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ES2567505B2 - Conjunto de paso variable de pala activo con sistema de seguridad pasivo - Google Patents

Conjunto de paso variable de pala activo con sistema de seguridad pasivo Download PDF

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ES2567505B2
ES2567505B2 ES201630010A ES201630010A ES2567505B2 ES 2567505 B2 ES2567505 B2 ES 2567505B2 ES 201630010 A ES201630010 A ES 201630010A ES 201630010 A ES201630010 A ES 201630010A ES 2567505 B2 ES2567505 B2 ES 2567505B2
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rotor
generator
actuator
blades
variable pitch
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David BORNAY RICO
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/02Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/022Adjusting aerodynamic properties of the blades
    • F03D7/0224Adjusting blade pitch
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Abstract

Conjunto de paso variable de pala activo con sistema de seguridad pasivo para aerogeneradores, con el que se ajustan de manera solidaria y en una sola acción la totalidad de las palas de un rotor, para lo cual se requiere de una central hidráulica, un sensor de posición o transpondedor, un pistón y un actuador ubicado dentro del eje del generador, que permiten el deslizamiento de una corredera y mecanismos asociados, los cuales se ubican en el propio rotor, y que permite el movimiento solidario y ajuste de las palas de un aerogenerador para que la generación de energía se consiga de una manera óptima, y en el que se incluye un muelle de seguridad y freno, que son elementos de seguridad para que en el caso de una caída del suministro eléctrico el conjunto del aerogenerador quede seguro.

Description

CONJUNTO DE PASO VARIABLE DE PALA ACTIVO CON
SISTEMA DE SEGURIDAD PASIVO
DESCRIPCiÓN Conjunto de paso variable de pala activo con sistema de seguridad pasivo.
OBJETO DE LA INVENCION
La presente memoria descriptiva define un conjunto de elementos de control de paso variable activo y de ajuste de las palas de un aerogenerador, en el que mediante el cual se ajustan de manera solidaria y en una sola acción la totalidad de las palas del rotor de dicho aerogenerador, para lo que se requiere de una central hidráulica, un sensor de posición o transpondedor, y un actuador para el deslizamiento de un mecanismo ubicado en el propio rotor que permite el movimiento y ajuste de las palas para que la generación de energía se consiga de una manera óptima, y en el que se incluyen una serie de elementos de seguridad pasivos para que en el caso de una caída del suministro eléctrico el conjunto del aerogenerador quede seguro.
La presente innovación y su campo de aplicación está diseñada para ser implementada en el sector de generación de energía y en concreto esta innovación está preferentemente destinada a ser instalada en aerogeneradores.
ANTECEDENTES
En el sector de la generación eléctrica mediante aerogeneradores se distinguen diferentes tipos de sistemas de control del paso de las palas. A grandes rasgos se pueden diferenciar los tipos pasivos y activos.
A modo de resumen, los sistemas pasivos son aquellos en los que la regulación yel control del sistema es mediante el diseño de un perfil de pala de forma tal que se aumenta la pérdida aerodinámica a medida que aumenta la velocidad del viento, y se pueden incluir elementos accesorios como contrapesos, para lo cual se destacan los registros ESI142057U y ESI06877U; inclusión de membranas en la superficie de la pala como en los registros ES2388514, EPI613860 y W020l0023278; u otros elementos que alteren o se accionen por las propias fuerzas que aparecen sobre las palas del aerogenerador.
Por otro lado nos encontramos con los sistemas activos, a los cuales pertenece la presente invención, en los que las palas modifican su posición de forma precisa dependiendo de las condiciones a la que pala se ve sometida en todo momento. Dentro de los sistemas activos del control del paso variable de las palas podemos encontrar diversas soluciones, como son por lo general los sistemas mecánicos activados por un motor eléctrico, los sistemas hidráulicos o conjunción de ambos. De igual manera se puede decir que estas fuentes de movimiento pueden actuar de forma independiente sobre cada una de las palas o sobre un mecanismo que actúa solidariamente sobre todas las palas a la vez. Los sistemas que actúan independientemente sobre cada una de las palas aumentan ligeramente el rendimiento, pero complican el sistema de control dado que para tener asegurar una correcta sincronía entre cada una de las palas, el sistema triplica las posibilidades de avería, y por tanto el sistema de control es susceptible de tener una avería por cada pala que pueda haber asociado al rotor. Por otro lado, los sistemas con un movimiento solidario simplifican el mecanismo a costa de perder un poco de eficiencia, pero esto se suple con fiabil idad del sistema.
Dentro de los sistemas que actúan de manera individual sobre cada una de las palas, podemos destacar registros como el ES2178955 que define un sistema electrohidráulico que actúa de manera individual sobre cada una de las palas, en el que la actuación individual es por medio de una pluralidad de apoyos en la base de cada una d.e las palas, estando el conjunto regulado por el movimiento de unos discos; el registro ES2181572 que define un sistema electrohidráulico que también actúa de manera individual sobre cada una de las palas, en el que la regulación individual de cada una de las palas es por medio de una serie de engranajes conectados a cada uno de los actuadores individuales; el registro EP 1533520 que define un sistema electrohidráulico, en el que hay una pluralidad de sistemas dependiendo del número de palas, los cuales están formados por una bomba hidráulica junto a un apoyo giratorio de la base de la pala, y diferentes válvulas que actúan sobre ese apoyo individual; el registro US6457487 que define un sistema hidráulico con diferentes válvulas y circuitos de retornos individuales para cada una
de las palas que estén integradas en el rotor, conectadas a un tanque central común;
o el registro ES 1 066996U que define un sistema hidráulico con dos circuitos hidráulicos independientes para cada una de las palas del rotor y diferentes acumuladores para estos circuitos. Por otro lado, entre los sistemas con un movimiento solidario se pueden destacar los registros FR2748296 que define un ajuste neumático por medio de una pluralidad de válvulas magnéticas programables y que se activan a distancia; el registro US4503673 que define un sistema hidráulico para el ajuste de palas del rotor que dispone de un cilindro hidráulico solicitable, cuatro válvulas magnéticas de conmutación, una válvula de limitación de presión y un depósito; el registro W02010097482 que define un sistema electromecánico basado en el movimiento de las palas por una multiplicadora de engranajes de dos etapas; o el registro US6921985 que define un sistema electromecánico de control por medio un mecanismo central de engranajes.
Pues bien, el objeto del presente invento es mostrar un conjunto o dispositivo de control de paso variable activo, el cual sea económico y fiable, y que está basado en un sistema hidráulico y un mecanismo de movimiento solidario de las palas del aerogenerador, en el que se destaca la particularidad de la estructura de los diferentes elementos que está diferenciado respecto de los existentes en el estado de la técnica y conocidos por el solicitante, y que no solo presenta una solución diferente y que aporta ventajas técnicas y productivas, sino que permiten la integración de un elemento pasivo adicional de seguridad que hace que el conjunto del aerogenerador sea un elemento más fiable ante posibles caídas eléctricas.
DESCRIPCIÓN DEL INVENTO
El conjunto de control activo del ajuste de las palas de un rotor de un aerogenerador y con sistema de seguridad pasivo que a continuación se describe está compuesto por un rotor de fonna triangular, los elementos situados en el interior del rotor que confoffilan el paso variable, un actuador, y una la central hidráulica con el pistón encargados de desplazar el anterior actuador, y todo ello regulado por un algoritmo programado que controla el conjunto; y además con la unión O anexionado de elementos ya conocidos en la estnlctura de los aerogeneradores configuran una estructura nueva que mejora las prestaciones existentes hasta la fecha en la relación producción/fiabilidad y aii.ade la introducción de un elemento de seguridad, tal como anteriormente se ha descrito.
En concreto, podemos definir que el rotor se encuentra en el interior del buje del aerogenerador, y dicho rotor tiene una forma triangular para disminuir el peso y al mismo tiempo ofrecer una gran resistencia, y con la que se busca que el material esté solo en los vectores de transmisión de las fuerzas. Dicho rotor tiene una abertura en su base o soporte, la cual es circular y por ella se introducen los elementos provenientes del sistema de control, como son el eje del generador y el actuador. Adicionalmente, la configuración del rotor triangular permite que en su interior se ubiquen los diferentes elementos que componen el paso variable.
Los elementos que componen el sistema de paso variable son los elementos que comunican el sistema actuador con las palas. En este caso, tal como se ha comentado con anterioridad en los antecedentes de la invención, el presente invento define un sistema activo, por tanto no hay en las palas elementos adicionales como puedan ser por ejemplo contrapesos. De esta manera el sistema de paso variable está compuesto por una pluralidad de soportes de palas, en este caso tres soportes, en los que se distinguen un eje soporte que fija la pala en cuyo extremo se ubica una biela que comunica con un tirante, el cual conecta con una deslizadora que a su vez se une a una corredera. La corredera, es un elemento común para las tres palas, y dispone de un movimiento axial dentro del rotor. Este movimiento o desplazamiento viene regulado por la acción del actuador, proveniente del sistema de regulación ubicado en la góndola del aerogenerador, y en el que dicha corredera en su extremo final del buje dispone de un muelle y su tope de seguridad. El movimiento axial de la corredera se fija mediante una pluralidad de guías.
Esta corredera es un elemento clave del conjunto, dado que como se acaba de describir, permite que el movimiento de la pluralidad de las palas fijadas al rotor sea solidario, es decir, que el movimiento axial de dicha corredera tira de las bielas solidarias y se transmite un movimiento radial a los ejes soporte de las palas que hacen que la posición de las palas se modifiquen de acuerdo a las necesidades productivas O de seguridad del aerogenerador. En este punto, cabe destacar la importante función que tiene el muelle, que es en sí un elemento de seguridad que permite el movimiento de la corredera y la trasmisión de la fuerza a las bielas sea fiab le y exacto, al igual que introduce un novedoso sistema de seguridad encargarlo de dar una seguridad extra y última, que actuaría, aún en el caso de fa llos en el suministro eléctrico, dado que permitiría amortiguar y dejar seguro el movimiento del buje respecto de los sistemas de control ubicados en la góndola.
Una vez definido los elementos del paso variable ubicados en el buje, se procede a describir la conexión de estos con el sistema de control ubicado en la góndola del aerogenerador. Esta unión es mediante un actuador longitudinal de movimiento axial, que comunica la corredera anteriormente descrita, con el pistón posicionador conectado a la central hidráulica y al sistema de control, todos ellos ubicados en la góndola. En este punto cabe destacar que el actuador es una barra está ubicada longitudinalmente en el interior del eje del generador, por tanto mientras el eje del generador tiene un movimiento giratorio o radial producido por el giro del rotor triangular, el actuador es un elemento que tiene un movimiento axial y que hace que la corredera avance o retroceda axial mente dentro del rotor.
El punto de conexión entre el actuador, que como hemos visto está ubicado en el interior del eje del generador, y la corredera del rotor es otro punto importante de la invención. En este caso, cabe previamente definir que el eje del generador queda unido al rotor mediante un acople que precisamente acopla dicho eje y el soporte del rotor. Anterionnente se definió que el soporte y la base del rotor tenían una abertura central, es precisamente por esta abertura central por donde se introduce el actuador dentro del rotor. En la zona de conexión entre el actuador y la base de la corredera se ubican unos rodamientos, preferentemente en dos planos, que penniten por un lado que el eje del generador gire sin interactuación con el actuador, y además posicionen de manera centrada el actuador en la base de la corredera. En este sentido en la base de la corredera también hay una pequeña muesca que pemlite que el extremo del actuador se introduzca y la transmisión de la fuerza y movimiento de avance y retroceso sea más fiable.
El resto de elementos que componen el sistema de control y el resto de elementos que fonnan el conjunto del aerogenerador se ubican en la góndola. En este sentido cabe destacar que dicho invento está preferentemente pensado para ser instalado en un generador del tipo directo sin desmultiplicadora del tipo PMG o generador trifásico de imanes permanentes, en el que se vuelve a insistir en que el actuador va por dentro del eje del generador, en el que dicho actuador no gira sino que solo tiene un movimiento axial de adelante/atrás. Para ello es necesario destacar que el generador está fijado a la base de la góndola, y que el eje del generador dispone de un soporte previa entrada al buje, disponiendo dicho soporte del eje un rodamiento interior que permita el giro del eje y que a su vez lo centre para su conexión con el rotor. En la presente invención no se define un tipo de generador único, sino que como se ha dicho previamente, la invención está pensada para ser ubicada en un generador directo sin desmultiplicadora, no obstante puede ser perfectamente instalado en otro tipo de generadores que si requieran de multiplicares, para lo cual habría que ubicar diferentes soportes del eje.
Una vez definida el correcto centrado y ubicación del eje del generador, por el que interiomlente se mueve axial mente el actuador, y una vez el actuador sale del ámbito interno de dicho eje, se llega al sistema de control del paso variable, que se localiza de manera independiente al generador. El sistema de control queda definido por una serle de elementos, que se resumen en una central hidráulica, un sensor de poslción o transpondedor, un pistón posicionador y un freno. El pistón hidráulico se coloca en el extremo delantero del aerogenerador, teniendo en cuenta que el rotor va a sotavento. Este pistón dispone en su interior de un sensor de posición O transpondedor el cual está conectado y dirige el vástago móvil del pistón. Este vástago es el que comunica y se une con el extremo del actuador, de tal manera que el vástago dirigido por el transpondedor transmite el movimiento exacto necesario al actuador. que finalmente en su movimiento axial interior a lo largo del eje del generador, transmite dicho desplazamiento a la corredera del rotor y por tanto mueve de manera exacta la posición de las palas. Para permitir el recorrido del pistón, a continuación de este se incluye un separa.dor y encima de se instala un grupo hidráulico con su correspondiente compresor, depósito y válvulas. El sistema de control está incluido en la unidad de control de potencia y va en un armario instalado en una caseta a nivel del suelo. El sistema de control le manda a través del colector o torre las señales de avance y retroceso al actuador, mediante el envío de la señal exacta al sensor de posición del pistón.
A continuación se procede a explicar una solución preferente de funcionamiento del dispositivo solidario de control del ajuste de las palas de un rotor o paso variable
del aerogenerador, el cual es un sistema de control que por medio de un dispositivo
que integra un sistema hidráulico y un mecani smo solidario de las palas en el que
ambos dos sistemas aseguran una gran fiabi li dad y además faci li tan la integración
del muelle previamente descrito como sistema de seguridad pasivo.
S
Adicionalmente, como se puede ver a continuación en las fi guras, y como ya se ha
descrito con anterioridad, la solución preferente para la que se ha pensado la
presente invención es un aerogenerador IOkW con generador de l tipo PMG directo
sin desmultiplicadora, en el que actuador va por dentro de l eje de l generador.
El sistema de control monitoriza de forma permanente la velocidad de l viento y
10
cuando detecta que el viento alcanza los 3m/s coloca las pa las en el ángulo idóneo
de arranque. El sistema de control manda la seña l a la central hidráulica para mover
el pistón y este, por medio del actuador que va por el interior del eje de l generador
mueve la corredera sobre las guías, que tira de las bielas solidarias con los ejes
soporte de las palas.
15
Cuando empieza a aumentar la potencia generada, el sistema de control coloca las
palas en la posición nominal de producción mientras la potencia se encuentre por
debajo de los IOkW. Cuando se sobrepasan los IOkW el sistema de control actúa
para di sminuir el paso de las palas y así mantener controlada la producción. Así el
pistón avanza o retrocede en función de los diferentes parámetros de control y del
20
algoritmo programado de control.
El sistema hidráulico tiene una válvula de seguridad, que en caso de parada de
emergencia o por ausencia de corriente, se abre y deja pasar libremente el fluido
hidráulico al depósito, dejando libre el pistón. De esta forma el muell e puede acwar
sobre el paso variable y dejarlo en posición de parada aerodinámica o reposo. Esta
25
es la razón por la que el muelle es el elemento muy caracterí stico y que diferencia
esta invención del resto de los sistemas de paso variable. Este muelle se encarga de
dar una seguridad extra y última, que acwaría, aún en el caso de fall os en el
suministro eléctrico. Este sistema garantiza que independientemente de cual sea la
causa del fallo, en caso de mal funcionamiento, el sistema siempre se parará.
Además el aerogenerador cuenta con un freno mecánico, que al igual que el sistema hidráulico, en el caso de quedarse sin suministro eléctrico, entra en funcionamiento y frena el rotor.
De esta fonna el aerogenerador cuenta con dos sistemas de frenado de emergencia seguros. Por un lado tenemos el freno mecánico y por otro el exclusivo sistema accionado por el muelle de puesta en reposo del paso variable/palas.
Para completar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, se acompaña como parte integrante de la misma un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente:
Fig.l.-Representa un alzado lateral del conjunto de los elementos del dispositivo de control de paso variable de pala activo con sistema de seguridad pasivo del aerogenerador.
Fig.2.-Representa una perspectiva libre de los elementos internos del buje y de la góndola de un aerogenerador.
Fig.3.-Representa una perspectiva libre de un detalle de la figura anterior, en la que se detallan los elementos del dispositivo de control de paso variable de pala activo con sistema de seguridad pasivo yel resto de elementos del aerogenerador.
FigA.-Representa una sección longitudinal de los elementos que componen el aerogenerador.
Fig.5.-Representa un detalle de la figura anterior, en concreto el de la zona de unión entre el rotor y el actuador.
Figura.6.-Representació[] frontal del rotor con forma triangular.
Descripción de los dibujos
En la Figura I se observa un alzado lateral del conjunto de los elementos de control de paso variable de pala activo con sistema de seguridad pasivo del aerogenerador. En concreto se puede observar el rotor (1), las diferentes palas (11) acopladas al rotor, el muelle (3) de seguridad y su tope (30), el actuador (4) como se introduce
por la base (10) soporte del rotor (1) y permite desplazar la corredera (2), y como en
el otro extremo del actuador (4) nos encontramos la central hidráulica (5) con su
separador (50), el pistón (6), el transpondedor (7) y el freno (8).
La Figura 2 representa una perspectiva de los elementos que componen el invento,
S
es decir, el rotor (1), las palas (1 1), la central hidráulica (6) con su separador (60), el
pistón (6), el transpondedor (7), el freno (8), pero además se incluyen otros
elementos necesarios que completan el conjunto del aerogenerador. Tal como se ha
definido anteriormente en la realización preferente, se expone un tipo de
aerogenerador que in corpora generador (9) del tipo PMG directo sin
10
desmultiplicadora, en el que actuador va por dentro del eje (90) del generador. Por
esa razón no se observa el actuador (4) si representado en la fi gura anterior. Cara a
poder exponer con mayor detalle los elementos en esta fi gura referenciados, se hace
una llamada a la Figura 3.
En la Figura 3 se puede observar con mayor detalle todos estos elementos
15
anterionnente referenciados, y otros adicionales. En concreto se observa como el
rotor (1) es triangular, y alberga en su interior una serie de elementos que componen
el paso variable. Las palas (11 ) quedan acopladas a dicho rotor por medio del eje
soporte (12). La base (lO) o soporte del rotor (1 ) di spone de una abertura por la que
se conecta el rotor (1) al el eje (90) del generador, que lleva incorporado en su
20
interior el actuador (4) (no referenciado). También se puede observar la ubi cación
de la corredera (2), que es movida por la acción del actuador (4) (no referenciado).
Dicho movimiento, tal como se ha explicado en la descripción es axial y fijado por
medio de una pluralidad de guías (20) y también unido a una deslizadora. En
contacto con la corredera (2) se puede observar el muelle (3) y su tope final (30).
25
Teniendo en cuenta estos elementos, se puede intuir como el movimiento del
actuador (4) (no referenciado) que está en el interior del eje (90) del generador,
mueve la corredera (2) y esta transmite de manera solidari a el movimiento a los
tirantes, estos a las bielas y estas comunican el movimiento al eje de soporte ( 12) de
cada una de las palas ( 11 ) del aerogenerador. Podemos decir que todos estos
30
el ementos previamente descritos en esta fi gura se ubican en el buje del
aerogenerador, y por tanto, el resto de elementos que definen esta fi gura se ubi can
en la góndola. En concreto, en esta Figura 3 se observa la ubicación del generador
(9), que tal como hemos dicho en la realización preferente es de l tipo PMG directo
sin desmultipli cadora. Este generador (9), fijado a la base de la góndola (91) y el
colector (93) o torre, se comuni ca con el buje por medio del eje (90) de generador,
en el que se vuelve a in sistir en que el actuador (4) (no referenciado) va por dentro
5
de dicho eje del generador, y en el que di cho actuador (4) no gira sino que solo tiene
un movimiento axial de adelante/atrás, mientras que el eje (90) tiene un movimiento
circular. Tal como se observa, el eje (90) del generador di spone de un soporte (92)
previa entrada al buje, disponiendo dicho soporte del eje un rodamiento interior
(920) (no referenciado) que permita el giro del eje y que a su vez lo centre para su
10
conex ión con el rotor (1). Finalmente, en la presente figura se puede observar que
junto al generador (9) se ubica el freno (8), seguido de la central hidráulica (5) que
se coloca sobre el separador (50) entre el freno y el pistón (6), en el que en el
ex tremo de dicho pistón (6) nos encontramos con el transpondedor o sensor de
posición (7).
15
Cara a poder definir de manera conveniente los elementos internos del dispositi vo
objeto de la in ve nción, se adjunta también la Figura 4, en la que se observa una
sección de todo el conjunto de la invención y de los el ementos definidos en la
Figura 3.
En dicha Fi gura 4, se puede observar los elementos ubicados en el buje, es deci r, qie
20
las palas ( 1 1) quedan acopladas a di cho rotor por medio del eje soporte (12). La
base (10) o soporte del rotor (1) di spone de una abertura por la que se conecta el
rotor (1) al el eje (90) del generador, que lleva incorporado en su interior el actuador
(4). También se puede observar la ubi cación de la corredera (2), que es movida por
la acción del actuador (4), siendo dicho movimiento fijado por medio de una
2S
pluralidad de guías (20) y también unido a una desli zadora (2 1). En contacto con la
corredera (2) se puede observar el muelle (3) y su tope final (30). El movimiento de
la corredera (2) y transmite de manera so lidaria el movimiento a los tirantes (13),
estos a las bielas (14) y estas comunican el movimiento al eje de soporte (12) de
cada una de las palas (11) del aerogenerador. Cara a definir mejor la zona de
30
contacto entre el eje (90) del generador y el rotor (1) se invita al lector a observar la
posterior Figura 5. Prosiguiendo con la definición de la presente fi gura se la
ubi cación del generador (9), fijado a la base de la góndola (91),y se comunica con el
el rotor (1) por medio del eje (90) de generador, en el que se puede observar como el actuador (4) va por dentro de dicho eje del generador, yen el que dicho actuador
(2) no gira sino que solo tiene un movimiento axial de adelante/atrás, mientras que el eje (90) tiene un movimiento circular. También se vuelve a ver cómo el eje (90) del generador dispone de un soporte (92) previa entrada al buje, disponiendo dicho soporte del eje un rodamiento interior (920) que pennita el giro del eje y que a Su vez lo centre para su conexión con el rotor (1 ). De igual manera se puede observar como junto al generador (9) se ubica el freno (8), seguido y separado por una placa soporte de la central hidráulica (5) que se coloca sobre el separador (50) entre el freno (8) y el pistón (6), en el que en el extremo de dicho pistón (6) nos encontramos con el transpondedor o sensor de posición (7). En este punto conviene destacar que el actuador (4) traspasa el freno (8) y queda alojado en el pistón (7). Este pistón (6) dispone de un sensor de posición O transpondedor (7) el cual está conectado y dirige el vástago (61) móvil del pistón, guiado por el émbolo (62) pistón interior. Este vástago (61) es el que comunica y se une con el extremo del actuador (4), de tal manera que el vástago (61 ) dirigido por el transpondedor (7) transmite el movimiento exacto necesario al actuador (4), que finalmente en su movimiento axial interior a lo largo del eje (90) del generador, transmite dicho desplazamiento a la corredera (2) del rotor (1) Y por tanto mueve de manera exacta la posición de las palas (11) gracias a todos los elementos previamente comentados. Aunque no está dibujado, el sistema de control está incluido en la unidad de control de potencia va en un armario instalado en una caseta a nivel del suelo, por tanto, el sistema de control le manda a través del colector (93) O torre las señales o algoritmos programados de avance y retroceso al actuador (4), mediante el envío de la señal exacta al sensor de posición (7) del pistón (6).
La Figura 5 define la zona de conexión entre el actuador (4) y la base (10) del rotor (1). Tal como ya se ha comentado con anterioridad, el soporte y la base (10) del rotor (1) tiene una abertura central, por la que se introduce el actuador (4) ubicado en el interior del eje (90) del generador dentro del rotor (1). En la zona de conexión entre el actuador (4) y la base (22) de la corredera (2) se ubican unos rodamientos (23), preferentemente en dos planos, que permiten por un lado que el eje (9) del generador gire sin interactuación con el actuador (4), y además posicionen de manera centrada el actuador (4) en la base (22) de la corredera. En este sentido en la base (22) de la corredera (2) también hay una pequel1a muesca (220) que pemúte que el extremo del actuador (4) se introduzca y la transmisión de la fuerza y movimiento de avance y retroceso sea más fiable. Por otro lado se observa como el eje (90) del generador se une y fija al soporte del generador por medio de un
5 acoplamiento (94).
Finalmente, en la Figura 6 se puede observar de una manera clara como el rotor (1) tiene una forma triangular para disminuir el peso y al mismo tiempo ofrecer una gran resistencia, y con la que se busca que el material esté solo en los vectores de transmisión de las fuerzas, y ubicándose en su interior los diferentes elementos que 10 componen el paso variable. A su vez se observa como dicha forma triangular está pensada para un rotor (1) con tres palas (11), cuyo movimiento solidario es gracias al movimiento descrito con anterioridad por la corredera (2). El movimiento de la corredera (2) con su deslizadora (24) transmite de manera solidaria el movimiento a los tirantes (1 3), estos a las bielas (14) y estas comunican el movimiento al eje de
15 soporte (12) de cada una de las palas ( 11) del aerogenerador, al igual que se puede observar cómo en contacto con la corredera (2) se ubica el muelle (3) (no referenciado) y su tope final (30).
Descrita suficientemente en lo que precede la naturaleza del invento, teniendo en cuenta que los términos que se han redactado en esta memoria descriptiva deberán
20 ser tomados en sentido amplio y no limitativo, así como la descripción del modo de llevarlo a la práctica, y, demostrando que constituye un positivo adelanto técnico, es por lo que se solicita el registro de la patente, siendo lo que constituye la esencia del referido invento, lo que a continuación se especifica en las siguientes reivindicaciones.

Claims (8)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Conjunto de paso variable de pala activo con sistema de seguridad pasivo, destinado al control y ajuste de las palas (1 J) instaladas en el rotor (1) de un aerogenerador, disponiendo el aerogenerador de un buje donde se ubica dichas palas
    (11)
    que se fijan mediante un eje de soporte (12) al rotor (1), Y en el que el generador
    (9)
    ubicado y fijado en la góndola del aerogenerador dispone de un eje (90) de generador con el que el generador (9) y el TOtor (1) quedan comunicados, en el que el eje (90) del generador que tiene un movimiento radial dispone de un soporte (92) previa a la entrada al buje, yen el que dicho conjunto se caracteriza porque está constituido por una corredera (2) que está ubicada en el rotor (1) y está conectada a los diferentes ejes de soporte (12) de las palas (11) por medio de unos tirantes (13), bielas (14) y deslizadora, en el que la corredera (2) es movida de manera axial por la acción del actuador (4) que se ubica en el interior del eje (90) del generador y que es accionado por un sensor de posición (7) que recibe las instrucciones de un algoritmo programado, en el que el sensor de posición (7) está ubicado en el interior de un pistón (6) conectado a una central hidráulica (5) y un freno (8) ubicados junto al generador (9), y en el que el rotor dispone de un muelle (3) de seguridad entre la corredera (2) y el correspondiente tope
    (30)
    de su muelle, de tal manera que en el dispositivo cuando el pistón (6) desplaza el actuador (4) y este a la corredera (2), el movimiento axial de la corredera (2) transmite de manera solidaria un movimiento a cada uno de los ejes de soporte (12) de las palas
    (1 1 ).
  2. 2.
    Conjunto de paso variable de pala activo con sistema de seguridad pasivo, según las características de la reivindicación 1, en el que el rotor (1) se caracteriza por ser de forma triangular.
  3. 3.
    Conjunto de paso variable de pala activo con sistema de seguridad pasivo. según las características de la reivindicación 1, en el que el rotor (1) se caracteriza por disponer de una abertura central en su base o soporte ( 10) que genera la zona de conexión del eje (90) del generador y de introducción del actuador (4) en el rotor (1).
  4. 4.
    Conjunto de paso variable de pala activo con sistema de seguridad pasivo, según las características de la reivindicación 3, que se caracteriza porque el eje (90) del generador se une y fija a la base (10) del rotor ( 1) por medio de un acoplamiento (94).
  5. 5.
    Conjunto de paso variable de pala activo con sistema de seguridad pasivo, según las características de la reivindicación 3, que se caracteriza porque en la zona de introducción entre el actuador (4) y el rotor (1) se dispone de unos rodamientos (23) que centran el actuador (4) en la base (22) de la corredera dentro del rotor (1).
  6. 6.
    Conjunto de paso variable de pala activo con sistema de seguridad pasivo, según las características de la reivindicación 5, en el que la base (22) de la corredera (2) se caracteriza porque hay una pequeña muesca (220) que permite que el extremo del actuador (4) se introduzca en ella.
  7. 7.
    Conjunto de paso variable de pala activo con sistema de seguridad pasivo, según las características de la reivindicación 1, en el que el movimiento axial de la corredera
    (2) se caracteriza por ser fijado por medio de una pluralidad de guías (20).
  8. 8. Conjunto de paso variable de pala activo con sistema de seguridad pasivo, según las características de la reivindicación 1, en el que el pistón (6) se caracteriza porque dispone de un vástago (61) móvil en conLacto con el exLremo del ar.:tuador (4), siendo dicho vástago guiado por un émbolo (62) en contacto con el sensor de posición (7).
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EP2570655B1 (de) * 2011-09-16 2015-11-11 IMO Holding GmbH Vorrichtung zum aktiven Verstellen eines Blattes einer (Klein) windenergieanlage
GB2514845B (en) * 2013-06-07 2019-11-13 Equinor Energy As Wind turbine control
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