UN DISPOSITIVO DE SUSTITUCIÓN DEL FRENO PARA UN AEROGENERADOR.

Un dispositivo de sustitución del freno para un aerogenerador.

El aerogenerador comprende: una primera disposición para impedir la rotación del buje del rotor (11) comprendiendo un pasador de bloqueo (21) y uno o más orificios cooperantes (23); medios aerodinámicos y/o eléctricos para detener el tren de potencia cerca de una posición angular apropiada para introducir dicho pasador de bloqueo (21) en uno de dichos orificios (23); una segunda disposición para mantener fijado el tren de potencia en dicha posición angular que comprende un dispositivo de fijación (41) y uno o más medios cooperantes (43), siendo esa segunda disposición capaz de fijar el tren de potencia en una posición angular apropiada para introducir dicho pasador de bloqueo (21) en uno de dichos orificios (23) desde la posición de detención alcanzada incluso si existe un desfase (A) de hasta 7 grados entre ambas posiciones.

sición de fijar el tren de potencia en una posición an-

Un dispositivo de sustitución del freno para un aerogenerador. Campo de la invención

La invención se refiere a un dispositivo de sustitución del freno para un aerogenerador y, más en particular, a un dispositivo de fijación que puede situar el rotor del aerogenerador en una posición apropiada para ser bloqueado por un dispositivo de bloqueo de rotor. Antecedentes

En los aerogeneradores son necesarios sistemas de bloqueo de rotor para asegurar que el rotor no rota cuando se llevan a cabo actividades de mantenimiento. El sistema de bloqueo forma parte normalmente de un sistema redundante que también incluye el freno.

El sistema de bloqueo comprende típicamente uno

o más pasadores (a menudo dos pasadores) que son empujados hacia orificios en el buje del rotor, en el eje principal o en una brida. Los pasadores están unidos a la parte inmóvil del aerogenerador y consiguientemente impiden la rotación del tren de potencia.

El bloqueo del rotor se lleva a cabo normalmente conduciendo lentamente al rotor a la posición de bloqueo variando el ángulo de paso de las palas o conduciendo el rotor con el generador o un dispositivo externo. Sin embargo puede haber distintas causas que impidan que el rotor se pare en la posición correcta tales como un cambio en la dirección del viento que hace que el motor se mueva unos mm ó el par de rotación irregular que aparece cuando se para un aerogenerador con un generador de imanes permanentes accionado directamente.

Consiguientemente en esas situaciones resulta casi imposible bloquear el rotor porque los pasadores de bloqueo y los orificios en el buje no están alineados incluso cuando se usa algún sistema de bloqueo que resuelve problemas de desalineación entre pasadores de bloqueo y orificios en el buje del rotor como los descritos en EP 1 291 521 A1 y WO 2008/059088.

Esta invención está orientada a la solución de ese inconveniente. Sumario de la invención

Es un objeto de la presente invención proporcionar una disposición de fijación para un aerogenerador que asegure una posición apropiada del tren de potencia del aerogenerador para el sistema de bloqueo del rotor para todos los tipos de aerogeneradores.

Es otro objeto de la presente invención proporcionar un dispositivo de sustitución del freno para aquellos tipos de aerogeneradores que en otro caso requerirían grandes dispositivos de freno.

Estos y otros objetos de la presente invención se consiguen con un aerogenerador que tiene una primera disposición para impedir la rotación del buje del rotor comprendiendo al menos un pasador de bloqueo montado en una parte inmóvil del aerogenerador y uno o más orificios cooperantes en una parte móvil del tren de potencia; que también tiene medios aerodinámicos y/o eléctricos para detener el tren de potencia cerca de una posición angular apropiada para introducir dicho pasador de bloqueo en uno de dichos orificios, que también tiene una segunda disposición para mantener fijado el tren de potencia en dicha posición angular que comprende un dispositivo de fijación montado en una parte inmóvil del aerogenerador y uno o más medios cooperantes en una parte móvil gular apropiada para introducir dicho pasador de bloqueo en uno de dichos orificios desde la posición de detención alcanzada después de haber usado dichos medios aerodinámicos y/o eléctricos incluso si existe un desfase de hasta 7 grados entre ambas posiciones.

En una realización preferente, la parte móvil del tren de potencia que comprende dichos orificios cooperantes y dichos medios cooperante es el buje del rotor y la parte inmóvil del aerogenerador en la que están montados dicho pasador de bloqueo y dicho dispositivo de fijación es la estructura de la góndola, dicho dispositivo de fijación incluye una rueda que es presionada verticalmente sobre el contorno externo del buje del rotor cuando se activa el dispositivo de fijación, y dichos medios cooperantes son muescas angulares en el buje del rotor a una de las cuales debe acoplarse dicha rueda en la operación de fijación. Se consigue con ello una disposición de fijación de instalación fácil.

En otra realización preferente, la relación entre la altura H de dicha muesca angular y el diámetro D de dicha rueda está comprendido en rango 1/20-1/2. Se consigue con ello una configuración de la disposición de fijación apropiada para actuar tanto como una disposición de posicionamiento ó como una disposición de freno.

En otra realización preferente, la primera disposición comprende un número N (preferiblemente doce para aerogeneradores de 3 palas) de orificios de distribuidos uniformemente en el buje del rotor en uno de los cuales debe introducirse dicho al menos un pasador de bloque; la segunda disposición comprende el mismo número N de muescas angulares distribuidas uniformemente en el buje del rotor, a una de las cuales debe quedar acoplado dicha rueda, y posicionadas entre dichos orificios; permitiendo la distancia angular entre dicho pasador de bloqueo y dicho dispositivo de fijación que puedan cooperar, respectivamente, con un orificio y una muesca angular. En el supuesto mencionado de N=12 se consigue con ello el número de orificios muescas angulares que permite posicionar cada pala individual verticalmente arriba ó abajo y horizontalmente a la izquierdaóala derecha.

En otra realización preferente, el dispositivo de fijación comprende una estructura pivotante soportada por una base unida a la estructura de la góndola que tiene en un extremo dicha rueda y un dispositivo de pistón (preferiblemente un dispositivo de pistón actuado hidráulicamente) en el extremo opuesto. Se consigue con ello un dispositivo de fijación simplificado.

En otra realización preferente el aerogenerador es un aerogenerador accionado directamente y su generador es un generador de imanes permanentes. Se consigue con ello un dispositivo de fijación particularmente apropiado para una configuración de aerogenerador en la que es particularmente difícil posicionar el tren de potencia en una posición predeterminada debido al par de rotación irregular que aparece cuando se detiene el aerogenerador.

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 parcial en perspectiva de un aerogenerador accionado directamente según la presente invención.

La Figura 2 es una vista ampliada del dispositivo de fijación según la presente invención.

Las Figuras 3a y 3b son esquemas ilustrativos del funcionamiento del dispositivo de fijación según la presente invención.

La Figura 4 es un esquema que muestra la rueda del dispositivo de fijación acoplada a una muesca angular del buje del rotor y que ilustra sus dimensiones relativas.

Las Figuras 5a y 5b son dos vistas parciales en perspectiva de un aerogenerador accionado directamente según la presente invención mostrando el dispositivo de fijación en una posición desactivada. Descripción detallada de las realizaciones preferentes

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 -directamenteoatravés de un dispositivo de multiplicación-un generador eléctrico.

Como en los sistemas de bloqueo del rotor conocidos, los componentes básicos de la disposición de bloqueo del rotor usada en la presente invención son pasadores de bloqueo 21 montados en la estructura de la góndola 13 (ó en otra parte no rotatoria del aerogenerador) y orificios conjugados 23 situados...

debe acoplarse dicha rueda (49) en la operación de

1. Aerogenerador comprendiendo: una torre, una estructura de góndola (13) montada sobre la torre, un tren de potencia que incluye un generador accionado por un rotor que comprende un buje de rotor (11) y al menos una pala; una primera disposición para impedir la rotación del buje del rotor (11) comprendiendo al menos un pasador de bloqueo (21) montado en una parte inmóvil del aerogenerador y uno o más orificios cooperantes (23) en el tren de potencia; medios aerodinámicos y/o eléctricos para detener el tren de potencia cerca de una posición angular apropiada para introducir dicho pasador de bloqueo (21) en uno de dichos orificios (23) , caracterizado porque:

- también comprende una segunda disposición para mantener fijado el tren de potencia en dicha posición angular que comprende un dispositivo de fijación

(41) montado en una parte inmóvil del aerogenerador y uno o más medios cooperantes en una parte móvil del tren de potencia;

- esa segunda disposición es capaz de fijar el tren de potencia en una posición angular apropiada para introducir dicho pasador de bloqueo (21) en uno de dichos orificios (23) desde la posición de detención alcanzada después de haber usado dichos medios aerodinámicos y/o eléctricos incluso si existe un desfase

(A) de hasta 7 grados entre ambas posiciones.

2. Aerogenerador según la reivindicación 1, caracterizado porque:

- la parte móvil del tren de potencia que comprende dichos orificios cooperantes (23) y dichos medios cooperantes es el buje del rotor (11) y la parte inmóvil del aerogenerador a la que están unidos dicho pasador de bloqueo (21) y dicho dispositivo de fijación (41) es la estructura de la góndola (13) ;

- dicho dispositivo de fijación (41) incluye una rueda (49) que es presionada verticalmente sobre contorno externo del buje del rotor (41) cuando se activa el dispositivo de fijación (41) ;

- dichos medios cooperantes son muescas angulares (41) en el buje del rotor (11) a una de las cuales fijación.

3. Aerogenerador según la reivindicación 2, caracterizado porque la relación entre la altura (H) de dichas muescas angulares (31) y el diámetro (D) de dicha rueda (49) está comprendido en el rango 1/201/2.

4. Aerogenerador según cualquiera de las reivin

dicaciones 2-3, caracterizado porque: -dicha primera disposición comprende un número

(N) de orificios (23) distribuidos uniformemente en el buje del rotor (11) en uno de los cuales debe introducirse dicho al menos un pasador de bloqueo (21) ;

- dicha segunda disposición comprende el mismo número (N) de muescas angulares (31) distribuidas uniformemente en el buje del rotor (11) , a una de las cuales debe quedar acoplada dicha rueda (49) , y posicionadas entre dichos orificios (23) ;

- la distancia angular entre dicho pasador de bloqueo (21) y dicho dispositivo de fijación (41) debe permitir que puedan cooperar, respectivamente con un orificio (23) y una muesca angular (31) .

5. Aerogenerador según la reivindicación 4, caracterizado porque el rotor comprende tres palas, la primera disposición comprende doce orificios (23) y la segunda disposición comprende 12 muescas angulares (31) .

6. Aerogenerador según cualquiera de las reivindicaciones 2-5, caracterizado porque dicho dispositivo de fijación (41) comprende una estructura pivotante

(45) soportada por una base (43) unida a la estructura de la góndola (13) que tiene en un extremo dicha rueda (49) y un dispositivo de pistón (47) en el extremo opuesto.

7. Aerogenerador según la reivindicación 4, caracterizado porque dicho dispositivo de pistón (47) es un dispositivo accionado hidráulicamente.

8. Aerogenerador según cualquiera de las reivindicaciones 1-7, caracterizado porque dicho aerogenerador es un aerogenerador accionado directamente y su generador es un generador de imanes permanentes.