ES2907934T3 - Góndola para un aerogenerador y bastidor de generador - Google Patents
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Abstract
Bastidor de generador (GT) para una estructura de soporte, que comprende un bastidor de máquina (MT) y el bastidor de generador (GT), para una góndola de un aerogenerador, caracterizado por que el bastidor de generador (GT) se construye a modo de estructura en forma de "y" de manera que un soporte central (1) y dos brazos de soporte (2, 3) directamente contiguos al soporte central (1) formen la estructura en forma de "y".
Description
DESCRIPCIÓN
Góndola para un aerogenerador y bastidor de generador
La presente invención se refiere a una estructura de un bastidor de generador para una góndola de un aerogenerador.
Un aerogenerador está habitualmente compuesto por una torre y por una góndola apoyada en la cabeza de la torre de forma que gire alrededor del eje longitudinal de la torre. La góndola sostiene el rotor con un buje y al menos una pala de rotor, así como un generador que transforma la energía extraída por el rotor del viento en energía eléctrica.
La góndola de un aerogenerador comprende una estructura de bastidor y un revestimiento no portante de la góndola con una estructura de bastidor formada por almas y perfiles. En el interior de la góndola se disponen en la estructura de bastidor diversos componentes del aerogenerador. En especial, la parte de la góndola configurada como bastidor del generador es la que constituye el objeto de la invención.
La estructura de bastidor comprende normalmente un bastidor de máquina de hierro fundido y un bastidor de generador como construcción soldada. El revestimiento de la góndola protege los componentes en el interior de la góndola contra las influencias ambientales externas. La estabilidad de la góndola es especialmente importante para los aerogeneradores y sus condiciones de funcionamiento.
En el marco de la competencia en la industria eólica, el mercado exige más aumentos de la potencia nominal de los aerogeneradores. Con el aumento de la clase de potencia, así como con la deseada integración de los componentes de media tensión en la góndola, es preciso que el espacio disponible dentro de la góndola se utilice de forma más eficiente. Con la actual estructura de bastidor del generador se desperdicia dentro de la góndola una altura relativamente grande. Al mismo tiempo, se necesita una estructura de bastidor más rígida que pueda soportar los componentes adicionales del sistema que deben colocarse dentro de la góndola.
Se conoce una serie de publicaciones que prevén para la góndola una estructura de bastidor consistente en barras perfiladas de chapa de aluminio o acero reforzado. El bastidor de máquina y el bastidor de generador se pueden configurar como una sola unidad (DE 102014208934 B4 o en dos o más piezas (EP 2136074 A2, DE 102015223163 A1, EP 2161445 A1, WO 2011/051272 A2).
Los componentes del aerogenerador como, por ejemplo, el generador, se montan en la mayoría de las aplicaciones en la estructura de bastidor en el interior de la góndola, presentando la estructura de bastidor una cierta distancia con respecto al fondo del revestimiento de la góndola, por lo que el generador no se puede colocar directamente sobre el fondo del revestimiento de la góndola.
Los bastidores de generador convencionales consisten en dos largueros situados en el exterior unidos entre sí a través de una estructura rígida al empuje. En función de los requisitos, los largueros deben tener la altura correspondiente para que tengan el momento de resistencia necesario.
En el documento WO 2010/142304 A1 se describe una góndola de un aerogenerador, presentando la góndola un bastidor de base que comprende, por el lado opuesto al rotor, un conjunto de bastidores que sirve para apoyar los componentes del aerogenerador. El conjunto de bastidores presenta una superficie de apoyo y un dispositivo de estabilización dispuesto al menos parcialmente a distancia por encima de la superficie de apoyo.
El documento DE 102011007836 B3 revela un bastidor de máquina de un aerogenerador que presenta un bastidor principal y un bastidor trasero. El bastidor de generador y el bastidor de máquina forman juntos una estructura que absorbe la carga en forma de U. Partiendo de esta estructura en forma de U, se disponen dos brazos de bastidor.
En el documento US 2011/204649 A1 se describe un sistema para reforzar y pretensar un bastidor de generador en un aerogenerador. El bastidor del generador se compone en su extremo anterior de un apoyo para el generador y de una viga contigua en forma de escalera, que se debe mantener estable por medio del sistema para el refuerzo y el pretensado. El sistema comprende una pluralidad de barras inductoras de tensión. Al menos algunas de las barras se conectan entre sí con uno de los extremos a través de una placa de acoplamiento. El otro extremo de las barras se conecta a través de dispositivos de retención al bastidor del generador.
El documento DE 102008046210 A1 se refiere a un bastidor de bastidor para un generador de un aerogenerador con dos bastidores principales dispuestos fundamentalmente paralelos entre sí a una distancia mutua, que se pueden fijar en un bastidor de base de un bastidor de máquina a través de placas de conexión y que están conectados entre sí a través de un alma diagonal. Gracias al alma diagonal se produce una construcción resistente al empuje.
Descripción de la invención
La misión de la invención es la de colocar los componentes grandes y pesados (generador, transformador, armario de distribución, etc.) lo más atrás posible y lateralmente en el bastidor del generador, creando de este modo un mayor espacio utilizable dentro de la góndola, especialmente en altura. Además, se trata de reforzar la estructura del bastidor del generador para poder introducir mayores cargas en el bastidor de máquina.
La tarea se resuelve mediante las características reveladas en las reivindicaciones.
La góndola para un aerogenerador comprende una estructura de bastidor formada por un bastidor de máquina y un bastidor de generador conectados entre sí de la manera habitual a través de elementos de conexión.
La tarea se resuelve por medio de un bastidor de generador para una estructura de soporte de una góndola de un aerogenerador. La estructura de soporte comprende un bastidor de máquina y el bastidor de generador. El bastidor de generador se construye como estructura en forma de “y” Esta estructura en forma de "y" está formada por un soporte central y por dos brazos de soporte directamente contiguos al soporte central y se puede fabricar en una o varias piezas de acero o fundición. Por el lado opuesto al soporte central, los brazos de soporte se unen firmemente al bastidor de máquina mediante elementos de conexión.
Para una forma de realización esencial se disponen lateramente balcones en el soporte central a una altura reducida del soporte, es decir, la altura del soporte está a un nivel más bajo en comparación con el soporte central.
Gracias a la solución según la invención se crea más espacio utilizable dentro de la góndola, especialmente en altura. En comparación con otros conceptos de solución, se obtienen considerables ventajas en cuanto a costes. El bastidor del generador se refuerza/se vuelve más rígido y da lugar a una gran estabilidad de toda la estructura, por lo que se pueden introducir elevadas cargas en el bastidor de máquina.
Por medio de la solución según la invención se crea una situación en la que los componentes laterales altos se pueden conectar muy profundamente al soporte central y en la que, al mismo tiempo, se pueden transferir masas elevadas.
Forma de realización de la invención
La invención se explica más detalladamente a la vista de dibujos. Éstos muestran en la:
Figura 1 una estructura de soporte con un bastidor de máquina y un bastidor de generador según la invención y
Figura 2 un bastidor de generador según la invención desde otra perspectiva.
La góndola de un aerogenerador comprende un rotor con un buje y al menos una pala de rotor, así como un generador, disponiéndose por el lado opuesto al rotor una estructura de soporte que sirve para apoyar los componentes del aerogenerador. La estructura de soporte consiste habitualmente en un bastidor de máquina Mt , por ejemplo, de hierro fundido y, en la zona posterior de la góndola, en un bastidor de generador GT, por ejemplo, a modo de construcción soldada. El bastidor del generador GT acoge componentes del aerogenerador dispuestos en la parte trasera de la góndola, por ejemplo, un generador, un transformador y/o un armario de distribución.
La figura 1 muestra la estructura de soporte con el bastidor de máquina MT y el bastidor de generador GT según la invención. El bastidor de generador GT se conecta generalmente al bastidor de máquina MT a través de elementos de conexión. El bastidor de generador GT (figura 2) está compuesto por un soporte central 1 y dos brazos de soporte 2 y 3 conectados directamente al soporte central 1. El bastidor de generador GT puede estar formado por una o varias piezas construidas en acero o hierro fundido.
El soporte central 1 presenta un eje longitudinal que traslada las fuerzas de las cargas a soportar hacia el centro de la estructura de soporte. En el soporte central 1 se apoya el generador, que aquí no se representa, y que se encuentra muy arriba. De este modo se puede conseguir en el centro, por debajo del generador, una estructura de carga muy alta. Al soporte central 1 siguen, en forma de “v” o en otra forma similar, los brazos de soporte 2 y 3, de modo que, junto con el soporte central 1, se crea una estructura en forma de “y”. Los brazos de soporte 2 y 3 forman el soporte delantero del generador GT. En el ejemplo de realización ilustrado, los brazos de soporte 2 y 3 se han fabricado en forma de construcción metálica abierta. Esta construcción metálica abierta se expresa en el hecho de que existe un marco exterior en el que, por medio de almas dispuestas específicamente, se consigue una construcción relativamente ligera y, a pesar de ello, sólida capaz de absorber cargas elevadas. Como consecuencia de la construcción de una estructura de soporte de estas características del bastidor de generador GT, que también puede definirse como generador en “y”, en el que se juntan dos ramales (brazos de soporte 2 y 3) en un único ramal (soporte central 1), las fuerzas se transfieren a través del soporte central 1 y se pueden introducir mayores cargas en el bastidor de máquina MT.
Al soporte central 1 se conectan lateralmente unos así llamados balcones 4 y 5 de manera que los componentes grandes y pesados del aerogenerador, por ejemplo, un transformador y/o un armario de distribución, se puedan colocar en estos balcones 4 y 5. Los balcones laterales 4 y 5 están situados a la máxima profundidad y pueden soportar
componentes muy altos del aerogenerador, que no se muestran aquí. La carga soportada de los componentes del aerogenerador en los balcones 4 y 5 se transfiere al soporte central 1 extremadamente sólido, en lugar de transferir las cargas directamente al bastidor de máquina MT a través de los elementos portantes. La ventaja de los balcones 4 y 5 es que tienen una altura de bastidor baja, creándose así dentro de la góndola un mayor espacio utilizable, especialmente en altura.
Dado que en el caso de la góndola de aerogenerador descrita detalladamente en lo que antecede se trata de un ejemplo de realización, puede ser modificada ampliamente de manera habitual por un experto en la materia sin abandonar el ámbito de la invención, definiéndose la invención en las reivindicaciones.
El bastidor de generador GT se puede fabricar, por ejemplo, de una o varias piezas de acero o de fundición. Además, el uso de los artículos indefinidos "uno" o "una" no excluye la posibilidad de que las características en cuestión se incluyan más de una vez.
Lista de referencias
1 Soporte central
2 Brazo de soporte
3 Brazo de soporte
4 Balcón
5 Balcón
MT Bastidor de máquina
GT Bastidor de generador
Claims (4)
1. Bastidor de generador (GT) para una estructura de soporte, que comprende un bastidor de máquina (MT) y el bastidor de generador (GT), para una góndola de un aerogenerador, caracterizado por que el bastidor de generador (GT) se construye a modo de estructura en forma de “y” de manera que un soporte central (1) y dos brazos de soporte (2, 3) directamente contiguos al soporte central (1) formen la estructura en forma de “y”.
2. Bastidor de generador (GT) según la reivindicación 1, caracterizado por que los brazos de soporte (2, 3) se conectan por el lado opuesto al soporte central (1) firmemente al bastidor de máquina (MT) a través de elementos de conexión.
3. Bastidor de generador (GT) según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que en el soporte central (1) se disponen lateralmente balcones (4, 5) con una altura más baja que la del soporte central (1).
4. Bastidor de generador (GT) según la reivindicación 1,2 o 3, caracterizado por que
el bastidor de generador (GT) se fabrica en una o más piezas en construcción de acero o fundición.
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