ES2307477T3 - Prodecimiento para reducir vibraciones en aerogeneradores. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para reducir vibraciones de componentes en una instalación de aerogenerador con aislamiento simultáneo del sonido estructural, caracterizado porque en la turbina se utilizan cojinetes de un material elastómero que presenta un ángulo de amortiguación de al menos 12º y posee una rigidez de muelle que se elige de modo que la frecuencia intrínseca de los componentes vibratorios así soportados sobre el mismo sea menor de 50 Hz.
Description
Procedimiento para reducir vibraciones en
aerogeneradores.
La invención concierne a un procedimiento para
reducir vibraciones de los componentes de instalaciones de
aerogeneradores, aislando simultáneamente el sonido estructural. Los
aerogeneradores fabricados de conformidad con el procedimiento
según la invención poseen cojinetes elastómeros con propiedades
fuertemente amortiguadoras, pero con pequeña rigidez de muelle.
No es raro que las torres altas estén expuestas
a grandes fuerzas eólicas, a consecuencia de lo cual comienzan a
vibrar de forma correspondiente a sus propiedades de resonancia. No
obstante, generalmente no se desean grandes vibraciones de
amplitudes.
Es especialmente llamativo el problema en
instalaciones de aerogeneradores que no es raro que presenten torres
esbeltas altas de más de 50 metros, sobre las que está colocado una
casa de máquinas con grandes palas de rotor, con lo que, junto con
las fuerzas eólicas, actúan diferentes fuerzas sobre toda la
estructura. Al hacer más grandes los aerogeneradores y al hacerse
así las torres cada vez más altas, las torres o las instalaciones
resultan ser, en mayor creciente, más sensibles a las
vibraciones.
En las instalaciones en zonas próximas a la
costa (offshore), que, junto con las fuerzas eólicas, se mueven
también por efecto de la corriente del mar y del oleaje, una
solución del problema de las vibraciones de especial importancia,
sobre todo porque aparece aquí vibraciones de frecuencia no
influenciable.
Los aerogeneradores tienen parcialmente máquinas
de número de revoluciones variable, con lo que surge un problema
adicional consistente en que el número de revoluciones de
funcionamiento recurre a menudo las frecuencias intrínsecas de la
torre, de modo que se originan en la torre fuertes movimientos por
efecto de fenómenos de resonancia.
Los aerogeneradores presentan ellos mismos
componentes altamente elásticos, tales como torre de acero, mástil
tubular o de rejilla (raramente torres de hormigón), casa de
máquinas, así como, especialmente, la unidad de rotor que consta
sustancialmente de palas de rotor y un árbol de rotor que, en
general, está fabricado principalmente de fibra de vidrio o carbono
y/o de elementos de plástico.
Todos estos elementos son altamente elásticos.
No obstante, las partes altamente elásticas no presentan de forma
natural propiedades de amortiguación o éstas son solamente muy
pequeñas. Por este motivo, los aerogeneradores representan sistemas
muy vibrantes o propensos a vibrar.
Puede tenerse en cuenta este hecho intentando
influir sobre el modo de construcción o el diseño de los
aerogeneradores de modo que las distancias entre las frecuencias
intrínsecas presentes de forma natural de los componentes o de todo
el sistema y las frecuencias de funcionamiento que surgen sean lo
más grandes posible.
En aerogeneradores de forma construcción
relativamente pequeña de hasta aproximadamente 30 m de diámetro del
rotor, esto se logra en muy alto grado. No obstante, la problemática
se manifiesta con más fuerza en aerogeneradores mayores, ya que
aquí, junto con los números de revoluciones, las vibraciones
inducidas por el viento aparecen reforzadas por el sistema de
construcción blando por naturaleza de las largas palas del
rotor.
Así, en diámetros de rotor de más de 40 m surge
frecuentemente el problema de las vibraciones "de canto"
(edgewise) que se inducen por efecto de la cooperación del
desprendimiento del flujo en las palas (en general tres) y su
rigidez. En este caso, las palas del rotor vibran en el plano del
círculo del rotor simultáneamente una respecto de otra en dirección
periférica - y esto es especialmente frecuente - vibran también en
forma de Y una respecto de otra, de tal modo que una pala no vibre
mientras las dos palas restantes vibran una respecto de otra en
dirección periférica.
Este problema se resuelve según el estado de la
técnica porque se montan sensores de vibración en las palas del
rotor, los cuales miden estas vibraciones críticas y desconectan la
instalación durante su aparición, dado que, de lo contrario, las
palas de rotor resultan ya destruidas después de un breve
tiempo.
Asimismo, se ha intentado ya también el uso de
amortiguadores de vibraciones en las palas o también el uso de
palas amortiguadores, lo que, no obstante, está ligado a un coste
técnico y, por tanto, económico relativamente elevado.
Durante la puesta en marcha de aerogeneradores
se debe pasar generalmente por frecuencias de resonancia de la
torre y las palas de rotor, lo que significa una excitación de las
mismas. Las instalaciones de número de revoluciones variable tienen
además el problema de que trabajan en un amplio intervalo de número
de revoluciones y, por tanto, se acercan muchísimo a un intervalo
de número de revoluciones crítico o tienen que pasar por éste
incluso en funcionamiento, lo que significa al menos una excitación
de corta duración de las frecuencias de resonancia.
Junto con la fatiga del material que surge por
efecto de las vibraciones en los componentes de soporte, las
vibraciones provocan también un elevado desgaste o daños en los
cojinetes de engranajes y generadores o en los dentados de los
engranajes.
Todo esto hace necesario someter a amortiguación
a los aerogeneradores o a sus componentes sensibles a las
vibraciones. Para ello son adecuados componentes primordialmente
elastómeros. El documento DE 4428424 revela un cuerpo de vibración
con cuerpos de anillo elastómeros para su incorporación en
aerogeneradores accionados por rotor. Hasta ahora, se utilizan
generalmente en aerogeneradores, en particular en los de más de 40 m
de diámetro del rotor, unos componentes elastómeros para el
desacoplamiento del sonido estructural, es decir, para reducir
ruidos molestos producidos por las partes movidas y vibratorias de
una instalación. Para el aislamiento óptimo de las vibraciones, los
cuerpos elastómeros son de elastómero altamente elástico, tal como,
por ejemplo, caucho natural, si bien éste presenta una
amortiguación relativamente pequeña. Sin embargo, en instalaciones
grandes esta amortiguación no es suficiente. En particular, las
palas del rotor están expuestas parcialmente a considerables
procesos de vibración que no pueden contrarrestarse o reducirse en
grado suficiente predominantemente para los elastómeros diseñados
para el desacoplamiento del sonido estructural. Ahora bien, un
aumento de las propiedades de amortiguación por medio del uso de
menos elastómeros elásticos o blandos reduce en parte
considerablemente el desacoplamiento del sonido estructural
deseado.
Respecto del desacoplamiento del sonido
estructural de aerogeneradores, se ha visto en la utilización usual
hasta ahora de cojinetes de máquina poco amortiguados que con la
blandura creciente de los componentes elastómeros aparecen
vibraciones en las palas del rotor con más frecuencia que en
componentes más rígidos. No obstante, los cojinetes de máquina más
rígidos repercuten desfavorablemente sobre la transmisión de sonido
estructural a la torre, que actúa como cuerpo de resonancia.
Con el uso de elastómeros altamente
amortiguadores la disposición de cojinete más blanda repercute
positivamente sobre el comportamiento de amortiguación y, por
tanto, sobre el comportamiento de vibración de todo el
aerogenerador. Simultáneamente, el aislamiento del sonido
estructural se mejora por medio de componentes más blandos.
Sorprendentemente, se ha encontrado ahora que
los cojinetes elastómeros que son poco elásticos, es decir que son
fuertemente amortiguadores, pero que, al mismo tiempo, son
suficientemente blandos para hacer posibles grandes recorridos de
muelle, son capaces de reducir claramente vibraciones, especialmente
en las palas del rotor, pero procurar al mismo tiempo una
excelente reducción del sonido estructural. Los recorridos de muelle
grandes se materializan por el uso de componentes elastómeros de
gran superficie con grandes espesores de capa o también componentes
elastómeros multicapa. Tales componentes están disponibles según el
estado de la técnica. Para ello deben utilizarse cojinetes
elastómeros según la invención, que presentan un ángulo de
amortiguación claramente mayor que los materiales utilizados hasta
ahora, que tienen un ángulo de amortiguación de entre 3 y 9º.
Al frenar los aerogeneradores surgen fuertes
vibraciones de torsión en la línea de accionamiento. Éstas se
reducen claramente por medio del uso de los componentes elastómeros
amortiguadores según la invención. Asimismo, las vibraciones
producidas por las palas del rotor al pasar por delante de la torre
influyen menos con el uso de los componentes descritos.
Por tanto, el objeto de la invención es un
procedimiento para reducir vibraciones en componentes en una
instalación de aerogenerador aislando simultáneamente el sonido
estructural, que se caracteriza porque se usan cojinetes de un
material elastómero que presenta un ángulo de amortiguación de al
menos 12º y posee una rigidez de muelle que se elige de tal modo
que la frecuencia intrínseca de los componentes vibratorios montados
encima sea menor de 50 Hz.
Debido a la introducción de disposiciones de
cojinete blandas con elevada amortiguación se influye positivamente
sobre las propiedades de amortiguación de todo el sistema. Por
tanto, como puede constatarse en ensayos, junto al desacoplamiento
del sonido estructural, pueden reducirse también vibraciones de los
componentes con los mismos elementos. Dado que el aislamiento del
sonido estructural con mayor amortiguación del material resulta ser
más desfavorable y con elementos más blandos resulta ser a su vez
más favorable, la reducción del aislamiento del sonido estructural
producida por el uso de material amortiguador puede compensarse por
medio de elementos que en conjunto sean más blandos. Los elementos
más blandos influyen de nuevo positivamente sobre la reducción de
las vibraciones.
Son especialmente ventajosos y, por tanto, son
objeto de la invención unos componentes o cojinetes elastómeros que
poseen un ángulo de amortiguación de 15 a 30º, preferiblemente entre
17 y 25º, y una rigidez de muelle que se elige de tal modo que la
frecuencia intrínseca de los componentes vibratorios sea menor de 25
Hz, preferiblemente menor de 10 Hz.
Para un aislamiento lo mejor posible del sonido
estructural, la rigidez de muelle de los elementos aislantes debe
diseñarse de tal modo que sea lo más pequeña posible la frecuencia
intrínseca de todo el sistema muelle-masa en
función sustancialmente de la rigidez de muelle de los componentes
elastómeros, el peso y la rigidez del sistema aislado (engranaje
con rotor) y del componente de soporte (torre), para aislar
frecuencias lo más bajas posible del sonido estructural.
Asimismo, es objeto de la invención un
procedimiento correspondiente en el que se utilizan materiales
elastómeros cuyo módulo de cizalladura asciende a
0,3-4,0 N/mm^{2}, preferiblemente
0,5-2,0 N/mm^{2}.
Asimismo, es objeto de la invención un
procedimiento correspondiente en el que se utilizan diferentes
cojinetes con materiales elastómeros que son adecuados
principalmente para la amortiguación o principalmente para el
aislamiento del sonido estructural. Esta solución es ciertamente
costosa, pero con ella pueden eliminarse deliberada y
selectivamente problemas de amortiguación y de sonido estructural.
La invención enseña además en qué zonas del aerogenerador deben
montarse componentes elastómeros correspondientes para lograr
resultados especialmente ventajosos.
Por tanto, es además objeto de la invención un
procedimiento en el que los elastómeros están dispuestos entre
soporte de máquina 6 y engranaje 4, pero también en el que los
elastómeros se insertan en disposiciones de casquillo cojinete 18
que están unidos con el engranaje 4 por medio de los apoyos de par
de giro 8 y con el soporte de máquina 6 a través de los montantes
9. Como casquillo cojinete entran aquí en consideración cojinetes
como los que se describen, por ejemplo, en la patente DE 199 18
379.
Además, los componentes elastómeros pueden
presentarse también muy ventajosamente en forma de dos disposiciones
de casquillo cojinete 18 que, junto con un soporte vertical 2 que
aloja el árbol de rotor 3, forman una disposición de cojinete de
tres puntos para la unidad de rotor 1, 3.
Otras formas de realización del procedimiento
según la invención pueden representarse por medio de un segmento
elastómero 50 que rodea el engranaje 4 y que se coloca y se afianza
entre la parte verticalmente acodada del soporte de máquina 6 y el
anillo de sujeción 51 o la brida 52 del engranaje.
Las variantes de montaje descrita muestran de
forma sorprendente, con un desacoplamiento de sonido estructural
muy bueno, una excelente amortiguación de las vibraciones, sobre
todo de las palas del rotor del aerogenerador.
Finalmente, es objeto de la invención el uso de
componentes elastómeros que presentan un ángulo de amortiguación de
al menos 12º y poseen una rigidez de muelle que se elige de tal modo
que la frecuencia intrínseca de los componentes vibratorios sea
menor de 50 Hz, para reducir vibraciones en aerogeneradores aislando
simultáneamente el sonido estructural, así como sus formas
especiales descritas más arriba y más abajo.
A continuación, se explicarán algunos términos
físicos utilizados más arriba y más abajo que contribuyen a
comprender mejor el contexto técnico-físico de la
invención.
La amortiguación provoca sobre todo a elevadas
frecuencias, debido al aparente endurecimiento del material, un
empeoramiento del desacoplamiento del sonido estructural. La
amortiguación es una constante pura del material. El ángulo de
amortiguación es una propiedad del material y depende de la
temperatura y la frecuencia.
La blandura (rigidez de muelle reducida, gran
contracción elástica) lleva consigo una mejora del desacoplamiento
del sonido estructural. La rigidez de muelle depende del módulo de
cizalladura del elastómero, así como de la geometría de los
componentes o de la instalación. Ambos juntos proporcionan el módulo
de elasticidad. La rigidez de muelle depende de la frecuencia en
sistemas amortiguados.
El módulo de cizalladura es una constante del
material y, en elastómeros, es proporcional a la denominada dureza
Shore. Para el desacoplamiento del sonido estructural se utilizan
materiales según la invención con una dureza comprendida entre 30
Shore A y 90 Shore A, especialmente 50 Shore A a 65 Shore A, lo que
corresponde a un módulo de cizalladura casi estático de 0,4
N/mm^{2} a 3 N/mm^{2}, especialmente 0,7 N/mm^{2} a 1,2
N/mm^{2}.
Según la invención, están previstos materiales
con ángulos de amortiguación claramente por encima de 10º,
predominantemente de 15º a 30º. En realidad, hasta ahora están
disponibles materiales con un ángulo de amortiguación de al menos
15º sobre un amplio intervalo de temperatura. El ángulo de
amortiguación del material, en el intervalo de temperatura usual
para aerogeneradores, deberá ser mayor de 15º. En general, se
utilizan elastómeros con propiedades de amortiguación cuyo ángulo
de amortiguación, a las temperaturas entre -10ºC y +40ºC que surgen
usualmente con viento fuerte, es al menos de 15º. En este caso, se
puede aceptar que la temperatura de transición vítrea en este
material pueda presentarse ya a temperaturas escasamente por debajo
del punto de congelación, por ejemplo -10ºC, dado que, como
consecuencia de la amortiguación interior del material, se realiza
un calentamiento de las piezas y, simultáneamente, durante el
funcionamiento de la instalación, incluso a temperaturas exteriores
reducidas, se atempera la góndola del aerogenerador en la que están
montados los componentes, por medio del calor perdido del generador
y del engranaje.
Para conseguir también con temperaturas extremas
un ángulo de amortiguación óptimo, se deberá adaptar el material.
Así, por ejemplo, para instalaciones que se usen en zonas de clima
frío, por ejemplo en Canadá, es necesario un material diferente del
empleado para instalaciones en clima cálido, por ejemplo en el
Sahara. Cuando se utilicen las instalaciones en territorios con
oscilaciones de temperatura muy fuertes, puede ser eventualmente
necesario atemperar los componentes.
Son en sí conocidos materiales que pueden
utilizarse para el procedimiento según la invención. La tabla
siguiente reproduce sólo un segmento de las posibilidades.
Preferiblemente, se utilizan elastómeros ACM
según la invención.
Los elementos elastómeros utilizados pueden
emplearse no sólo en forma de un material homogéneo, sino que
pueden disponerse también, por ejemplo, a modo de capas utilizando
elastómeros iguales o diferentes. Las capas individuales pueden
separarse a su vez una de otra por medio de placas delgadas de
materiales duros diferentes. Con tales sistemas pueden conseguirse
rigideces de muelle selectivamente diferentes en combinación con la
geometría seleccionada del elemento y pueden adaptarse éstas al
sistema completo.
Los materiales mencionados son preferiblemente
metales o aleaciones metálicas, pero en casos particulares pueden
ser también plásticos duros, materiales de cerámica o fibras de
carbono o bien pueden contener adicionalmente estos materiales.
Como metales adecuados pueden citarse sobre todo chapas de un grosor
de dos a ocho mm hechas de hierro y aceros, aceros al
cromo/vanadio, metales ligeros como, por ejemplo, aluminio, titanio,
circonio o tántalo o también aleaciones que contienen estos
metales. Preferiblemente, se utilizan chapas de hierro.
A continuación, se describen con más detalle las
figuras:
Figura 1: representa la góndola y la torre de
una instalación de aerogenerador en la que los componentes
elastómeros están dispuestos según la invención entre el engranaje
y el soporte de la máquina.
Figura 2: muestra los componentes elastómeros
según la invención en forma de elementos de casquillo montados en
una instalación de aerogenerador con disposición de cojinete de tres
puntos de la unidad de rotor.
Figura 3: muestra los componentes elastómeros
según la invención en forma de segmentos que rodean el engranaje y
que están afianzados contra éste y el soporte de la máquina.
Figura 4: muestra un alzado lateral y una vista
en planta de un gran número de cojinetes elastómeros y de un anillo
amortiguador que están dispuestos entre la cabeza de la torre y el
soporte de la máquina.
\vskip1.000000\baselineskip
Los cojinetes elastómeros blandos y fuertemente
amortiguadores descritos pueden montarse según la invención en
diferentes lugares de la instalación de aerogenerador. No obstante,
preferiblemente, se montan en la zona de la góndola y aquí, a su
vez, cerca del engranaje para desarrollar una acción óptima,
especialmente sobre las palas del rotor propensas a vibraciones. A
continuación, se explican los números de referencia empleados en
los dibujos:
\vskip1.000000\baselineskip
A continuación, se describen algunos ejemplos
para variantes de montaje que presentan un eficaz desacoplamiento
del sonido estructural junto con una amortiguación simultánea.
La variante 1 es una disposición de
cojinete de la unidad de engranaje-rotor sobre
cojinetes elastómeros amortiguados entre el engranaje y el soporte
de la máquina. Tal disposición de cojinete está representada en la
figura 1. En esta disposición de cojinete se fija el engranaje 4
por medio de componentes elastómeros 41 en el bastidor 6 de la
máquina. Los componentes elastómeros son utilizados para reducir el
sonido estructural, estando formados simultáneamente los
componentes a base de un elastómero altamente amortiguador cuya
amortiguación del material actúa sobre el comportamiento de
vibración de todo el aerogenerador. Los componentes elastómeros
deben poder cargarse en la dirección de
tracción-compresión y en la dirección transversal y
corresponden en gran parte a los que se describen en la solicitud
alemana de modelo de utilidad 298 06 010.8. Los componentes están
diseñados para recorridos de muelle lo más grandes posible.
La variante 2: representa una disposición
de cojinete del engranaje con apoyo de tres puntos de la unidad de
rotor. En esta disposición de cojinete, como se representa en la
figura 2, el árbol 3 del rotor es guiado a través de un soporte
vertical fijo 2 hasta el engranaje 4 fijado con cuerpos elastómeros.
Por tanto, toda la unidad de rotor cuelga de tres puntos, a saber,
el soporte vertical y las dos suspensiones elásticas. Si los dos
cojinetes elásticos se realizan lo más altamente amortiguadores
posible y lo más blandos posible, resulta también aquí una
influencia positiva sobre el comportamiento de vibración y el
comportamiento de amortiguación de toda la instalación de
aerogenerador. Asimismo, puede utilizarse aquí cojinetes monocapa o
multicapa de material altamente amortiguador. Los cojinetes
elastómeros pueden ser cojinetes de ultracasquillos convencionales,
monocapa o multicapa, que pueden ser de construcción tubular o que
pueden estar compuestos de dos semicoquillas. Asimismo, éstos
pueden realizarse también como casquillos de sujeción, tal como se
describe en la solicitud de patente alemana 199 18 379.1.
La variante 3: describe una brida de
elastómero que rodea el engranaje. En esta disposición de cojinete,
como se representa en la figura 3, la unidad de
engranaje-rotor 4, 44 se sujeta en el bastidor
acodado 6 de la máquina con cojinetes elastómeros 50 dispuestos en
forma de anillo. El bastidor 6 de la máquina forma en este caso en
la zona superior un anillo a través del cual se introduce el
engranaje. La carcasa del engranaje lleva añadida por fundición una
brida anular 52. Delante y detrás de la brida del engranaje están
dispuestos en forma de anillo varios cojinetes elastómeros que
están sujetos simultáneamente entre la parte vertical perpendicular
del soporte de la máquina y el anillo de sujeción 51. Si los cuerpos
elastómeros anulares, que pueden estar realizados de una capa o de
varias capas, se realizan de material altamente amortiguador,
resultan propiedades de amortiguación sobre todo el sistema
similares a las que se han descrito anteriormente.
La variante 4 describe una disposición de
cojinete en el extremo de la torre de la instalación. En este caso,
el sistema descrito en la variante 3 puede usarse de forma similar
en la cabeza de la torre. En paralelo con esto, son posibles
sistemas con muchos elementos individuales como los que se describen
en la variante 1. Estos pueden integrarse en un anillo de
amortiguación 54, como se representa en la figura 4. Este anillo de
amortiguación 54 se monta por debajo del cojinete azimutal 28.
Alternativamente, el anillo de amortiguación puede montarse también
por encima del cojinete azimutal.
La variante 5 representa la disposición
de cojinete de un generador multipolar. La disposición de cojinete
amortiguadora elástica puede realizarse en el árbol del rotor de
forma similar a la variante 3. Además, la disposición de cojinete
puede realizarse directamente en el generador multipolar. Es posible
el uso del anillo de amortiguación descrito en la variante 4.
En la variante 6 los elementos pueden
instalarse en la conexión de las palas al cubo del rotor, como se
describe en la variante 3 y en la variante 4.
En la variante 7 los elementos de
amortiguación están alojados en los empalmes de la torre y en la
zona de los cimientos. Los elementos amortiguadores pueden
introducirse también entre uno o varios empalmes de la torre.
Cuando se introducen miembros de amortiguación en los empalmes de la
torre, son necesarios aún solamente recorridos más pequeños al
aumentar la distancia a la casa de máquinas, ya que el movimiento
amortiguado se hace así claramente mayor a la altura de la góndola
por efecto de la acción de la aguja indicadora. En la zona de los
cimientos la utilización de elementos amortiguadores admite un
movimiento de inclinación definido de la torre.
\vskip1.000000\baselineskip
Para confirmar los efectos indicados según la
invención se realizó la siguiente comparación con dos instalaciones
de aerogenerador de construcción igual en los demás aspectos:
- \bullet
- Ambas instalaciones están aproximadamente a 500 m de distancia en terreno que está sometido a ninguna otra carga.
- \bullet
- La instalación de aerogenerador 1 recibió a costa, los costes del desacoplamiento de sonido estructural, una disposición de cojinete dura muy conservadora con elementos de construcción especialmente rígidas, dado que con ésta, se habían adquirido hasta entonces las mejores experiencias con respecto al comportamiento de vibración.
- \bullet
- La instalación de aerogenerador 2 recibió cojinetes elastómeros especialmente blandos que, bajo carga, desarrollan recorridos de muelle claramente mayores que los de los cojinetes de máquina instalados en la variante 1, pero con alta amortiguación del material. Las instalaciones que ya se habían equipado anteriormente con elementos relativamente blandos, como el aerogenerador 2, sin la alta amortiguación descrita del material, tienen una tendencia especialmente fuerte a realizar vibraciones.
- \bullet
- Ambas instalaciones se colocaron y se hicieron funcionar a poca distancia una de otra cerca de la costa del Mar del Norte.
- \bullet
- La instalación 1 montada en forma especialmente rígida con los componentes elastómeros poco amortiguados y la disposición de cojinete rígida tenía ciertamente menos tendencia a vibrar que instalaciones comparables con una disposición de cojinete más blanda. No obstante, se observó frecuentemente el balanceo de las palas a velocidades del viento especialmente altas.
- \bullet
- En la instalación 2 con los componentes amortiguadores no se produjeron vibraciones de las palas del rotor ni siquiera durante la gran marea del siglo acaecida en febrero de 1999, mientras que, al mismo tiempo, la instalación 1 se desconectó permanentemente a causa de vibraciones de las palas del rotor.
- \bullet
- Este ensayo confirma las enseñanzas técnicas según la invención en la práctica.
- \bullet
- La amortiguación instalada entre el engranaje y el bastidor de la máquina actúa de forma amortiguadora sobre las alejadas palas de rotor e impide una sobreoscilación de la mismas.
\vskip1.000000\baselineskip
La lista de referencias citadas por el
solicitante es, únicamente, para conveniencia del lector. No forma
parte del documento de patente europea. Si bien se ha tenido gran
cuidado al compilar las referencias, no pueden excluirse errores u
omisiones y la OEP declina toda responsabilidad a este respecto.
\bullet DE 4428424 [0015]
\bullet DE 19918379 [0025] [0042]
Claims (13)
1. Procedimiento para reducir vibraciones de
componentes en una instalación de aerogenerador con aislamiento
simultáneo del sonido estructural, caracterizado porque en la
turbina se utilizan cojinetes de un material elastómero que
presenta un ángulo de amortiguación de al menos 12º y posee una
rigidez de muelle que se elige de modo que la frecuencia intrínseca
de los componentes vibratorios así soportados sobre el mismo sea
menor de 50 Hz.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se utiliza un material elastómero con un
ángulo de amortiguación de 15-30º.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2,
caracterizado porque la rigidez de muelle se elige de tal
modo que la frecuencia intrínseca de los componentes vibratorios sea
menor de 10 Hz.
4. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado porque el módulo de cizalladura del material
elastómero asciende a 0,3-4,0 N/mm^{2}.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se utilizan
diferentes cojinetes con materiales elastómeros que son adecuados
principalmente para fines de amortiguación o principalmente para
fines de aislamiento del sonido estructural.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los elastómeros
están dispuestos entre un soporte de máquina (6) y un engranaje
(4).
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los elastómeros
se insertan en cojinetes de casquillo (18) que, por un lado, están
unidos con el engranaje (4) a través de los apoyos de par de giro
(8) y, por otro lado, con el soporte (6) de la máquina a través de
los montantes (9).
8. Procedimiento según la reivindicación 7,
caracterizado porque se utilizan dos cojinetes de casquillo
(18) y un cojinete vertical (2) que aloja el árbol de rotor (3), y
éstos forman así un apoyo de tres puntos para la unidad de rotor
(1), (3).
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque se usa un
segmento elastómero (50) que rodea el engranaje (4) y que se coloca
y se afianza entre la parte verticalmente acodada del soporte (6)
de la máquina y el anillo de sujeción (51) o la brida (52) del
engranaje.
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque se coloca un
gran número de cojinetes elastómeros (63) entre una cabeza de torre
y el soporte (6) de la máquina.
11. Procedimiento según la reivindicación 10,
caracterizado porque los cojinetes elastómeros (63) se
integran en un anillo de amortiguación (54).
12. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 11 para reducir las vibraciones de las palas de
rotor de un aerogenerador.
13. Uso de cojinetes elastómeros para
componentes que presentan un ángulo de amortiguación de al menos 12º
y poseen una rigidez de muelle que se elige de tal modo que la
frecuencia intrínseca de los componentes vibratorios así apoyados
sobre ellos sea menor de 50 Hz, para reducir vibraciones en
aerogeneradores aislando simultáneamente el sonido estructural.
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