Transmisión de accionamiento entre el eje motriz y el generador eléctrico de un aerogenerador,

formada por un acoplamiento (8), que constituye un limitador de par neumático, entre el eje (5) de accionamiento y el rotor del generador eléctrico, mediante unos elementos anulares (9 y 10) unidos respecto de una parte estructural (11) incorporada sobre el eje (5) y provistos con coronas anulares (12) de material de fricción que apoyan contra una estructura independiente (13) que va unida al rotor del generador eléctrico, determinando uno (9) de los elementos anulares un alojamiento neumático (14) en el que va un anillo (16) a modo de émbolo que empuja a la correspondiente corona (12) de material de fricción.

Transmisión de accionamiento entre el eje motriz y el generador eléctrico de un aerogenerador.

Sector de la técnica

La presente invención está relacionada con los aerogeneradores que comprenden un generador eléctrico cuyo rotor es accionado por un eje que va asociado a un rotor de palas captador de la acción del viento, proponiendo una transmisión del accionamiento entre el eje motriz y el generador eléctrico, con unas características que permiten optimizar dicho accionamiento.

Estado de la técnica

Los aerogeneradores de producción eléctrica constan de un rotor de palas captador de la acción del viento, el cual actúa por medio de un eje el giro entre el rotor y el estator de un generador eléctrico.

La potencia eléctrica que se consigue con dicha disposición, depende de las características del generador utilizado y de las revoluciones del accionamiento del mismo, habiéndose desarrollado soluciones multiplicadoras de la transmisión del accionamiento giratorio para conseguir potencias elevadas, así como soluciones de utilización de generadores múltiples actuados por uno o dos rotores eólicos de palas, pero las realizaciones conocidas en estos sentidos resultan muy complicadas y costosas.

Por otro lado, en el funcionamiento de los aerogeneradores son susceptibles de producirse circunstancias anormales relacionadas con el accionamiento giratorio del generador eléctrico, que pueden ocasionar problemas graves, como el bloqueo por cortocircuito entre el rotor y el estator del generador, o una velocidad excesiva del giro de accionamiento, por viento demasiado fuerte.

Para evitar las consecuencias de averías, deterioros y riesgos de accidentes, a las que pueden dar lugar dichas anomalías, en relación con el montaje de la parte giratoria se dispone un limitador de par, aplicándose convencionalmente para tal fin limitadores de par electrónicos, los cuales son también de un coste muy elevado.

Objeto de la invención

De acuerdo con la invención se propone una transmisión entre el eje motriz y el generador eléctrico de los aerogeneradores, con unas características que hacen muy sencilla la realización constructiva, consiguiendo a la vez una ventajosa efectividad funcio- nal.

Según la invención, entre el eje de accionamiento acoplado al rotor eólico de palas y el rotor del generador eléctrico del aerogenerador de aplicación, se dispone un acoplamiento que incluye un limitador de par constituido por un dispositivo neumático.

Dicho dispositivo limitador de par, consta de unos elementos anulares que van fijados de manera contrapuesta en unión solidaria sobre una parte estructural incorporada sobre el eje del aerogenerador y que disponen de unas coronas de material de fricción apoyadas contra la estructura portadora del rotor del generador eléctrico, determinando uno de dichos elementos anulares un alojamiento provisto con una entrada de conexión neumática, en el cual se incluye un anillo a modo de émbolo que por la acción neumática empuja a la corona de material de fricción de ese lado contra la estructura portadora del rotor del generador.

Se obtiene así una disposición en la que la parte estructural incorporada sobre el eje de accionamiento y la estructura portadora del rotor del generador quedan unidas mediante un acoplamiento a modo de un freno de disco neumático, de forma que, para unos valores determinados del par de arrastre entre dichas partes el acoplamiento, hace de unión solidaria que determina el arrastre giratorio del rotor del generador por el giro del eje de accionamiento, pero para valores del par de arrastre por fuera del margen previsto, el acoplamiento permite un deslizamiento de giro relativo entre las parte unidas; de modo que en condiciones normales la transmisión del giro es efectiva, pero en circunstancias anómalas el acoplamiento permite una independencia giratoria de las partes.

Entre el eje de accionamiento y el rotor del generador se establece además una transmisión multiplicadora que permite conferir al rotor del generador la velocidad necesaria con una velocidad giratoria del eje de accionamiento proporcionada por el rotor eólico del aerogenerador.

Según una realización, dicha transmisión multiplicadora se determina mediante una sucesión de etapas de engranes intermedias entre una corona dentada asociada al eje de accionamiento y otra corona dentada asociada a la estructura portadora del rotor del generador.

Según otra realización, la transmisión multiplicadora se determina mediante un acoplamiento directo entre el eje de accionamiento y el rotor del generador, y un acoplamiento de inversión giratoria entre dicho eje de accionamiento y el estator del generador, disponiéndose en este caso dicho estator del generador en montaje giratorio respecto del eje de accionamiento, con lo cual mediante el giro de dicho eje de accionamiento se produce un accionamiento giratorio del rotor y del estator del generador, en sentidos contrarios, de modo que las velocidades de ambos giros se suman, dando como resultado la velocidad de accionamiento que afecta al generador.

Con todo ello, la transmisión de accionamiento preconizada resulta de unas características ciertamente ventajosas, adquiriendo vida propia y carácter preferente para la función de aplicación en los aerogeneradores a la que se halla destinada.

Descripción de las figuras

La figura 1 muestra una vista lateral del cuerpo de un aerogenerador del tipo en el que es aplicable el objeto de la invención.

La figura 2 es una vista seccionada del cuerpo del aerogenerador, con una realización de transmisión multiplicadora entre el eje de accionamiento y el rotor del generador eléctrico.

La figura 3 es un detalle ampliado de la zona III indicada en la figura anterior.

La figura 4 es una perspectiva del conjunto componente de la transmisión multiplicadora de las figuras 2 y 3, sin la tapa de cubrimiento.

La figura 5 es una vista seccionada del cuerpo del aerogenerador con una realización de transmisión en giros contrarios del rotor y del estator del generador eléctrico.

La figura 6 es un detalle ampliado de la zona VI indicada en la figura anterior.

La figura 7 es una vista frontal de la transmisión del accionamiento de giro del estator del generador, según la realización de las figuras 5 y 6.

La figura 8 es una vista seccionada del cuerpo del aerogenerador con acoplamiento limitador de par de giro entre el eje de accionamiento y el rotor del generador eléctrico, sin transmisión multiplicadora.

Descripción detallada de la invención

El objeto de la invención se refiere a una transmisión para el accionamiento funcional del generador eléctrico de un aerogenerador mediante el eje asociado al rotor de palas captador de la acción del viento, con unas características de dicha transmisión que la hacen ventajosa para la realización y funcionamiento del aerogenerador.

Los aerogeneradores de tipo convencional comprenden un rotor (1) provisto con palas (2) para captar la acción del viento como fuerza motriz de impulsión giratoria para actuar el accionamiento de un generador eléctrico que se aloja en el interior de un cuerpo (3) dispuesto sobre el extremo de una columna portante (4).

El accionamiento del generador eléctrico se actúa por medio de un eje (5) asociado al rotor eólico (1), de modo que sobre dicho eje (5) se establece en montaje el rotor (6) del generador eléctrico, para el movimiento de dicho rotor (6) en giro relativo respecto del estator (7) que junto con él componen el generador eléctrico.

De acuerdo con la invención, el montaje del rotor (6) del generador, respecto el eje (5) de accionamiento, se establece con un acoplamiento (8) formado por unos elementos anulares (9 y 10), los cuales van fijados de manera contrapuesta sobre una parte estructural (11) incorporada sobre el eje (5), poseyendo dichos elementos anulares (9 y 10) unas coronas (12) de material de fricción que apoyan contra una estructura independiente (13) portadora del rotor (6) del generador.

Uno (9) de los elementos anulares componentes del mencionado acoplamiento (8) determina un alojamiento (14) provisto con una entrada (15) de conexión neumática, yendo en dicho alojamiento (14) un anillo (16) que actúa a modo de émbolo, de forma que por la acción neumática que se suministra por la entrada (15) dicho anillo (16) empuja a la correspondiente...

1. Transmisión de accionamiento entre el eje motriz y el generador eléctrico de un aerogenerador, del tipo que comprende un eje (5), por medio del cual se transmite la acción giratoria de un rotor eólico (1) que es movido por el viento, a un generador de producción eléctrica compuesto por un rotor (6) y un estator (7) giratorios relativamente entre sí, caracterizada porque entre el eje (5) de accionamiento y el rotor (6) del generador eléctrico se incluye un acoplamiento (8) que constituye un limitador de par neumático, comprendiendo unos elementos anulares (9 y 10) que van fijados en contraposición respecto de una parte estructural (11) incorporada sobre el eje de accionamiento (5) y que poseen unas coronas (12) de material de fricción en apoyo contra una estructura independiente (13) portadora del rotor (6) del generador eléctrico, poseyendo uno (9) de los elementos anulares un alojamiento (14) provisto con una entrada (15) de conexión neumática, en el cual se incluye un anillo (16) que actúa a modo de émbolo empujando a la correspondiente corona (12) de material de fricción contra la estructura (13) portadora del rotor (6) del generador eléctrico; y porque entre el eje (5) de accionamiento y el generador eléctrico se establece una transmisión multiplicadora que proporciona el giro relativo necesario entre el rotor (6) y el estator (7) del generador eléctrico.

2. Transmisión de accionamiento entre el eje motriz y el generador eléctrico de un aerogenerador, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizada porque la transmisión multiplicadora entre el eje (5) y el generador eléctrico se establece mediante una sucesión de engranajes (17) incluidos entre una corona dentada (18) asociada al eje (5) y una corona dentada (19) asociada a la estructura (13) portadora del rotor (6) del generador eléctrico.

3. Transmisión de accionamiento entre el eje motriz y el generador eléctrico de un aerogenerador, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizada porque la transmisión multiplicadora entre el eje (5) y el generador eléctrico se establece mediante una relación directa de arrastre giratorio entre el eje (5) y el rotor (6) del generador, y una relación (20) de inversión de giro entre el mismo eje (5) y el estator (7) del generador, yendo dicho estator (7) del generador en un montaje con libertad giratoria respecto del cuerpo (1) del aerogenerador.

4. Transmisión de accionamiento entre el eje motriz y el generador eléctrico de un aerogenerador, de acuerdo con la tercera reivindicación, caracterizada parque la relación (20) de inversión de giro consta de una estructura (21) fija, respecto de la cual van relacionadas de manera giratoria, mediante rodamientos (23), una corona (24) asociada al eje (5) y una corona (25) asociada a una estructura (26) portadora del estator (7) del generador eléctrico, entre las cuales coronas (24 y 25) se incluyen unos piñones (27) que transmiten el giro con inversión del movimiento entre el eje (5) y la estructura (26) portadora del estator (7) del generador.