Un sistema de guiñada para una turbina eólica.

Un sistema de guiñada (1) para una turbina eólica que comprende una construcción de torre (13) y unagóndola (2),

comprendiendo el sistema de guiñada (1):

• una parte estacionaria que se puede conectar a, o formar parte de, una construcción de torre (13) de unaturbina eólica,

• una parte giratoria que se puede conectar a una góndola (2) de una turbina eólica, estando dispuesta laparte giratoria adyacente a la parte estacionaria de tal modo que la parte giratoria puede girar con relacióna la parte estacionaria por medio de una conexión de engranajes entre la parte estacionaria y la partegiratoria,

• en el que la parte giratoria comprende una pluralidad de módulos (4, 5, 11, 21), comprendiendo cada uno unapieza de base (16), siendo las piezas de base (6) al menos sustancialmente idénticas en tamaño y forma,siendo configurable cada módulo (4, 5, 11, 21) para realizar diversas funciones, determinando laconfiguración de un módulo (4, 5, 11, 21) qué función puede realizar dicho módulo (4, 5, 11, 21), estandoconfigurado al menos uno de dichos módulos (4, 5, 11, 21) como un módulo de accionamiento (4) adaptadopara accionar un movimiento de giro de la parte giratoria con relación a la parte estacionaria, por medio de laconexión de engranajes, en el que un módulo configurado (4, 5, 11, 21) puede ser sustituido para realizar unafunción diferente o reconfigurado para realizar una función diferente sin alterar el diseño general de la partegiratoria, y en el que un módulo configurado (4, 5, 11, 21) pertenece a una categoría de módulos (4, 5, 11,21) que refleja la función del módulo configurado (4, 5, 11, 21), siendo seleccionadas las categorías demódulos (4, 5, 11, 21) de un grupo que consiste en: módulos de accionamiento (4), módulos de frenadoactivo (11b), módulos de frenado pasivo (11a), módulos de amortiguación (21), módulos estructurales ymódulos de cobertura (14).

Un sistema de guiñada para una turbina eólica Campo de la invención La presente invención se refiere a un sistema de guiñada para su uso en una turbina eólica. Más concretamente, la presente invención se refiere a un sistema de guiñada que es altamente configurable para satisfacer condiciones locales específicas, por ejemplo en términos del régimen de vientos, requerimientos de frenado, requerimientos de amortiguación, etc. Además, aunque el sistema de guiñada de la presente invención es altamente configurable, aun así es adecuado para su producción en masa, y por lo tanto su fabricación es fácil y eficiente en costes.

Antecedentes de la invención Se usa un sistema de guiñada para una turbina eólica para controlar la posición del rotor de la turbina eólica con relación a la dirección del viento. Así pues, se usa un sistema de guiñada para hacer girar una góndola con relación a una torre alrededor de un eje sustancialmente vertical. Este giro se efectúa normalmente por medio de uno o más accionamientos de guiñada. Normalmente, un accionamiento de guiñada comprende un motor de guiñada y un engranaje de guiñada.

En la mayoría de los sistemas de guiñada de la técnica anterior, los motores de los accionamientos de guiñada, denominados normalmente motores de guiñada, están situados de tal modo que el motor de guiñada sobresale del sistema de guiñada hacia el interior de la góndola. Estos pueden estar montados, por ejemplo, directamente sobre una placa de base de la góndola. Una góndola contiene normalmente un número de otros componentes que consumen espacio relativamente, tales como un tren de accionamiento de la turbina eólica, que incluye, por ejemplo, un engranaje y un generador, o un tren de accionamiento sin engranajes, y el espacio disponible en la góndola para otros propósitos está, por lo tanto, limitado. Como consecuencia de esto, los accionamientos de guiñada para accionar el sistema de guiñada han sido ubicados tradicionalmente en posiciones en la góndola en la que otras piezas lo permiten. Así pues, los motores de guiñada se han situado típicamente alrededor de estas otras piezas, esto es, las posiciones de los motores de guiñada, y por lo tanto de los accionamientos de guiñada correspondientes, se han seleccionado desde un punto de vista del “espacio disponible”, en lugar atendiendo a qué posiciones serían óptimas desde un punto de vista de funcionamiento. Además de impedir el posicionamiento funcional óptimo de los accionamientos de guiñada, esta aproximación limita la libertad de diseño del sistema de guiñada, por ejemplo, en términos del número y posiciones de las unidades de accionamiento, así como del número y posiciones de otras piezas necesarias del sistema de guiñada, tales como módulos de frenado, diversos medios de amortiguación, etc. Esto es una gran desventaja.

El documento EP 1 571 334 describe un sistema de guiñada de una turbina eólica que comprende una corona dentada fijada a una torre y al menos un motor de engranajes fijado a un bastidor, engranado con la corona dentada mediante una rueda dentada. El motor de engranajes sobresale en el interior de la góndola como se describió anteriormente. El sistema de guiñada del documento EP 1 571 334 comprende además al menos un módulo de frenado activo y al menos un módulo de frenado pasivo. Los módulos de frenado activo y pasivo pueden comprender un cuerpo de dimensiones iguales y medios de fijación iguales para fijarlos al bastidor, y un tipo de módulo puede ser sustituido por el otro. Con esta posibilidad, es posible variar la relación entre el número de módulos de frenado activo y el número de módulos de frenado pasivo para obtener un efecto de frenado ajustado a las circunstancias de viento del lugar en el que se instala la turbina eólica. Por consiguiente, el sistema de guiñada descrito en el documento EP 1 571 334 es configurable en alguna medida. Sin embargo, los problemas descritos anteriormente con relación al posicionamiento de los accionamientos de guiñada no se resuelven mediante este sistema de guiñada. Además, no es posible configurar la fuerza de guiñada aplicada por los motores de guiñada.

Resumen de la invención Así pues, es un objetivo de la invención proporcionar un sistema de guiñada para una turbina eólica, siendo el sistema de guiñada más configurable que los sistemas de guiñada de la técnica anterior.

Es otro objetivo de la invención proporcionar un sistema de guiñada para una turbina eólica, siendo la fabricación del sistema de guiñada fácil y eficiente en costes.

Es aún otro objetivo de la invención proporcionar un sistema de guiñada para una turbina eólica, sistema de guiñada en el que es configurable una fuerza de guiñada aplicada mediante motor (es) de guiñada.

De acuerdo con la presente invención, los objetivos anteriores y otros se satisfacen mediante un sistema de guiñada para una turbina eólica que comprende las características de la reivindicación 1.

El sistema de guiñada está adaptado para situarse en una turbina eólica, y estará situado normalmente entre una construcción de torre y una góndola. La construcción de torre es una parte estructural y de transporte de carga de la turbina eólica, adaptada para conectarse al terreno y para portar diversas piezas de la turbina eólica, incluyendo su propio

peso, la góndola, cualquier pieza situada en la góndola, tal como medios de generación de potencia, incluyendo un tren de accionamiento, un generador, etc., un conjunto de palas de turbina, etc. La góndola es una pieza de la turbina eólica que está portada por la torre, porta un conjunto de palas de turbina, y contiene medios de generación de energía, incluyendo un tren de accionamiento.

La parte estacionaria del sistema de guiñada se puede conectar o formar parte de la construcción de torre. Así pues, la parte estacionaria puede formar una parte integral de la construcción de torre, o bien puede estar conectada a la misma, por ejemplo por medio de un reborde de la torre y/o por medio de pernos u otros medios de conexión adecuados. En este caso, la parte estacionaria comprende preferentemente medios para conectar la parte estacionaria a una construcción de torre. En cualquier caso, cuando el sistema de guiñada está situado en una turbina eólica, la parte estacionaria no es movible con relación a la construcción de torre. Como la construcción de torre está fija con relación al terreno, la parte estacionaria no será movible por lo tanto con relación al terreno, de aquí el término “parte estacionaria”.

La parte giratoria del sistema de guiñada se puede conectar a una góndola, por ejemplo por medio de un reborde y/o por medio de pernos u otros medios de conexión adecuados. Por consiguiente, la parte giratoria comprende preferentemente medios para conectar la parte giratoria a una góndola. Así pues, cuando el sistema de guiñada se sitúa en una turbina eólica, la parte giratoria está fija con relación a la góndola, incluso aunque la parte giratoria no forme una parte integral de la góndola, sino que en su lugar forme una parte independiente de la turbina eólica.

La parte giratoria puede girar con relación a la parte estacionaria. Así pues, cuando el sistema de guiñada se sitúa en una turbina eólica, la góndola, que está fija con relación a la parte giratoria, puede girar, mediante el sistema de guiñada, con relación a la construcción de torre, que está fija con relación a la parte estacionaria. El giro tiene lugar por medio de un cojinete.

La parte giratoria comprende una pluralidad de módulos. Cada módulo comprende un submódulo, y los submódulos son al menos sustancialmente idénticos en tamaño y forma. El tamaño y la forma de un submódulo deben tener suficiente impacto en el tamaño y forma del módulo correspondiente para permitir que un módulo sea sustituido por otro módulo sin alterar el diseño general de la parte giratoria. Sin embargo, son aceptables ligeras variaciones de tamaño y forma, así como variaciones de tamaño y forma que no afecten al diseño general de la parte giratoria, por ejemplo la interfaz entre la parte giratoria y la parte estacionaria o la interfaz entre la parte giratoria y la góndola. Los submódulos pueden estar fabricados de una única pieza, o pueden ser montados a partir de un número de piezas separadas.

Los submódulos pueden considerarse como piezas básicas de los módulos que pueden ser utilizadas para módulos que pertenecen a distintas categorías, y los módulos pueden ser distinguibles mediante elementos de configuración adicionales situados o montados en los submódulos. Esto se explicará más extensamente a continuación.

Cada módulo es... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de guiñada (1) para una turbina eólica que comprende una construcción de torre (13) y una góndola (2) , comprendiendo el sistema de guiñada (1) :

! una parte estacionaria que se puede conectar a, o formar parte de, una construcción de torre (13) de una 5 turbina eólica,

! una parte giratoria que se puede conectar a una góndola (2) de una turbina eólica, estando dispuesta la parte giratoria adyacente a la parte estacionaria de tal modo que la parte giratoria puede girar con relación a la parte estacionaria por medio de una conexión de engranajes entre la parte estacionaria y la parte giratoria,

en el que la parte giratoria comprende una pluralidad de módulos (4, 5, 11, 21) , comprendiendo cada uno una pieza de base (16) , siendo las piezas de base (6) al menos sustancialmente idénticas en tamaño y forma, siendo configurable cada módulo (4, 5, 11, 21) para realizar diversas funciones, determinando la configuración de un módulo (4, 5, 11, 21) qué función puede realizar dicho módulo (4, 5, 11, 21) , estando configurado al menos uno de dichos módulos (4, 5, 11, 21) como un módulo de accionamiento (4) adaptado para accionar un movimiento de giro de la parte giratoria con relación a la parte estacionaria, por medio de la conexión de engranajes, en el que un módulo configurado (4, 5, 11, 21) puede ser sustituido para realizar una función diferente o reconfigurado para realizar una función diferente sin alterar el diseño general de la parte giratoria, y en el que un módulo configurado (4, 5, 11, 21) pertenece a una categoría de módulos (4, 5, 11, 21) que refleja la función del módulo configurado (4, 5, 11, 21) , siendo seleccionadas las categorías de módulos (4, 5, 11, 21) de un grupo que consiste en: módulos de accionamiento (4) , módulos de frenado activo (11b) , módulos de frenado pasivo (11a) , módulos de amortiguación (21) , módulos estructurales y módulos de cobertura (14) .

2. Un sistema de guiñada (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que cada módulo configurado (4, 5, 11, 21) pertenece a una de al menos dos categorías diferentes de módulos (4, 5, 11, 21) .

3. Un sistema de guiñada (1) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que la parte estacionaria y la parte giratoria en combinación forman una unidad de guiñada separada, estando adaptada dicha unidad de guiñada para definir una interfaz entre una construcción de torre (13) y una góndola (2) de una turbina eólica que tiene el sistema de guiñada (1) situado en la misma.

4. Un sistema de guiñada (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que cada módulo de accionamiento (4) comprende un motor de accionamiento (8) , y en el que la parte giratoria define un plano de conexión en el que la parte giratoria está adaptada para conectarse con una góndola (2) de una turbina eólica, y en el que el/los motor (es) de accionamiento (8) se dispone (n) de tal modo que las piezas de base (6) se sitúan entre el/los motor (es) de accionamiento (8) y el plano de conexión.

5. Un sistema de guiñada (1) de acuerdo con la reivindicación 4, en el que el motor de accionamiento (8) es un 35 motor de engranajes.

6. Un sistema de guiñada (1) de acuerdo con la reivindicación 4 o 5, en el que el motor de accionamiento (8) está accionado eléctricamente.

7. Un sistema de guiñada (1) de acuerdo con la reivindicación 4 o 5, en el que el motor de accionamiento (8) está accionado hidráulicamente.

8. Un sistema de guiñada (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la conexión de engranajes comprende un anillo dentado (3) dispuesto sobre, o formando parte de, la parte estacionaria.

9. Un sistema de guiñada (1) de acuerdo con la reivindicación 8, en el que el anillo dentado (3) está dentado internamente.

10. Un sistema de guiñada (1) de acuerdo con la reivindicación 8 o 9, en el que el anillo dentado (3) está formado 45 por al menos dos segmentos de anillo.

11. Un sistema de guiñada (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la parte giratoria comprende además al menos un módulo de cobertura (14) , y en el que las piezas de base (6) y el/los módulo (s) de cobertura (14) en combinación forman al menos un anillo sustancialmente cerrado.

12. Un sistema de guiñada (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los 50 módulos (4, 5, 11, 21) están provistos de superficies deslizantes (16a, 16b) con el fin de permitir que los

módulos (4, 5, 11, 21) deslicen con relación a la parte estacionaria.

13. Un sistema de guiñada (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que cada módulo de accionamiento (4) comprende un piñón (9) adaptado para engranarse con un engranaje de la parte estacionaria, en el que el piñón (9) de cada módulo de accionamiento (4) está soportado frente a deformaciones radiales por medio de dos puntos de soporte, estando dispuestos dichos puntos de soporte sobre la pieza de base (6) en lados opuestos del piñón (9) a lo largo de una dirección definida por un eje de giro del piñón (9) .

14. Un sistema de guiñada (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos algunos de los módulos (4, 5, 11, 21) son movibles radialmente con relación a la parte estacionaria.

15. Un sistema de guiñada (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos uno de los módulos (4, 5, 11, 21) es un módulo de frenado (11) , comprendiendo al menos un módulo de frenado (11) medios de ajuste para ajustar una fuerza de frenado aplicada por dicho módulo de frenado (11) , siendo accionables dichos medios de ajuste mientras que dicho módulo de frenado (11) se sitúa en el sistema de guiñada (1) .

16. Un sistema de guiñada (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los módulos (4, 5, 11, 21) son configurables situando uno o más elementos de definición de función en la pieza de base (6) correspondiente.

17. Una turbina eólica que comprende una construcción de torre (13) , una góndola (2) y un sistema de guiñada (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, estando dispuesto dicho sistema de guiñada 20 (1) entre la construcción de torre (13) y la góndola (2) .