Sistema para facilitar el mantenimiento en aerogeneradores.

Un aerogenerador (100), que comprende:

una torre (102) que define una abertura (224) de acceso;

un conjunto de control situado dentro de dicha torre; y

un conjunto (200, 500) de riel que comprende:

una pluralidad (250) de rieles que comprende una primera porción (252) de riel acoplada de forma fija en y/o al menos parcialmente dentro de un suelo (232) y una segunda porción (254) de riel acoplada a dicha primera porción (252) de riel en una junta (258) proporcionada en o cerca de la abertura (224) de acceso, extendiéndose dicha segunda porción (254) de riel hacia el exterior a través de la abertura (224) de acceso cuando se acopla a dicha primera porción (252) de riel; y

una pluralidad (270) de ruedas acoplada a dicho conjunto de control, estando configuradas dichas ruedas (270) para acoplarse a dichos rieles (250) y permitir el movimiento de dicho conjunto de control a lo largo de dichos rieles (250) para facilitar el movimiento de dicho conjunto de control entre un interior y un exterior de dicha torre (102); caracterizado porque:

dicho suelo (232) define un canal (302) dimensionado para recibir dicha primera porción (252) de riel de tal manera que una superficie (304, 305) superior de dicho riel (250) es sustancialmente coplanar con dicho suelo (232).

Sistema para facilitar el mantenimiento en aerogeneradores

La materia objeto descrita en la presente memoria se refiere en general a aerogeneradores y, más particularmente, a la realización de operaciones de mantenimiento en aerogeneradores.

Los aerogeneradores conocidos se utilizan para convertir la energía cinética del viento en potencia mecánica. Esta potencia mecánica se puede utilizar para tareas específicas (tales como, moler granos o bombear agua) o un generador puede convertir esta potencia mecánica (es decir, el giro de un eje) en electricidad. Un aerogenerador incluye, por lo general, un mecanismo aerodinámico (por ejemplo, palas) para convertir el movimiento de aire en un movimiento mecánico (por ejemplo, giro), que se convierte después, con un generador, en potencia eléctrica. La 10 salida de potencia del generador es proporcional a la velocidad del viento. En los aerogeneradores grandes, como los aerogeneradores con una potencia nominal de 100 kilovatios (kW) a 150 kW, la tensión generada por la turbina es por lo general corriente alterna (CA). La corriente se envía posteriormente a través de un transformador situado dentro de y operativamente acoplado al aerogenerador para elevar la tensión dentro de un intervalo de aproximadamente 10.000 voltios a aproximadamente 30.000 voltios, dependiendo de la normativa de la red eléctrica 15 local.

En la actualidad, se requieren grúas convencionales para elevar y maniobrar el transformador, así como otros componentes de un aerogenerador, tales como los generadores y cajas de engranajes, durante las operaciones de mantenimiento. Sin embargo, debido al tamaño y peso de la grúa típica, la grúa no es muy adecuada para la elevación y/o maniobra de estos componentes dentro y/o alrededor de la torre del aerogenerador. Además, la 20 operación de la grúa puede ser costosa, y se puede incurrir también en costes adicionales para el transporte de la grúa al sitio del aerogenerador. Además, las grúas configuradas para el mantenimiento de aerogeneradores están limitadas en número y pueden ser difíciles de adquirir cuando se precisa mantenimiento, lo que origina un tiempo de inactividad potencialmente largo y costoso para el a aerogenerador.

Diversos aerogeneradores y sistemas conocidos se describen, por ejemplo, en los documentos US 2004/0056486 y 25 DE 101 49 877.

Diversos aspectos y realizaciones de la presente invención se definen en las reivindicaciones adjuntas.

Realizaciones no limitativas y no exhaustivas se describen con referencia a las siguientes figuras, en las que los números de referencia iguales se refieren a las misas partes, componentes o elementos a través de todas las diversas vistas a menos que se especifique lo contrario, y en las que:

La Figura 1 es una vista lateral en perspectiva de un aerogenerador ejemplar.

La Figura 2 es una vista en sección parcial de una torre del aerogenerador que se muestra en la Figura 1.

La Figura 3 es una vista en perspectiva de un sistema ejemplar para facilitar la realización de operaciones de mantenimiento en el aerogenerador que se muestra en la Figura 1.

La Figura 4 es una vista esquemática de un conjunto de rueda ejemplar para el sistema mostrado en la Figura 3.

La Figura 5 es una vista esquemática de una placa de puerta ejemplar para el sistema mostrado en la Figura 3.

La Figura 6 es una vista esquemática de un sistema ejemplar alternativo para facilitar la realización de operaciones de mantenimiento en el aerogenerador que se muestra en la Figura 1.

La Figura 7 es un diagrama de flujo de un procedimiento ejemplar de la realización de las operaciones de mantenimiento en un aerogenerador.

La figura 1 es una vista en perspectiva lateral de un aerogenerador 100 ejemplar. En la realización ejemplar, el aerogenerador 100 es un aerogenerador de eje horizontal. Como alternativa, el aerogenerador 100 puede ser un aerogenerador de eje vertical. El aerogenerador 100 tiene una torre 102 que se extiende desde una superficie 104 de soporte, una góndola 106 junto a la torre 102, y un rotor 108 acoplado a la góndola 106. El rotor 108 tiene un cubo 110 giratorio y una pluralidad de palas 112 del rotor acoplados al cubo 110. En la realización ejemplar, el rotor 45 108 tiene tres palas 112 del rotor. Como alternativa, el rotor 108 tiene cualquier número de palas 112 del rotor que

permita al aerogenerador 100 funcionar como se describe en la presente memoria. En la realización ejemplar, la torre 102 se fabrica de acero tubular y tiene una cavidad (no mostrada en la Figura 1) que se extiende entre la superficie 104 de soporte y la góndola 106. Como alternativa, el aerogenerador 100 puede incluir cualquier torre 102 adecuada, tal como una torre de celosía o ninguna torre conocida. Además, la torre 102 puede tener cualquier altura 50 adecuada que permita al aerogenerador 100 funcionar como se describe en la presente memoria. En una realización, el aerogenerador 100 se encuentra en una ubicación en tierra firme. Como alternativa, el aerogenerador 100 puede estar situado en una ubicación en mar adentro o cerca de la costa.

Las palas 112 del rotor se encuentran situadas sobre el cubo 110 del rotor para facilitar el giro del rotor 108, transfiriendo de este modo la energía cinética del viento 124 en potencia mecánica utilizable y, posteriormente, en energía eléctrica. El Rotor 108 y la góndola 106 se hacen girar alrededor de la torre 102 en un eje 116 de derrape para controlar una perspectiva de las palas 112 del rotor con respecto a una dirección del viento 124. Las palas 112 del rotor se acoplan al cubo 110 mediante el acoplamiento de una porción 120 de base de la pala al cubo 110 en una pluralidad de regiones 122 de transferencia de carga. Las regiones 122 de transferencia de carga tienen una región de transferencia de carga del cubo y una región de transferencia de carga de la pala (ambas no mostradas en la Figura 1). Las cargas inducidas en las palas 112 del rotor se transfieren al cubo 110 a través de las regiones 122 de transferencia de carga. Cada pala 112 del rotor incluye también una porción 125 de punta de la pala.

En la realización ejemplar, las palas 112 del rotor tienen una longitud de entre 30 metros (m) y 70m, sin embargo estos parámetros no se limitan a la presente divulgación. Como alternativa, las palas 112 del rotor pueden tener cualquier longitud adecuada que permita que el aerogenerador 100 funcione como se describe en la presente memoria. Por ejemplo, en ciertas realizaciones la pala 112 del rotor puede tener una longitud de menos de 30m o de más de 70m, tal como 100m o más en realizaciones particulares.

Dado que el viento 124 impacta sobre cada pala 112 del rotor, las fuerzas de elevación de la pala (no mostradas) son inducidas en cada pala 112 del rotor y el giro del rotor 108 alrededor de un eje 114 de giro se induce a medida que las porciones 125 de punta de la pala se aceleran. Un ángulo de paso (no mostrado) de las palas 112 del rotor, es decir, un ángulo que determina un ángulo de ataque de la pala 112 del rotor con respecto a una dirección del viento 124, se puede cambiar por un mecanismo de ajuste de paso (no mostrado en la Figura 1). Específicamente, el aumento de un ángulo de paso de la pala 112 del rotor disminuye el ángulo de ataque y el área 126 superficial de la pala expuesta al viento 124 y, a la Inversa, la disminución de un ángulo de paso de la pala 112 del rotor aumenta el ángulo de ataque y el área 126 superficial de la pala expuesta al viento 124. Los ángulos de paso de las palas 112 del rotor se ajustan alrededor de un eje 118 de paso en cada pala 112 del rotor. En la realización ejemplar, los ángulos de paso de las palas 112 del rotor se controlan individualmente. Como alternativa, los ángulos de paso de las palas 112 del rotor se controlan como grupo.

La Figura 2 es una vista en sección parcial de la torre 102 ejemplar y la Figura 3 es una vista en perspectiva de un sistema 200 ejemplar para facilitar la realización de operaciones de mantenimiento en el aerogenerador 100 que se muestra en la Figura 1. En la realización ejemplar, la torre 102 incluye un módulo 210 de potencia pre-montado (PPM) que se coloca dentro de una pared 212 exterior sustancíalmente cilindrica de la torre 102. En la realización ejemplar, la torre 102 Incluye un bastidor 214 de celosía estructural que aloja conjuntos de partes, componentes y conjuntos de control de aerogeneradores, incluyendo, sin limitación, un transformador 216, un engranaje 218 interruptor, un cuadro 220 eléctrico, y un convertidor 222 de frecuencia. La torre 102 define una abertura 224 de acceso en una región 226 inferior del PPM 210 que proporciona acceso a un interior de la torre 102 para permitir las operaciones de mantenimiento... [Seguir leyendo]

1. Un aerogenerador (100), que comprende:

una torre (102) que define una abertura (224) de acceso; un conjunto de control situado dentro de dicha torre; y 5 un conjunto (200, 500) de riel que comprende:

una pluralidad (250) de rieles que comprende una primera porción (252) de riel acoplada de forma fija en y/o al menos parcialmente dentro de un suelo (232) y una segunda porción (254) de riel acoplada a dicha primera porción (252) de riel en una junta (258) proporcionada en o cerca de la abertura (224) de acceso, extendiéndose dicha segunda porción (254) de riel hacia el exterior a través de la abertura (224) de acceso cuando se acopla a 10 dicha primera porción (252) de riel; y

una pluralidad (270) de ruedas acoplada a dicho conjunto de control, estando configuradas dichas ruedas (270) para acoplarse a dichos rieles (250) y permitir el movimiento de dicho conjunto de control a lo largo de dichos rieles (250) para facilitar el movimiento de dicho conjunto de control entre un interior y un exterior de dicha torre (102); caracterizado porque:

dicho suelo (232) define un canal (302) dlmenslonado para recibir dicha primera porción (252) de riel de tal

manera que una superficie (304, 305) superior de dicho riel (250) es sustancialmente coplanar con dicho suelo (232).

2. Un aerogenerador (100) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha primera porción (252) de riel está soportada dentro de la torre (102) por al menos un soporte (502) que se extiende entre un suelo de la torre (102) y

dicha primera porción (252) de riel.

3. Un aerogenerador (100) de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, que comprende además al menos una pata configurada para soportar (502) dicha segunda porción (254) de riel cuando dicha segunda porción (254) de riel está acoplada a dicha primera porción (252) de riel.

4. Un aerogenerador (100) de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que dichas ruedas (270) definen 25 un rebaje sobre una superficie (320) periférica de dichas ruedas (270) dimenslonado para recibir dichos rieles (250).

5. Un aerogenerador (100) de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que dicha segunda porción (254) de riel está, ya sea, acoplada de forma desmontable, acoplada de forma deslizante, y acoplada de forma pivotante a dicha primera porción (252) de riel.