ES2319969T3 - Estructura de soporte para el estator de un generador anular de una turbina eolica. - Google Patents
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Abstract
Instalación de energía eólica con un generador, preferiblemente un generador anular, compuesto por un rotor y un estator, que presenta un alojamiento para devanados de estator, estando sujeto el estator por una estructura de soporte que presenta varios brazos de soporte que discurren de manera radial y estando configurado un número impar de brazos (12) de soporte y/o estando separados los brazos de soporte al menos en parte de manera no uniforme.
Description
Estructura de soporte para el estator de un
generador anular de una turbina eólica.
La presente invención se refiere a una
instalación de energía eólica con una estructura de soporte para el
estator de un generador anular, presentando la estructura de soporte
varios brazos de soporte. Una estructura de soporte con brazos de
soporte que discurren de manera axial se conoce por la publicación
US-A-5 844 341.
Tales instalaciones de energía eólica se conocen
desde hace mucho tiempo y se fabrican y comercializan por ejemplo
por la empresa Enercon bajo las denominaciones de tipo E40,
E-58 o E-66.
En el funcionamiento de tales instalaciones de
energía eólica siempre se producen emisiones de sonido que, al
menos en el entorno más próximo de la instalación de energía eólica,
se perciben como molestas.
El objetivo de la presente invención es por
tanto reducir las emisiones de sonido originadas por una instalación
de energía eólica según el preámbulo de la reivindicación.
Este objetivo se soluciona con una instalación
de energía eólica con las características según la reivindicación
1. Perfeccionamientos ventajosos se describen en las
reivindicaciones dependientes.
Mientras que en una estructura de soporte con un
número par de brazos de soporte, que están separados de manera
uniforme en la dirección circunferencial del generador anular,
pueden formarse determinadas frecuencias, que entonces se perciben
como ondas sonoras percibidas como molestas, en el caso de un número
impar de brazos de soporte y/o
una separación no uniforme de los brazos de soporte se reducen o suprimen completamente tales emisiones de sonido.
una separación no uniforme de los brazos de soporte se reducen o suprimen completamente tales emisiones de sonido.
La invención se explica con más detalle mediante
los dibujos. En éstos muestran:
la figura 1, una representación simplificada del
estado de la técnica;
la figura 2, una forma de representación
alternativa del estado de la técnica;
la figura 3, un ejemplo de realización de una
estructura de soporte según la invención; y
la figura 4, una representación alternativa de
las proporciones de la forma de realización según la invención
mostrada en la figura 3.
La figura 1 muestra una estructura de soporte
con seis brazos 12 de soporte que discurren de manera radial, cuyas
secciones exteriores están dispuestas con la misma separación entre
sí. A estas secciones exteriores está fijado el estator 10 de un
generador anular. Este estator 10 está indicado en la figura
mediante líneas discontinuas.
En esta configuración de una estructura de
soporte pueden formarse oscilaciones 20 distribuidas por la
circunferencia entre los brazos 12 de soporte. Debido a la
separación uniforme entre los brazos 12 de soporte y a la longitud
de onda de las oscilaciones 20 de este modo coincidente en cada caso
puede producirse un efecto denominado "efecto tambor". Sin
embargo, más decisiva para la emisión de sonido es la formación de
modos propios (formas propias), que pueden formarse en caso de
excitación con una determinada oscilación. Estos modos propios
dependen de o están determinados generalmente por la geometría de
todo el objeto.
La figura 2 muestra, en una representación
alternativa, la situación en el caso de la estructura de soporte
conocida. En esta figura, las oscilaciones 20 están representadas de
manera continua por la circunferencia de la estructura de soporte
con los brazos 12 de soporte. Las oscilaciones 20 están
representadas en una línea discontinua desplazadas medio período y
están identificadas mediante el número 20a de referencia.
Si se observa cualquier punto en la
circunferencia de la estructura de soporte (o una molécula de aire
en este punto), entonces se aprecia que, en el mismo, según la
posición de fase de las oscilaciones 20, 20a, cambia su posición a
lo largo de una línea indicada con la flecha 30. En este caso se
produce por tanto una oscilación bidireccional para este punto, tal
como en el parche de un tambor.
En esta figura se representan tres períodos
completos de una oscilación distribuidos por la circunferencia, de
modo que siempre tres puntos en concordancia de fase en cada caso
oscilan con el mismo valor y en la misma dirección. Estas
oscilaciones llevan a un verdadero "movimiento de bombeo" en el
estator del generador que se percibe como sonido.
La figura 3 muestra de manera simplificada una
estructura de soporte según la invención. Ésta presenta un número
impar de brazos 12 de soporte (en este caso siete). Evidentemente el
objetivo de la presente invención puede solucionarse también con
cinco brazos de soporte, pero por motivos de la resistencia
necesaria de la estructura de soporte se utilizan preferiblemente
al menos siete brazos 12 de soporte. En esta figura está indicado a
su vez el estator 10 del generador anular mediante líneas
discontinuas.
La figura 4 muestra, de manera análoga a la
figura 2, una representación de las oscilaciones, que están unidas
entre sí por la circunferencia de la estructura de soporte. A este
respecto está identificada a su vez con el número 20 de referencia
una serie de desarrollos de oscilaciones, mientras que el número 20a
de referencia representa igualmente estos desarrollos de
oscilaciones, pero desplazados medio período con respecto a las
oscilaciones designadas con 20.
Las oscilaciones designadas con 20 muestran en
las secciones 21, 22, 23 tres períodos de oscilación completos,
mientras que en la sección 24 sólo se produce medio período.
Debido a esta característica de las
oscilaciones, dos semiondas (semiperíodos) positivas, concretamente
en el inicio de la sección 21 y en la sección 24, son directamente
adyacentes entre sí, de modo que por consiguiente el efecto tambor
no puede producirse al menos en este punto y de este modo se reduce
al menos con respecto a su efecto global.
Cuando una estructura mecánica, tal como por
ejemplo la estructura de soporte de un generador, genera una
emisión de sonido no deseada, entonces esto puede explicarse
generalmente porque bajo la influencia de oscilaciones toda la
estructura de soporte forma denominadas resonancias o también
"modos propios" ("formas propias"). Estos "modos
propios" dependen en primer lugar de la geometría de todo el
objeto, además existe también una determinada dependencia de la
frecuencia de diferentes modos propios.
Con la realización según la invención de los
brazos de soporte del estado se diseña el desarrollo de frecuencia
de este elemento constructivo de modo que se evitan, en la medida de
lo posible, frecuencias a las que podrían formarse modos propios
(formas propias) especialmente emisores de sonido.
Claims (3)
1. Instalación de energía eólica con un
generador, preferiblemente un generador anular, compuesto por un
rotor y un estator, que presenta un alojamiento para devanados de
estator, estando sujeto el estator por una estructura de soporte
que presenta varios brazos de soporte que discurren de manera radial
y estando configurado un número impar de brazos (12) de soporte y/o
estando separados los brazos de soporte al menos en parte de manera
no uniforme.
2. Instalación de energía eólica según la
reivindicación 1, caracterizada porque la estructura de
soporte para el estator presenta siete brazos de soporte.
3. Instalación de energía eólica según una de
las reivindicaciones anteriores, estando diseñada la característica
de frecuencia de los brazos soporte de modo que se evitan, en la
medida de lo posible, frecuencias a las que podrían formarse modos
propios especialmente emisores de sonido, de modo que la estructura
de soporte está diseñada de modo que esencialmente no forma modos
propios (formas propias) emisores de sonido, o sólo unos pocos, en
el régimen de funcionamiento normal.
Applications Claiming Priority (4)
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