Central eólica.

Central eólica con una torre, una góndola dispuesta sobre la torre de forma giratoria alrededor del eje longitudinal de la torre,

un rotor alojado de forma giratoria en la góndola y palas de rotor dispuestas en el rotor de forma giratoria alrededor de sus ejes longitudinales, en la que la unión de la góndola con la torre se efectúa a través de un rodamiento de acimut y en la que las palas de rotor están unidas a un buje de rotor mediante rodamientos de pala, así como un dispositivo para la orientación de al menos un componente (104, 102) de la central eólica dispuesto de forma móvil para influir en la absorción de la energía del viento, con al menos un actuador (128) para ajustar la orientación del componente que se puede accionar mediante un dispositivo de control, al menos un dispositivo de frenado (142) para mantener una orientación establecida del componente (104, 102) y al menos un sensor (147) que supervisa el dispositivo de frenado y que está configurado de tal manera que detecte un mal funcionamiento del dispositivo de frenado, presentando el dispositivo varios actuadores (128) acoplados mecánicamente, en la que al menos uno de los actuadores (128) presenta al menos un motor eléctrico (141), en la que el dispositivo de frenado (142) está acoplado al motor eléctrico (141), en la que el sensor (147) está acoplado al dispositivo de control y comunica un mal funcionamiento del dispositivo de frenado al dispositivo de control y el sensor (147) está configurado y dispuesto de tal manera que se pueda registrar un cambio de temperatura en la zona del dispositivo de frenado.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12005483.

Solicitante: Senvion SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Überseering 10 (Oval Office) 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.
  • F16D121/00 F […] › F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL.F16D ACOPLAMIENTOS PARA LA TRANSMISION DE MOVIMIENTOS DE ROTACION (transmisión para transmitir la rotación F16H, p. ej. transmisiones por fluidos F16H 39/00 - F16H 47/00 ); EMBRAGUES (embragues dinamo-eléctricos H02K 49/00; embragues que utilizan atracción electrostática H02N 13/00 ); FRENOS (sistemas de frenado electrodinámicos para vehículos, en general B60L 7/00; frenos dinamoeléctricos H02K 49/00). › Tipo de fuerza de accionamiento.
  • F16D121/02 F16D […] › F16D 121/00 Tipo de fuerza de accionamiento. › Presión de fluido.
  • F16D121/24 F16D 121/00 […] › ustilizando motores.
  • F16D55/00 F16D […] › Frenos con superficies de frenado sustancialmente radiales oprimidas una contra otra en una dirección axial, p. ej. frenos de disco.
  • F16D66/00 F16D […] › Dispositivos para la vigilancia de las condiciones de funcionamiento de frenos, p. ej. del desgaste o de la temperatura.

PDF original: ES-2535030_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Central eólica.

La presente invención se refiere a un dispositivo para una central eólica.

Las centrales eólicas están configuradas para absorber la energía del viento y convertirla en energía eléctrica. Puesto que el viento sopla con fuerza variable desde diferentes direcciones las centrales eólicas presentan, entre otras cosas, componentes dispuestos de forma móvil para poder influir en la absorción de la energía del viento.

Un componente de este tipo es, por ejemplo, la góndola, que está dispuesta de forma giratoria sobre la torre de la central eólica. Por la disposición giratoria de la góndola, el rotor dispuesto en la góndola se puede orientar siempre de forma ideal hacia el viento, de manera que se puede obtener un rendimiento energético óptimo a partir del viento.

La disposición giratoria de la góndola sobre la torre se logra mediante el denominado rodamiento de acimut. El rodamiento de acimut está realizado normalmente en forma de cojinete de rodillos, por ejemplo en forma de rodamiento de bolas de cuatro puntos, y presenta un anillo exterior y uno interior, estando, por ejemplo, el anillo interior del rodamiento unido a la góndola y el anillo exterior, a la torre.

La orientación del rotor hacia el viento a través de la góndola dispuesta de forma giratoria, el denominado sistema de orientación, se realiza mediante un dispositivo.

Un dispositivo conocido presenta al menos un actuador que está dispuesto en la zona del rodamiento de acimut y que se puede accionar a través de un dispositivo de control. Es conocido que el actuador se puede configurar, por 25 ejemplo, de forma hidráulica. Como alternativa también es conocido el uso de un motor eléctrico de tracción como actuador.

Para el sistema de orientación el dispositivo conocido puede presentar un piñón acoplado directa o indirectamente al actuador a través de un engranaje y que, por ejemplo, engrana en un dentado exterior previsto en el anillo exterior 30 del rodamiento de acimut. El actuador está acoplado a la góndola y, con ello, al anillo interior del rodamiento. Puesto que el anillo exterior está firmemente unido a la torre, la orientación de la góndola se modifica mediante el

accionamiento del actuador.

Para que el dispositivo conocido no se cargue excesivamente, este presenta además un dispositivo de frenado con 35 el que se puede mantener una orientación establecida de la góndola. Como dispositivo de frenado puede servir, por ejemplo, un freno de estacionamiento con dos zapatas de freno que está sujeto a la góndola, así como un disco de freno dispuesto de forma estacionaria entre la torre y el anillo exterior del rodamiento.

Al accionar el freno, el disco de freno dispuesto entre las zapatas de freno queda sujeto mediante un cierre por 40 fricción, de modo que queda fijada la orientación establecida de la góndola. El accionamiento del freno de estacionamiento puede efectuarse, por ejemplo, a través de un mecanismo de propulsión hidráulico, neumático, eléctrico o mecánico.

Un punto esencial a tener en cuenta a la hora de diseñar las centrales eólicas es la seguridad de funcionamiento de 45 la central. Para que las centrales eólicas trabajen de forma eficiente deben reducirse lo más posible los tiempos de parada. Además, deben minimizarse los potenciales de riesgo como, por ejemplo, el riesgo de incendio (véase "Windkraftanlagen im Netzbetrieb" de Siegfried Heuer(1996), 5.5).

El objetivo de la invención consiste en crear, partiendo del estado de la técnica mencionado, un dispositivo para una 50 central eólica por medio del cual se mejore, en particular, la seguridad de funcionamiento de la central eólica.

El objetivo se alcanza con un dispositivo para una central eólica con las características de la reivindicación 1.

Para la orientación de al menos un componente de la central eólica dispuesto de forma móvil, el dispositivo de 55 acuerdo con la invención para una central eólica presenta un actuador accionable mediante un dispositivo de control, así como un dispositivo de frenado para mantener una orientación establecida del componente. La central eólica de acuerdo con la invención presenta asimismo al menos un sensor acoplado al dispositivo de control y que supervisa el dispositivo de frenado y está configurado de tal manera que detecte un mal funcionamiento del dispositivo de frenado.

Un dispositivo de frenado que no funciona constituye un gran problema para la seguridad de funcionamiento de una central eólica. Así, por ejemplo, un freno cuyas zapatas de freno no se cierran correctamente para el frenado hace que la orientación de la góndola tenga que ser mantenida mediante el actuador. A la inversa, un dispositivo de 5 frenado cuyas zapatas de freno ya no se abren cuando es necesario durante el proceso de reajuste conduce a un peligroso aumento de la temperatura en el freno, que en el caso más sencillo produce un desgaste innecesario de los frenos y en el peor de los casos provoca un incendio en la central.

El hecho de prever de acuerdo con la invención un sensor en el dispositivo de frenado ofrece así la ventaja de que 10 se puede reconocer de forma general un mal funcionamiento del freno. En particular, el sensor puede estar configurado de tal manera que reconozca un mal funcionamiento que no conduce inmediatamente a la desconexión de la central sino que solo altera o incluso impide el funcionamiento de la central a lo largo del tiempo.

De acuerdo con una configuración ventajosa de la invención, el componente de la central eólica que se ha de 15 orientar puede ser la góndola dispuesta sobre la torre.

De acuerdo con una configuración ventajosa de la Invención es concebible que, especialmente en vista de las dimensiones crecientes de las centrales eólicas, también el dispositivo de ajuste de una pala de rotor presente un dispositivo de frenado para mantener una orientación de la pala de rotor. En este caso, el hecho de prever de 20 acuerdo con la invención un sensor para reconocer un defecto también es extremadamente ventajoso en los dispositivos de ajuste para las palas de rotor.

Para fines de mantenimiento de una pala de rotor, por ejemplo, los rotores deben poderse ajustar de tal manera que la pala de rotor que tenga que ser reparada esté orientada en sentido horizontal con respecto al eje de la torre. Los 25 rotores más pequeños se pueden orientar manualmente. Sin embargo, en el caso de rotores muy grandes, la orientación manual ya no es posible debido a su gran masa, de manera que debe preverse también aquí un dispositivo para orientar el rotor. De acuerdo con otra configuración ventajosa de la invención, el componente de la central eólica también puede ser, de forma correspondiente, el rotor de la central eólica.

De acuerdo con otra configuración ventajosa de la invención, el sensor también está acoplado al dispositivo de control y comunica al dispositivo de control un mal funcionamiento del dispositivo de frenado. Por el acoplamiento del sensor al dispositivo de control se entiende tanto una conexión por cable, por ejemplo un cable de cobre o un cable de fibras de vidrio, como una conexión inalámbrica (por ejemplo WLAN, etc.).

El acoplamiento del sensor al dispositivo de control ofrece la ventaja de que el dispositivo de control puede comprobar, mediante parámetros predeterminados, si, en caso de comunicarse un mal funcionamiento, la central puede seguir funcionando o si es necesario desconectar la central.

De acuerdo con una configuración de la invención, el sensor puede estar configurado y dispuesto de tal manera que 40 se pueda registrar un cambio de temperatura en la zona del dispositivo de frenado.

Esta configuración de la invención ofrece la ventaja de que mediante un sensor de temperatura es posible decidir si la temperatura en el freno ha alcanzado un nivel que ya no es admisible. El hecho de prever un sensor de temperatura resulta ventajoso, por ejemplo, cuando una zapata de freno no se ha abierto y por ello sigue en contacto 45 con el disco de freno. En este caso, el disco de freno seguiría girando mediante el actuador, por lo que, debido al efecto de rozamiento entre la zapata de freno y el disco de freno, se producirían altas temperaturas perjudiciales para el funcionamiento del freno.

De acuerdo con otra configuración ventajosa de la invención, el sensor puede ser un termistor como, por ejemplo, un 50 PTC, NTC o un PTxxx, para registrar un cambio de temperatura.

Según otra configuración ventajosa de la invención, el sensor de acuerdo con la invención también puede estar configurado y dispuesto de tal manera que se puedan registrar fenómenos de desgaste del dispositivo de frenado.

Un sensor de este tipo se puede... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Central eólica con una torre, una góndola dispuesta sobre la torre de forma giratoria alrededor del eje longitudinal de la torre, un rotor alojado de forma giratoria en la góndola y palas de rotor dispuestas en el rotor de

forma giratoria alrededor de sus ejes longitudinales, en la que la unión de la góndola con la torre se efectúa a través de un rodamiento de acimut y en la que las palas de rotor están unidas a un buje de rotor mediante rodamientos de pala, así como un dispositivo para la orientación de al menos un componente (104, 102) de la central eólica dispuesto de forma móvil para influir en la absorción de la energía del viento, con al menos un actuador (128) para ajustar la orientación del componente que se puede accionar mediante un dispositivo de control, al menos un 10 dispositivo de frenado (142) para mantener una orientación establecida del componente (104, 102) y al menos un sensor (147) que supervisa el dispositivo de frenado y que está configurado de tal manera que detecte un mal funcionamiento del dispositivo de frenado, presentando el dispositivo varios actuadores (128) acoplados mecánicamente, en la que al menos uno de los actuadores (128) presenta al menos un motor eléctrico (141), en la que el dispositivo de frenado (142) está acoplado al motor eléctrico (141), en la que el sensor (147) está acoplado al 15 dispositivo de control y comunica un mal funcionamiento del dispositivo de frenado al dispositivo de control y el sensor (147) está configurado y dispuesto de tal manera que se pueda registrar un cambio de temperatura en la zona del dispositivo de frenado.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el componente de la central eólica es la 20 góndola (102) dispuesta de forma giratoria sobre la torre.

3. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el componente es una pala de rotor (105).

4. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el componente es el rotor que se puede 25 girar mediante el dispositivo hasta una posición predeterminada.

5. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el sensor (147) está configurado en forma

de termistor.

6. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el sensor (133, 147, 152, 153, 172) está

configurado y dispuesto de tal manera que se puedan registrar fenómenos de desgaste del dispositivo de frenado.

7. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de frenado (142) acoplado al motor eléctrico (141) está configurado en forma de freno monodisco que presenta una pieza de freno fija (143) y

una pieza de freno giratoria (145).

8. Dispositivo según la reivindicación 7 precedente, caracterizado porque el sensor (147) está dispuesto en la pieza de freno fija (143) del freno monodisco (142).

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo de

frenado está configurado en forma de dispositivo de frenado hidráulico.

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque está previsto un dispositivo de frenado para algunos o todos los actuadores.

11. Dispositivo según la reivindicación 10 precedente, caracterizado porque está previsto un sensor en varios o todos los dispositivos de frenado.

12. Dispositivo según la reivindicación 11 precedente, caracterizado porque los sensores se conectan en 50 serie y están unidos al dispositivo de control a modo de entrada de sensores.


 

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