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ES2922930T3 - Sistema de accionamiento de aerogenerador y aerogenerador - Google Patents

Sistema de accionamiento de aerogenerador y aerogenerador Download PDF

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ES2922930T3 ES17824357T ES17824357T ES2922930T3 ES 2922930 T3 ES2922930 T3 ES 2922930T3 ES 17824357 T ES17824357 T ES 17824357T ES 17824357 T ES17824357 T ES 17824357T ES 2922930 T3 ES2922930 T3 ES 2922930T3
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Abstract

Un sistema de accionamiento de turbina eólica (5) incluye una pluralidad de dispositivos de accionamiento (10), una unidad de detección de cantidad de estado y una unidad de control. La pluralidad de dispositivos de accionamiento (10) se proporcionan en una primera estructura (una góndola (103)), y una corona dentada (107) se proporciona en una segunda estructura (una torre (102)). Cada uno de los dispositivos de accionamiento (10) incluye una parte de accionamiento del motor para generar potencia, una parte de reducción de velocidad y una parte de frenado del motor para frenar la parte de accionamiento del motor. La unidad de detección de cantidad de estado detecta, para cada uno de los dispositivos de accionamiento (10), una carga entre una porción de engrane (24a) de cada uno de los dispositivos de accionamiento (10) y la corona (107). Basándose en la carga descrita anteriormente para cada uno de los dispositivos de accionamiento (10) detectados por la unidad de detección de cantidad de estado, la unidad de control controla la parte de accionamiento del motor y/o la parte de frenado del motor de cada uno de la pluralidad de dispositivos de accionamiento para que para reducir un grado de variación en la carga antes descrita entre los dispositivos de accionamiento (10). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de accionamiento de aerogenerador y aerogenerador
CAMPO TÉCNICO
[0001] La presente invención se refiere a un sistema de accionamiento de turbina eólica y una turbina eólica que están configurados para accionar una corona dentada mediante el uso de una pluralidad de dispositivos de accionamiento.
ANTECEDENTES
[0002] El documento EP 2402597 A1 describe un sistema de orientación de turbina eólica con un engranaje de orientación, al menos dos engranajes de piñón, al menos dos unidades de accionamiento, donde se proporciona cada unidad de accionamiento que está asociada a uno de los engranajes de piñón para accionar el engranaje de piñón respectivo. El sistema de orientación comprende un sistema de control con un controlador para generar para cada unidad de accionamiento una señal de control de unidad de accionamiento para controlar la unidad de accionamiento respectiva según una señal de referencia de unidad de accionamiento que comprende al menos un valor de parámetro operativo deseado para la unidad de accionamiento respectiva para realizar el al menos un valor de parámetro operativo deseado en la unidad de accionamiento respectiva. El sistema de control comprende al menos un bucle de retroalimentación para cada unidad de accionamiento que suministra al menos una señal de retroalimentación de unidad de accionamiento que comprende al menos el valor real de un parámetro operativo de la unidad de accionamiento respectiva de regreso al controlador. Además, el controlador está adaptado para generar las señales de control de unidad de accionamiento en función de la señal de referencia y las señales de retroalimentación.
[0003] Por el documento US2013/115043 A1 se conoce el uso de un sistema de posicionamiento rotacional en una turbina eólica, en particular un sistema de orientación de turbina eólica. Este sistema de posicionamiento rotacional conocido comprende una parte accionada, una pluralidad de accionamientos de posicionamiento acoplados a la parte accionada, una pluralidad de sensores dispuestos cada uno para detectar un parámetro de carga indicativo de la carga del accionamiento de posicionamiento respectivo y un controlador de carga conectado a la pluralidad de sensores. El controlador de carga está dispuesto para determinar una carga de un accionamiento de posicionamiento respectivo en función del parámetro de carga detectado, para comparar dicha carga con un valor de carga esperado y para generar una señal indicativa de un fallo del accionamiento de posicionamiento respectivo en respuesta a que la carga es menor que el valor de carga esperado.
[0004] El documento EP2574782 A2 describe un mecanismo de conmutación de funcionamiento provisto en un recorrido de transmisión de fuerza de accionamiento a través del cual se transmite una fuerza de accionamiento desde un árbol de salida hasta un piñón. Cuando un par de torsión de una magnitud predeterminada o más actúa sobre el mecanismo de conmutación de funcionamiento, el estado de funcionamiento del mecanismo de conmutación de funcionamiento se conmuta de un estado vinculado en el que el recorrido de transmisión de fuerza de accionamiento está vinculado a un estado desvinculado/liberado en el que el recorrido de transmisión de fuerza de accionamiento está desvinculado y liberado.
[0005] En una turbina eólica utilizada en un generador de energía eólica o similar, generalmente, el control de paso y el control de orientación se realizan de modo que las palas giren eficientemente. En el control de paso, un ángulo de cada una de las palas con respecto a un rotor se cambia de acuerdo con una velocidad del viento, y en el control de orientación, las orientaciones de la pluralidad de palas y el rotor se cambian de acuerdo con una dirección del viento.
[0006] El control de paso y el control de orientación requieren una fuerza de accionamiento relativamente grande y, por lo tanto, típicamente utilizan una pluralidad de dispositivos de accionamiento. No se aplica necesariamente una carga igual a cada uno de la pluralidad de dispositivos de accionamiento y, en algunos casos, una carga aplicada a uno en particular de la pluralidad de dispositivos de accionamiento es mayor que una carga aplicada a cada uno de los otros dispositivos de accionamiento. En particular, en un caso en el que un viento que tiene una energía igual o superior a la normal, como en un tifón, sopla hacia la turbina eólica, puede actuar una carga excesiva sobre diversos elementos de la turbina eólica. Una carga excesiva que actúe sobre los diversos elementos de la turbina eólica podría provocar problemas, como una rotura, en los diversos elementos. Por lo tanto, preferentemente, tal problema se evita antes de que suceda.
[0007] Por ejemplo, la bibliografía de patentes 1 describe un generador de energía eólica en el que una unidad de accionamiento de orientación para controlar las posiciones de una góndola y un rotor con respecto a una [0008] torre se instala en una porción de conexión entre la torre y la góndola. La unidad de accionamiento de orientación en este generador de energía eólica incluye una unidad de liberación para liberar la transmisión de una fuerza de accionamiento de orientación. Esta unidad de liberación suprime una influencia del problema de control de orientación causado por un fallo de un dispositivo de accionamiento de orientación, logrando así mejor disponibilidad.
REFERENCIAS RELEVANTES LISTA DE BIBLIOGRAFÍAS DE PATENTES RELEVANTES
[0009] Bibliografía de patentes 1: Publicación de solicitud de patente japonesa N.° 2015-140777 RESUMEN
[0010] Cuando una corona dentada es accionada por la pluralidad de dispositivos de accionamiento con el fin de realizar el control de paso y el control de orientación, debido al hecho de que existe una variación de tamaño de una holgura (un espacio) entre una porción de salida de cada uno de los dispositivos de accionamiento y la corona dentada, se puede aplicar una carga excesiva a uno en particular de la pluralidad de dispositivos de accionamiento. En los últimos años, con el aumento de la potencia de las turbinas eólicas, es necesario aumentar el número de dispositivos de accionamiento utilizados para accionar la corona dentada y, por lo tanto, el problema descrito anteriormente se ha acentuado particularmente. Es decir, cuando la corona dentada se hace girar activamente por los dispositivos de accionamiento o cuando la corona dentada se hace girar por una fuerza externa tal como la energía eólica aplicada a la turbina eólica que se ha detenido, la tensión (una carga) actúa entre la porción de salida de cada uno de los dispositivos de accionamiento y la corona dentada. Sin embargo, dado que un tamaño de una holgura entre cada uno de los dispositivos de accionamiento y la corona dentada es diferente dependiendo de los diferentes dispositivos de accionamiento, una carga que actúa entre la porción de salida y la corona dentada varía entre los dispositivos de accionamiento.
[0011] Como se ha descrito, en función de una holgura, una carga que actúa entre la porción de salida y la corona dentada varía entre los dispositivos de accionamiento, de modo que los dispositivos de accionamiento incluyen un tipo en el que actúa una carga relativamente grande y un tipo en el que actúa una carga relativamente pequeña. Con una carga relativamente grande que actúa continuamente sobre uno en particular de los dispositivos de accionamiento, se aplica una carga mayor de lo normal al uno en particular de los dispositivos de accionamiento, lo que resulta en una reducción de la vida útil del dispositivo.
[0012] Tal reducción en la vida útil del dispositivo puede ocurrir de manera similar también en un caso en el que en cada uno de los dispositivos de accionamiento se proporciona un mecanismo de corte de energía capaz de liberar la transmisión de una fuerza de accionamiento, tal como la unidad de liberación de la bibliografía de patentes 1 mencionada anteriormente, concretamente, una estructura de embrague. Es decir, en un caso en el que se libera la transmisión de una fuerza de accionamiento de orientación en uno de la pluralidad de dispositivos de accionamiento y, por lo tanto, el uno de la pluralidad de dispositivos de accionamiento está sustancialmente desactivado, se aplica una mayor carga a cada uno de los otros dispositivos de accionamiento. En este caso, cuando una carga que actúa entre la porción de salida y la corona dentada varía entre dichos otros dispositivos de accionamiento, se reduce aún más una vida útil de cualquiera de los otros dispositivos de accionamiento sobre los que actúa una carga relativamente grande.
[0013] Por esta razón, en un caso en el que una corona dentada es accionada por una pluralidad de dispositivos de accionamiento, desde el punto de vista de prolongar una vida útil de cada uno de los dispositivos de accionamiento, es deseable suprimir la variación de carga aplicada a cada uno de los dispositivos de accionamiento de modo que una magnitud de la carga se haga uniforme de una manera equilibrada entre los dispositivos de accionamiento.
[0014] En vista de las circunstancias mencionadas anteriormente, un objeto de la presente invención es proporcionar un sistema de accionamiento de turbina eólica y una turbina eólica que sean capaces de suprimir la variación de carga aplicada a cada uno de los dispositivos de accionamiento entre los dispositivos de accionamiento.
[0015] Un aspecto de la presente invención se refiere a un sistema de accionamiento de turbina eólica que comprende una pluralidad de dispositivos de accionamiento provistos en una primera estructura e incluye una porción de engrane que engrana con una corona dentada provista en una segunda estructura, estando configuradas la primera estructura y la segunda estructura para girar entre sí, incluyendo cada uno de la pluralidad de dispositivos de accionamiento una porción de accionamiento de motor para generar energía, una porción de reducción de velocidad para recibir la energía transmitida desde la porción de accionamiento de motor, una porción de frenado de motor para frenar la porción de accionamiento de motor, una unidad de detección de cantidad de estado para detectar, para cada uno de la pluralidad de dispositivos de accionamiento, una carga entre la porción de engrane de cada uno de la pluralidad de dispositivos de accionamiento y la corona dentada, y una unidad de control para controlar la porción de accionamiento de motor y/o la porción de frenado de motor de cada uno de la pluralidad de dispositivos de accionamiento en función de la carga para cada uno de la pluralidad de dispositivos de accionamiento detectada por la unidad de detección de cantidad de estado, para reducir un grado de variación de la carga entre la pluralidad de dispositivos de accionamiento, donde en un estado en el que la porción de frenado de motor de cada uno de la pluralidad de dispositivos de accionamiento está aplicando una fuerza de frenado a la porción de accionamiento de motor correspondiente, la unidad de control está configurada para reducir el grado de variación de la carga entre la pluralidad de dispositivos de accionamiento controlando al menos la porción de frenado de motor de un dispositivo de accionamiento para el cual la carga es la más grande entre la pluralidad de dispositivos de accionamiento para debilitar la fuerza de frenado del mismo.
[0016] Es posible que cada uno de la pluralidad de dispositivos de accionamiento esté fijado a la primera estructura a través de un sujetador, y la unidad de detección de cantidad de estado esté configurada para detectar la carga midiendo una cantidad de una fuerza que actúa sobre el sujetador.
[0017] La unidad de detección de cantidad de estado puede estar configurada para detectar la carga midiendo una cantidad de una fuerza que actúa sobre la parte de reducción de velocidad. Particularmente, la unidad de detección de cantidad de estado puede detectar tensión de flexión, tensión de torsión o similares aplicadas a una caja de la porción de reducción de velocidad.
[0018] La unidad de control puede estar configurada para controlar la porción de accionamiento de motor y/o la porción de frenado de motor de cada uno de la pluralidad de dispositivos de accionamiento para reducir el grado de variación de la carga entre la pluralidad de dispositivos de accionamiento en un caso en el que el grado de variación de la carga entre la pluralidad de dispositivos de accionamiento se desvía de un intervalo permisible.
[0019] La unidad de control puede estar configurada para determinar, en función de una magnitud de la carga para cada uno de la pluralidad de dispositivos de accionamiento detectados por la unidad de detección de cantidad de estado, si controlar o no la porción de accionamiento de motor y/o la porción de frenado de motor de cada uno de la pluralidad de dispositivos de accionamiento reduce el grado de variación de la carga entre la pluralidad de dispositivos de accionamiento.
[0020] Otro aspecto de la presente invención se refiere a una turbina eólica que comprende una primera estructura y una segunda estructura configuradas para girar entre sí, una corona dentada provista en la segunda estructura y el sistema de accionamiento de turbina eólica descrito anteriormente.
VENTAJAS
[0021] Según la presente invención, es posible suprimir eficazmente la variación de carga aplicada a cada uno de los dispositivos de accionamiento entre los dispositivos de accionamiento.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
[0022]
La Fig. 1 es una vista en perspectiva de una turbina eólica.
La Fig. 2 es una vista en sección que muestra parte de una torre y una góndola.
La Fig. 3 es una vista en planta que muestra una disposición de dispositivos de accionamiento en una sección móvil mostrada en la Fig. 2.
La Fig. 4 es una vista de un dispositivo de accionamiento como se observa desde una cara lateral, parte de la cual se muestra en sección transversal.
La Fig. 5 es una vista de una porción de instalación del dispositivo de accionamiento, parte de la cual se muestra en sección transversal.
La Fig. 6 es una vista que muestra esquemáticamente una sección transversal parcial de un motor eléctrico. La Fig. 7 es un diagrama de bloques para explicar una configuración funcional de un controlador.
La Fig. 8 es una vista que muestra un ejemplo de un flujo de procedimiento de control.
La Fig. 9 es una vista que muestra otro ejemplo del flujo de procedimiento de control.
La Fig. 10 es una vista que muestra un ejemplo de aplicación de los flujos de procedimientos de control mostrados en la Fig. 8 y la Fig. 9.
DESCRIPCIÓN DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS
[0023] A continuación se describirá una realización de la presente invención con referencia a los dibujos adjuntos. En los dibujos, para facilitar la ilustración y la comprensión, un tamaño de escala, una relación dimensional, etc., se alteran o exageran según corresponda a partir de los valores reales.
[0024] La Fig. 1 es una vista en perspectiva de una turbina eólica 101. La Fig. 2 es una vista en sección que muestra parte de una torre
102 y una góndola 103. En la Fig. 2, en cuanto a un dispositivo de accionamiento 10, se muestra un aspecto exterior del mismo en lugar de una sección transversal del mismo. La Fig. 3 es una vista en planta que muestra una disposición de los dispositivos de accionamiento 10 en una sección móvil mostrada en la Fig. 2. La Fig. 4 es una vista del dispositivo de accionamiento 10 como se observa desde una cara lateral, parte de la cual se muestra en sección transversal. La Fig. 5 es una vista que muestra una porción de instalación del dispositivo de accionamiento 10, parte de la cual se muestra en sección transversal.
[0025] El dispositivo de accionamiento 10 es capaz de accionar la góndola 103 instalada para que sea giratoria con respecto a la torre 102 de una turbina eólica 101 o accionar una pala 105 instalada para que sea oscilante en una dirección de paso con respecto a un rotor 104 montado en la góndola 103. Es decir, el dispositivo de accionamiento 10 puede utilizarse como un dispositivo de accionamiento de orientación para llevar a cabo el accionamiento de orientación para hacer que la góndola 103 gire con respecto a la torre 102 y también como un dispositivo de accionamiento de paso para llevar a cabo el accionamiento de paso para hacer que una porción de árbol de la pala 105 gire con respecto al rotor 104. Mientras que lo siguiente describe, como un ejemplo, un caso en el que el dispositivo de accionamiento 10 se utiliza como un dispositivo de accionamiento de orientación, la presente invención también es aplicable a un caso en el que el dispositivo de accionamiento 10 se utiliza como un dispositivo de accionamiento de paso.
[0026] Como se muestra en la Fig. 1, la turbina eólica 101 incluye la torre 102, la góndola 103, el rotor 104, la pala 105, etc. La torre 102 se extiende hacia arriba en una dirección vertical desde el suelo. La góndola 103 se instala para que pueda girar con respecto a una porción superior de la torre 102. La rotación de la góndola 103 con respecto a la torre 102 es una rotación de orientación alrededor de una dirección longitudinal de la torre 102 como un centro de rotación. La góndola 103 es accionada por una pluralidad de dispositivos de accionamiento 10 para girar con respecto a la torre 102. Dentro de la góndola 103 están instalados los dispositivos necesarios para la generación de energía eólica. Por ejemplo, en la misma están dispuestos un árbol de transmisión de energía, un generador de energía eléctrica conectado a dicho árbol de transmisión de energía, etc. El rotor 104 está conectado al árbol de transmisión de energía y es giratorio con respecto a la góndola 103. Está provista una pluralidad de palas 105 (en un ejemplo mostrado en la Fig. 1, tres) y se extienden desde el rotor 104 en una dirección radial alrededor de un eje de rotación de dicho rotor 104 con respecto a la góndola 103. La pluralidad de palas 105 están dispuestas en un ángulo igual entre sí.
[0027] Las palas 105 son giratorias en la dirección de paso, es decir, giratorias alrededor de una dirección longitudinal de las mismas con respecto al rotor 104. Un punto de conexión entre las palas 105 y el rotor 104 está configurado como una sección móvil de modo que las palas 105 y el rotor 104 sean giratorios entre sí. Las palas 105 son accionadas para girar mediante un dispositivo de accionamiento provisto como un dispositivo de accionamiento de paso. El dispositivo de accionamiento como el dispositivo de accionamiento de paso está configurado de manera similar a un dispositivo de accionamiento 10 mencionado posteriormente como un dispositivo de accionamiento de orientación.
[0028] Como se muestra en la Fig. 2, la góndola 103 se instala de modo que pueda girar en una porción inferior 103a de la misma con respecto a la porción superior de la torre 102 a través de un cojinete 106. Una corona dentada 107 que tiene dientes internos formados en una periferia interior de la misma está fijada a la porción superior de la torre 102. La corona dentada 107 no está limitada en cuanto a sus dientes a los dientes internos provistos en la periferia interior de la misma y puede tener dientes externos provistos en una periferia exterior de la misma. En los dibujos, no se muestran los dientes de la corona dentada 107.
[0029] Como se muestra en la Fig. 2 y la Fig. 3, con respecto a la góndola 103 (una primera estructura) y la torre 102 (una segunda estructura) configuradas para girar entre sí, la pluralidad de dispositivos de accionamiento 10 están provistos en la góndola 103. Cada uno de los dispositivos de accionamiento 10 incluye una porción de engrane 24a que engrana con los dientes de la corona dentada 10 provista en la torre 102. Como se muestra en la Fig. 4, cada uno de los dispositivos de accionamiento 10 está provisto de un motor eléctrico 23 que incluye una porción de accionamiento de motor y una porción de frenado de motor, que se mencionarán más adelante, y una porción de reducción de velocidad 25 que recibe energía transmitida desde dicho motor eléctrico 23 (particularmente, la porción de accionamiento de motor). La porción de accionamiento de motor genera energía de rotación, y la porción de frenado de motor puede reducir la energía de rotación generada desde la porción de accionamiento de motor frenando la porción de accionamiento de motor. El término "frenado" utilizado en esta invención debe interpretarse en términos generales, y una definición del mismo abarca la retención de un estado de detención de un objeto que ha sido detenido y la detención de un objeto en movimiento.
[0030] Accionando los dispositivos de accionamiento 10 configurados de esta manera, es posible hacer que la góndola 103 (la primera estructura) como una de las secciones móviles de la turbina eólica 101 gire con respecto a la torre 102 (la segunda estructura) como la otra sección móvil de la turbina eólica 101. Particularmente, la pluralidad de dispositivos de accionamiento 10 incluidos en un sistema de accionamiento de turbina eólica 5 mencionado anteriormente funcionan de manera sincronizada y, por lo tanto, proporcionan energía de accionamiento de una magnitud suficiente para poder hacer que la góndola 103, que es un objeto pesado, gire adecuadamente con respecto a la torre 102. Los dispositivos de accionamiento 10 funcionan en función de una señal de control enviada desde un controlador 110 mencionado posteriormente (una unidad de control, véase la Fig. 7) al motor eléctrico 23 (la porción de accionamiento de motor y la porción de frenado de motor).
[0031] Como se muestra en la Fig. 3, la corona dentada 107 está formada en una forma circunferencial y tiene un eje central Cm. La góndola 103 gira alrededor del eje central Cm de la corona dentada 107. En un ejemplo mostrado, el eje central Cm de la corona dentada 107 coincide con la dirección longitudinal de la torre 102. En la siguiente descripción, una dirección paralela al eje central Cm de la corona dentada 107 también se denomina simplemente "dirección axial dl".
[0032] En la turbina eólica 101 mostrada, como se muestra en la Fig. 3, están provistos un par de sistemas de accionamiento de turbina eólica 5 dispuestos en simetría de rotación alrededor del eje central Cm de la corona dentada 107. Cada uno de los sistemas de accionamiento de turbina eólica 5 incluye tres dispositivos de accionamiento 10. Seis cuerpos de dispositivo de accionamiento 20 en total incluidos en el par de sistemas de accionamiento de turbina eólica 5 están dispuestos a lo largo de una circunferencia cl1 (véase la Fig. 3) alrededor del eje central Cm de la corona dentada 107. Los tres dispositivos de accionamiento 10 incluidos en cada uno de los sistemas de accionamiento de turbina eólica 5 están dispuestos a intervalos dados a lo largo de la circunferencia cl1.
[0033] Cada uno de los dispositivos de accionamiento 10 tiene un cuerpo de dispositivo de accionamiento 20 fijado a la góndola 103. Como se muestra en la Fig. 5, cada uno de los dispositivos de accionamiento 10 se fija a la góndola 103 (la primera estructura) a través de un sujetador 30 dispuesto para extenderse a través de un orificio pasante 22a formado a través de una brida 22 del cuerpo de dispositivo de accionamiento 20. Por otra parte, cada uno de los dispositivos de accionamiento 10 incluye un sensor 40 (véase la Fig. 5) para encontrar cualquier anomalía en el cuerpo de dispositivo de accionamiento 20. El sensor 40 es un sensor para medir un cambio en el estado del sujetador 30 y, por lo tanto, como se mencionará más adelante, puede detectar indirectamente la tensión (una carga) entre la porción de engrane 24a de cada uno de los dispositivos de accionamiento 10 y la corona dentada 107. Preferentemente, el sensor 40 está montado en una ubicación en la que no actúa o no es probable que actúe ninguna otra perturbación distinta de una carga entre la parte de engrane 24a y la corona dentada 107. Específicamente, más preferentemente, el sensor 40 está montado en una caja 21, por ejemplo.
[0034] Como se muestra en la Fig. 4, el cuerpo de dispositivo de accionamiento 20 está provisto de un árbol de salida 24 que tiene la porción de engrane 24a que engrana con la corona dentada 107, la caja 21 que retiene de forma giratoria el árbol de salida 24 y el motor eléctrico 23 fijado a la caja 21. Además, el cuerpo de dispositivo de accionamiento 20 está provisto además de la porción de reducción de velocidad 25 alojada en la caja 21 y que conecta el motor eléctrico 23 al árbol de salida 24. La porción de reducción de velocidad 25 desacelera una entrada (energía de rotación) del motor eléctrico 23 mientras que aumenta un par de torsión del mismo y transmite la entrada al árbol de salida 24. Aunque no existe una limitación particular sobre una configuración específica de la porción de reducción de velocidad 25 descrita de esta manera, típicamente, la porción de reducción de velocidad 25 puede adoptar un mecanismo de reducción de velocidad de tipo engranaje oscilante excéntrico, un mecanismo de reducción de velocidad de tipo engranaje planetario o un mecanismo de reducción de velocidad obtenido combinando el mecanismo de reducción de velocidad de tipo engranaje oscilante excéntrico con el mecanismo de reducción de velocidad de tipo engranaje planetario.
[0035] Una porción de extremo del árbol de salida 24 distal de la porción de reducción de velocidad 25 se extiende hacia fuera de la caja 21, y la porción de engrane 24a está formada en esta porción de extensión hacia fuera del árbol de salida 24. Como se muestra en la Fig. 2 y la Fig. 5, el árbol de salida 24 penetra a través de un orificio pasante 103b formado a través de la porción inferior 103a de la góndola 103 y la porción de engrane 24a engrana con la corona dentada 107. La porción de engrane 24a tiene una forma adaptada a la corona dentada 107. Como ejemplo, la porción de engrane 24a puede estar formada como un engranaje de piñón que tiene dientes externos configurados para engranar con los dientes internos de la corona dentada 107. Cada uno de los dispositivos de accionamiento 10 tiene un eje de dirección longitudinal que coincide con un eje de rotación Cr del árbol de salida 24. En un estado en el que cada uno de los dispositivos de accionamiento 10 está fijado a la góndola 103, el eje de rotación Cr del árbol de salida 24 es paralelo a una dirección axial dl de la turbina eólica 101.
[0036] La caja 21 está formada en una forma cilíndrica como se muestra en la Fig. 4 y está dispuesta de modo que un eje de dirección longitudinal de la misma se posicione en el eje de rotación Cr como se muestra en la Fig. 5. La caja 21 está abierta en ambos extremos de la misma a lo largo del eje de rotación Cr. La porción de engrane 24a del árbol de salida 24 está expuesta desde una abertura de la caja 21 cerca de la torre 102. El motor eléctrico 23 está montado en una abertura de la caja 21 en un lado opuesto a la torre 102. Además, la caja 21 incluye la brida 22. Como se muestra en la Fig. 3, la brida 22 de este ejemplo está formada en una forma anular y se extiende a lo largo de una circunferencia cl3 alrededor del eje de rotación Cr del árbol de salida 24. Como se muestra en la Fig. 4 y la Fig. 5, el orificio pasante 22a está formado a través de la brida 22 para extenderse en la dirección axial dl. Una multitud de orificios pasantes 22a están formados en una circunferencia alrededor del eje de rotación Cr del árbol de salida 24. En un ejemplo mostrado, están formados doce orificios pasantes 22a.
[0037] El sujetador 30 penetra a través de la brida 22 extendiéndose a través de cada uno de los orificios pasantes 22a formados a través de la brida 22 del cuerpo de dispositivo de accionamiento 20. En el ejemplo mostrado en la Fig. 5, el sujetador 30 incluye un perno 30a y una tuerca 30b. El perno 30a penetra a través de la brida 22 del cuerpo de dispositivo de accionamiento 20 y la porción inferior 103a de la góndola 103. La tuerca 30b se atornilla con el perno 30a en una dirección desde la góndola 103. El sujetador 30 formado por una combinación del perno 30a y la tuerca 30b está provisto con respecto a cada uno de los orificios pasantes 22a del cuerpo de dispositivo de accionamiento 20. En el ejemplo mostrado, los cuerpos de dispositivo de accionamiento 20 están montados en la góndola 103 en doce ubicaciones en la misma mediante el uso de doce sujetadores 30.
[0038] El sujetador 30 no está limitado al ejemplo mostrado y puede tener una configuración en la que, en lugar de utilizar la tuerca 30b, un tornillo hembra con el cual se puede atornillar un tornillo macho del perno 30a está formado en un orificio pasante de la góndola 103. En este caso, el sujetador 30 está formado por el perno 30a, y el tornillo macho del perno 30a engrana con el tornillo hembra en el orificio pasante de la góndola 103, permitiendo así fijar el cuerpo de dispositivo de accionamiento 20 a la góndola 103.
[0039] El sensor 40 mide un cambio en el estado del sujetador 30 y, por lo tanto, puede medir directa o indirectamente una cantidad de una fuerza que actúa sobre el sujetador 30. Específicamente, el sensor 40 puede estar formado por un sensor conocido para medir uno o más de un peso aplicado al sujetador 30, un desplazamiento del sujetador 30 con respecto a la góndola 103, y una posición relativa del sujetador 30 con respecto a la góndola 103. En el ejemplo mostrado, se utiliza un sensor de fuerza axial como el sensor 40 y, por lo tanto, es posible medir un peso (una fuerza axial) hacia una dirección particular aplicado al sujetador 30. Como otro ejemplo, se utiliza un sensor magnético o un sensor fotoeléctrico como el sensor 40 y, por lo tanto, es posible medir una posición y un desplazamiento del sujetador 30 de una manera sin contacto.
[0040] Como se muestra en la Fig. 5, el sensor 40 es retenido de forma fija mediante el uso de una plantilla 49 con respecto a la góndola 103, que es una de las secciones móviles. El sensor de fuerza axial que constituye el sensor 40 entra en contacto con una porción de cabeza del perno 30a como un componente del sujetador 30. Sin embargo, no hay ninguna limitación para este ejemplo. Como se muestra mediante una línea de trazos doble en la Fig. 5, el sensor 40 puede entrar en contacto con una porción de extremo distal del perno 30a en un lado opuesto a la porción de cabeza o puede entrar en contacto con la tuerca 30b. Además, el sensor 40 puede detectar una carga aplicada a un perno de sujeción que sujeta la góndola 103 a la caja 21.
[0041] El sensor 40 está conectado eléctricamente al controlador 110 mencionado posteriormente (véase la Fig. 7), y una señal eléctrica relacionada con un resultado de la medición generada desde el sensor 40 se transmite al controlador 110. El controlador 110 supervisa la señal eléctrica generada desde el sensor 40 y, por lo tanto, es posible captar un cambio en el peso aplicado al sujetador 30 y un desplazamiento del sujetador 30. En función de un resultado de la medición mediante el sensor 40, el controlador 110 puede controlar los diversos tipos de elementos constituyentes de la turbina eólica 101, tales como los dispositivos de accionamiento 10.
[0042] A continuación, se proporciona una descripción del motor eléctrico 23 (la porción de accionamiento de motor y la porción de frenado de motor).
[0043] La Fig. 6 es una vista que muestra esquemáticamente una sección transversal parcial del motor eléctrico 23.
[0044] El motor eléctrico 23 provisto de una porción de accionamiento de motor 48 y una porción de frenado de motor 50 está provista en cada uno de los dispositivos de accionamiento 10, y una porción de frenado de motor 50 está montada en cada porción de accionamiento de motor 48. La porción de accionamiento de motor 48 puede estar formada por cualquier dispositivo de motor capaz de controlar, en función de un comando del controlador 110 (véase la Fig. 7), el número de rotaciones de un árbol de accionamiento 48a. La porción de frenado de motor 50 incluye un mecanismo como un freno electromagnético para, en función de un comando del controlador 110 (véase la Fig. 7), frenar la rotación del árbol de accionamiento 48a de la porción de accionamiento de motor 48 o liberar el frenado del árbol de accionamiento 48a. En un estado en el que la rotación del árbol de accionamiento 48a es frenada, el número de rotaciones del árbol de accionamiento 48a se reduce y, por lo tanto, eventualmente, el árbol de accionamiento 48a puede dejar de girar por completo. Por otro lado, en un estado en el que se libera el frenado del árbol de accionamiento 48a, sin ser frenado por la porción de frenado de motor 50, el árbol de accionamiento 48a puede girar básicamente a un número original de rotaciones que corresponden a la energía eléctrica suministrada a la porción de accionamiento de motor 48. La energía de rotación del árbol de accionamiento 48a de la porción de accionamiento de motor 48 se transmite al árbol de salida 24 a través de la porción de reducción de velocidad 25. Aunque lo anterior ha descrito un procedimiento para reducir la variación de carga entre la porción de engrane 24a de cada uno de los dispositivos de accionamiento y la corona dentada 107 controlando el número de rotaciones del árbol de accionamiento 48a de la porción de accionamiento de motor 48, no existe limitación al procedimiento descrito anteriormente. Por ejemplo, también es posible reducir la variación de carga entre la porción de engrane 24a de cada uno de los dispositivos de accionamiento y la corona dentada 107 controlando un par de torsión del árbol de accionamiento 48a de la porción de accionamiento de motor 48. No existe ninguna limitación particular sobre tal procedimiento para controlar el número de rotaciones o un par de torsión del árbol de accionamiento 48a de la porción de accionamiento de motor 48. Por ejemplo, es posible controlar el número de rotaciones o un par de torsión del árbol de accionamiento 48a ajustando al menos uno de un voltaje aplicado a la porción de accionamiento de motor 48 y una corriente eléctrica suministrada a la porción de accionamiento de motor 48.
[0045] La porción de frenado de motor 50 de este ejemplo está montada en una porción de extremo de una cubierta 72 de la porción de accionamiento de motor 48 en un lado opuesto a la porción de reducción de velocidad 25 e incluye un alojamiento 51, una placa de fricción 56, una armadura 57, un miembro elástico 55, un electroimán 53, una primera porción de conexión de placa de fricción 77, etc.
[0046] El alojamiento 51 es una estructura que aloja la placa de fricción 56, la armadura 57, el miembro elástico 55, el electroimán 53, la primera porción de conexión de placa de fricción 77, etc., y está fijado a la cubierta 72 de la porción de accionamiento de motor 48.
[0047] La placa de fricción 56 está conectada al árbol de accionamiento 48a de la porción de accionamiento de motor 48 a través de la primera porción de conexión de placa de fricción 77. En un orificio pasante de la placa de fricción 56, el árbol de accionamiento 48a está dispuesto en un estado en el que una porción de extremo del mismo penetra a través del orificio pasante.
[0048] La primera porción de conexión de placa de fricción 77 de este ejemplo incluye un árbol acanalado 77a y un árbol de deslizamiento 77b. El árbol acanalado 77a está fijado a una periferia exterior de una porción de extremo del árbol de salida 48a a través del acoplamiento de chaveta a través de un miembro de chaveta (no mostrado) y el encaje con un anillo de tope 77c. El árbol de deslizamiento 77b está montado en el árbol acanalado 77a para que pueda deslizar en una dirección axial. Además, en la primera porción de conexión de placa de fricción 77 hay provisto un mecanismo de resorte (no mostrado) para situar el árbol de deslizamiento 77b en una posición predeterminada en la dirección axial con respecto al árbol acanalado 77a. Una periferia interior de la placa de fricción 56 está fijada a una porción de borde de una periferia exterior de una porción en forma de brida del árbol de deslizamiento 77b, de modo que la placa de fricción 56 se acopla integralmente con el árbol de deslizamiento 77b.
[0049] En la porción de frenado de motor 50 que tiene la configuración descrita anteriormente, cuando el árbol de accionamiento 48a gira, el árbol acanalado 77a, el árbol de deslizamiento 77b y la placa de fricción 56 también giran junto con el árbol de accionamiento 48a. En un estado en el que el electroimán 53 mencionado posteriormente está excitado, el árbol de deslizamiento 77b y la placa de fricción 56 que están retenidos para que puedan deslizar en la dirección axial con respecto al árbol de accionamiento 48a y al árbol acanalado 77a son situados en una posición predeterminada en la dirección axial del árbol acanalado 77a por el mecanismo de resorte. Cuando está dispuesta en esta posición predeterminada, la placa de fricción 56 está separada de la armadura 57 y una placa de fricción 58, lo que se mencionará más adelante.
[0050] La armadura 57 está provista para que pueda ponerse en contacto con la placa de fricción 56. La armadura 57 está provista como un miembro para generar una fuerza de frenado para frenar la rotación del árbol de accionamiento 48a mediante el contacto con la placa de fricción 56.
[0051] Además, en este ejemplo, la placa de fricción 58 está provista en una ubicación en una porción de extremo de la cubierta 72 de la porción de accionamiento de motor 48, donde la placa de fricción 58 está opuesta a la placa de fricción 56. La placa de fricción 58 está instalada en una posición tal que pueda ponerse en contacto con la placa de fricción 56.
[0052] El miembro elástico 55 es retenido en un cuerpo electromagnético 53a del electroimán 53, lo que se mencionará más adelante, y desvía la armadura 57 en una dirección desde el electroimán 53 hacia la placa de fricción 56. Particularmente, como una pluralidad de miembros elásticos 55 de este ejemplo, en el cuerpo electromagnético 53a, dos miembros elásticos periféricos interiores y periféricos exteriores 55 están dispuestos en una dirección circunferencial concéntricamente alrededor del árbol de accionamiento 48a. La forma mencionada anteriormente de disponer los miembros elásticos 55 es simplemente un ejemplo, y los miembros elásticos 55 pueden estar dispuestos en cualquier otra forma.
[0053] El electroimán 53 incluye el cuerpo electromagnético 53a y una porción de bobina 53b y atrae la armadura 57 mediante una fuerza magnética para separar la armadura 57 de la placa de fricción 56.
[0054] En el alojamiento 51, el cuerpo electromagnético 53a está fijado en una porción de extremo del mismo en un lado opuesto a donde el cuerpo electromagnético 53a está opuesto a la armadura 57. El cuerpo electromagnético 53a tiene una pluralidad de orificios de retención de miembro elástico 53c abiertos hacia la armadura 57, y los miembros elásticos 55 están dispuestos en los orificios de retención de miembro elástico 53c, respectivamente.
[0055] La porción de bobina 53b está instalada dentro del cuerpo electromagnético 53a y dispuesta a lo largo de la dirección circunferencial del cuerpo electromagnético 53a. El suministro y el corte de una corriente eléctrica a la porción de bobina 53b se realiza en función de un comando del controlador 110.
[0056] Por ejemplo, cuando la porción de frenado de motor 50 libera el frenado del árbol de accionamiento 48a, en función de un comando del controlador 110, se suministra una corriente eléctrica a la porción de bobina 53b para energizar el electroimán 53. Cuando el electroimán 53 es energizado y, por lo tanto, se lleva a un estado de salida, la armadura 57 es atraída a la porción de bobina 53b por una fuerza magnética generada en el electroimán 53. En este momento, la armadura 57 es atraída al electroimán 53 contra una fuerza elástica (una fuerza de resorte) de la pluralidad de miembros elásticos 55. Con esta configuración, la armadura 57 se separa de la placa de fricción 56 y, por lo tanto, se libera el frenado del árbol de accionamiento 48a. Por consiguiente, en un estado en el que el electroimán 53 está excitado y, por lo tanto, se libera el frenado del árbol de accionamiento 48a, la armadura 57 se lleva a un estado de contacto con el cuerpo electromagnético 53a.
[0057] Por otro lado, cuando la porción de frenado de motor 50 frena el árbol de accionamiento 48a, en función de un comando del controlador 110, se corta un suministro de una corriente eléctrica a la porción de bobina 53b para desmagnetizar el electroimán 53. Cuando el electroimán 53 se lleva a un estado desmagnetizado, la armadura 57 es desviada hacia la placa de fricción 56 por una fuerza elástica de la pluralidad de miembros elásticos 55 y, por lo tanto, la armadura 57 se pone en contacto con la placa de fricción 56. Con esta configuración, se genera una fuerza de fricción entre la armadura 57 y la placa de fricción 56 y, por lo tanto, se frena la rotación del árbol de accionamiento 48a. La Fig. 6 muestra un estado en el que el electroimán 53 está desmagnetizado, que es un estado en el que se frena la rotación del árbol de accionamiento 48a.
[0058] Además, en un estado en el que el electroimán 53 está desmagnetizado y, por lo tanto, el árbol de accionamiento 48a está frenado, la placa de fricción 56 también está en contacto con la placa de fricción 58 bajo una fuerza de desviación que actúa desde la armadura 57. Por consiguiente, cuando el electroimán 53 es desmagnetizado, la placa de fricción 56 se lleva a un estado de estar intercalada entre la armadura 57 y la placa de fricción 58 bajo una fuerza de desviación de la pluralidad de miembros elásticos 55. Con esta configuración, mediante una fuerza de fricción generada entre la armadura 57 y la placa de fricción 56 y una fuerza de fricción generada entre la placa de fricción 56 y la placa de fricción 58, se frena la rotación del árbol de accionamiento 48a en un grado extremadamente alto.
[0059] <Control para suprimir la variación de carga entre dispositivos de accionamiento> A continuación, se proporciona una descripción de un ejemplo de un procedimiento de control para suprimir la variación de carga aplicada a cada uno de los dispositivos de accionamiento 10 entre los dispositivos de accionamiento 10.
[0060] La Fig. 7 es un diagrama de bloques para explicar una configuración funcional del controlador 110. En este ejemplo, el sensor 40 mencionado anteriormente se utiliza como una porción de detección de cantidad de estado (una unidad de detección de cantidad de estado) 80. El controlador 110 es capaz de recibir un resultado de la detección de cada uno de los sensores 40 provistos en la pluralidad de dispositivos de accionamiento 10 (en este ejemplo, seis dispositivos de accionamiento 10), y generar una señal de control para controlar la porción de accionamiento de motor 48 y la porción de frenado de motor 50 provistas en cada uno de los dispositivos de accionamiento 10. No hay ninguna limitación particular sobre una posición de instalación del controlador 110. El controlador 110 puede proporcionarse integralmente con cualquiera de los elementos que constituyen la turbina eólica 101 (por ejemplo, la torre 102, la góndola 103, el rotor 104 o la pala 105) o independientemente de estos elementos.
[0061] En esta realización, mediante la porción de detección de cantidad de estado 80, la información que corresponde a la tensión (una carga) entre la porción de engrane 24a de cada uno de la pluralidad de dispositivos de accionamiento 10 y la corona dentada 107 se detecta para cada uno de los dispositivos de accionamiento 10. En función de la carga para cada uno de los dispositivos de accionamiento 10 detectada por la porción de detección de cantidad de estado 80, el controlador 110 controla la porción de accionamiento de motor 48 y/o la porción de frenado de motor 50 de cada uno de la pluralidad de dispositivos de accionamiento para reducir un grado de variación de carga entre la pluralidad de dispositivos de accionamiento 10.
[0062] La porción de detección de cantidad de estado 80 está provista en cada uno de los dispositivos de accionamiento 10 y detecta directa o indirectamente una carga entre la porción de engrane 24a de uno de los dispositivos de accionamiento 10 correspondiente y la corona dentada 107. La porción de detección de cantidad de estado 80 puede estar formada por cualquier sensor. En este ejemplo, el sensor 40 mencionado anteriormente funciona como la porción de detección de cantidad de estado 80. Es decir, una cantidad de una fuerza que actúa sobre el sujetador 30 se mide mediante el sensor 40 (la porción de detección de cantidad de estado 80) para detectar "una carga entre la porción de engrane 24a y la corona dentada 107", y un resultado de la detección se envía desde cada uno de los sensores 40 al controlador 110.
[0063] La porción de detección de cantidad de estado 80 no se limita al sensor 40 para detectar una cantidad de estado del sujetador 30 y puede estar formada por cualquier tipo de sensor capaz de detectar cualquier cantidad de estado que varíe dependiendo de una magnitud de "una carga entre la porción de engrane 24a y la corona dentada 107". Por ejemplo, un sensor capaz de medir una cantidad de una fuerza que actúa sobre la porción de reducción de velocidad 25 (por ejemplo, un sensor para detectar una distorsión generada en la porción de reducción de velocidad 25) puede instalarse en la porción de reducción de velocidad 25 de cada uno de los dispositivos de accionamiento 10 y utilizarse como la porción de detección de cantidad de estado 80 para detectar "una carga entre la porción de engrane 24a y la corona dentada 107".
[0064] El controlador 110, por otro lado, es capaz de controlar la porción de accionamiento de motor 48 y/o la porción de frenado de motor 50 de cada uno de la pluralidad de dispositivos de accionamiento mediante cualquier procedimiento. Por ejemplo, en un caso en el que el árbol de accionamiento 48a de la porción de accionamiento de motor 48 de cada uno de los dispositivos de accionamiento 10 está girando para accionar la corona dentada 107 para que gire, el controlador 110 puede reducir un grado de variación de carga entre los dispositivos de accionamiento 10 ajustando el número de rotaciones de cada una de las porciones de accionamiento de motor 48. Por otro lado, en un caso en el que, en cada uno de los dispositivos de accionamiento 10, se ha aplicado una fuerza de frenado al árbol de accionamiento 48a de la porción de accionamiento de motor 48 por la porción de frenado de motor 50 y, por lo tanto, se ha detenido dicho árbol de accionamiento 48a, es posible reducir un grado de variación de carga entre los dispositivos de accionamiento 10 ajustando la fuerza de frenado aplicada a la porción de accionamiento de motor 48 por la porción de frenado de motor 50 para cambiar un grado de facilidad de rotación del árbol de accionamiento 48a de cada una de las porciones de accionamiento de motor 48.
[0065] Aquí, el "ajuste del número de rotaciones de la porción de accionamiento de motor 48" y el "ajuste de una fuerza de frenado aplicada por la porción de frenado de motor 50" se puede realizar mediante cualquier procedimiento. Por ejemplo, el número de rotaciones de la porción de accionamiento de motor 48 se puede ajustar directamente cambiando, mediante el uso de un inversor, una frecuencia o un voltaje de la electricidad suministrada a la porción de accionamiento de motor 48. Además, controlando la energización con respecto a la porción de frenado de motor 50 (particularmente, la porción de bobina 53b), se puede cambiar una fuerza de frenado aplicada desde la porción de frenado de motor 50 a la porción de accionamiento de motor 48 (el árbol de accionamiento 48a) y, por lo tanto, el número de rotaciones de la porción de accionamiento de motor 48 también se puede ajustar indirectamente. Aunque lo anterior ha descrito el "ajuste del número de rotaciones de la porción de accionamiento de motor 48", se puede adoptar cualquier otro procedimiento para reducir la variación de carga. Por ejemplo, la variación de carga se puede reducir, por ejemplo, "ajustando un par de torsión de la porción de accionamiento de motor 48". No existe ninguna limitación particular sobre un procedimiento para controlar el número de rotaciones o un par de torsión de la porción de accionamiento de motor 48. Por ejemplo, el número de rotaciones o un par de torsión de la porción de accionamiento de motor 48 se puede controlar ajustando al menos uno de un voltaje aplicado a la porción de accionamiento de motor 48 y una corriente eléctrica suministrada a la porción de accionamiento de motor 48.
[0066] Como se mencionó anteriormente, aunque existe una variación de tamaño de una holgura (un espacio) entre la porción de engrane 24a de cada uno de los dispositivos de accionamiento 10 y la corona dentada 107, una "carga entre la porción de engrane 24a y la corona dentada 107" varía dependiendo de un tamaño de la holgura. Por ejemplo, en un caso en el que la holgura es relativamente pequeña y, por lo tanto, la porción de engrane 24a se presiona de forma relativamente fuerte contra la corona dentada 107, la "carga entre la porción de engrane 24a y la corona dentada 107" tiende a aumentar. Por otro lado, en un caso en el que la holgura es relativamente grande y, por lo tanto, la porción de engrane 24a se presiona de forma relativamente débil contra la corona dentada 107, la "carga entre la porción de engrane 24a y la corona dentada 107" tiende a disminuir. Por consiguiente, cuando la holgura entre la porción de engrane 24a y la corona dentada 107 es de igual tamaño entre la pluralidad de dispositivos de accionamiento 10, la "carga entre la porción de engrane 24a y la corona dentada 107" también es igual entre la pluralidad de dispositivos de accionamiento 10. En realidad, sin embargo, la holgura difícilmente puede ser completamente de igual tamaño entre la pluralidad de dispositivos de accionamiento 10, y la "carga entre la porción de engrane 24a y la corona dentada 107" varía entre los dispositivos de accionamiento 10. Tal variación de carga puede ocurrir no solo mientras la corona dentada 107 está siendo accionada por la pluralidad de dispositivos de accionamiento 10, sino también mientras la corona dentada 107 ha dejado de girar bajo una fuerza de frenado aplicada a la porción de accionamiento de motor 48 por la porción de frenado de motor 50.
[0067] Con estos antecedentes, en un caso en el que el árbol de accionamiento 48a de la porción de accionamiento de motor 48 de cada uno de los dispositivos de accionamiento 10 gira para accionar la corona dentada 107 para que gire, el número de rotaciones o un par de torsión de la porción de accionamiento de motor 48 de cada uno de la pluralidad de dispositivos de accionamiento 10 se controla para hacer un ajuste para diferentes tamaños de la holgura entre cada una de las porciones de engrane 24a y la corona dentada 107 y, por lo tanto, puede reducirse un grado de variación de carga entre los dispositivos de accionamiento 10. Por ejemplo, preferentemente, cualquiera de los dispositivos de accionamiento 10 cuya "carga entre la porción de engrane 24a y la corona dentada 107" es relativamente mayor que la de los otros dispositivos de accionamiento 10 se controla para reducir el número de rotaciones o un par de torsión de la porción de accionamiento de motor 48. Por otro lado, preferentemente, cualquiera de los dispositivos de accionamiento 10 cuya "carga entre la porción de engrane 24a y la corona dentada 107" es relativamente menor que la de los otros dispositivos de accionamiento 10 se controla para aumentar el número de rotaciones o un par de torsión de la porción de accionamiento de motor 48. Con esta configuración, la holgura entre cada una de las porciones de engrane 24a y la corona dentada 107 se puede hacer de tamaño uniforme.
[0068] Más específicamente, el controlador 110 puede controlar la porción de accionamiento de motor 48 y/o la porción de frenado de motor 50 de un dispositivo de accionamiento 10 para el cual la "carga entre la porción de engrane 24a y la corona dentada 107" es la más grande y/o un dispositivo de accionamiento 10 para el cual la "carga entre la porción de engrane 24a y la corona dentada 107" es la más pequeña. Por ejemplo, una carga para uno de los dispositivos de accionamiento 10 cuya "carga entre la porción de engrane 24a y la corona dentada 107" es la más grande puede reducirse reduciendo el número de rotaciones o un par de torsión de la porción de accionamiento de motor 48 en dicho uno de los dispositivos de accionamiento 10. Por otro lado, una carga para cualquiera de los dispositivos de accionamiento 10 cuya "carga entre la porción de engrane 24a y la corona dentada 107" es relativamente grande puede aliviarse aumentando el número de rotaciones o un par de torsión de la porción de accionamiento de motor 48 en uno de los dispositivos de accionamiento 10 cuya "carga entre la porción de engrane 24a y la corona dentada 107" es la más pequeña.
[0069] Además, en un caso en el que la corona dentada 107 ha dejado de girar bajo una fuerza de frenado aplicada a la porción de accionamiento de motor 48 por la porción de frenado de motor 50 de cada uno de la pluralidad de dispositivos de accionamiento 10, el controlador 110 puede reducir un grado de variación de carga entre la pluralidad de dispositivos de accionamiento 10 controlando la porción de frenado de motor 50 de al menos "uno de los dispositivos de accionamiento 10 cuya carga entre la porción de engrane 24a y la corona dentada 107 es la más grande" para debilitar la fuerza de frenado del mismo. Es decir, se debilita una fuerza de frenado aplicada al árbol de accionamiento 48a de la porción de accionamiento de motor 48 de uno de los dispositivos de accionamiento 10 cuya carga es la más grande y, por lo tanto, se facilita la rotación de dicho árbol de accionamiento 48a. Con esta configuración, el árbol de accionamiento 48a de la porción de accionamiento de motor 48 de uno de los dispositivos de accionamiento 10 cuya carga es la más grande gira ligeramente y, por lo tanto, reduce una carga entre la porción de engrane 24a y la corona dentada 107, mientras que una carga para cada uno de los otros dispositivos de accionamiento aumenta, de modo que la holgura entre cada una de las porciones de engrane 24a y la corona dentada 107 puede hacerse de tamaño uniforme.
[0070] En este caso, la porción de frenado de motor 50 controlada para debilitar una fuerza de frenado no se limita solo a la porción de frenado de motor 50 provista en "uno de los dispositivos de accionamiento 10 cuya carga entre la porción de engrane 24a y la corona dentada 107 es la más grande". Es decir, es posible que el controlador 110 controle la porción de frenado de motor 50 para debilitar una fuerza de ruptura en cada uno de los múltiples dispositivos de accionamiento 10 cuyas cargas entre su porción de engrane respectiva 24a y la corona dentada 107 son relativamente grandes. Además, también es posible que la porción de control 110 controle la porción de frenado de motor 50 para debilitar una fuerza de frenado en cada uno de todos los dispositivos de accionamiento 10.
[0071] Además, no existe ninguna limitación particular sobre un procedimiento específico para debilitar una fuerza de frenado proporcionada por la porción de frenado de motor 50. Por ejemplo, es posible que un valor predeterminado de una fuerza de frenado proporcionada por cada una de las porciones de frenado de motor 50 esté preestablecido, y la fuerza de frenado se debilite para que sea más débil que este valor predeterminado. Además, una de las porciones de frenado de motor 50 que va a ser controlada se puede controlar para proporcionar una fuerza de frenado menor que una fuerza de frenado proporcionada por cada una de las otras porciones de frenado de motor 50. Además, una fuerza de frenado aplicada al árbol de accionamiento 48a se cancela sustancialmente estableciendo la fuerza de frenado en cero (0).
[0072] A continuación, se proporciona una descripción de un ejemplo de un flujo de procedimiento de control para suprimir la variación de carga aplicada a cada uno de los dispositivos de accionamiento 10 entre los dispositivos de accionamiento 10.
[0073] La descripción se dirige en primer lugar a un flujo de procedimiento de control en un caso en el que el árbol de accionamiento 48a de la porción de accionamiento de motor 48 de cada uno de los dispositivos de accionamiento 10 gira para accionar la corona dentada 107 para que gire.
[0074] La Fig. 8 es una vista que muestra un ejemplo de un flujo de procedimiento de control. En este ejemplo, en primer lugar, el controlador 110 evalúa un grado de variación del resultado de la detección mediante las porciones de detección de cantidad de estado 80 (en este ejemplo, los sensores 40) y determina si dicho grado de variación se encuentra o no dentro de un intervalo permisible predeterminado (S11 en la Fig. 8).
[0075] No existe ninguna limitación particular sobre un procedimiento específico para evaluar un grado de variación del resultado de la detección por las porciones de detección de cantidad de estado 80. Típicamente, en un caso en el que una diferencia entre un valor máximo y un valor mínimo de valores de detección obtenidos por las porciones de detección de cantidad de estado 80 entre los dispositivos de accionamiento 10 es menor que un valor predeterminado, se puede evaluar que el "grado de variación del resultado de la detección por las porciones de detección de cantidad de estado 80 se encuentra dentro de un intervalo permisible", y en un caso en el que dicha diferencia es igual o superior al valor predeterminado, se puede evaluar que el "grado de variación del resultado de la detección por las porciones de detección de cantidad de estado 80 se encuentra fuera del intervalo permisible". Además, se determina un valor promedio o una mediana de los valores de detección obtenidos respectivamente por las porciones de detección de cantidad de estado 80, y se determina una diferencia entre el valor promedio o la mediana y cada uno de los valores de detección de las porciones de detección de cantidad de estado 80. En un caso en el que dicha diferencia es menor que un valor predeterminado, se puede evaluar que el "grado de variación del resultado de la detección por las porciones de detección de cantidad de estado 80 se encuentra dentro de un intervalo permisible", y en un caso en el que dicha diferencia es igual o superior al valor predeterminado, se puede evaluar que el "grado de variación del resultado de la detección por las porciones de detección de cantidad de estado 80 se encuentra fuera del intervalo permisible". Además, se puede evaluar un grado de variación del resultado de la detección por las porciones de detección de cantidad de estado 80 en función de cualquier otro procedimiento.
[0076] Además, el "intervalo permisible" descrito en esta invención puede establecerse según corresponda de acuerdo con una configuración de dispositivo específica y puede definirse individualmente en función de una cantidad de estado tal que permita evitar eficazmente problemas tales como una rotura de los dispositivos de accionamiento 10 o la corona dentada 107.
[0077] Además, en un caso en el que el "grado de variación de carga entre la porción de engrane 24a y la corona dentada 107 entre la pluralidad de dispositivos de accionamiento 10", concretamente, el "grado de variación del resultado de la detección por las porciones de detección de cantidad de estado 80 entre la pluralidad de dispositivos de accionamiento 10" se encuentra dentro del intervalo permisible (Y en S11), el controlador 110 no realiza un procedimiento de reducción del grado de variación de carga entre la pluralidad de dispositivos de accionamiento 10.
[0078] Por otro lado, en un caso en el que se determina que el "grado de variación de carga entre la porción de engrane 24a y la corona dentada 107 entre la pluralidad de dispositivos de accionamiento 10", concretamente, el "grado de variación del resultado de la detección por las porciones de detección de cantidad de estado 80 entre la pluralidad de dispositivos de accionamiento 10" se desvía del intervalo permisible (N en S11), el controlador 110 reduce el grado de variación de carga entre la pluralidad de dispositivos de accionamiento 10 controlando el número de rotaciones o un par de torsión de la porción de accionamiento de motor 48 (S12). La etapa de procedimiento S12 de control del número de rotaciones de la porción de accionamiento de motor 48 se continúa secuencialmente mientras que el "grado de variación del resultado de la detección por las porciones de detección de cantidad de estado 80 entre los dispositivos de accionamiento 10" se sigue desviando del intervalo permisible. Además, a través de la etapa de procedimiento S12 mencionada anteriormente, el grado de variación del resultado de la detección por las porciones de detección de cantidad de estado 80 entre los dispositivos de accionamiento 10 se ajusta para que se encuentre dentro del intervalo permisible (Y en S11), después de lo cual el controlador 110 controla la porción de accionamiento de motor 48 de cada uno de los dispositivos de accionamiento 10 de modo que el número de rotaciones de la porción de accionamiento de motor 48 sea igual entre la pluralidad de dispositivos de accionamiento 10.
[0079] La descripción se dirige a continuación a un flujo de procedimiento de control en un caso en el que la corona dentada 107 ha dejado de girar bajo una fuerza de frenado aplicada a una de las porciones de accionamiento de motor 48 correspondiente por cada una de las porciones de frenado de motor 50.
[0080] La Fig. 9 es una vista que muestra otro ejemplo del flujo de procedimiento de control. También en este ejemplo, de manera similar a la etapa S11 mencionada anteriormente mostrada en la Fig. 8, el controlador 110 evalúa un grado de variación del resultado de la detección por las porciones de detección de cantidad de estado 80 (en este ejemplo, los sensores 40) y determina si dicho grado de variación se encuentra o no dentro de un intervalo permisible predeterminado (S21 en la Fig. 9).
[0081] En un caso en el que se determina que el "grado de variación del resultado de la detección por las porciones de detección de cantidad de estado 80 entre la pluralidad de dispositivos de accionamiento 10" se encuentra dentro del intervalo permisible (Y en S21), el controlador 110 no realiza un procedimiento de reducción del grado de variación de carga entre la pluralidad de dispositivos de accionamiento 10.
[0082] Por otro lado, en un caso en el que se determina que el "grado de variación del resultado de la detección por las porciones de detección de cantidad de estado 80 entre la pluralidad de dispositivos de accionamiento 10" se desvía del intervalo permisible (N en S21), el controlador 110 reduce el grado de variación de carga entre la pluralidad de dispositivos de accionamiento 10 controlando la porción de frenado de motor 50 para ajustar una fuerza de frenado (S22). La etapa de procedimiento (S22) de control de una fuerza de frenado de la porción de frenado de motor 50 se continúa secuencialmente mientras que el "grado de variación del resultado de la detección por las porciones de detección de cantidad de estado 80 entre la pluralidad de dispositivos de accionamiento 10" se sigue desviando del intervalo permisible.
[0083] Además, a través de la etapa de procedimiento S22 mencionada anteriormente, el grado de variación del resultado de la detección por las porciones de detección de cantidad de estado 80 entre la pluralidad de dispositivos de accionamiento 10 se ajusta para que se encuentre dentro del intervalo permisible (Y en S21), después de lo cual el controlador 110 controla cualquiera de las porciones de frenado de motor 50 cuya fuerza de frenado se ha debilitado en la etapa de procedimiento S22 mencionada anteriormente para aumentar la fuerza de frenado aplicada desde dicha porción de frenado de motor 50 a la porción de accionamiento de motor 48. Específicamente, el controlador 110 controla cada una de las porciones de frenado de motor 50 de modo que una fuerza de frenado proporcionada por dicha porción de frenado de motor 50 se restablezca a un valor predeterminado preestablecido o de modo que una fuerza de frenado igual a la de cada una de las otras porciones de frenado de motor 50 sea proporcionada por dicha porción de frenado de motor 50.
[0084] Como se describió anteriormente, según los flujos de procedimientos de control mencionados anteriormente mostrados en la Fig. 8 y la Fig. 9, se reduce un grado de variación de carga entre la porción de engrane 24a de cada uno de los dispositivos de accionamiento 10 y la corona dentada 107 entre los dispositivos de accionamiento 10 y, por lo tanto, una holgura entre cada una de las porciones de engrane 24a y la corona dentada 107 puede hacerse de tamaño uniforme.
[0085] Los flujos de procedimiento de control mencionados anteriormente mostrados en la Fig. 8 y la Fig. 9 pretenden eliminar la variación de carga entre la porción de engrane 24a y la corona dentada 107 entre los dispositivos de accionamiento 10 y pueden implementarse en combinación con cualquier otro flujo de procedimiento. Por ejemplo, en un caso en el que una carga entre la porción de engrane 24a y la corona dentada 107 se vuelve excesiva en uno o múltiples dispositivos de accionamiento 10, lo que podría conducir a problemas tales como una rotura de los diversos elementos que constituyen cada uno de los dispositivos de accionamiento 10 o la corona dentada 107, preferentemente, se implementa preferentemente un procedimiento capaz de prevenir más eficazmente tales problemas.
[0086] A continuación se describe un ejemplo de un flujo de procedimiento eficaz para prevenir problemas tales como una rotura de los diversos elementos que constituyen cada uno de los dispositivos de accionamiento 10 o la corona dentada 107.
[0087] La Fig. 10 es una vista que muestra un ejemplo de aplicación de los flujos de procedimientos de control mostrados en la Fig. 8 y la Fig. 9. En un flujo de procedimiento de control de este ejemplo, en función de una magnitud de una carga para cada uno de los dispositivos de accionamiento 10 detectada por la porción de detección de cantidad de estado 80 (en este ejemplo, el sensor 40), el controlador 110 determina si controlar o no la porción de accionamiento de motor 48 y/o la porción de frenado de motor 50 de cada uno de la pluralidad de dispositivos de accionamiento para reducir un grado de variación de dicha carga entre los dispositivos de accionamiento 10.
[0088] Es decir, en función de un resultado de detección por la porción de detección de cantidad de estado 80, el controlador 110 determina en primer lugar si una "carga entre la porción de engrane 24a y la corona dentada 107" en cada uno de los controladores 110 es o no igual o superior a un valor umbral predeterminado (S31 en la Fig. 10). Por ejemplo, se preestablece un valor de detección (en lo sucesivo, también denominado "valor umbral de determinación") de la porción de detección de cantidad de estado 80 en un caso en el que la "carga entre la porción de engrane 24a y la corona dentada 107" es igual o superior al valor umbral predeterminado, y la determinación en dicha etapa de procedimiento S31 se puede realizar en función de si un valor de detección de la porción de detección de cantidad de estado 80 es igual o superior a este valor umbral de determinación.
[0089] No existe ninguna limitación particular sobre un procedimiento de determinación específico utilizado en la etapa de procedimiento S31, y se puede adoptar cualquier procedimiento eficaz para prevenir problemas tales como una rotura de acuerdo con una configuración de dispositivo específica. Por ejemplo, es posible que en un caso en el que una carga entre la porción de engrane 24a y la corona dentada 107 es igual o superior al valor umbral predeterminado (es decir, en un caso en el que la porción de detección de cantidad de estado 80 presenta un valor igual o superior al valor umbral de determinación) en al menos uno o más de la pluralidad de dispositivos de accionamiento 10, en la etapa de procedimiento S31, se reconozca que la "carga entre la porción de engrane 24a y la corona dentada 107" es igual o superior al valor umbral predeterminado. Además, también es posible que solo en un caso en el que una carga entre la porción de engrane 24a y la corona dentada 107 es igual o superior al valor umbral predeterminado en una pluralidad predeterminada (por ejemplo, la mitad de todos los dispositivos de accionamiento 10 (en este ejemplo, tres)) o más de la pluralidad de dispositivos de accionamiento 10, en la etapa de procedimiento S31, se reconozca que la "carga entre la porción de engrane 24a y la corona dentada 107" es igual o superior al valor umbral predeterminado.
[0090] En un caso en el que, en la etapa de procedimiento S31 mencionada anteriormente, se determina que la "carga entre la porción de engrane 24a y la corona dentada 107" no es igual o superior al valor umbral predeterminado (N en S31), se realiza un procedimiento de reducción de la variación de carga entre la porción de engrane 24a y la corona dentada 107, concretamente, la variación del resultado de la detección por las porciones de detección de cantidad de estado 80 (S32). El procedimiento de reducción de la variación del resultado de la detección por las porciones de detección de cantidad de estado 80 se puede implementar siguiendo, por ejemplo, el flujo de procedimiento de control mencionado anteriormente mostrado en la Fig. 8 o el flujo de procedimiento de control mencionado anteriormente mostrado en la Fig. 9.
[0091] Por otro lado, en un caso en el que, en la etapa de procedimiento S31 mencionada anteriormente, se determina que la "carga entre la porción de engrane 24a y la corona dentada 107" es igual o superior al valor umbral predeterminado en todos los dispositivos de accionamiento 10 (Y en S31), no se realiza el procedimiento para reducir la variación del resultado de la detección por las porciones de detección de cantidad de estado 80 (véanse la Fig. 8 y la Fig. 9), y el controlador 110 realiza el control de orientación libre (S33).
[0092] En el control de orientación libre, se permite la rotación relativa libre entre la góndola 103 (la primera estructura) y la torre 102 (la segunda estructura), y se reduce o cancela una fuerza de frenado y una fuerza de accionamiento que pudieran inhibir la rotación relativa libre entre la góndola 103 y la torre 102. En un caso en el que están provistas la porción de accionamiento de motor 48 y la porción de frenado de motor 50 como se mencionó anteriormente, el controlador 110 apaga la energización con respecto a la porción de accionamiento de motor 48 para que el árbol de accionamiento 48a deje de girar y también controla la energización con respecto a la porción de frenado de motor 50 de modo que no se aplique una fuerza de frenado desde la porción de frenado de motor 50 a la porción de accionamiento de motor 48 (concretamente, el árbol de accionamiento 48a). Además, en un caso en el que esté provista cualquier otra unidad de accionamiento y cualquier otra unidad de frenado, el controlador 110 controla cualquier otra unidad de accionamiento y cualquier otra unidad de frenado para eliminar una fuerza de frenado y una fuerza de accionamiento que pudieran inhibir la rotación relativa libre entre la góndola 103 y la torre 102. Por ejemplo, en un caso en el que está provisto un dispositivo de frenado (no mostrado), tal como un freno de zapata, para frenar directamente una operación de rotación de la corona dentada 107, el controlador 110 controla dicho dispositivo de frenado de modo que no se aplique una fuerza de frenado desde dicho dispositivo de frenado a la corona dentada 107.
[0093] Con el controlador 110 realizando el control de orientación libre mencionado anteriormente, la porción de engrane 24a de cada dispositivo de accionamiento 10 y la corona dentada 107 se ponen en un estado de rotación libre y, por lo tanto, la góndola 103 puede girar libremente con respecto a la torre 102. Tal rotación libre puede prevenir eficazmente que una carga entre cada una de las porciones de engrane 24a y la corona dentada 107 se vuelva excesiva y, por lo tanto, se pueden evitar problemas tales como una rotura de los diversos elementos que constituyen cada uno de los dispositivos de accionamiento 10 o la corona dentada 107 antes de que ocurra.
[0094] Como se describió anteriormente, según el flujo de procedimiento de control mostrado en la Fig. 10, el "procedimiento destinado a eliminar la variación de carga entre la porción de engrane 24a y la corona dentada 107 entre los dispositivos de accionamiento 10 (véanse la Fig. 8 y la Fig. 9)" y el "procedimiento eficaz para prevenir problemas tales como una rotura de los diversos elementos que constituyen cada uno de los dispositivos de accionamiento 10 o la corona dentada 107 (control de orientación libre)" se pueden implementar de manera equilibrada.
[0095] La presente invención no se limita a la realización y la variación anteriores, sino que puede incluir diversos aspectos modificados de diversas maneras tal y como podrían concebir los expertos en la materia, y los efectos producidos por la presente invención tampoco se limitan a los descritos anteriormente. Por consiguiente, la adición, modificación y eliminación parcial de los elementos mencionados en las reivindicaciones o descritos en la memoria descriptiva pueden realizarse de diversas maneras dentro de la idea técnica y la intención de la presente invención.
[0096] Por ejemplo, aunque en el flujo de procedimiento de control mencionado anteriormente mostrado en la Fig. 10, si realizar o no el control de orientación libre (véase S33 en la Fig. 10) se determina en función de un resultado de la detección por la porción de detección de cantidad de estado 80, también se puede determinar si realizar o no el control de orientación libre en función de cualquier factor distinto de un resultado de la detección por la porción de detección de cantidad de estado 80. Por ejemplo, es posible que se proporcione por separado de antemano un anemómetro (no mostrado) para medir una velocidad de un viento que sopla hacia la turbina eólica 101 y, en función de un resultado de la medición por dicho anemómetro, el controlador 110 determina si realizar o no el control de orientación libre. En este caso, por ejemplo, cuando un resultado de la medición por el anemómetro es igual o superior a un valor umbral de velocidad del viento predeterminado, el controlador 110 puede determinar realizar el control de orientación libre. Por otro lado, cuando un resultado de la medición por el anemómetro es menor que el valor umbral de velocidad del viento predeterminado, el controlador 110 puede determinar no realizar el control de orientación libre y realizar el procedimiento de reducción de la variación de carga entre la porción de engrane 24a y la corona dentada 107, concretamente, la variación del resultado de la detección por las porciones de detección de cantidad de estado 80 (véanse la Fig. 8 y la Fig. 9).
LISTA DE NÚMEROS DE REFERENCIA
[0097]
5 sistema de accionamiento de turbina eólica
10 dispositivo de accionamiento
20 cuerpo de dispositivo de accionamiento
21 caja
22 brida
22a orificio pasante
23 motor eléctrico
24a porción de engrane
24 árbol de salida
25 porción de reducción de velocidad
30 sujetador
a perno
b tuerca
sensor
porción de accionamiento de motor
a árbol de accionamiento
plantilla
porción de frenado de motor
alojamiento
electroimán
a cuerpo electromagnético
b porción de bobina
c orificio de retención de miembro elástico
miembro elástico
placa de fricción
armadura
placa de fricción
cubierta
primera porción de conexión de placa de fricción
a árbol acanalado
b árbol de deslizamiento
c anillo de tope
porción de detección de cantidad de estado
1 turbina eólica
2 torre
3 góndola
3a porción inferior
3b orificio pasante
4 rotor
5 pala
6 cojinete
7 corona dentada
0 controlador

Claims (6)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema de accionamiento de turbina eólica (5), que comprende:
una pluralidad de dispositivos de accionamiento (10) provistos en una primera estructura (103) y que incluyen una porción de engrane (24a) que engrana con una corona dentada (107) provista en una segunda estructura (102), estando configuradas la primera estructura (103) y la segunda estructura (102) para girar entre sí, incluyendo cada uno de la pluralidad de dispositivos de accionamiento (10):
una porción de accionamiento de motor (48) para generar energía; una porción de reducción de velocidad (25) para recibir la energía transmitida desde la porción de accionamiento de motor (48);
una porción de frenado de motor (50) para frenar la porción de accionamiento de motor (48);
una unidad de detección de cantidad de estado (80) para detectar, para cada uno de la pluralidad de dispositivos de accionamiento (10), una carga entre la porción de engrane (24a) de cada uno de la pluralidad de dispositivos de accionamiento (10) y la corona dentada (107); y
una unidad de control (110) para controlar la porción de accionamiento de motor (48) y/o la porción de frenado de motor (50) de cada uno de la pluralidad de dispositivos de accionamiento (10) en función de la carga para cada uno de la pluralidad de dispositivos de accionamiento (10) detectada por la unidad de detección de cantidad de estado (80), para reducir un grado de variación de la carga entre la pluralidad de dispositivos de accionamiento (10),
caracterizado porque
en un estado en el que la porción de frenado de motor (50) de cada uno de la pluralidad de dispositivos de accionamiento (10) está aplicando una fuerza de frenado a la porción de accionamiento de motor correspondiente (48), la unidad de control (110) está configurada para reducir el grado de variación de la carga entre la pluralidad de dispositivos de accionamiento (10) controlando al menos la porción de frenado de motor (50) de un dispositivo de accionamiento para el cual la carga es la más grande entre la pluralidad de dispositivos de accionamiento (10) para debilitar la fuerza de frenado del mismo.
2. El sistema de accionamiento de turbina eólica (5) según la reivindicación 1, donde
cada uno de la pluralidad de dispositivos de accionamiento (10) está fijado a la primera estructura (103) a través de un sujetador (30), y la unidad de detección de cantidad de estado (80) está configurada para detectar la carga midiendo una cantidad de una fuerza que actúa sobre el sujetador (30).
3. El sistema de accionamiento de turbina eólica (5) según la reivindicación 1, donde la unidad de detección de cantidad de estado (80) está configurada para detectar la carga midiendo una cantidad de una fuerza que actúa sobre la porción de reducción de velocidad (25).
4. El sistema de accionamiento de turbina eólica (5) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde la unidad de control (110) está configurada para controlar la porción de accionamiento de motor (48) y/o la porción de frenado de motor (50) de cada uno de la pluralidad de dispositivos de accionamiento (10) para reducir el grado de variación de la carga entre la pluralidad de dispositivos de accionamiento (10) en un caso en el que el grado de variación de la carga entre la pluralidad de dispositivos de accionamiento (10) se desvía de un intervalo permisible.
5. El sistema de accionamiento de turbina eólica (5) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde la unidad de control (110) está configurada para determinar, en función de una magnitud de la carga para cada uno de la pluralidad de dispositivos de accionamiento (10) detectada por la unidad de detección de cantidad de estado (80), si controlar o no la porción de accionamiento de motor (48) y/o la porción de frenado de motor (50) de cada uno de la pluralidad de dispositivos de accionamiento (10) para reducir el grado de variación de la carga entre la pluralidad de dispositivos de accionamiento (10).
6. Una turbina eólica, que comprende:
una primera estructura (103) y una segunda estructura (102) configuradas para girar entre sí; una corona dentada (107) provista en la segunda estructura (102); y
el sistema de accionamiento de turbina eólica (5) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3594491A1 (en) * 2018-07-09 2020-01-15 youWINenergy GmbH Method to operate a wind turbine rotor and wind turbine installation arranged for performing the method
JP7508222B2 (ja) * 2019-12-25 2024-07-01 ナブテスコ株式会社 風力発電装置、制御方法、およびプログラム
JP7520542B2 (ja) * 2020-03-24 2024-07-23 ナブテスコ株式会社 トルク推定装置、トルク推定方法及びトルク推定プログラム
JP7512134B2 (ja) 2020-09-04 2024-07-08 ナブテスコ株式会社 出力装置、状態監視装置、風車、出力方法、状態監視方法及びプログラム
JP2022171360A (ja) * 2021-04-30 2022-11-11 ナブテスコ株式会社 風車の駆動機構の調整方法及び駆動機構の調整方法

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4454291B2 (ja) * 2003-09-19 2010-04-21 ナブテスコ株式会社 風力発電機のヨー駆動方法および装置
KR20090094808A (ko) * 2006-10-02 2009-09-08 클립퍼 윈드파워 테크놀로지 인코포레이티드 전단풍 및 바람 오정렬을 보상하기 위한 블레이드 피치 제어를 갖춘 풍력 터빈
DK200701456A (da) * 2007-10-09 2009-04-10 Siemens Wind Power As Overvågning af en vindmölles vingefrekvenser
US20110012360A1 (en) 2008-06-10 2011-01-20 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Wind turbine generator and method for constructing the same
JP2011127551A (ja) * 2009-12-18 2011-06-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 風力発電装置
JP5543832B2 (ja) * 2010-04-16 2014-07-09 ナブテスコ株式会社 風車用駆動装置
DK2402597T3 (en) * 2010-06-29 2016-11-28 Siemens Ag The wind turbine yaw system and method for controlling thereof
WO2012000504A1 (en) * 2010-06-29 2012-01-05 Vestas Wind Systems A/S Rotational positioning system in a wind turbine
US8310080B2 (en) * 2010-08-04 2012-11-13 General Electric Company Yaw assembly for use in wind turbines
JP5579050B2 (ja) * 2010-12-28 2014-08-27 住友重機械工業株式会社 風力発電設備に用いられる減速装置
JP6033622B2 (ja) * 2011-09-27 2016-11-30 ナブテスコ株式会社 風車用駆動装置
US20130088009A1 (en) 2011-10-11 2013-04-11 Clipper Windpower, Llc Method to Prevent Over Torque of Yaw Drive Components in a Wind Turbine
DK201170592A (en) * 2011-10-31 2013-05-01 Vestas Wind Sys As A yaw drive for a yawing system for a wind Turbine
DE102012211566A1 (de) * 2012-07-03 2014-01-09 Wobben Properties Gmbh Überwachte Bauteilverbindung, Windenergieanlage, Verfahren zur Überwachung einer Bauteilverbindung auf ein ungewolltes Lösen der Bauteilverbindung im verbundenen Zustand
EP2708738A1 (en) * 2012-09-12 2014-03-19 Alstom Wind, S.L.U. Wind turbine
JP2015533999A (ja) * 2012-11-09 2015-11-26 ヴェスタス ウィンド システムズ エー/エス 風力タービンヨー制御システム
JP6238770B2 (ja) 2014-01-30 2017-11-29 株式会社日立製作所 風力発電装置
NL2013753B1 (en) * 2014-11-07 2016-10-06 Lely Patent Nv Wind turbine and method of operating a wind turbine.
CN104632526B (zh) * 2015-02-06 2017-12-15 沈阳华创风能有限公司 基于变频器有效阻尼的偏航系统及偏航方法
JP6580367B2 (ja) * 2015-05-12 2019-09-25 ナブテスコ株式会社 風車用駆動装置、風車用駆動装置ユニット及び風車
CN105422382A (zh) * 2015-12-28 2016-03-23 南京高速齿轮制造有限公司 设有过载保护的偏航变桨驱动单元
JP6771935B2 (ja) * 2016-04-14 2020-10-21 株式会社日立製作所 風力発電装置
JP6821344B2 (ja) 2016-07-08 2021-01-27 ナブテスコ株式会社 風車駆動システム及び風車

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