Sistema de guiñada para una góndola de una turbina eólica y turbina eólica.
Un sistema de guiñada (200) para una góndola (106) de una turbina eólica (100),
que comprende:
una pluralidad de motores (202), estando acoplado cada motor con la góndola para aplicar un par a la góndola;
una pluralidad de controladores (204, 208), caracterizados porque la pluralidad de controladores comprende uncontrolador (204) para cada motor (202) de la pluralidad de motores, estando configurado cada controlador paracontrolar el motor respectivo y estando acoplado con al menos uno de los otros controladores (204) paratransmitir información de funcionamiento al mismo; y
un controlador (208) del sistema de guiñada que está configurado para transmitir información de control a almenos un controlador de la pluralidad de controladores (204),
en el que al menos uno de los controladores (204) está configurado para controlar el motor respectivo basándoseen al menos una de la información de control y de la información de funcionamiento procedente del al menos unode los otros controladores (208).
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10173800.
Solicitante: VESTAS WIND SYSTEMS A/S.
Nacionalidad solicitante: Dinamarca.
Dirección: Hedeager 44 8200 Aarhus N DINAMARCA.
Inventor/es: ROSENVARD,PAW, CHRISTENSEN,LARS BRINK.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- 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.
PDF original: ES-2423799_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Sistema de guiñada para una góndola de una turbina eólica y turbina eólica
Campo técnico
La presente invención se refiere en general a un sistema de guiñada para una góndola de una turbina eólica y a una turbina eólica.
Antecedentes Las turbinas eólicas tienen habitualmente un sistema de guiñada para mover una góndola con respecto a una torre de una turbina eólica de tal modo que las palas del rotor se muevan de acuerdo con una dirección del viento. Para obtener una captura máxima de energía eólica, las palas del rotor se mueven habitualmente para enfrentarse a la dirección en la cual sopla el viento.
Generalmente, los sistemas de guiñada convencionales tienen uno o más motores. Sin embargo, los sistemas de guiñada convencionales pueden presentar problemas de fluctuaciones de par de los motores. Además, puede haber asimismo una distribución desigual de carga y par entre una pluralidad de motores. El documento WO 0031413 A1 divulga un sistema de guiñada para una góndola de una turbina eólica que comprende una pluralidad de motores y un controlador para controlar todos los motores.
Por tanto, un objetivo de la presente invención es evitar los problemas anteriormente mencionados.
Sumario De acuerdo con un modo de realización, se proporciona un sistema de guiñada para una góndola de una turbina eólica. El sistema de guiñada incluye una pluralidad de motores, estando acoplado cada motor con la góndola para aplicar un par a la góndola; una pluralidad de controladores, en el que la pluralidad de controladores incluye un controlador para cada motor de la pluralidad de motores, estando configurado cada controlador para controlar el motor respectivo y estando acoplado con al menos uno de los otros controladores para transmitir información de funcionamiento al mismo; y un controlador del sistema de guiñada que está configurado para transmitir información de control a al menos un controlador de la pluralidad de controladores. Al menos uno de los controladores está configurado para controlar el motor respectivo basándose en al menos una de la información de control y de la información de funcionamiento recibida procedentes del al menos uno de los otros controladores. Un efecto de este modo de realización es que la comunicación entre los controladores de los motores respectivos permite una respuesta más rápida del sistema de guiñada para hacer guiñar la góndola de acuerdo con un cambio en la dirección del viento.
De acuerdo con un modo de realización, el controlador del sistema de guiñada está configurado para determinar la información de control basándose en al menos una de una información que representa una dirección del viento y una posición de la góndola, y para transmitir la información de control a al menos uno de los controladores.
De acuerdo con un modo de realización, la información de funcionamiento incluye la información de control.
De acuerdo con un modo de realización, la información de funcionamiento incluye información acerca de una característica de funcionamiento del al menos un motor.
De acuerdo con un modo de realización, la información de funcionamiento incluye uno o más de un grupo que consiste en un par, una velocidad de giro y una dirección de giro.
De acuerdo con un modo de realización, el controlador del sistema de guiñada es al menos uno de los controladores.
De acuerdo con un modo de realización, el controlador del sistema de guiñada es una unidad separada acoplada con al menos uno de los controladores.
De acuerdo con un modo de realización, el controlador de un primer motor de la pluralidad de motores está acoplado con el controlador de un segundo motor de la pluralidad de motores, y el controlador del primer motor está configurado para comunicarse con el controlador del segundo motor para recibir información acerca de una característica de funcionamiento del segundo motor. Un efecto de este modo de realización es que la comunicación entre los controladores de los motores respectivos permite una respuesta más rápida del sistema de guiñada para hacer guiñar la góndola de acuerdo con un cambio en la dirección del viento. Un par aplicado a la góndola puede ser compartido por igual entre la pluralidad de motores.
De acuerdo con un modo de realización, el controlador del primer motor está configurado para controlar el primer motor basándose en la información recibida.
De acuerdo con un modo de realización, el controlador del segundo motor está configurado para comunicarse con el controlador del primer motor para recibir información acerca de una característica de funcionamiento del primer motor, y el controlador del segundo motor está configurado para controlar el segundo motor basándose en la información recibida.
De acuerdo con un modo de realización, la característica de funcionamiento incluye una o más de un grupo que consiste en un par, una velocidad de giro y una dirección de giro.
De acuerdo con un modo de realización, la comunicación entre los controladores se lleva a cabo de acuerdo con un protocolo de transmisión de paquetes.
De acuerdo con un modo de realización, el protocolo de transmisión de paquetes incluye un protocolo de Internet.
De acuerdo con un modo de realización, cada motor incluye un actuador de par variable.
De acuerdo con un modo de realización, el actuador de par variable de cada motor incluye el controlador del motor.
De acuerdo con un modo de realización, el controlador del sistema de guiñada está configurado para controlar, en un primer modo de funcionamiento, la pluralidad de motores para aplicar un par a la góndola en una primera dirección de giro o en una segunda dirección de giro simultáneamente; y configurado para controlar, en un segundo modo de funcionamiento, al menos el primer motor de la pluralidad de motores para aplicar un par a la góndola en la primera dirección de giro y para controlar al menos el segundo motor de la pluralidad de motores para aplicar un par a la góndola en la segunda dirección de giro.
De acuerdo con un modo de realización, en el primer modo de funcionamiento el sistema de guiñada está configurado para mover la góndola en la primera dirección de giro o en la segunda dirección de giro, de tal modo que un rotor con al menos una pala acoplada a la góndola se mueva de acuerdo con una dirección del viento.
De acuerdo con un modo de realización, en el primer modo de funcionamiento el sistema de guiñada está configurado para desenrollar un cable en una posición inactiva de la góndola.
De acuerdo con un modo de realización, en el segundo modo de funcionamiento, el sistema de guiñada está configurado para generar un efecto de frenado para mantener la góndola en una posición deseada.
De acuerdo con un modo de realización, cada motor es uno o más de un grupo que consiste en un motor de corriente continua, un servomotor y un motor de imanes permanentes.
De acuerdo con un modo de realización, se proporciona una turbina eólica que incluye un sistema de guiñada como el descrito anteriormente.
Breve descripción de los dibujos En los dibujos, los caracteres de referencia similares se refieren generalmente a las mismas partes a lo largo de las diferentes vistas. Los dibujos no están necesariamente a escala, en su lugar se hace énfasis generalmente en la ilustración de los principios de la invención. En la siguiente descripción, se describen diversos modos de realización de la invención con referencia a los siguientes dibujos, en los cuales:
La figura 1 ilustra una organización habitual de una turbina eólica convencional.
La figura 2a muestra un diagrama esquemático de un ejemplo de un sistema de guiñada para una góndola de acuerdo con un modo de realización de la presente invención.
La figura 2b muestra un diagrama esquemático de otro ejemplo de un sistema de guiñada para una góndola de acuerdo con un modo de realización de la presente invención.
La figura 3a muestra un funcionamiento de una pluralidad de motores que aplican un par sobre una góndola para hacer guiñar la góndola de acuerdo con un modo de realización de la presente invención.
La figura 3b muestra un funcionamiento de una pluralidad de motores para desenrollar un cable en una posición inactiva de una góndola de acuerdo con un modo de realización de la presente invención.
La figura 3c muestra un funcionamiento de una pluralidad de motores que aplican un efecto de frenado sobre una góndola de acuerdo con un modo de realización de la presente invención.
La figura 4a muestra un diagrama esquemático de un controlador del sistema de guiñada acoplado... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Un sistema de guiñada (200) para una góndola (106) de una turbina eólica (100) , que comprende:
una pluralidad de motores (202) , estando acoplado cada motor con la góndola para aplicar un par a la góndola;
una pluralidad de controladores (204, 208) , caracterizados porque la pluralidad de controladores comprende un controlador (204) para cada motor (202) de la pluralidad de motores, estando configurado cada controlador para controlar el motor respectivo y estando acoplado con al menos uno de los otros controladores (204) para transmitir información de funcionamiento al mismo; y
un controlador (208) del sistema de guiñada que está configurado para transmitir información de control a al menos un controlador de la pluralidad de controladores (204) ,
en el que al menos uno de los controladores (204) está configurado para controlar el motor respectivo basándose en al menos una de la información de control y de la información de funcionamiento procedente del al menos uno de los otros controladores (208) .
2. El sistema de guiñada de la reivindicación 1,
en el que el controlador (208) del sistema de guiñada está configurado para determinar la información de control 15 basándose en al menos una de una información que representa una dirección del viento y una posición de la góndola, y para transmitir la información de control a al menos uno de los controladores (204) .
3. El sistema de guiñada de las reivindicaciones 1 o 2,
en el que la información de funcionamiento incluye información acerca de una característica de funcionamiento del motor (202) del al menos uno de los otros controladores (204) .
4. El sistema de guiñada de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3,
en el que la información de funcionamiento comprende una o más de un grupo que consiste en un par, una velocidad de giro y una dirección de giro.
5. El sistema de guiñada de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4,
en el que el controlador (208) del sistema de guiñada es al menos uno de los controladores (204) o una unidad 25 separada acoplada con al menos uno de los controladores (204) .
6. El sistema de guiñada de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5,
en el que el controlador (204) de un primer motor (202) de la pluralidad de motores está acoplado con el controlador (204) de un segundo motor (202) de la pluralidad de motores, y el controlador del primer motor está configurado para comunicarse con el controlador (204) del segundo motor (202) para recibir información acerca de una característica de funcionamiento del segundo motor (202) .
7. El sistema de guiñada de la reivindicación 6,
en el que el controlador (204) del primer motor (202) está configurado para controlar el primer motor (202) basándose en la información recibida.
8. El sistema de guiñada de las reivindicaciones 6 o 7, 35 en el que el controlador (204) del segundo motor (202) está configurado para comunicarse con el controlador
(204) del primer motor (202) para recibir información acerca de una característica de funcionamiento del primer motor (202) , y en el que el controlador (204) del segundo motor (202) está configurado para controlar el segundo motor (202) basándose en la información recibida.
9. El sistema de guiñada de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, 40 en el que cada motor comprende un actuador de par variable (206) .
10. El sistema de guiñada de la reivindicación 9, en el que el actuador de par variable (206) de cada motor (202) comprende el controlador (204) del motor (202) .
11. El sistema de guiñada de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10,
en el que el controlador (208) del sistema de guiñada está configurado para controlar, en un primer modo de 45 funcionamiento, la pluralidad de motores (202) para aplicar un par a la góndola en una primera dirección de giro (302) o en una segunda dirección de giro simultáneamente; y configurado para controlar, en un segundo modo de funcionamiento, al menos el primer motor (202) de la pluralidad de motores (202) para aplicar un par a la góndola en la primera dirección de giro (306) y para controlar al menos el segundo motor (202) de la pluralidad de motores (202) para aplicar un par a la góndola en la segunda dirección de giro (308) .
12. El sistema de guiñada de la reivindicación 11,
en el que en el primer modo de funcionamiento, el sistema de guiñada (200) está configurado para mover la góndola en la primera dirección de giro o en la segunda dirección de giro de tal modo que un rotor con al menos una pala (110) acoplado con la góndola (106) es movido de acuerdo con una dirección del viento.
13. El sistema de guiñada de la reivindicación 12,
en el que en el primer modo de funcionamiento, el sistema de guiñada (200) está configurado para desenrollar un cable en una posición inactiva de la góndola (106) ,
en el que en el segundo modo de funcionamiento, el sistema de guiñada (200) está configurado preferentemente para generar un efecto de frenado para mantener la góndola (106) en una posición deseada.
14. El sistema de guiñada de una turbina eólica de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13,
en el que cada motor (202) es uno o más de un grupo que consiste en un motor de corriente continua, un servomotor y un motor de imanes permanentes.
15. Una turbina eólica (100) que comprende un sistema de guiñada (200) de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14.
Figura 1
Figura 2a Figura 2b Figura 3a Figura 3b Figura 3c
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