Planta de energía eólica con un dispositivo de relubricación para cojinete de generador.

Planta de energía eólica con al menos un cojinete de generador (42,

43) y un dispositivo alimentador de grasa lubricante (70, 71, 72, 73, 80, 81, 90, 91) que abastece de grasa lubricante el al menos un cojinete de generador (42, 43), al menos un dispositivo de medición (44, 45, 60) para medir valores de al menos un parámetro de la planta de energía eólica operada y un dispositivo de control (50) para controlar la cantidad de grasa lubricante dispensada por el dispositivo alimentador de grasa lubricante (70, 71, 72, 73, 80, 81, 90, 91), caracterizada por que el al menos un cojinete de generador (42, 43) está configurado como cojinete de rodamiento y el al menos un dispositivo de medición (44, 45, 60) está conectado al dispositivo de control (50) para suministrar los valores de medición y el dispositivo alimentador de grasa lubricante (70, 71, 72, 73, 80, 81, 90, 91) está conectado al dispositivo de control (50) para recibir los valores de control, que se pueden determinar en el dispositivo de control (50) a partir de los valores de medición, y el al menos un parámetro comprende una velocidad de giro y/o un número de revoluciones y/o una temperatura.

Planta de energía eólica con un dispositivo de relubricación para cojinete de generador

La invención se refiere a una planta de energía eólica de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 y a un procedimiento para la ejecución con una planta de energía eólica, en el que se alimenta grasa lubricante a un cojinete, en particular un cojinete de generador.

En la sala de máquinas de plantas de energía eólica convencionales está dispuesto un generador, cuyo árbol de generador está montado en un cojinete A y B. Ambos cojinetes están lubricados de manera usual con grasa. A diferencia de una lubricación con aceite no hay un circuito de lubricante en los cojinetes lubricados con grasa. En las plantas de energía eólica conocidas tiene lugar una relubricación dependiente del tiempo, a este respecto, una cantidad predeterminada de grasa lubricante, por ejemplo, unos pocos centímetros cúbicos, se inyecta en el cojinete A y B del generador en intervalos de tiempo predefinidos, por ejemplo, cada cinco horas. Se ha demostrado que esta lubricación casi continua responde sólo de manera insuficiente e inexacta al consumo real o al envejecimiento del lubricante. Se ha comprobado que la temperatura del cojinete está sujeta a variaciones no deseadas en el caso de la relubricación descrita y que la temperatura del cojinete aumenta en particular directamente después de inyectarse la grasa lubricante.

El documento DE10043593A1 describe un engranaje para aerogeneradores con un rotor. El rotor está guiado mediante dos cojinetes de deslizamiento que están configurados como cojinetes de deslizamiento hidrostáticos y se abastecen de aceite por medio de una bomba.

Por el documento DE2919489A1 es conocido un dispositivo de relubricación para generadores de corriente trifásica de vehículos de motor, que utiliza un lubricante esencialmente sólido por debajo de una temperatura predeterminada y esencialmente líquido por encima de la temperatura predeterminada.

El documento US 6.125.969 da a conocer un dispensador de líquido controlado mediante un microprocesador.

Por el documento DE102004005543A1 es conocida una planta de energía eólica con un circuito de lubricante.

Por el documento JP11117914 es conocido también un circuito de líquido que se acciona mediante una bomba

hidráulica.

Por el documento DE2919486A1 es conocido un dispositivo de relubricación para máquinas eléctricas, que conduce el lubricante a través de un tubo termorretráctil.

Es objetivo de la invención poner a disposición una planta de energía eólica de acuerdo con la reivindicación 1 con un suministro mejorado de grasa lubricante para el cojinete de generador y un procedimiento mejorado para la lubricación de un cojinete de generador de acuerdo con la reivindicación 8.

El objetivo en relación con el dispositivo se consigue mediante la planta de energía eólica de tipo genérico que presenta los rasgos de la parte caracterizadora de la reivindicación principal.

La invención se basa en la idea de que la alimentación de grasa lubricante a cojinetes, en particular a cojinetes de los generadores de plantas de energía eólica, no se realice exclusivamente dependiendo del tiempo, sino dependiendo de parámetros del cojinete de la planta de energía eólica que varían durante el funcionamiento. Con este fin están previstos un dispositivo de medición que mide los valores de parámetros y un dispositivo de control, en los que se registran los valores de medición. A partir de los valores de medición, el dispositivo de control determina los valores de control que están determinados para el dispositivo alimentador de grasa lubricante y que determinan la cantidad de grasa lubricante. La función del dispositivo corresponde a la de un dispositivo dosificador de grasa lubricante. De manera preferente tiene lugar una medición continua de al menos un parámetro. La cantidad de lubricante dispensada al cojinete A y B del generador se determina ventajosamente de manera continua a partir de los valores de medición. El lubricante se puede alimentar continuamente o casi continuamente, es decir, el lubricante se alimenta de manera consecutiva y breve en forma de impulsos o también en intervalos mayores.

En una forma de realización preferida de la invención, el dispositivo de medición está destinado para medir continuamente los valores de parámetros durante un funcionamiento correcto de la planta de energía eólica. Los parámetros medidos según la invención son preferentemente parámetros de funcionamiento, como, en particular, la velocidad de giro, el número de revoluciones de cojinete completadas y la temperatura dentro y fuera del al menos un cojinete, que se miden continuamente y que dan una información sobre el estado operativo durante el funcionamiento correcto de la instalación. Los valores de parámetros se transmiten al dispositivo de control que controla a continuación el dispositivo alimentador de grasa lubricante para dispensar la grasa lubricante durante el funcionamiento correcto. Según la invención, la grasa lubricante se alimenta de manera puntual, de modo que no se produce un suministro deficiente de grasa lubricante que dañe el al menos un cojinete.

El dispositivo alimentador de grasa lubricante según la Invención es adecuado para relubricar cojinetes de un generador de una planta de energía eóllca. El generador presenta por lo general un árbol de generador que está montado de manera giratoria preferentemente en un cojinete A y B dispuesto en el interior del generador. Se ha comprobado sorprendentemente que la cantidad de lubricante, necesaria por período de tiempo, depende esencialmente de la velocidad de giro del árbol de generador como uno de los parámetros variables en el cojinete A y B. La cantidad de lubricante necesaria por unidad de tiempo es mayor mientras mayor es la velocidad de giro promedio en el período de tiempo. Esta Información es Importante en particular para plantas de energía eóllca con velocidad de giro variable, porque apenas se conoce otra máquina que se opere en estas condiciones tan diferentes y variables constantemente, dado que la potencia, la velocidad de giro y la temperatura de funcionamiento fluctúan en gran medida. Por tanto, según la Invención se puede controlar en la lubricación preliminar del cojinete A y B la cantidad de lubricante alimentada a los cojinetes sobre la base de la velocidad de giro medida. La velocidad de giro del al menos un cojinete se puede determinar, por ejemplo, mediante un tacómetro. Los tacómetros se encuentran dispuestos de manera usual en el árbol de generador.

El cojinete de generador se opera usualmente a una velocidad de giro de referencia. A la velocidad de giro de referencia está asignada una cantidad de lubricante de referencia que depende del tipo de grasa lubricante, del modelo de cojinete, de la temperatura de cojinete promedio y de otros factores. En los generadores de alta velocidad con una velocidad de giro de referencia mayor que 800 rpm, la cantidad de lubricante necesaria para la lubricación disminuye o aumenta con la tercera potencia de la desviación de la velocidad de giro al no alcanzarse o al superarse la velocidad de giro de referencia. Esto se puede explicar en particular mediante el envejecimiento más rápido de la grasa lubricante debido al trabajo de flexión excesivo.

La temperatura de cojinete del cojinete A y B se ha determinado como otro parámetro esencial que determina la cantidad de lubricante consumida. La temperatura de cojinete depende a su vez de distintos parámetros, tales como la velocidad de giro y la potencia del generador, pero también de la temperatura exterior, del tipo de grasa lubricante y similares. Se ha comprobado que a una velocidad de giro constante aumenta la cantidad de lubricante necesaria con una temperatura de cojinete promedio creciente con su quinta potencia. Si el cojinete se opera en el punto de referencia con una temperatura de referencia y una velocidad de giro de referencia, la cantidad de lubricante necesaria varía de manera correspondiente en la quinta potencia de la disminución o del aumento al reducirse o aumentarse la temperatura de cojinete.

Sin embargo, se ha comprobado también que la cantidad de lubricante necesario depende esencialmente del número de revoluciones de cojinete completadas del árbol de generador como uno de los parámetros en el cojinete A y B. El número de revoluciones por unidad de tiempo en el cojinete A y B es preferentemente idéntico. Éste depende en particular de la intensidad del viento y también de la relación de transmisión del engranaje conectado, dado el caso, delante del generador.

A fin de determinar las revoluciones de cojinete completadas del árbol de generador está previsto... [Seguir leyendo]

1. Planta de energía eólica con al menos un cojinete de generador (42, 43) y un dispositivo alimentador de grasa lubricante (70, 71, 72, 73, 80, 81, 90, 91) que abastece de grasa lubricante el al menos un cojinete de generador (42, 43), al menos un dispositivo de medición (44, 45, 60) para medir valores de al menos un parámetro de la planta de energía eólica operada y un dispositivo de control (50) para controlar la cantidad de grasa lubricante dispensada por el dispositivo alimentador de grasa lubricante (70, 71, 72, 73, 80, 81, 90, 91), caracterizada por que el al menos un cojinete de generador (42, 43) está configurado como cojinete de rodamiento y el al menos un dispositivo de medición (44, 45, 60) está conectado al dispositivo de control (50) para suministrar los valores de medición y el dispositivo alimentador de grasa lubricante (70, 71, 72, 73, 80, 81, 90, 91) está conectado al dispositivo de control (50) para recibir los valores de control, que se pueden determinar en el dispositivo de control (50) a partir de los valores de medición, y el al menos un parámetro comprende una velocidad de giro y/o un número de revoluciones y/o una temperatura.

2. Planta de energía eólica de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el al menos un dispositivo de medición (44, 45, 60) está destinado para medir los valores de parámetros durante un funcionamiento correcto de la planta de energía eólica y el dispositivo de control (50) controla el dispositivo alimentador de grasa lubricante (70, 71, 72, 73, 80, 81, 90, 91) para dispensar grasa lubricante hacia el al menos un cojinete (42, 43) durante el funcionamiento correcto.

3. Planta de energía eólica de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizada por que el dispositivo de control (50) controla el dispositivo alimentador de grasa lubricante (70, 71, 72, 73, 80, 81, 90, 91) con valores de medición crecientes del al menos un parámetro para dispensar mayores cantidades de grasa lubricante.

4. Planta de energía eólica de acuerdo con la reivindicación 1, 2 o 3, caracterizada por que el al menos un dispositivo de medición (60) presenta un contador de revoluciones para determinar el número de revoluciones de cojinete completadas del al menos un cojinete (42, 43) y/o un sensor de temperatura en particular en el cojinete de generador y/o un tacómetro.

5. Planta de energía eólica de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada por que el contador de revoluciones presenta una unidad de cálculo que está conectada a un medidor de tiempo (51) y al tacómetro, y calcula las revoluciones de cojinete completadas del al menos un cojinete de generador (42, 43) a partir de la velocidad de giro medida y del tiempo medido.

6. Planta de energía eólica de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que el dispositivo alimentador de grasa lubricante (70, 71, 72, 73, 80, 81, 90, 91) presenta al menos dos depósitos de grasa lubricante (72, 73) para diferentes grasas lubricantes.

7. Planta de energía eólica de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que en caso de una temperatura de cojinete medida mayor, el dispositivo de control (50) controla el dispositivo alimentador de grasa lubricante (70, 71, 72, 73, 80, 81, 90, 91) no para la relubrlcaclón con una cantidad de grasa lubricante superior si el número de revoluciones de cojinete es inferior a un valor límite.

8. Procedimiento para la ejecución con una planta de energía eólica de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que se alimenta grasa lubricante a un cojinete de generador (42, 43), configurado como cojinete de rodamiento, mediante un dispositivo alimentador de grasa lubricante (70, 71, 72, 73, 80, 81, 90, 91) y los valores de al menos un parámetro de la planta de energía eólica operada se miden mediante al menos un dispositivo de medición (44, 45, 60) y un dispositivo de control (50), conectado con el al menos un dispositivo de medición (44, 45, 60) y con el dispositivo alimentador de grasa lubricante (70, 71, 72, 73, 80, 81, 90, 91), controla la cantidad de grasa lubricante alimentada por el dispositivo alimentador de grasa lubricante (70, 71, 72, 73, 80, 81, 90, 91) dependiendo de los valores de parámetros medidos.

9. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado por que el al menos un dispositivo de medición (44, 45, 60) determina valores de parámetros durante un funcionamiento correcto de la planta de energía eólica y el dispositivo de control (50) controla el dispositivo alimentador de grasa lubricante (70, 71, 72, 73, 80, 81, 90, 91) para dispensar grasa lubricante hacia el al menos un cojinete de generador (42, 43) durante el funcionamiento correcto.

10. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8 o 9, caracterizado por que la velocidad de giro del al menos un cojinete se mide con el al menos un dispositivo de medición (44, 45, 60) y el dispositivo de control (50) controla el dispositivo alimentador de grasa lubricante (70, 71, 72, 73, 80, 81, 90, 91) con una velocidad de giro medida creciente para dispensar cantidades de grasa lubricante superiores y por que la cantidad de grasa lubricante alimentada varía en la zona de un punto de referencia en una velocidad de giro de referencia dependiendo de la tercera potencia del cociente de la velocidad de giro medida y de la velocidad de giro de referencia según la fórmula:

CRfífifíBfí (fp $TTKc ¡Litotecretí = C&Títí(fc(f [fe b ¡abrífcm út fr/ereraríft

11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por que la temperatura de cojinete se mide con el al menos un dispositivo de medición (44, 45, 60) y el dispositivo alimentador de grasa lubricante (70, 71, 72, 73, 80, 81, 90, 91) se controla con la temperatura de cojinete medida creciente mediante el dispositivo de control (50) para dispensar cantidades de grasa lubricante superiores y por que la cantidad de grasa lubricante alimentada 5 varía en la zona de un punto de referencia en una temperatura de referencia dependiendo de la quinta potencia del cociente de la temperatura medida y de la temperatura de referencia según la fórmula:

Cc75f£(fctí (fe gres tebrít erare = Ceraf tcfefí fíe gres eirabrtecrafe fíe re/ereraeífc.

12. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado por que se mide el número de revoluciones de

cojinete completadas y se dispensa una cantidad de grasa lubricante, que aumenta preferentemente de manera lineal, con un número creciente de revoluciones de cojinete completadas.