Instalación de energía eólica con un árbol hueco para el cubo del rotor y el generador.

Instalación de energía eólica con un soporte (4) de máquina que se ha de fijar a la punta de una torre (1) y que,

por una parte, sujeta la parte estática (8) de un generador eléctrico (7) y, por otra parte, aloja la parte giratoria (9) de éste así como un cubo (12) de un rotor, que lleva palas (13) de rotor, estando fijados el cubo (12) de rotor y la parte giratoria (9) del generador a un árbol hueco (11) común, alojado mediante un único rodamiento (15, 17, 18), que también absorbe pares, en un casquillo (20) de eje dispuesto en el soporte (4) de máquina, y estando separada la parte giratoria (9) del generador de la parte estática (8) del generador por un entrehierro axialmente paralelo, caracterizada porque la parte giratoria (9) del generador está fijada con un soporte (10) de extensión radial al anillo exterior (15) del rodamiento y está alineado sustancialmente con el rodamiento (15, 17, 18).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2002/000307.

Solicitante: WOBBEN, ALOYS.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: ARGESTRASSE 19 26607 AURICH ALEMANIA.

Inventor/es: WOBBEN, ALOYS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F03D1/06 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.F03D 1/00 Motores de viento con el eje de rotación dispuesto sustancialmente paralelo al flujo de aire que entra al rotor (su control F03D 7/00). › Rotores.
  • F03D11/00 F03D […] › Detalles, partes constitutivas o accesorios no cubiertos por, o con un interés distinto que, los otros grupos de esta subclase.

PDF original: ES-2305223_T3.pdf

 

  • Fb
  • Twitter
  • G+
  • 📞
  • Pinit
Instalación de energía eólica con un árbol hueco para el cubo del rotor y el generador.
Instalación de energía eólica con un árbol hueco para el cubo del rotor y el generador.

Descripción:

Instalación de energía eólica con un árbol hueco para el cubo del rotor y el generador.

La invención se refiere a una instalación de energía eólica con un soporte de máquina que se ha de fijar a la punta de una torre y que, por una parte, sujeta la parte estática de un generador eléctrico y, por otra parte, aloja la parte giratoria de éste así como un cubo de un rotor, que lleva palas de rotor, estando fijados el cubo de rotor y la parte giratoria del generador a un árbol hueco común, alojado mediante un único rodamiento, que también absorbe pares, en un casquillo de eje dispuesto en el soporte de máquina.

Se conoce por el documento DD261395A1 una instalación de energía eólica en la que, tanto el casquillo de eje, como el árbol hueco se componen de dos tramos cilíndricos de diámetros muy diferentes y distanciados en el sentido axial, que están unidos entre sí respectivamente por un tramo cónico. Las dos partes cilíndricas del casquillo de eje y del árbol hueco están unidos entre sí por un rodamiento en cada uno, a saber, el tramo cilíndrico de mayor diámetro mediante un rodamiento de rodillos oblicuos, cerca del soporte de máquina, y el tramo cilíndrico de menor diámetro, a una considerable distancia de ello, en el otro lado de la fijación/el alojamiento de las palas de rotor en el cubo de rotor.

Un tipo de alojamiento con un rodamiento individual se conoce por el documento DE4402184A1. Aquí, un rodamiento ranurado de bolas individual se dispone en un centro de gravedad de masa común de la parte giratoria del generador y del rotor. De esta forma se consigue que el rodamiento individual no tenga que absorber pares, pudiendo funcionar con un desgaste relativamente bajo, pero esta disposición tiene la desventaja de que el guiado del entrehierro en el generador no es exacto y, por lo tanto, hay que ajustar un mayor entrehierro. Esto hace que disminuya el grado de eficacia del generador.

Esto quiere solucionarlo la invención. Ésta consiste, en la configuración y disposición descritas al principio, en que sustancialmente la parte giratoria del generador esté alineada radialmente con el rodamiento. De esta manera, no sólo se reduce la longitud axial del casquillo del eje y, por tanto, su peso, sino que además el rodamiento puede absorber también todos los pares de dirección variable que se produzcan alrededor de los ejes que se extienden transversalmente respecto al eje del árbol, sin modificar más allá de una medida crítica la posición relativa del rotor del generador con respecto al estator del generador, el entrehierro del generador no debe exceder de un ancho de 3 mm, ni siquiera en instalaciones modernas con un diámetro de generador de 4000 mm. Por lo demás, la carga de pares del rodamiento se reduce por la alineación radial de la parte giratoria del generador con el rodamiento. Además, las fuerzas centrífugas que se producen durante la rotación del rotor del generador pueden ser absorbidas especialmente bien por el rodamiento y se incrementa la seguridad de funcionamiento del generador.

Aunque por el documento AT403189B se conoce fijar el cubo de rotor de una instalación de energía eólica a un árbol hueco fijado con un único rodamiento a la carcasa de la máquina. Sin embargo, allí, el árbol hueco está acuñado con un árbol acoplado con un generador dispuesto en el lado opuesto de la torre, es decir, a una distancia axial. Por lo tanto, allí no se produce la problemática en que se basa la invención. Algo similar ocurre en el documento FR2810374A1 más antiguo, pero no prepublicado, en el que está previsto un generador con entrehierros radiales y las partes giratorias del generador no están alineadas en su conjunto con el único rodamiento.

El documento WO-A-01/98655 reivindica la prioridad del documento FR-A-2810374 mencionado, representando el estado de la técnica en el sentido del artículo 54 (3) del Convenio Europeo de Patentes.

Preferentemente, el rodamiento es un rodamiento de rodillos oblicuos de dos filas estando dispuestas las filas de rodillos con un ángulo entre sí. En particular, está previsto que cada fila de rodillos encierre un ángulo de aprox. 45º con el eje del casquillo de eje y el árbol hueco. De esta manera, se consigue una óptima absorción de pares por el rodamiento. Éste se dispone convenientemente cerca del soporte de máquina, quedando limitada la longitud axial del casquillo del eje sustancialmente al ancho del rodamiento. De esta manera, quedan reducidos sensiblemente el tamaño y el peso de los elementos que se han de montar en la punta de la torre de la instalación de energía eólica.

El dibujo ilustra la invención con un ejemplo de realización. Muestran:

la figura 1 un corte longitudinal, en parte esquemático, a través de una instalación de energía eólica en la punta de la torre que la soporta; y

la figura 2 una representación ampliada de un detalle del rodamiento en la figura 1 (detalle A) .

Al extremo superior (punta 2) de una torre 1 va fijada de manera habitual la carcasa 3 de un soporte de máquina designado por 4 en su conjunto. Al extremo delantero de éste va fijado el anillo central 5 de un soporte 6 en forma de estrella para el estator 8 de un generador eléctrico designado por 7 en su conjunto; su inducido o rotor 9 está dispuesto de forma concéntrica respecto a ello, con una estrecha distancia de entrehierro.

El rotor 9 del generador 7 es sujeto por un soporte 10 que sustancialmente también tiene forma de estrella y que va fijado a un árbol hueco 11 al que está abridado coaxialmente el cubo 12 del rotor con las palas 13 de rotor.

Junto con una brida ciega 14, el árbol hueco 11, acodado correspondientemente, encierra el anillo exterior 15 de un rodamiento de rodillos oblicuos con dos filas de rodillos 17 dispuestas con una inclinación de 45º respecto al eje 16 (y por tanto, de 90º entre ellas) . El anillo interior del rodamiento queda formado por los anillos 18 que apoyan una fila de rodillos 17, respectivamente, y que son sujetos por un reborde anular 19 de un casquillo 20 de eje, que a su vez va abridado al anillo central 5 y, por tanto, fijado a la carcasa 3 de la máquina. La longitud axial del casquillo 20 de eje supera sólo ligeramente el ancho del rodamiento de rodillos oblicuos compuesto por los anillos 15, 18 y las filas de rodillos 17.


 


Reivindicaciones:

1. Instalación de energía eólica con un soporte (4) de máquina que se ha de fijar a la punta de una torre (1) y que, por una parte, sujeta la parte estática (8) de un generador eléctrico (7) y, por otra parte, aloja la parte giratoria (9) de éste así como un cubo (12) de un rotor, que lleva palas (13) de rotor, estando fijados el cubo (12) de rotor y la parte giratoria (9) del generador a un árbol hueco (11) común, alojado mediante un único rodamiento (15, 17, 18) , que también absorbe pares, en un casquillo (20) de eje dispuesto en el soporte (4) de máquina, y estando separada la parte giratoria (9) del generador de la parte estática (8) del generador por un entrehierro axialmente paralelo, caracterizada porque la parte giratoria (9) del generador está fijada con un soporte (10) de extensión radial al anillo exterior (15) del rodamiento y está alineado sustancialmente con el rodamiento (15, 17, 18) .

2. Instalación de energía eólica según la reivindicación 1, caracterizada porque el rodamiento (15, 17, 18) está dispuesto cerca del soporte (4) de máquina y la longitud axial del casquillo (20) de eje está limitada sustancialmente al ancho del rodamiento.

3. Instalación de energía eólica según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el rodamiento es un rodamiento de dos filas de rodillos oblicuos (15, 18) , estando dispuestas las filas de rodillos (17) con un ángulo entre sí.

4. Instalación de energía eólica según la reivindicación 3, caracterizada porque cada fila de rodillos (17) encierra un ángulo de aproximadamente 45º con el eje (16) del casquillo (20) de eje y el árbol hueco (11) .


 

Patentes similares o relacionadas:

Imagen de 'Un método para amortiguar vibraciones de torre en una instalación…' Un método para amortiguar vibraciones de torre en una instalación de turbina eólica, del 19 de Febrero de 2016, de Hywind AS: Un método para amortiguar vibraciones de torre en una instalación de turbina eólica flotante, comprendiendo la instalación una celda flotante, una torre […]

Imagen de 'Sistema de conexión eléctrico' Sistema de conexión eléctrico, del 18 de Febrero de 2016, de AUTO-KABEL MANAGEMENT GMBH: Sistema de conexión eléctrico para un equipo para la obtención de energía eléctrica a partir de fuentes regenerativas, en particular de una turbina eólica con […]

Imagen de 'Procedimiento de tratamiento térmico de un miembro con forma…' Procedimiento de tratamiento térmico de un miembro con forma de anillo, procedimiento para producir un miembro con forma de anillo, miembro con forma de anillo, corona de apoyo, cojinete de rodillos, y procedimiento para producir una corona de apoyo, del 10 de Febrero de 2016, de NTN CORPORATION: Un procedimiento para el tratamiento térmico de un miembro en forma de anillo, que comprende las etapas de: formar, mediante el giro relativo de un miembro de […]

Imagen de 'Luces IR de señalización de peligros' Luces IR de señalización de peligros, del 3 de Febrero de 2016, de Senvion GmbH: Procedimiento para el funcionamiento de un aerogenerador (WEA 1, WEA 2) en el que se conecta una instalación de luces de señalización para la aviación cuyas […]

Imagen de 'Pala de turbina eólica con un conductor de rayos integrado y…' Pala de turbina eólica con un conductor de rayos integrado y método para la fabricación de la misma, del 1 de Febrero de 2016, de SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT: Método para la fabricación de una pala de rotor de turbina eólica en el que la pala se forma como una estructura laminada […]

Imagen de 'Instalación de energía eólica con regulación del nivel acústico' Instalación de energía eólica con regulación del nivel acústico, del 1 de Febrero de 2016, de WOBBEN, ALOYS: Procedimiento para el funcionamiento de un parque eólico con al menos dos instalaciones de energía eólica , en el que dependiendo de la hora […]

MÉTODO Y APARATO DE LIMPIEZA DE PALAS DE AEROGENERADORES CON HELICÓPTERO, del 28 de Enero de 2016, de HELITECNICS HELICOPTERS SL: Método y aparato de limpieza de aerogeneradores con helicóptero que está configurado para la limpieza de las palas de […]

Imagen de 'Mamparo de una instalación de energía eólica' Mamparo de una instalación de energía eólica, del 27 de Enero de 2016, de Senvion GmbH: Mamparo de una instalación de energía eólica para disponerlo en una conexión de una pala de rotor , especialmente en un cubo de rotor […]