BR102012002796A2 - Método para lubrificar pelo menos um rolamento de passo das pás de uma turbina de vento - Google Patents
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Abstract
DISPOSIÇÃO COM UM GRAMPO DE METAL CONFORMADO COMO SEGMENTO TUBULAR. A presente invenção refere-se a uma disposição com um grampo (1) de metal conformado como segmento tubular, e ao menos um parafuso de aperto (2) para prender um condutor elétrico (3, 4) no grampo, que na sua parede possui ao menos um orifício de passagem com um filete de rosca e destinado a receber o parafuso de aperto. O parafuso de aperto apresenta uma peça de contato (7) tubular que possui um filete de rosca interno (9) e que pode ser atarraxado dentro do orifício transfixante do grampo, sendo que esta peça de contato possui na sua extremidade axial uma face de contato (10) destinada a encostar ao encosto de um condutor elétrico que se encontra no grampo e, no seu percurso, possui um ponto teórico de ruptura (11) circundante que está previsto à distância nítida relativamente a esta face de contato. O parafusode aperto apresenta, além disso, uma peça de ativação (8) que é constituída de uma sessão superior (19) de uma sessão inferior (20) que pode ser atarraxada sobre a peça de contato (7), possuindo um filete de rosca interno (14) e uma fac de encosto para a ferramenta, na qual a sessão superior (19) está conformada como uma capa com uma região de fundo (13) que se projeta transversalmente para com sua direção axial. O componente de ativação (8), na posição de montagem, está de tal modo atarraxado sobre a peça de contato 7, que o seu lado frontal (12) afastado em relação à face de contato (10) encosta na sessão de fundo (13) da sessão superior (19) da peça de ativação (8).
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO PARA LUBRIFICAR PELO MENOS UM ROLAMENTO DE PASSO DAS PÁS DE UMA TURBINA DE VENTO".
A presente invenção refere-se a um método para Iubrificar pelo menos um rolamento de passo das pás de uma turbina de vento, particular- mente uma turbina de vento de passo variável, a turbina de vento compre- endendo um cubo de rotor tendo um número de pás de rotor, com pelo me- nos uma pá de rotor sendo suportada para o cubo de rotor por meio de pelo menos um rolamento de passo de pás, através de pelo menos uma pá de rotor sendo girável em torno de um eixo central da pá de rotor, e um disposi- tivo de controle de ângulo de passo da pá de rotor adaptado para controlar ângulo de passo de pelo menos uma pá de rotor.
As turbinas de vento modernas aplicam o controle de passo va- riável, isto é, as pás de rotor podem girar em torno de um eixo central das pás de rotor. Portanto, as pás de rotor são suportadas em um cubo de rotor por meio de respectivos rolamentos de passo de pás. A rotação das pás de rotor, que é a troca do respectivo ângulo de passo das pás de rotor é contro- lada por um dispositivo de controle de passo das pás de rotor adaptado para controlar a formação de passo das respectivas pás de rotor, isto é, o disposi- tivo de passo das pás de rotor ajusta o ângulo de passo das respectivas pás de rotor. A formação de passo das pás de rotor depende essencialmente das condições climáticas atuais tal como a velocidade atual do vento e depende dos sinais de controle ou parâmetros de controle tal como a referência de velocidade do rotor e a referência de energia ou de torque. É entendido que a lubrificação apropriada dos rolamentos é essencial para manter a vida útil dos rolamentos e requer certa formação de passo das pás de rotor, tornando as mesmas importantes para a operação da turbina de vento como um todo.
Portanto, vários métodos para Iubrificar os respectivos rolamen- tos são propostos.
US 2010/0068055 A1 divulga um método para Iubrificar dinami-
camente um rolamento de passo das pás de turbina de vento. O método compreende determinar pelo menos uma condição de operação da turbina de vento ou parâmetro relacionado à atividade de passo, determinando se a lubrificação é necessária dependendo das operações de exploração ou dos parâmetros de atividade do passo e causando a lubrificação do passo do rolamento de pás se a determinação da operação é positiva.
Outra estratégia de Iubrificar o respectivo rolamento está em
uma injeção periódica de lubrificante, que é o fornecimento de uma determi- nada quantidade de lubrificante por intervalo de tempo determinado, e/ou a formação de passo periódica das pás de rotor.
No entanto, o grau atual de lubrificação dos respectivos rolamen- tos não é levado em conta pelos métodos conhecidos para Iubrificar os ro- lamentos. De fato, os métodos conhecidos regularmente levam a um trans- bordamento dos rolamentos com o lubrificante, que pode levar a vazamento excessivo. Por outro lado, também pode ocorrer que os rolamentos não são suficientemente lubrificados. Portanto, as estratégias determinadas para Iubrificar os rolamen-
tos de uma turbina de vento, que são particularmente os rolamentos das pás de rotor suportando a pá de rotor para o cubo de rotor, não são satisfatórias.
Portanto, é o objetivo da presente invenção prover um método melhorado para operar uma turbina de vento, particularmente assegurando uma lubrificação apropriada dos respectivos rolamentos das pás de rotor.
Isto é obtido pelo método como descrito acima, caracterizado por determinar o estado de lubrificação de pelo menos um rolamento de passo de pás por um dispositivo de detecção de lubrificação gerando pelo menos um sinal de informação de lubrificação indicando um grau de Iubrifi- cação do pelo menos um rolamento de passo de pás medindo a capacitân- cia e/ou resistência elétrica do pelo menos um rolamento de passo de pás, e atuando um dispositivo de lubrificação de pás de rotor para executar pelo menos uma ação para Iubrificar o pelo menos um rolamento de passo de pás, se o sinal de informação de lubrificação indica que o pelo menos um rolamento de passo de pás não está suficientemente lubrificado.
O método da invenção considera o estado atual de lubrificação de um ou mais respectivos rolamentos das pás de rotor por meio do disposi- tivo de detecção de lubrificação gerando o sinal de informação de Iubrifica- ção em termos de um sistema de diagnóstico monitorando o estado de lubri- ficação dos respectivos rolamentos. Isto é, em contraste com a técnica ante- rior, o método da invenção permite a determinação do estado atual de Iubri- ficação de cada um ou individuais ou grupos individuais de rolamentos, pelo que a lubrificação dos respectivos rolamentos é executada, quando o sinal de informação de lubrificação indica que a lubrificação é necessária. Isto é, o dispositivo de lubrificação de pás de rotor é atuado, isto é, executa pelo me- nos uma ação para Iubrificar os respectivos rolamentos. Deste modo, o dis- positivo de lubrificação de pás de rotor pode injetar lubrificante adicional den- tro de pelo menos um rolamento e/ou atuar o dispositivo de controle de pas- so das pás de rotor para trocar o ângulo de passo de pelo menos uma pá de rotor.
A geração do sinal de informação de lubrificação indicando o grau de lubrificação é baseada em uma medição da capacitância e/ou resis- tência elétrica do respectivo rolamento ou rolamentos. A medição da capaci- tância e/ou resistência elétrica dos respectivos rolamentos permite uma in- formação apropriada com respeito ao grau atual de lubrificação dos respecti- vos rolamentos, isto é, o respectivo grau de lubrificação dos respectivos ro- lamentos pode ser estimado em uma extensão máxima.
A determinação do estado de lubrificação do pelo menos um ro- lamento de passo de pás é preferivelmente realizada determinando a quan- tidade de lubrificante, particularmente a espessura do revestimento h do lu- brificante, entre pelo menos dois componentes do pelo menos um rolamento de passo de pás movendo-se relativamente um ao outro. O princípio é base- ado assumindo a capacitância elétrica C do rolamento Iubrificado como a capacitância elétrica C de um capacitor de placa. Portanto, a espessura h do lubrificante entre dois componentes dos respectivos pontos de contato de construção de rolamento e movendo-se com relação um ao outro, isto é, en- tre o anel externo ou interno e um elemento de rolamento tal como uma es- fera ou semelhante, por exemplo, é determinada pela equação (i) C = etsrA/h (i) com ε0 representando uma permissividade de vácuo, ε, representando a permissividade relativa ou constante dielétrica relativa do lubrificante, e A representando a área sob o lubrificante.
A capacitância elétrica C de um rolamento é determinada pela capacitância Ci representando a capacitância elétrica entre um anel interno e um elemento de rolamento e a capacitância elétrica C0 representando a ca- pacitância elétrica entre um anel externo e um elemento de rolamento (con- forme a equação (ii):
C = Y^i (±i)
Deste modo, uma primeira instalação de medição exemplar usa
um sinal de tensão CA a fim de determinar a capacitância elétrica C entre os componentes Iubrificados dos rolamentos contanto um ao outro. A capaci- tância elétrica C pode ser determinada quando o respectivo rolamento é o- perado ou não operado, isto é, quando os respectivos componentes de ro- lamento estão em movimento ou parados.
De acordo com uma instalação de medição exemplar alternativa, o rolamento é assumido como uma combinação de uma capacitância elétrica C e uma resistência elétrica R na presença de um lubrificante. Uma resistên- cia elétrica R conhecida é conectada em série com o respectivo rolamento com uma tensão CC constante. A resistência R conhecida é usada para de- terminar o fluxo atual no circuito elétrico. O uso de uma tensão CC é essen- cial, desde que a capacitância C do rolamento é não polar e, portanto, inati- va para corrente CC. Portanto, as quedas de tensão possíveis são somente baseadas na resistência elétrica R do rolamento. Deste modo, o controle da resistência elétrica R do rolamento permite a determinação da quantidade de lubrificante, particularmente a espessura h do lubrificante entre dois pontos de contato dos respectivos componentes de rolamento.
O dispositivo de lubrificação de pás de rotor é atuado, quando a capacitância elétrica C e/ou a resistência elétrica R aproxima-se do(s) res- pectivo(s) valor(es) de referência desde que ele indique que a lubrificação do rolamento não é suficiente, isto é, a presença de somente uma pequena quantidade de lubrificante entre os respectivos componentes de rolamento.
Também é possível que o sinal de informação de lubrificação se- ja processado de tal modo que indique o grau de desgaste do pelo menos um rolamento de passo de pás. A determinação do grau de desgaste do respectivo rolamento é possível, desde que a presença de partículas particu- larmente eletricamente condutivas dentro do lubrificante originando-se de atrito e abrasão dê origem a uma troca de variáveis medidas, isto é, a capa- citância elétrica C e/ou a resistência elétrica R. As partículas eletricamente condutivas entre os pontos de contato do rolamento, isto é, entre o anel ex- terno e um elemento de rolamento, por exemplo, levam a interferências no sinal de medição. Esta troca no sinal de medição, que é a influência das par- tículas, pode ser nivelada por técnicas de medição de média conhecidas. Deste modo, a informação nas partículas entre os pontos de contato do res- pectivo rolamento permite uma indicação do grau de desgaste do respectivo rolamento, desde que um aumento da quantidade de partículas entre os pontos de contato leve a um decréscimo na resistência elétrica R. Portanto, a informação com respeito à vida útil do respectivo rolamento também é ob- tenível através do processamento do sinal de informação de lubrificação.
Em outra modalidade da invenção, o dispositivo de lubrificação de pás de rotor considera pelo menos um parâmetro interno e/ou pelo me- nos um parâmetro externo para executar a pelo menos uma ação para Iubri- ficar o pelo menos um rolamento de passo de pás. A informação a partir de pelo menos um parâmetro adicional pode ser usada para restringir ou im- possibilitar a lubrificação de passo ou adaptar a estratégia de lubrificação, tal como trocando a trajetória de movimento de passo baseada em pelo menos um parâmetro operacional. Desta forma, uma lubrificação precisa e apropri- ada do respectivo rolamento ou rolamentos pode ser executada.
Deste modo, a temperatura e/ou pressão de um óleo hidráulico e/ou a velocidade do cubo de rotor e/ou o rotor da unidade de geração de energia e/ou os ângulos de passo e/ou a energia gerada de uma unidade de geração de energia tal como um gerador da turbina de vento pode ser consi- derado como um parâmetro interno e a velocidade do vento e/ou a tempera- tura ambiente e/ou a pressão ambiente e/ou a densidade de ar pode ser considerada como um parâmetro externo. Naturalmente, outros parâmetros internos e/ou externos podem ser igualmente usados; também, estados in- ternos do sistema de controle da turbina de vento.
De preferência, o sinal de informação de lubrificação e/ou os pa-
râmetros de lubrificação referentes a pelo menos uma operação anterior do dispositivo de lubrificação de pás de rotor é armazenado em uma unidade de memória, pelo que o dispositivo de lubrificação de pás de rotor considera pelo menos parcialmente os dados armazenados na unidade de memória para efetuar a pelo menos uma ação para Iubrificar o pelo menos um rola- mento de passo de pás. Desta forma, dados históricos e descobertas podem ser considerados. Isto é, o dispositivo de lubrificação de pás de rotor é adap- tado para comparar a situação atual com pelo menos uma, se necessário ser como a situação das operações anteriores. Deste modo, o procedimento de lubrificação atual pode ser otimizado.
É possível que o dispositivo de detecção de lubrificação gere pe- lo menos um sinal de aviso, se o pelo menos um sinal de informação de lu- brificação indicar que a lubrificação do pelo menos um rolamento de passo de pás não é suficiente, particularmente quando o dispositivo de lubrificação de pás de rotor já executou pelo menos uma ação para Iubrificar o pelo me- nos um rolamento. O sinal de aviso dá uma insinuação de que o estado atual de lubrificação do respectivo rolamento é insuficiente e, assim, a operação e/ou a condição do rolamento é ou pode ser negativamente afetada. O sinal de aviso pode ser registrado e usado pelo sistema de controle de turbina e também pode ser transmitido a uma estação central controlando a operação da turbina de vento por meio de respectivos dispositivos de comunicação.
Além disso, é imaginável que o dispositivo de detecção de lubri- ficação gera um sinal de parada para interromper a operação da turbina de vento, se o pelo menos um sinal de informação de lubrificação indica que a lubrificação do pelo menos um rolamento de passo de pás não é suficiente, particularmente quando o dispositivo de lubrificação de pás de rotor já exe- cutou pelo menos uma ação para Iubrificar o pelo menos um rolamento. Des- ta forma, a turbina de vento é protegida de danos, desde que sua operação seja desativada no caso do dispositivo de detecção de lubrificação tendo lubrificação insuficiente detectada de pelo menos um respectivo rolamento.
À parte, a invenção refere-se a uma turbina de vento, particular- mente uma turbina de vento de passo variável, especialmente adaptada para executar o método como descrito acima. A turbina de vento tem um cubo de rotor compreendendo um número de pás de rotor, com cada pá de rotor sendo suportada para o cubo de rotor por pelo menos um rolamento de pas- so de pás, e pelo menos uma pá de rotor sendo formado por passos em tor- no de um eixo central de pás de rotor, e um dispositivo de controle de passo de pás de rotor adaptado para controlar o respectivo ângulo de passo da pelo menos uma pá de rotor, e um dispositivo de detecção de lubrificação. O dispositivo de detecção de lubrificação é adaptado para gerar pelo menos um sinal de informação de lubrificação indicando o grau de lubrificação de pelo menos um rolamento de passo de pás medindo a capacitância e/ou re- sistência elétrica do pelo menos um rolamento de passo de pás, pelo que o dispositivo de lubrificação de pás de rotor é adaptado para executar pelo menos uma ação para Iubrificar o pelo menos um rolamento de passo de pás é atuado, quando o sinal de informação de lubrificação indica que o pelo menos um rolamento de passo de pás não está suficientemente lubrificado. Deste modo, o dispositivo de lubrificação de pás de rotor e o dispositivo de controle de pás de rotor são adaptados para comunicar-se um com o outro.
De preferência, o dispositivo de lubrificação de pás de rotor é adaptado para injetar lubrificante adicional dentro do pelo menos um rola- mento de passo de pás e/ou atuar o dispositivo de controle de pás de rotor para trocar o ângulo de passo de pelo menos uma pá de rotor a fim de Iubri- ficar o pelo menos um rolamento de passo de pás. Portanto, os respectivos rolamentos são protegidos de lubrificação insuficiente pela injeção de uma quantidade adicional de lubrificante ou adicionalmente ou alternativamente pela troca do respectivo ângulo de passo, isto é, girando a pá de rotor e o respectivo rolamento em uma certa extensão em torno do eixo central da pá de rotor. A turbina de vento pode compreender uma unidade de memória adaptada para armazenar informação de lubrificação e/ou dados operacio- nais referentes a pelo menos uma operação anterior do dispositivo de lubrifi- cação de pás de rotor, com o dispositivo de lubrificação de pás de rotor e a unidade de memória sendo adaptadas para comunicação um com o outro. Deste modo, os dados históricos das ações de lubrificação anteriores podem ser considerados antes de executar a lubrificação dos respectivos rolamen- tos. Deste modo, o procedimento de lubrificação atual pode ser otimizado.
Além disso, é possível que o dispositivo de detecção de Iubrifi- cação seja adaptado para gerar pelo menos um sinal de aviso, se a pelo menos uma informação de lubrificação indica que a lubrificação de pelo me- nos um rolamento não é suficiente, particularmente quando o dispositivo de lubrificação de pás de rotor já executou pelo menos uma ação para Iubrificar o pelo menos um rolamento. Assim, o caso de pelo menos um rolamento não ser suficientemente Iubrificado é perceptível por respectivos sistemas de controle, estação de monitoração, pessoal de serviço, ou semelhante.
Além disso, o dispositivo de detecção de lubrificação é adaptado para gerar um sinal de parada para interromper a operação da turbina de vento, se o pelo menos um sinal de informação de lubrificação indica que a lubrificação do pelo menos um rolamento de passo de pás não é suficiente, particularmente quando o dispositivo de lubrificação de pás de rotor já exe- cutou pelo menos uma ação para Iubrificar o pelo menos um rolamento de passo de pás. Assim, a operação da turbina de vento pode ser interrompida no caso de pelo menos um respectivo rolamento não ser suficientemente lubrificado, isto é, o risco de danos dentro do rolamento e na turbina de ven- to como um todo é diminuído.
A seguir a invenção é descrita em detalhe conforme referência é feita às figuras, pelo que:
a figura 1 é uma vista principal de uma turbina de vento de acor- do com uma modalidade exemplar da presente invenção;
a figura 2 mostra um diagrama de bloco do método da invenção;
e a figura 3 mostra uma vista principal de um rolamento de passo de pás com as capacitâncias elétricas indicadas.
A figura 1 mostra uma vista principal de uma turbina de vento 1 de acordo com uma modalidade exemplar da invenção. A turbina de vento 1 é construída como uma turbina de vento de passo variável.
Um número de pás de rotor 4 é suportado para o cubo de rotor 2 por meio de respectivos rolamentos 5 (rolamentos de passo de pás). As pás de rotor 4 são formadas em passo ou giráveis em torno de seus eixos cen- trais de pás de rotor, pelo que a formação de passo das respectivas pás de rotor 4, isto é, a troca do respectivo ângulo de passo é controlada por um dispositivo de controle de passo de pás de rotor 6, compreendendo atuado- res de passo de pás de rotor (não mostrados). O dispositivo de controle de passo de pás de rotor 6 pode executar a formação de passo de pás de rotor 4 no modo individual ou coletivo. Além disso, a turbina de vento 1 compreende um dispositivo de
detecção de lubrificação 7 adaptado para gerar pelo menos um sinal de in- formação de lubrificação indicando o grau de lubrificação dos respectivos rolamentos 5 por medição individual da capacitância e/ou resistência elétrica dos respectivos rolamentos 5. À parte, um dispositivo de lubrificação de pás de rotor 8 é provi-
do. O dispositivo de lubrificação de pás de rotor 8 é adaptado para executar pelo menos uma ação para Iubrificar o pelo menos um rolamento 5, quando o sinal de informação de lubrificação indica que o respectivo rolamento 5 não está suficientemente lubrificado. O dispositivo de controle de passo de pás de rotor 6, o dispositi-
vo de detecção de lubrificação 7 e o dispositivo de lubrificação de pás de rotor 8 comunicam-se um com o outro. Adicionalmente, o dispositivo de con- trole de passo de pás de rotor 6, o dispositivo de detecção de lubrificação 7 e o dispositivo de lubrificação de pás de rotor 8 são conectados em uma uni- dade de controle central 9 adaptada para controlar o dispositivo de controle de passo de pás de rotor 6, o dispositivo de detecção de lubrificação 7 e o dispositivo de lubrificação de pás de rotor 8. A unidade de controle central 9 é preferivelmente também conectada à unidade de geração de energia 3 da turbina de vento 1.
A turbina de vento 1 ainda compreende uma unidade de memó- ria 10 adaptada para interromper a informação de lubrificação e/ou os dados operacionais referentes pelo menos a uma operação anterior do dispositivo de lubrificação de pás de rotor 8. A unidade de memória 10 é adaptada para comunicação com o dispositivo de lubrificação de pás de rotor 8 e/ou a uni- dade de controle central 9.
O método de lubrificação de pelo menos um rolamento 5, parti- cularmente pelo menos um rolamento de passo de pás, da turbina de vento 1 é explicado com respeito à figura 2. Durante operação normal da turbina de vento 1, a velocidade do vento que ataca as pás de rotor 4 leva à rotação do cubo de rotor 2 e, além disso, à geração de energia elétrica pela unidade de geração de energia 3. O estado de lubrificação dos respectivos rolamentos 5 é deter-
minado pelo dispositivo de detecção de lubrificação 7 gerando um sinal de informação de lubrificação indicando um grau de lubrificação dos respectivos rolamentos 5. Em uma primeira etapa S1, a capacitância elétrica C e/ou re- sistência elétrica R dos respectivos rolamentos 5 é medida. Na etapa S2 se- guinte, a capacitância e/ou resistência elétrica medida é processada para determinar o estado de lubrificação dos respectivos rolamentos 5. Deste modo, a quantidade de lubrificante, particularmente a espessura h de reves- timento do lubrificante, entre pelo menos dois componentes dos respectivos rolamentos 5 movendo-se com relação um ao outro (conforme figura 3) é determinada como descrito acima. Geralmente, a medição da capacitância elétrica C e/ou resistência elétrica R e, consequentemente, a determinação do estado de lubrificação dos respectivos rolamentos 5 pode ocorrer de mo- do contínuo ou intermitente.
No caso em que o sinal de informação de lubrificação indica que pelo menos um rolamento 5 não está suficientemente lubrificado, o dispositi- vo de lubrificação de pás de rotor 8 é atuado para executar pelo menos uma ação para Iubrificar o respectivo rolamento 5 na etapa S3, isto é, os respecti- vos sinais (conforme setas 15, 16) são transmitidos ao dispositivo de Iubrifi- cação de pás de rotor 8. Deste modo, a lubrificação apropriada do(s) respec- tivo(s) rolamento(is) é preferivelmente obtida injetando uma quantidade adi- cional e apropriada de lubrificante dentro do respectivo rolamento 5 (corres- pondendo ao respectivo sinal como indicado pela seta 15) e/ou atuando o dispositivo de controle de passo de pás de rotor 6 para trocar o ângulo de passo da respectiva pá de rotor 4 (correspondendo ao respectivo sinal como indicado pela seta 16), isto é, girar a respectiva pá de rotor 4 de modo a dis- tribuir a quantidade atual de lubrificante dentro do respectivo rolamento 5 novamente.
Com respeito à turbina de vento 1 mostrada na figura 1, a atua- ção do dispositivo de lubrificação de pás de rotor 8 é executada tanto dire- tamente através do dispositivo de detecção de lubrificação 7 ou através da unidade de controle central 9. Particularmente no caso de formação de passo da pá de rotor 4
a fim de obter uma lubrificação apropriada do respectivo rolamento 5, o dis- positivo de lubrificação de pás de rotor 8 considera pelo menos um parâme- tro interno e/ou pelo menos um parâmetro externo (conforme setas 17, 18) para executar a respectiva ação para Iubrificar o respectivo rolamento 5. Deste modo, a temperatura e/ou pressão de um óleo hidráulico e/ou a velo- cidade do cubo de rotor 2 e/ou o rotor da unidade de geração de energia 3 e/ou os ângulos de passo da pá de rotor 4 e/ou a energia gerada da unidade de geração de energia 3 da turbina de vento 1 pode ser considerado como um parâmetro interno (conforme seta 17) e a velocidade do vento e/ou a temperatura ambiente e/ou a pressão ambiente e/ou a densidade do ar pode ser considerada como um parâmetro externo (conforme seta 18). Isto é es- sencialmente baseado no fato de que a formação de passo da pá de rotor 4 afeta a saída de energia da turbina de vento 1. A turbina de vento 1 compre- ende sensores apropriados (não mostrados) para medir os respectivos pa- râmetros internos e/ou externos, cujos sensores são adaptados para comu- nicação com a unidade de controle central 9.
Além disso, o dispositivo de detecção de lubrificação 7 considera os sinais de informação de lubrificação anteriores e/ou os parâmetros de lubrificação referentes pelo menos a uma operação anterior do dispositivo de lubrificação de pás de rotor 8 enquanto gerando o sinal de informação de lubrificação. Portanto, o dispositivo de detecção de lubrificação 7 e/ou a uni- dade de controle central 9 comunica-se com a unidade de memória 10 con- tendo os dados históricos referentes às ações de lubrificação anteriores do dispositivo de lubrificação de pás de rotor 8.
O dispositivo de detecção de lubrificação 7 é ainda adaptado pa- ra gerar pelo menos um sinal de aviso, se o sinal de informação de Iubrifica- ção indica que a lubrificação de pelo menos um rolamento 5 não é suficiente, isto é, particularmente quando o dispositivo de lubrificação de pás de rotor 8 já executou uma ação para Iubrificar o respectivo rolamento 5. Em casos extremos, pode ser necessário que o dispositivo de detecção de lubrificação 7 gere um sinal de parada para interromper a operação da turbina de vento 1 a fim de proteger a turbina de vento 1 contra danos.
A figura 3 mostra uma vista principal de um rolamento de pás de rotor 5 com as capacitâncias C, e C0 indicadas. O rolamento 5 compreende um anel externo 11, um anel interno 12 e elementos de rolamento na forma de esferas 13 rolando sobre respectivas canaletas. Todos os componentes do rolamento 5 são providos, isto é, revestidos com lubrificante. O rolamento compreende vários pontos de medição 14 para medir a capacitância elétri- ca C do rolamento 5, pelo que a capacitância C do rolamento 5 é determina- da pelas capacitâncias C, entre o anel interno 12 e as esferas 13 e as capa- citâncias C0 entre o anel externo 11 e as esferas 13 (conforme equação (ii)), por exemplo. Portanto, o dispositivo de detecção de lubrificação 7 compre- ende respectivos sensores elétricos (não mostrados) para obter os respecti- vos sinais de medição, tais como as capacitâncias C, e C0 dentro do rola- mento 5, pelo que a informação a partir dos sensores é processada para obter o sinal de informação de lubrificação. À parte, o sinal de informação de lubrificação pode ser proces-
sado de um modo que ele pode indicar o grau de desgaste de um rolamento 5. Isto é possível desde que as partículas que se originam do atrito e da a- brasão levem a uma troca nos respectivos sinais de medição dos sensores, isto é, o sinal de informação de lubrificação troca dependendo da presença de partículas estranhas dentro do lubrificante causada principalmente por uma respectiva troca de condutividade elétrica do lubrificante.
Portanto, o método da invenção permite um controle de todas as
questões referentes à lubrificação de respectivos rolamentos 5, particular- mente determinando quando a lubrificação de pelo menos um rolamento 5 é necessária. Deste modo, a produção de energia da unidade de geração de energia 3 da turbina de vento 1 é influenciada o menor possível, deste que a lubrificação dos respectivos rolamentos seja somente executada quando é absolutamente necessária. Além disso, os danos da turbina de vento 1 cau- sados por lubrificação insuficiente dos respectivos rolamentos 5 são preve- nidos.
Claims (14)
1. Método para Iubrificar pelo menos um rolamento de passo de pás de uma turbina de vento, particularmente uma turbina de vento de passo variável, a turbina de vento compreendendo um cubo de rotor tendo um nú- mero de pás de rotor, com cada pá de rotor sendo suportada para o cubo de rotor por meio de pelo menos um rolamento de passo de pás, através do qual pelo menos uma pá de rotor é girável em torno de seu eixo longitudinal , e um dispositivo de controle de passo de pás de rotor adaptado para contro- lar o ângulo de passo de pelo menos uma pá de rotor, caracterizado pelo fato de - determinar o estado de lubrificação de pelo menos um rola- mento de pá de rotor por um dispositivo de detecção de lubrificação gerando pelo menos um sinal de informação de lubrificação indicando um grau de lubrificação do pelo menos um rolamento de passo de pá medindo a capaci- tância e/ou resistência elétrica do pelo menos um rolamento de passo de pá; e - atuar um dispositivo de lubrificação de pás de rotor para execu- tar pelo menos uma ação para Iubrificar o pelo menos um rolamento de pas- so de pá, se o sinal de informação de lubrificação indica que o pelo menos um rolamento de passo de pá não é suficientemente lubrificado.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que a determi- nação do estado de lubrificação do pelo menos um rolamento de passo de pá é realizada determinando a quantidade de lubrificante, particularmente, a espessura de revestimento do lubrificante, entre pelo menos dois componen- tes do pelo menos um rolamento de passo de pá movendo-se com relação um ao outro.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que o sinal de informação de lubrificação é processado de um modo que indique o grau de desgaste do pelo menos um rolamento de passo de pá.
4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações pre- cedentes, em que o dispositivo de lubrificação de pás de rotor injeta lubrifi- cante adicional dentro de pelo menos um rolamento de passo de pá e/ou atua o dispositivo de controle de passo de pás de rotor para trocar o ângulo de passo de pelo menos uma pá de rotor a fim de Iubrificar o pelo menos um rolamento de passo de pá.
5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações pre- cedentes, em que o dispositivo de lubrificação de pás de rotor considera pelo menos um parâmetro interno e/ou pelo menos um parâmetro externo para executar a pelo menos uma ação para Iubrificar o pelo menos um rolamento de passo de pá.
6. Método, de acordo com a reivindicação 5, em que a tempera- tura e/ou a pressão de um óleo hidráulico e/ou a velocidade do cubo de rotor e/ou a velocidade do rotor da unidade de geração de energia e/ou os ângu- los de passo e/ou a energia gerada de uma unidade de geração de energia da turbina de vento é considerado como um parâmetro interno e a velocida- de do vento e/ou a temperatura ambiente e/ou a pressão ambiente e/ou a densidade de ar pode ser considerada como um parâmetro externo.
7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações pre- cedentes, em que o sinal de informação de lubrificação e/ou os parâmetros de lubrificação referentes pelo menos a uma operação anterior do dispositivo de lubrificação de pás de rotor é armazenado em uma unidade de memória, pelo que o dispositivo de lubrificação de pás de rotor pelo menos parcial- mente considera os dados armazenados na unidade de memória para exe- cutar a pelo menos uma ação para Iubrificar o pelo menos um rolamento de passo de pá.
8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações pre- cedentes, em que o dispositivo de detecção de lubrificação gera pelo menos um sinal de aviso, se o pelo menos um sinal de informação de lubrificação indica que a lubrificação do pelo menos um rolamento de passo de pá não é suficiente, particularmente quando o dispositivo de lubrificação de pás de rotor já executou pelo menos uma ação para Iubrificar o pelo menos um ro- lamento de passo de pá.
9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações pre- cedentes, em que o dispositivo de detecção de lubrificação gera um sinal de parada para interromper a operação da turbina de vento, se o pelo menos um sinal de informação de lubrificação indica que a lubrificação do pelo me- nos um rolamento de passo de pá não é suficiente, particularmente quando o dispositivo de lubrificação de pás de rotor já executou pelo menos uma ação para Iubrificar o pelo menos um rolamento de passo de pá.
10. Turbina de vento (1), particularmente uma turbina de vento de passo variável, especialmente adaptada para executar o método como definido emuma das reivindicações precedentes, a turbina de vento (1) tendo um cubo de rotor (2) compreendendo um número de pás de rotor (4), com pelo menos uma pá de rotor (4) sendo suportada para o cubo de rotor (2) por pelo menos um rolamento de passo de pá (5), e pelo menos uma pá de rotor (4) sendo capaz de formar passos em torno de um eixo central de pá de ro- tor, e um dispositivo de controle de passo de pás de rotor (6) adaptado para controlar o respectivo ângulo de passo da pelo menos uma pá de rotor (4), e um dispositivo de detecção de lubrificação (7) adaptado para gerar pelo me- nos um sinal de informação de lubrificação indicando o grau de lubrificação do pelo menos um rolamento de passo de pá (5) medindo a capacitância e/ou resistência elétrica do pelo menos um rolamento de passo de pá (5), pelo que o dispositivo de detecção de lubrificação (7) é adaptado para atuar um dispositivo de lubrificação de pás de rotor (8) adaptado para executar pelo menos uma ação para Iubrificar o pelo menos um rolamento de passo de pá (5), quando o sinal de informação de lubrificação indica que o pelo menos um rolamento de passo de pá (5) não está suficientemente Iubrifica- do, com o dispositivo de lubrificação de pás de rotor (8) e o dispositivo de controle de passo de pás de rotor (6) sendo adaptados para comunicação um com o outro.
11. Turbina de vento, de acordo com a reivindicação 10, em que o dispositivo de lubrificação de pás de rotor (8) é adaptado para injetar lubri- ficante adicional dentro de pelo menos um rolamento de passo de pá (5) e/ou atuar o dispositivo de controle de passo de pás de rotor (6) para trocar o ângulo de passo de pelo menos uma pá de rotor (4) a fim de Iubrificar o pelo menos um rolamento de passo de pá (5).
12. Turbina de vento, de acordo com qualquer uma da reivindi- cação 10 ou 11, compreendendo uma unidade de memória (10) adaptada para armazenar informação de lubrificação e/ou dados operacionais referen- tes pelo menos a uma operação anterior do dispositivo de lubrificação de pás de rotor (8), com o dispositivo de lubrificação de pás de rotor (8) e a uni- dade de memória (10) sendo adaptado para comunicação um com o outro.
13. Turbina de vento, de acordo com qualquer uma das reivindi- cações 10 a 12, em que o dispositivo de detecção de lubrificação (7) é adap- tado para gerar pelo menos um sinal de aviso, se o pelo menos um sinal de informação de lubrificação indica que a lubrificação do pelo menos um rola- mento de passo de pá (5) não é suficiente, particularmente quando o dispo- sitivo de lubrificação de pás de rotor (8) já executou pelo menos uma ação para Iubrificar o pelo menos um rolamento de passo de pá (5).
14. Turbina de vento, de acordo com qualquer uma das reivindi- cações 10 a 13, em que o dispositivo de lubrificação de pás de rotor (7) é adaptado para gerar um sinal de parada para interromper a operação da tur- bina de vento (1), se o pelo menos um sinal de informação de lubrificação indica que a lubrificação do pelo menos um rolamento de passo de pá (5) não é suficiente, particularmente quando o dispositivo de lubrificação de pás de rotor (8) já executou pelo menos uma ação para Iubrificar o pelo menos um rolamento de passo de pá (5).
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B03A | Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette] | ||
| B08F | Application dismissed because of non-payment of annual fees [chapter 8.6 patent gazette] |
Free format text: REFERENTE A 3A ANUIDADE. |
|
| B08K | Patent lapsed as no evidence of payment of the annual fee has been furnished to inpi [chapter 8.11 patent gazette] |
Free format text: REFERENTE AO DESPACHO 8.6 PUBLICADO NA RPI 2308 DE 31/03/2015. |