Dispositivo para una instalación de energía eólica.

Instalación de energía eólica con un dispositivo para la orientación de al menos un componente (104,

102) de lainstalación de energía eólica dispuesto de manera móvil para influir en el aprovechamiento de la energía delviento, con al menos un accionamiento (128) de posicionado para el ajuste de la orientación del componente,que puede ser accionado por medio de un dispositivo de mando, con al menos un dispositivo (130) de frenopara mantener una orientación ajustada del componente (104, 102) y con al menos un sensor (133,147,152,153, 172) acoplado con el dispositivo de mando para la vigilancia del dispositivo de freno, configurado de talmodo, que detecte un funcionamiento defectuoso del dispositivo de freno y transmita el funcionamientodefectuoso detectado al dispositivo de mando, estando configurado el dispositivo de mando para comprobar,por medio de parámetros preestablecidos, si en el caso de un funcionamiento defectuoso detectado esnecesario desconectar la instalación de energía eólica y está diseñado para desconectar la instalación deenergía eólica.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E05021796.

Solicitante: REpower Systems SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: UBERSEERING 10 22297 HAMBURG ALEMANIA.

Inventor/es: ALTEMARK,JENS, BOLLN,Sönke.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F03D11/00 SECCION F — 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.Detalles, partes constitutivas o accesorios no cubiertos por, o con un interés distinto que, los otros grupos de esta subclase.
  • F03D7/02 F03D […] › 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-2394606_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Dispositivo para una instalación de energía eólica El presente invento se refiere a un dispositivo para una instalación de energía eólica.

Las instalaciones de energía eólica están concebidas para aprovechar la energía del viento y transformarla en energía eléctrica. Dado que el viento sopla con una intensidad variable desde distintas direcciones, las instalaciones de energía eólica poseen para poder influir en la toma de energía del viento, entre otros, componentes dispuestos de manera móvil.

Uno de estos componentes es por ejemplo la góndola, que se dispone de manera giratoria en la torre de la instalación de energía eólica. Con la disposición giratoria de la góndola se puede orientar siempre el rotor dispuesto en la góndola de manera ideal con relación al viento, de modo, que se pueda obtener un rendimiento óptimo de la energía del viento.

La disposición giratoria de la góndola sobre la torre se realiza con un cojinete azimutal. El cojinete azimutal es en la mayoría de los casos un rodamiento, por ejemplo un rodamiento de bolas de cuatro puntos y posee un anillo exterior y un anillo interior, estando unido el anillo interior del cojinete, por ejemplo, con la góndola y el anillo exterior con la torre.

La orientación del rotor con relación al viento a través de la góndola giratoria, es decir el seguimiento del viento, tiene lugar con un dispositivo.

Un dispositivo conocido, como por ejemplo el descrito en el documento WO 01/86141, posee al menos un accionamiento de posicionado dispuesto en la zona del cojinete azimutal y que puede ser accionado por medio de un dispositivo de mando. Se conoce la construcción, por ejemplo, hidráulica del accionamiento de posicionado. De manera alternativa también se conoce la utilización de un motor eléctrico como accionamiento de posicionado.

Para el seguimiento del viento puede poseer el dispositivo conocido un piñón acoplado de manera directa o indirecta con el accionamiento de posicionado a través de un engranaje, que engrana por ejemplo con un dentado exterior previsto en el anillo exterior del cojinete azimutal. El accionamiento de posicionado está acoplado con la góndola y con ello con anillo interior del cojinete. Dado que el anillo exterior está unido rígidamente con la torre, la orientación de la góndola varía por medio de una activación del accionamiento de posicionado.

Para que el dispositivo conocido no sea sobrecargado posee, además, un dispositivo de frenado con el que se puede mantener una orientación ajustada de la góndola. Como dispositivo de frenado puede servir por ejemplo un freno de parada con dos zapatas de freno fijado a la góndola así como con un disco de freno dispuesto estacionario entre la torre y el anillo exterior del cojinete.

Al accionar el freno es retenido por medio de una unión cinemática de fricción el disco de freno dispuesto entre las zapatas del freno, de manera, que se fija la orientación de la góndola. El accionamiento del freno de parada puede tener lugar por ejemplo con un accionamiento hidráulico, neumático, eléctrico o mecánico.

Un punto de vista esencial del diseño de las instalaciones de energía eólica es la seguridad de funcionamiento de la instalación. Las instalaciones de energía eólica tiene que funcionar con la menor cantidad posible de tiempo de avería para que funcionen de una manera eficaz. Además, es preciso minimizar los potenciales de peligro, como por ejemplo el peligro de incendio.

El objeto del invento es crear, partiendo del estado mencionado de la técnica, un dispositivo para una instalación de energía eólica con el que se mejore en especial la seguridad de funcionamiento de la instalación de energía eólica.

El problema se soluciona con un dispositivo con las características de la reivindicación 1 para una instalación de energía eólica.

El dispositivo según el invento para una instalación de energía eólica posee para la orientación de al menos un componente dispuesto de manera móvil de la instalación de energía eólica un accionamiento de posicionado, que puede ser activado a través de un dispositivo de mando, así como un dispositivo de freno para retener la orientación ajustada del componente. La instalación de energía eólica comprende, además, al menos un sensor acoplado con el dispositivo de mando y que vigila el dispositivo de freno, configurado de tal modo, que detecte un funcionamiento defectuoso del dispositivo de freno.

Un dispositivo de freno, que no funcione, representa un grave problema para la seguridad de funcionamiento de una instalación de energía eólica. Así por ejemplo, un freno, cuyas zapatas no cierren correctamente para el frenado, da lugar a que la orientación de la góndola tenga que ser mantenida con el accionamiento de posicionado. Inversamente, un dispositivo de freno, cuyas zapatas de freno ya no se abran durante el proceso de ajuste, da lugar a un aumento peligroso de la temperatura del freno, que en el caso más sencillo da lugar a un desgaste innecesario del freno y en el peor de los casos puede provocar un incendio en la instalación.

La previsión según el invento de un sensor en el dispositivo de freno brinda con ello la ventaja de que de una manera general puede detectar un funcionamiento defectuoso del freno. El sensor se puede configurar en especial de tal modo, que detecte funcionamientos defectuosos, que no den lugar inmediatamente a la desconexión de la instalación, sino que su funcionamiento defectuoso perturba o incluso impide el funcionamiento de la instalación en el transcurso del tiempo.

De acuerdo con una configuración ventajosa del invento puede ser la góndola dispuesta sobre la torre el componente a orientar de la instalación de energía eólica.

De acuerdo con una configuración ventajosa del invento cabe incluso imaginar, teniendo en especial en cuenta las crecientes dimensiones de las instalaciones de energía eólica, que el dispositivo de ajuste de la pala del rotor también posea un dispositivo de freno para mantener la orientación de la pala del rotor. En este caso también es extremadamente ventajosa la previsión según el invento de un sensor para detectar también un defecto en los dispositivos de ajuste de las palas de los rotores.

Los rotores tienen que ser ajustables, por ejemplo para los trabajos de mantenimiento de una pala de rotor, de tal modo, que la pala de rotor a mantener quede orientada horizontalmente con relación al eje de la torre. Los rotores pequeños pueden ser orientados a mano. La orientación manual ya no es posible en los rotores muy grandes debido a su gran masa, de manera, que aquí también es preciso prever un dispositivo para la orientación del rotor. Por lo tanto, de acuerdo con otra configuración ventajosa del invento, el componente de la instalación de energía eólica también puede ser el rotor de la instalación de energía eólica.

De acuerdo con otra configuración ventajosa del invento también se acopla el sensor con el dispositivo de mando e informa al dispositivo de mando de un funcionamiento defectuoso del dispositivo de freno. Bajo acoplamiento del sensor con el dispositivo de mando se entiende tanto una conexión cableada, por ejemplo con conductor de cobre o de fibra de vidrio, como también una conexión inalámbrica (por ejemplo, WLAN) .

El acoplamiento del sensor con el dispositivo de mando brinda la ventaja de que el dispositivo de mando puede comprobar sobre la base de los parámetros preestablecidos sí basándose en la señalización de una función defectuosa la instalación puede seguir funcionando o que sea necesario desconectar la instalación.

De acuerdo con una configuración del invento se puede configurar y disponer el sensor de tal modo, que pueda detectar una variación de la temperatura en la zona del dispositivo de freno.

Esta configuración del invento brinda la ventaja de que por medio de un sensor de temperatura es posible decidir si la temperatura en el freno alcanzó un margen ya no admisible. La previsión de un sensor de temperatura es por ejemplo ventajosa en el caso de que no se haya abierto una zapata del freno y que debido a ello siga asentada en el disco de freno. En este caso, el disco de freno giraría a pesar de ello por medio del accionamiento de posicionado, con lo que, debido a la fricción entre la zapata de freno y el disco de freno, se llegaría a temperaturas demasiado altas perjudiciales para el funcionamiento del freno.

El sensor para la detección de una variación de la temperatura puede ser, de acuerdo con otra configuración ventajosa del invento, un termistor como por ejemplo un PTC, NTC o PTxxx.

El sensor según el invento también se puede configurar y disponer, según... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Instalación de energía eólica con un dispositivo para la orientación de al menos un componente (104, 102) de la instalación de energía eólica dispuesto de manera móvil para influir en el aprovechamiento de la energía del viento, con al menos un accionamiento (128) de posicionado para el ajuste de la orientación del componente, que puede ser accionado por medio de un dispositivo de mando, con al menos un dispositivo (130) de freno para mantener una orientación ajustada del componente (104, 102) y con al menos un sensor (133, 147, 152, 153, 172) acoplado con el dispositivo de mando para la vigilancia del dispositivo de freno, configurado de tal modo, que detecte un funcionamiento defectuoso del dispositivo de freno y transmita el funcionamiento defectuoso detectado al dispositivo de mando, estando configurado el dispositivo de mando para comprobar, por medio de parámetros preestablecidos, si en el caso de un funcionamiento defectuoso detectado es necesario desconectar la instalación de energía eólica y está diseñado para desconectar la instalación de energía eólica.

2. Instalación de energía eólica según la reivindicación 1, caracterizada porque el componente es una góndola

(102) dispuesta de manera giratoria sobre la torre.

3. Instalación de energía eólica según la reivindicación 1, caracterizada porque el componente es una pala (105) de rotor dispuesta de manera giratoria alrededor de su eje (106) longitudinal en el rotor de la instalación de energía eólica.

4. Instalación de energía eólica según la reivindicación 1, caracterizada porque el componente es el rotor, que puede ser girado con el dispositivo hasta una posición prefijada.

5. Instalación de energía eólica según la reivindicación 1, caracterizada porque el sensor (133, 147, 152, 153, 172) se configura y dispone de tal modo, que pueda medir una variación de la temperatura en la zona del dispositivo de freno.

6. Instalación de energía eólica según la reivindicación precedente, caracterizada porque el sensor (133, 147, 152, 153, 172) es un termistor.

7. Instalación de energía eólica según la reivindicación 1, caracterizada porque el sensor (133, 147, 152, 153, 172) se configura y dispone de tal modo, que detecte los fenómenos de desgaste del dispositivo de freno.

8. Instalación de energía eólica según la reivindicación 1, caracterizada porque el dispositivo posee varios accionamientos (128) de posicionado.

9. Instalación de energía eólica según la reivindicación precedente, caracterizada porque los accionamientos (128) de posicionado están acoplados mecánicamente.

10. Instalación de energía eólica según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque al menos uno de los accionamientos (128) de posicionado posee al menos un motor (141) eléctrico.

11. Instalación de energía eólica según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el dispositivo

(142) de freno está acoplado con el motor (141) eléctrico.

12. Instalación de energía eólica según la reivindicación precedente, caracterizada porque el dispositivo (142) de freno acoplado con el motor (141) eléctrico se configura como freno monodisco, que posee un elemento (143) de freno fijo y un elemento (145) de freno giratorio.

13. Instalación de energía eólica según la reivindicación precedente, caracterizada porque el sensor (147) está dispuesto en el elemento (143) fijo del freno (142) monodisco.

14. Instalación de energía eólica según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el dispositivo de freno se configura como dispositivo hidráulico de freno.

15. Instalación de energía eólica según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque se prevé un dispositivo de freno para algunos o para todos los accionamientos de posicionado.

16. Instalación de energía eólica según la reivindicación precedente, caracterizada porque en varios o en todos los dispositivos de freno se prevé un sensor.

17. Instalación de energía eólica según la reivindicación precedente, caracterizada porque los sensores se conectan en serie y están acoplados como una entrada de sensores con el dispositivo de mando.


 

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