes hecha de un material magnético blando para cubrir dichos imanes permanentes individualmente, una placa no magnética está permanentemente fijada a dicha placa de cubierta de imanes, dicha placa no magnética comprende medios para fijar dicho módulo de placa de cubierta de imanes a una superficie externa de dicha horquilla de rotor, siendo dichos medios de fijación amovibles para permitir el montaje y el desmontaje de dicho módulo de placa de cubierta individualmente. Además, un extensor magnético configurado para guiar el flujo magnético y evitar el escape de flujo está dispuesto sobre una superficie interna de la horquilla del rotor. Procedimientos relacionados de montaje, desmontaje y reparación de imanes permanentes también se describen.

Módulo de placa de cubierta de imanes para generadores, disposición, procedimiento de montaje y desmontaje del mismo.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a conjuntos o disposiciones de imanes y a procedimientos de montaje o desmontaje para generadores en turbinas eólicas, especialmente imanes permanentes (2) montados sobre una superficie de horquilla (6).

Antecedentes de la invención

Las turbinas eólicas convierten la energía cinética del viento en energía mecánica que se convierte posteriormente en electricidad. Los tamaños siempre en aumento de los niveles de energía de salida necesarios resultan en un tamaño aumentado de los componentes de las turbinas eólicas, que finalmente hacen que se requieran procedimientos de fabricación complicados y costosos. Son necesarios sistemas robustos. Además, las horquillas (6) del rotor de las turbinas eólicas deben rotar a una velocidad siempre en aumento. Esto resulta necesariamente en fuerzas centrífugas aumentadas para dichos imanes permanentes y la necesidad de anclaje, fijación y retención de los imanes firmemente sobre dicha horquilla (6).

Los procedimientos convencionales de montaje o desmontaje de imanes se basan en el montaje de las unidades magnéticamente directamente sobre las horquillas (6) del rotor o estatores. Los soportes de las horquillas (6) del rotor y el imán del estator son generalmente de sección transversal circular o curvada. El montaje de los imanes permanentes individuales sobre las superficies del eje curvado habitualmente requiere estaciones de trabajo dedicadas, e intrínsicamente consume tiempo. Esto resulta en una baja eficiencia en términos de tiempo y capacidad de montaje. Además, la fijación de dichos imanes sobre una superficie curvada, o concretamente una superficie que tiene una curvatura, también complica una fijación firme, permanente y estable.

La técnica anterior incluye la solicitud de patente japonesa publicada JP-2009-171736 que describe una placa de cubierta donde los imanes permanentes están insertados en posiciones regulares una superficie del rotor de un motor. Dicha placa de cubierta constituye una capa que cubre varios imanes al mismo tiempo.

El documento publicado DE102005048731 describe una horquilla laminada con salientes de retención alineados radialmente. Dichos salientes sujetan las porciones de extremo de los imanes permanentes.

Además, la patente US2006220483 describe capas y separadores flexibles que proporcionan tensión mecánica entre una disposición de imanes permanentes sobre un rotor.

La patente IT8467083 describe imanes permanentes que tienen orificios para pernos fijados y roscados sobre el rotor.

Además, las soluciones convencionales encontradas en la técnica anterior incluyen el uso de resinas de unión y otros materiales entre la superficie de la horquilla y el imán permanente.

Un objeto de la presente invención es proporcionar un conjunto de imán que proporciona una operación de fácil montaje y también un procedimiento de montaje y desmontaje para reparación y un procedimiento de reparación que sea rápido, barato y preciso.

Otro objeto es proporciona un conjunto modular donde los imanes permanentes se puedan reemplazar individualmente.

Otro objeto es proporcionar un procedimiento de reemplazo de imanes individuales que no requiera el desmontaje del eje del rotor o la horquilla del generador.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un procedimiento y una disposición que pueda aumentar la precisión o exactitud de los imanes montados. El posicionamiento regular de las unidades de imanes es importante para el posterior rendimiento eléctrico y electromagnético sobre los rotores y estatores. Así, se puede conseguir un tiempo de montaje reducido u optimizado y se puede disminuir el esfuerzo en mano de obra y costes.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un procedimiento y una disposición simples capaces de hacer estaciones de trabajo dedicadas redundantes y así también capaces de ahorrar capacidad de montaje.

Otro objeto es proporcionar una disposición que no perjudique o disminuya las propiedades de flujo magnético del circuito magnético, que guíe el flujo magnético a confinar en el circuito magnético o electromagnético deseado y así evitar fugas magnéticas.

Descripción de la invención

La presente invención soluciona por lo menos uno de los objetos o problemas de la técnica anterior. Los imanes permanentes (2) pueden ser de cualquier tipo, en particular los hechos de neodimio, samario o materiales terrestres raros. La presente invención describe un módulo de placa de cubierta de imanes (1, 4) para posicionar y proteger los imanes permanentes (2) individualmente sobre una horquilla del rotor (6) en un generador de turbina eólica, comprendiendo dicho módulo de placa de cubierta de los imanes (1, 4) una placa de cubierta de imanes (1) hecha de un material magnético blando configurada para cubrir dichos imanes permanentes (2) individualmente, en el que una placa no magnética (4) está fijada de manera permanente a dicha placa de cubierta de imanes (1), en el que dicha placa no magnética (4) comprende medios para fijar dicho módulo de placa de cubierta de los imanes (1, 4) a una superficie externa (9) de dicha horquilla del rotor, siendo dichos medios de fijación amovibles para permitir el montaje y el desmontaje de dicho módulo de placa de cubierta (1, 4) individualmente.

Particularmente ventajosa es una disposición para una horquilla del rotor (6) que utiliza dicho módulo de placa de cubierta de los imanes (1, 4). Muestra además un extensor magnético (3) configurado para guiar el flujo magnético del generador de la turbina eólica, en el que dicho extensor magnético (3) está fijado a una superficie interna (8) de la horquilla del rotor (6).

Otra realización tiene una disposición para la horquilla del rotor (6) en la que el extensor magnético (3) está fijado en la superficie interna (8) de la horquilla (6) simétricamente alrededor de un primer eje (A), en el que dicho primer eje (A) está definido por una dirección radial de la forma cilíndrica conjunta de la horquilla, atravesando dicha dirección radial la superficie de la horquilla (6) a través de unos primeros (7) y segundos (11) orificios seleccionados.

Otra realización tiene por lo menos dos extensores magnéticos (3) dispuestos simétricamente alrededor de un segundo eje (B), estando definido dicho segundo eje (B) por una dirección radial de la forma cilíndrica de la horquilla, atravesando dicha dirección radial la superficie de la horquilla (6) a través del centro de la anchura (W) de la cubierta del imán. Preferiblemente, se utilizan pernos que son capaces de introducirse a través de los primeros (7) o segundos (11) orificios de la horquilla (6) y se pueden fijar o enroscar sobre los mismos.

La disposición puede hacerse de varios módulos, a saber, por lo menos dos módulos de placa de cubierta de imanes (1, 4) colocados uno al lado del otro sobre la superficie de la horquilla del rotor (9). Dicha disposición puede parecerse así a un mosaico o a una superficie completamente cubierta con baldosas, concretamente el número de módulos de placa de cubierta de imanes (1, 4) colocados uno al lado del otro es tal que cubren toda la superficie externa (8) sobre la horquilla del rotor.

La presente invención también describe un procedimiento de montaje de imanes permanentes (2) individualmente sobre una horquilla del rotor (6) para un generador de turbina eólica que comprende las etapas de colocar un imán permanente individual (2) sobre una superficie externa (9) de una horquilla de rotor, colocar el módulo de placa de cubierta del imán permanente (1, 4) sobre dicho imán permanente (2), alinear unos segundos orificios (11) sobre la placa no magnética (4) con al menos dichos primeros orificios (7) de la horquilla del rotor (6), y fijar el módulo de placa de cubierta del imán permanente (1, 4) sobre la horquilla del rotor (6).

Otra realización también muestra la fijación de un extensor magnético (3) sobre la superficie interna (8) de dicha horquilla del rotor (6) para minimizar el escape de flujo cuando el rotor está en funcionamiento.

Además, la presente invención no está solamente limitada a un procedimiento de montaje. Realizaciones de la presente invención describen un procedimiento de desmontaje de módulos,...

1. Módulo de placa de cubierta de imanes (1, 4) para colocar y proteger imanes permanentes (2) individualmente sobre una horquilla de un rotor (6) en un generador de turbina eólicas, comprendiendo dicho módulo de placa de cubierta de imanes (1, 4):

- una placa de cubierta de imanes (1) hecha de un material magnético blando configurado para cubrir dichos imanes permanentes (2) individualmente;

caracterizado por

- una placa no magnética (4) permanentemente fijada a dicha placa de cubierta de imanes (1), en el que dicha placa no magnética (4) comprende medios para fijar dicho módulo de placa de cubierta de imanes (1, 4) en una superficie externa (9) de dicha horquilla del rotor;

- dichos medios de fijación son amovibles para permitir el montaje y el desmontaje de dicho módulo de placa de cubierta (1, 4) individualmente.

2. Disposición para una horquilla de rotor (6), que comprende:

- un módulo de placa de cubierta de imanes (1, 4) según la reivindicación 1;

- un extensor magnético (3) configurado para guiar el flujo magnético del generador de turbina eólica, en el que

- dicho extensor magnético (3) está fijado a una superficie interna (8) de la horquilla del rotor (6).

3. Disposición para una horquilla de rotor (6) según la reivindicación 2, en la que

- el extensor magnético (3) está fijado a la superficie interna (8) de la horquilla (6) de manera simétrica alrededor de un primer eje (A);

estando definido dicho primer eje (A) mediante una dirección radial de la forma cilíndrica conjunta de la horquilla, atravesando dicha dirección radial la superficie de la horquilla (6) a través de unos primeros (7) y segundos (11) orificios seleccionados.

4. Disposición para una horquilla de rotor (6) según la reivindicación 2 ó 3, en la que

- el extensor magnético (3) tiene una sección transversal que tiene una forma bidimensional de un polígono.

5. Disposición para una horquilla de rotor (6) según la reivindicación 4, en la que dicho polígono es substancialmente un triángulo truncado.

6. Disposición para una horquilla de rotor (6) según la reivindicación 2 ó 3,

que tiene por lo menos dos extensores magnéticos (3) dispuestos simétricamente alrededor de un segundo eje (B);

estando definido dicho segundo eje (B) mediante una dirección radial de la forma cilíndrica de la horquilla, atravesando dicha dirección radial la superficie de la horquilla (6) a través del centro de la anchura de la cubierta de imán (W).

7. Disposición para una horquilla de rotor (6) según la reivindicación 2 ó 3, en la que

- los medios de fijación de la placa no magnética (4) son unos segundos orificios (11) adaptados para corresponder con unos primeros orificios (7) de la horquilla del rotor.

8. Disposición para una horquilla de rotor (6) según la reivindicación 7, que comprende

- pernos capaces de introducirse en los primeros (7) o los segundos (11) orificios de la horquilla (6) y fijarse o enroscarse en los mismos.

9. Disposición para una horquilla de rotor (6) según la reivindicación 2 ó 3, que comprende

- por lo menos dos módulos de placa de cubierta (1, 4) situados uno al lado del otro sobre la superficie de la horquilla del rotor (9).

10. Disposición para una horquilla de rotor (6) según la reivindicación 9, que comprende

- una pluralidad de módulos de placa de cubierta de imanes (1, 4) situados uno al lado del otro de manera que cubren toda la superficie externa (8) sobre la horquilla del rotor.

11. Procedimiento para el montaje de imanes permanentes (2) individualmente sobre una horquilla de rotor (6) para un generador de turbina eólica, que comprende las etapas de:

- colocar individualmente por lo menos un imán permanente (2) sobre una superficie externa (9) de una horquilla de rotor;

- colocar individualmente por lo menos un módulo de placa de cubierta de imanes permanente (1, 4) sobre dichos imanes permanentes individuales (2);

- alinear unos segundos orificios (11) sobre la placa no magnética (4) con al menos dichos primeros orificios (7) de la horquilla del rotor (6);

- fijar el módulo de placa de cubierta de imanes permanente (1, 4) sobre la horquilla del rotor (6).

12. Procedimiento de montaje de imanes permanentes (2) individualmente según la reivindicación 11, que también comprende la etapa de:

- fijar individualmente por lo menos un extensor magnético (3) sobre la superficie interna (8) de dicha horquilla de rotor (6) para minimizar el escape de flujo cuando el rotor está en funcionamiento.

13. Procedimiento de desmontaje o reparación de imanes permanentes (2) individualmente sobre una horquilla de rotor (6) en un generador de turbina eólica, que comprende las etapas de:

- acceder a una sección de una superficie de la horquilla del rotor (9);

- separar individualmente por lo menos un módulo de placa de cubierta de imanes permanente (1, 4) según la reivindicación 1 de la superficie de la horquilla del rotor (6).

14. Procedimiento de desmontaje o reparación de imanes permanentes (2) individualmente según la reivindicación 13, que también comprende la etapa de:

- separar individualmente por lo menos un extensor magnético (3) sobre la superficie interna (8) de dicha horquilla del rotor.