ES2387364B1 - Modulo electronico y metodo utilizado para el balizado de la punta de pala - Google Patents

Modulo electronico y metodo utilizado para el balizado de la punta de pala Download PDF

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Abstract

El módulo electrónico (7) para el balizado de la punta de pala se integra a un sistema de iluminación formado por una fuente de alimentación (3) dispuesta en el rotor (2) un sistema de transmisión (4) de fibra óptica que se extiende a lo largo de la pala (1), un convertidor (5) y un módulo de luz (6). El módulo electrónico está formado por un circuito de potencia y uno de control, dispuesto en la punta de la pala (1) y encapsulado para evitar los rayos.#El método de funcionamiento del módulo electrónico (7) selecciona la iluminación de la pala (1) durante el intervalo ON que se corresponde con los 120º de la zona de rotación superior y la mantiene apagada y alimentándose de energía durante el intervalo OFF que se corresponde con la zona de rotación inferior.

Description

MODULO ELEClRONICO y MElODO UTILIZADO PARA EL BALIZADO
DE LA PUNTA DE PALA
Objeto de la invención
5
La presente invención se refiere por una parte, al dispositivo electrónico
utilizado para que pueda emitirse una detenminada intensidad luminica en la
punta de la pala de un aerogenerador. Y por otra parte al método seguido
para reducir la potencia necesaria que debe ser transportada por el sistema
10
de transmisión para alimentar un módulo de luz de la punta de la pala.
Antecedentes de la invención
Las puntas de las palas de los aerogeneradores dispuestos en zonas
15
con tráfico aéreo deben señalizarse. Al iluminarse, las aeronaves tienen
constancia visual de los obstáculos que pueden constituir dichas palas.
Para alimentar la punta de una pala se utiliza un sistema de balizado de
pala consistente en una fuente de alimentación de energía dispuesta
normalmente en el buje del rotor, un sistema de transmisión formado por un
20
elemento conductor que se extiende longitudinalmente por toda la pala y un
módulo emisor de luz que ilumina la punta de la pala. Existen diversas
técnicas conocidas para la iluminación. Por una parte, la fuente de energía
puede ser energía eléctrica o energía lumínica (como la emisión lumínica
que produce un láser), el cable puede ser un elemento conductor eléctrico o
25
una fibra óptica y el módulo de iluminación de la punta de pala puede estar
constituido por lámparas o diodos LEO. En el caso de utilizar un haz lumínico
como fuente de alimentación, deberá incluirse un convertidor de luz en
electricidad antes del módulo de luz.
El solicitante de la presente invención tiene una patente, la
3 o
P200800345, que presenta un módulo de iluminación compuesto por una
fuente de alimentación en el buje (según la realización preferencial, un láser),
un sistema de transmisión formado por un elemento conductor de la energía
lumínica proporcionada por la fuente emisora y un conversor de dicha
energía lumínica en energía eléctrica para alimentar el módulo emisor de luz
35
dispuesto en la punla de la pala. El sistema de transmisión de la energia
lumínica es la fibra óptica.
Ahora bien, la intensidad lumínica desarrollada en la punta de la pala
depende de la potencia que pueda ser transportada a través del sistema de
transmisión. Como los aerogeneradores cada vez son más grandes, las
5
largas distancias desde el buje hasta la punta de la pala pueden traducirse
en dificultades para alimentar debidamente el módulo de luz de la punta. La
fibra óptica utilizada en la patente anteriormente mencionada es un medio de
transmisión habitualmente utilizado para la transmisión de datos, siendo baja
su capacidad de transmisión de potencia, y más aún si se compara con la de
10
un conductor eléctrico. Si además del escaso rendimiento de transmisión se
le añade las decenas de metros existentes entre el punto de emisión y el de
recepción, así como la posible inclusión de conectores intermedios
dispuestos a lo largo de la pala, la capacidad de la fibra óptica de transmitir
potencia es aún menor y puede constituir una limitación para el desarrollo del
15
sistema.
Para que la alimentación del módulo de luz de la punta no se convierta
en algo excesivamente costoso se diseña el módulo electrónico de la
invención y se desarrolla un método para transmitir la suficiente intensidad
lumínica al sistema de balizado.
20
Descripción de la invención
Un objeto de la invención es emplear un circuito electrónico situado
entre el sistema de transmisión y el módulo emisor de luz para reducir la
25
potencia transportada por el sistema de transmisión, en este caso concreto
constituido por fibra óptica, para alimentar el módulo de punta.
Otro objeto de la invención es dotar a cada una de las palas de
suficiente potencia de iluminación para cumplir los requisitos de iluminación y
que además, el módulo de punta este solamente iluminado durante los 120'
3 o
en los que la pala está en la posición superior.
A su vez, es otro objeto de la invención que el módulo electrónico sea
capaz de almacenar la energía no consumida por el módulo de punta
durante los 2400 en los que la punta de la pala no está en la posición
superior y emplear esta energía para aumentar la potencia disponible en el
35
módulo emisor de luz durante los 1200 en los que la pala está en la posición
superior.
y por último es otro objeto de la invención dotar al conjunto de un
circuito de control en el que el interruptor de paso de corriente se controle
(según la pala esté en posición superior o inferior) a partir de la señal de un
5
sensor situado en el buje del aerogenerador empleando la fibra óptica por la
que se transmite la potencia para comunicar también el sensor con el
interruptor.
Todo ello se logra con un circuito electrónico basado en un
condensador eléctrico, un interruptor controlado y un terminal de control, de
10
forma que el condensador dispuesto entre los terminales de entrada del
módulo electrónico se carga cuando el módulo emisor de luz esta apagado
por encontrarse en la zona inferior y se descarga y alimenta al módulo de
emisión de luz cuando la pala se encuentra en la posición superior.
La señal aplicada al terminal de control que comanda el interruptor para
15
el cambio de estado proviene de un sensor. El sensor puede ser un sensor
de posición de pala situado en el buje o en el circuito electrónico de punta de
pala. En el primer caso la señal lumínica con la que se aporta la potencia al
sistema puede también ser empleada como señal de consigna, mediante un
código de parpadeos o pulsos que el terminal de control del circuito
2 ,0
electrónico del módulo de punta utilice para conmutar el interruptor.
La principal ventaja de este nuevo diseño es la reducción de la potencia
necesaria que debe circular por el sistema de transmisión del balizado
luminoso de la pala, permitiendo el empleo de la fibra óptica para tele
alimentar el módulo de punta y el uso de una fuente de alimentación de
25
menor potencia que la requerida para iluminar un módulo de punta
equivalente.
Breve descripción de los dibujos
3 o
Con el fin de explicar cómo está constituido el módulo electrónico, así
como el método de alimentación del citado módulo, se acompañan las
siguientes figuras:
La fig ura 1 muestra una realización de un módulo de iluminación ya
35
conocido dispuesto sobre una pala.
La figura 2 muestra de forma esquemática el módulo electrónico
dispuesto entre el convertidor y el módulo de luz.
La figura 3 muestra un aerogenerador completo donde se representa el
método de funcionamiento de los módulos de iluminación dispuestos en las
5
puntas de las palas.
Descripción de una realización preferencial
Tal y como se muestra en la figura 1, la pala (1) del aerogenerador se
10
une con el buje del rotor (2). El buje del rotor (2) es el lugar seleccionado
para colocar la fuente de alimentación (3) del haz lumínico que iluminará la
punta de la pala (1). El haz lumínico, preferentemente de láser, se trasladará
a lo largo de la pala (1) a través del sistema de transmisión (4) hasta el
convertidor de luz en electricidad (5). Este convertidor será el encargado de
15
transformar la señal lumínica en una señal eléctrica que alimenta el módulo
de emisión de luz (6) dispuesto en la punta.
Con la finalidad de que el módulo de emisión de luz (6) disponga de
suficiente energía para cumplir los requisitos de iluminación a pesar del
escaso rendimiento obtenido por la fibra óptica en su función como sistema
20
de transmisión (4), se dispone entre el convertidor (5) y el módulo de emisión
de luz (6) un módulo electrónico (7) , mostrado en la figura 2. El citado
módulo electrónico (7) tiene dos partes claramente diferenciadas: por una
parte tiene un circuito de potencia y por otra parte tiene un circuito de control.
-El circuito de potencia tiene la entrada de alimentación a partir de la
25
salida del convertidor de luz en electricidad (5) y su salida va a dar al módulo
de emisión de luz (6). Dispuesto en paralelo a la entrada y salida de
alimentación anteriormente mencionados se conecta un condensador (8)
capaz de almacenar energía eléctrica en su interior. Todo ello se completa
con un interruptor controlado (g) que activa o desactiva el citado circuito de
3 o
potencia.
-El circuito de control incluye un sensor de pulsos (11) a la salida del
convertidor de luz en electricidad (5) y que, a raíz de los pulsos en la salida
del convertidor controla la apertura o cierre del interruptor controlado (9).
Además de los dos circuitos mencionados, el módulo electrónico (7)
35
dispone de otros
para ajustar el nivel de tensión a la entrada del módulo de luz (6) y regular el tiempo de descarga del condensador (8).
El módulo electrónico (7) está encapsulado para protegerlo frente a
los impactos de rayos.
El método de funcionamiento del módulo electrónico (7) está comandado por la lectura realizada por el sensor de pulsos (11). La señal de apagado O encendido del módulo se determina a partir de la medida de la posición del rotor suministrada por el sensor colocado en el buje (10). Este sensor indica a la fuente de alimentación (3) que emita uno o varios pulsos lumínicos (código de parpadeo del haz láser) que son transmitidos por el sistema de transmisión (4) y producen un parpadeo en la salida del convertidor de luz en electricidad que es detectado por el sensor de pulsos (11). El detector de pulsos actúa sobre el interruptor (9), que se abre durante el intervalo OFF para cargar el condensador (8) y se cierra durante el intervalo ON para alimentar al módulo de emisión (6) con la energía almacenada en el condensador. En este periodo la pérdida de carga del condensador producida al alimentar al módulo de emisión se compensa parcialmente con la alimentación que sigue realizándose a partir del convertidor de luz en electricidad (5).
Tal y . como se muestra en la figura 3, el control del interruptor proporciona dos intervalos ON y OFF. De este modo el módulo de luz (6) de la punta de la pala (1) está encendido como mínimo los 120· en los que la pala (1) está en la posición superior, intervalo ON, y está apagado durante los 2400 en los que la pala no está en su posición superior, intervalo OFF. Además, durante el intervalo OFF, la energía no consumida por el módulo de luz (6) se almacena en un condensador (no mostrado en la figura 3).

Claims (6)

  1. Reivindicaciones
    1.-Módulo electrónico para un sistema de balizado de punta de pala de aerogenerador que se añade a un sistema de iluminación formado por
    una fuente de alimentación (3), un sistema de transmisión (4) de fibra óptica, un convertidor de luz en electricidad (5) y un módulo emisor de luz (6) caracterizado porque:
    -
    está formado por un circuito de potencia constituido por al menos un
    condensador (8) y un interruptor (9), -por un circuito de control que comanda el interruptor (9) según una
    señal originada en un sensor (10) de posición
    -
    se dispone entre la salida del convertidor de luz en electricidad (5) y la entrada del módulo emisor de luz (6), -Y está encapsulado para protegerse de los rayos.
  2. 2.-Módulo electrónico para el balizado de la punta de pala según la reivindicación 1, caracterizado porque el sensor de posición (10) está situado
    en el buje del aerogenerador y genera una señal que se transfiere por la fibra
    óptica que constituye el sistema de transmisión (4) y se detecta en la salida del convertidor de luz en electricidad (5) con un sensor (11) que actúa sobre el interruptor (9).
  3. 3.-Módulo electrónico para el balizado de la punta de pala según la reivindicación 2, caracterizado la señal del sensor de posición (10) consiste en una serie de pulsos en el flujo luminico emitido por la fuente de alimentación (3).
  4. 4.-Método para el balizado de la punta de pala caracterizado porque un sensor de posición (10) comanda el interruptor (9) de forma que se alimente el módulo emisor de luz (6) durante el intervalo ON y se corte la alimentación durante el intervalo OFF.
  5. 5.-Método para el balizado de la punta de pala según la reivindicación 4, caracterizado porque durante el intervalo OFF el condensador (8) se carga de energia y durante el intervalo ON la energia almacenada en el condensador (8) se emplea para la alimentación del módulo emisor de luz (6).
  6. 6.-Método para el balizado de la punta de pala según la reivindicación
    5 4, caracterizado porque el intervalo ON se corresponde con los 1200 en los
    que una cualquiera de las palas (1) está en la posición superior y el intervalo OFF corresponde con los 240· en los que la pala (1) está en la posición
    inferior.
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