MX2014014074A - Generador sincrono de turbina de energia eolica sin engranaje. - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un generador síncrono para una instalación de una turbina eólica sin engranaje, con un estator y un rotor exterior compuesto de varias partes. Además, la invención se refiere a una turbina eólica que comprende un generador de este tipo. Por otra parte, la presente invención se refiere a una disposición de transporte para transportar un generador síncrono de una turbina eólica sin engranaje.

Description

GENERADOR SINCRONO DE TURBINA DE ENERGIA EOLICA SIN ENGRANAJE CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se refiere a un generador síncrono para una instalación de energía eólica sin engranaje. Además, la solicitud se refiere a una instalación de energía eólica con un generador de este tipo. Por otra parte, la presente solicitud se refiere a una disposición de transporte para transportar un generador síncrono para una instalación de energía eólica sin engranaje.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Las instalaciones de energía eólica, en especial las instalaciones de energía eólica de eje horizontal, de las que en la Figura 1 se muestra una, son generalmente conocidas. En el caso de una instalación de energía eólica sin engranaje como se muestra en la Figura 1, un rotor aerodinámico impulsa el rotor de un generador en forma directa, de manera tal que el generador convierte la energía cinética movimiento obtenida del viento, en energía eléctrica. Con ello el rotor rota con la misma lentitud que el rotor aerodinámico. Para tener en cuenta un número de revoluciones tan bajo, el generador presenta un diámetro de generador relativamente elevado con respecto a la potencia nominal, en especial un gran diámetro para el huelgo de aire. De esta manera, y a pesar de una baja velocidad en la Ref. 252253 rotación, es posible lograr una velocidad diferencial comparativamente elevada entre el rotor y el estator del generador en la región del huelgo de aire. Las instalaciones de energía eólica modernas, tales como por ejemplo una E126 de la ENERCON GmbH, presentan una potencia nominal de 7.5 MW. También esta E126 es una instalación de energía eólica sin engranaje y necesita un generador que también es correspondientemente grande desde el punto de vista del tamaño estructural .

En este caso, es problemático transportar un generador de este tamaño hacia el lugar del montaje de la instalación de energía eólica. En muchos países, el ancho máximo que puede transportarse sobre calles o carreteras, es de aproximadamente 5 m. Esto significa que el diámetro máximo del generador puede llegar hasta los 5 m para su transporte, cuando se transporta el generador recostado, es decir con un eje de rotación perpendicular con respecto a la carretera. Aun si se pudiera resolver un problema de transporte de este tipo para muchos lugares de montaje/instalación, en especial lo situados en la proximidad de la fabricación del generador o en la proximidad de un puerto, un generador estándar de tamaño deseable, que debería ser empleado frecuentemente, está limitado por estas dimensiones transportables.

La instalación de energía eólica mencionada del tipo E126 presenta un generador cuyo huelgo de aire presenta un diámetro de aproximadamente 10 m. En el caso de este generador se resuelve el problema del transporte transportando el generador en varias partes, para lo cual específicamente se subdividen el rotor y el estator del generador en cada caso en cuatro partes. De esta manera, el rotor y el estator son entregados en partes individuales y se ensamblan en el obrador o en la proximidad del mismo.

En este caso, el problema es que tales partes separadas deben ser nuevamente ensamblados in situ y con ello fuera de las instalaciones donde se fabrican los generadores. Esto es complicado y costoso y propenso a defectos. También una verificación del ensamble o bien un chequeo del generador terminado hechos in situ es más dificultoso y con ello más laborioso y costoso y también más propenso a fallos que en el lugar donde se fabrica el generador.

Así, por ejemplo, se conoce de otras instalaciones de energía eólica de ENERCON GmbH que en todo caso un bobinado continuo del estator puede ser ventajoso. Esto ha sido descrito por ejemplo en la patente Europea EP 1 419 315 Bl . El bobinado allí descrito del estator es muy complicado y fundamentalmente sólo puede realizarse de manera fiable en los talleres de la fábrica. Sin embargo, el resultado es un generador que funciona de manera muy fiable. Al respecto, un bobinado continuo llevado a cabo en los talleres de la fábrica excluye una separación en varias partes para el transporte .

La Oficina de Patentes y Marcas Alemana ha investigado el siguiente estado de la técnica en la solicitud de prioridad: DE 199 23 925 Al, US 2010/0024311 Al, DE 10 2009 032 885 Al, DE 10 2010 039 590 Al.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION Por ello, el objetivo de la presente invención fue abordar por lo menos uno de los problemas anteriormente mencionados. En especial, la invención busca proponer una solución que posibilite un tamaño lo más grande posible para el generador de una instalación de energía eólica, que tenga en cuenta la problemática mencionada del transporte y que al mismo tiempo presente una elevada fiabilidad. Por lo menos la invención busca proponer una solución alternativa.

De acuerdo con la invención, se propone un generador síncrono de acuerdo con la reivindicación 1. De esta manera, un generador síncrono de este tipo de una instalación de energía eólica sin engranaje abarca un estator y un rotor. Para una diferenciación verbal con respecto al rotor aerodinámico, que esencialmente consiste en un cubo y en una o varias palas de rotor, en especial tres palas de rotor, en lo que sigue la expresión rotor se utiliza para la parte giratoria del generador, según opuesto al término rotor aerodinámico. En este caso y de acuerdo con la invención se utiliza un rotor, exterior y consistente en varias partes.

Con ello, el generador es un generador con un rotor exterior, que tiene un estator situado interiormente y un rotor situado exteriormente . Por otra parte, el rotor está dividido, a saber en por lo menos dos partes. En especial, el estator no está dividido.

Con ello se reconoce que es posible aumentar el diámetro del generador sin dividir el estator. Por lo tanto, un estator situado interiormente puede estar configurado de una sola pieza y su tamaño puede llegar hasta el ancho máximo transportable. En este caso, el diámetro exterior del estator corresponde aproximadamente al diámetro medio del huelgo de aire, o bien dicho con mayor precisión, al diámetro interior del huelgo de aire.

Sin embargo, el rotor exterior presenta un diámetro exterior más grande, a saber más grande que el diámetro del huelgo de aire, con lo cual puede también resultar con un tamaño superior al ancho máximo transportable . De manera correspondiente, se propone dividir en el rotor exterior. En este caso, se reconoce que una división del rotor, en especial cuando se trata de un rotor exterior, está asociada con algunos problemas. Aun si el generador es un generador síncrono de excitación independiente y por ello es necesario proveer energía eléctrica de excitación al rotor, la separación de un rotor de este tipo depara pocos problemas. Específicamente, para una excitación independiente, sólo es necesario poner a disposición una corriente directa, por lo que, en caso de una separación del rotor y de manera correspondiente en ocasión de un re-ensamble del rotor, solamente es necesario volver a conectar las líneas de corriente directa, en el caso más sencillo dos líneas de corriente directa. En este caso, la posibilidad de defectos es reducida, en especial en comparación con un nivel de complicación y desembolso que sería necesario en el caso de un estator de tres fases o aun de seis fases.

Debido al sistema involucrado, un rotor con excitación independiente, en todo caso para las instalaciones de energía eólica sin engranaje, usuales, está forzosamente compuesto de varios polos de rotor individuales, principalmente núcleos con bobinas correspondientes. Dado que cada rotor lleva un bobinado de corriente directa, para el rotor no se considera un bobinado continuo, como se conoce por ejemplo para el estator. Esto facilita la posibilidad de la división.

De acuerdo con una modalidad se propone que el generador síncrono esté configurado como generador de anillo. Un generador de anillo describe una forma estructural de un generador en el que la región magnéticamente operativa está dispuesta esencialmente sobre una región de anillo concéntricamente alrededor del eje de rotación del generador. En especial, la región magnéticamente operativa, específicamente desde el rotor y desde el estator, está dispuesta solamente en el cuarto radialmente exterior del generador. De la misma manera, en el centro de generador puede haberse previsto una estructura de soporte para el estator.

Es preferible que se hayan previsto por lo menos 48 polos de estator, con mayor preferencia, por lo menos 72, y de manera especialmente preferida, por lo menos 192. De esta manera, se propone un generador multipolar. El mismo es adecuado como generador de rotación lenta, por lo cual está preferentemente adaptado para su utilización en las instalaciones de energía eólica sin engranaje.

Además, de manera ventajosa, se propone configurar el generador como un generador de seis fases, principalmente cómo un generador que presenta dos sistemas trifásicos, que en especial están desplazados entre sí en aproximadamente 30°. De esta manera, resulta una corriente generada de manera muy uniforme, específicamente y de manera esencial una corriente de seis fases, que es ventajosa en términos de procesamiento adicional. En especial, la corriente de seis fases de este tipo es adecuada para una rectificación posterior y el procesamiento adicional con un convertidor de frecuencia. En especial es ventajoso para un denominado concepto de conversión completa, en el que la corriente generada es rectificada de manera completa -desdeñándose cualquier pérdida- y por medio del convertidor se la prepara para su introducción en una red de distribución eléctrica.

Además de ello, se propone como ventajosa una modalidad en la cual el estator del generador síncrono presenta un bobinado continuo. De esta manera, es posible fabricar el estator de manera y modo muy fiables, en especial sin puntos de conexión eléctricos innecesarios, con lo cual de manera correspondiente una minimización de una propensión a fallos. En especial, de manera correspondiente, no pueden soltarse los contactos eléctricos ya que no hay contactos eléctricos presentes.

En especial, el estator está sin dividir, de manera tal que se dispone de un núcleo de hierro del estator sin dividir, que durante la operación conduce el campo magnético y que recibe o aloja el o los bobinados. Esto no excluye la posibilidad de desmontar elementos individuales tales como por ejemplo elementos de fijación, elementos de refrigeración, elementos de recubrimiento, o similares.

De acuerdo con una modalidad, se propone que el estator presente un diámetro exterior de más de 4.3 m. Con ello es posible un huelgo de aire con un diámetro relativamente más grande junto con un estator en especial sin dividir, que en este caso tiene en cuenta la máxima medida transportable. De manera preferible se propone un estator con un diámetro exterior de más de 4.7 m. En especial se propone que el diámetro exterior del estator sea de aproximadamente 5 m. De esta manera es posible aprovechar el máximo ancho transportable y con ello optimizar de manera correspondiente el generador síncrono, o bien maximizarlo, sin que sea necesario una división problemática del estator. De esta manera y gracias a la utilización de un estator con un diámetro exterior de 5 m se logra, para un estator no dividido, y -en cuanto al diámetro- el máximo tamaño estructural, si se tienen en cuenta estos 5 m como límite superior transportable.

De acuerdo con una modalidad se propone que el rotor, visto en dirección longitudinal, esté compuesto de varios segmentos de rotor, en especial de dos o cuatro segmentos de rotor. En este caso se propone preferiblemente una subdivisión simétrica, en donde todos los segmentos de rotor, y/o en cada caso dos segmentos de rotor, tengan las mismas dimensiones, en especial que constituyan un segmento de un círculo de igual tamaño. De esta manera, es posible simplificar y facilitar la posibilidad del ensamble y/o del transporte, y también es frecuentemente posible estandarizar esto .

Es preferible que se prevean segmentos de rotor con cantidades diferentes de polos de rotor. También esta configuración permite una división simétrica del rotor, cuando se prevén por ejemplo dos segmentos pequeños y dos segmentos grandes, que en cada caso son de las mismas dimensiones, y que en especial presenten la misma cantidad de polos de rotor. Por ejemplo, un rotor puede estar dividido con 48 polos en cuatro segmentos, de los cuales en cada caso dos segmentos presentan 8 polos y los otros dos segmentos en cada caso presentan 16 polos. De esta manera, es posible, por ejemplo, lograr que se prevean dos segmentos grandes, que confieran una estabilidad básica al rotor, en donde en ocasión del ensamble los dos segmentos más pequeños unen básicamente ambos segmentos grandes entre sí.

De acuerdo con una modalidad ventajosa, se propone un generador síncrono con un eje de rotación, en el que para su transporte es posible desmontar por lo menos dos segmentos del rotor. En este caso, este generador síncrono está configurado de manera tal que cuando estos dos segmentos de rotor están desmontados, la máxima extensión del generador síncrono en una dirección está determinada por el estator y en otra dirección por el rotor. Principalmente, se propone específicamente que el estator en la primera dirección transversal con respecto el eje de rotación del estator configure la máxima extensión del generador síncrono y que en una dirección longitudinal transversal con respecto al eje de rotación y transversalmente con respecto a la dirección transversal del rotor configure la máxima extensión del generador síncrono. De manera correspondiente el generador síncrono está configurado de manera tal que se desmontan dos segmentos del rotor, en especial situados opuestamente, con lo cual se reduce la dimensión del generador exactamente en este sitio, principalmente, en el diámetro del estator. Estos segmentos de rotor, desmontables y correspondientemente montables, solamente han de tener la dimensión necesaria para que su desmontaje conduzca exactamente a que allí el estator allí configure la máxima dimensión. En este caso una mayor reducción de la dimensión del generador en esta dirección ya no es posible, por cuanto no es posible desmontar el estator, en todo caso no de manera sustancial.

En tal caso, esta dirección transversal debe ser orientada de manera preferible transversalmente con respecto a la dirección del viaje del vehículo de transporte, con el resultado de que se reduce el ancho transportable del vehículo cargado al diámetro exterior del estator. En la dirección longitudinal, es decir, específicamente también en la dirección del movimiento del vehículo de transporte, no es necesario reducir la dimensión del generador. En este caso pueden subsistir el rotor o bien los segmentos del rotor, con lo cual en esta dirección el generador presenta como dimensión exterior, el diámetro exterior del rotor.

Es preferible emplear un generador síncrono que presente una potencia nominal de por lo menos 500 kv, de por lo menos 1 V y en especial de por lo menos 2 V. De esta manera, se propone un generador síncrono para una instalación de energía eólica de gran potencia nominal. Esto puede realizarse de manera ventajosa mediante con un estator no dividido y un rotor dividido.

También se propone una instalación de energía eólica que presenta un generador síncrono de acuerdo con por lo menos una de las modalidades anteriormente mencionadas. De manera correspondiente, puede lograrse una instalación de energía eólica con un generador maximizado y al mismo tiempo de una mayor fiabilidad, que además no genera problemas de transporte innecesarios.

Además de ello, se propone una disposición de transporte para transportar un generador síncrono parcialmente desarmado, en especial para transportar un generador síncrono de acuerdo con por lo menos una de las modalidades anteriormente descritas. Este generador síncrono presenta un estator y un rotor exterior. La disposición de transporte abarca una sección de transporte principal, que también puede llevar la denominación de parte de transporte principal, y tal sección de transporte principal abarca el estator del generador síncrono. Además, la disposición de transporte abarca por lo menos dos segmentos de rotor desarmables del generador síncrono. De acuerdo con ello, se propone desarmar el generador síncrono parcialmente para su transporte, transportándose el estator en una sola pieza.

Es preferible que los por lo menos dos segmentos de rotor desmontados estén configurados como dos mitades de rotor y que sean insertados entre sí desplazados entre sí en una posición de transporte, de manera tal que conjuntamente presentan una dimensión que no sobrepasa un diámetro exterior del estator. En este caso, se parte en especial del hecho de que ambas mitades de rotor están configuradas como segmento de anillo y que un ala de cada uno de ambos segmentos de anillo está dispuesta parcialmente entre dos alas del correspondiente otro segmento de anillo. A efectos de lograr con esta disposición por lo menos en una dirección una dimensión que no supere el tamaño del diámetro del estator, es necesario que los segmentos de anillo y con ello el anillo de rotor ensamblado estén configurados de manera correspondientemente esbelta.

De acuerdo con otra modalidad, se propone que la sección de transporte principal abarque por lo menos un segmento de rotor, en especial dos segmentos de rotor, que estén montados en el generador síncrono. En este caso, la sección de transporte principal, y los segmentos de rotor, que permanece montados en el estator, se eligen de manera correspondiente, de manera tal que la sección de transporte principal presente en una primera dirección un ancho que se corresponde al diámetro exterior del estator, y una segunda dirección presente una longitud que se corresponde al diámetro exterior del rotor. En este caso, la primera dirección se orienta transversalmente con respecto a una dirección de movimiento durante el transporte y entonces el ancho es esencialmente el ancho real de un vehículo de transporte así cargado. En este caso, la segunda dirección apunta en especial a la dirección de recorrido. La primera y la segunda dirección están situadas, con preferencia, en aproximadamente en un mismo plano y un tanto se hallan en un ángulo aproximadamente ortogonal entre sí.

Es preferible que la disposición de transporte abarque un generador síncrono parcialmente desarmado, como se describió anteriormente en por lo menos una modalidad. Además de ello, es ventajoso que la sección principal de la disposición de transporte abarque un generador síncrono parcial de acuerdo con una de las modalidades anteriormente descritas, pero sin los segmentos de rotor, que han sido desmontados del generador síncrono. Dicho en otras palabras, la sección principal de la disposición de transporte corresponde esencialmente al generador síncrono como un todo, del que sin embargo se han desmontado por lo menos los segmentos de rotor por lo menos en un grado tal que en todo caso en una dirección el ancho del generador síncrono se reduce al tamaño, principalmente el diámetro, del estator. De esa manera, se propone un transporte para un generador síncrono en el que se propone un desmontaje reducido al mínimo, de los segmentos de rotor.

Además de ello se propone un procedimiento para transportar un generador síncrono de una instalación de energía eólica sin engranajes, hacia el lugar del montaje de la instalación de energía eólica. En este caso se desarma parcialmente el generador síncrono, para lo cual se desmontan por los dos segmentos del rotor. En este caso, el transporte hacia el lugar del montaje de una instalación de energía eólica también incluye el transporte hacia un lugar de preparación temporal en las proximidades del lugar de montaje de la instalación de energía eólica, principalmente en especial un lugar de preparación, en el que puede efectuarse, por ejemplo, un ensamble del generador síncrono y desde el cual lugar de preparación hacia el lugar de montaje dispuesto directamente adyacente no está expuesto a limitaciones en cuanto al transporte, en especial en cuanto al ancho transportable. Dicho en otras palabras, está excluido de antemano el transporte sobre rutas o carreteras públicas en la localización de un lugar de preparación temporal de este tipo.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS Seguidamente, se explica la invención a título de ejemplo con ayuda de modalidades, haciéndose referencia a las figuras adjuntas.

La Figura 1 muestra una instalación de energía eólica en una vista en perspectiva.

La Figura 2 muestra un generador síncrono en perspectiva, y esquemáticamente en una vista lateral.

La Figura 3 muestra esquemáticamente el generador síncrono de acuerdo con la Figura 2 en una vista lateral en corte .

La Figura 4 muestra el estator en una vista superior axial .

La Figura 5 muestra un generador síncrono parcialmente desarmado, en una vista superior axial.

La Figura 6 muestra dos segmentos de rotor yuxtapuestos de manera de ocupar poco espacio, en una vista superior .

La Figura 7 muestra un generador síncrono parcialmente desarmado de acuerdo con otra modalidad, en una vista axial esquemática.

La Figura 8 muestra un generador síncrono parcialmente desarmado de acuerdo con la Figura 7, en una vista axial esquemática.

La Figura 9 muestra un generador síncrono parcialmente desarmado de acuerdo con las Figuras 7 y 8, en una vista lateral, esquemáticamente y en perspectiva.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION A continuación, los elementos iguales o similares de las mismas modalidades, o de modalidades similares, pueden haberse representado en diferentes escalas.

La Figura 1 muestra una instalación de energía eólica 100 con una torre 102 y una góndola 104. En una góndola 104 se halla dispuesto un rotor 106 con tres palas de rotor 108 y un cono de hélice 110. En operación, el rotor 106 es puesto en un movimiento de rotación por el viento, y de esta manera acciona un generador situado en la góndola 104.

El generador síncrono 1 de la Figura 2 presenta un rotor exterior 2, dividido, y un estator de una sola pieza, 4. El estator 4 está soportado mediante placas de soporte radiales 6 sobre un cubo de rotor 8, que también puede llevar la denominación de muñón de montaje axial.

Para utilizar el generador síncrono 1 en una instalación de energía eólica, se muestra un cubo de rotor 12, que recibe palas de rotor, no representadas en la Figura 2, y que por medio de una brida de cubo 14 está fijados al rotor exterior 2, a efectos de así hacer rotar el rotor exterior 2 con respecto al estator 4.

El rotor exterior 2 del generador presenta a tal efecto ensambles polares 16 que rotan con respecto a un ensamble estatórico 18. Mediante esta rotación se genera corriente eléctrica, que es generada en los bobinados o bien que es transmitida por éstos, con relación a los cuales la Figura 2 solamente indica los cabezales de bobinados 20. La Figura 2 es una vista en corte en forma de una representación en perspectiva, en donde algunas áreas de corte, principalmente y en especial las del ensamble estatórico 18 y también de muñón de montaje 8 no han sido representados con líneas oblicuas. Sin embargo, los ensambles polares mostrados 16 se muestran en una vista lateral, que resulta por una división actual del rotor exterior 2.

Del rotor exterior 2, la Figura 2 muestra solamente una mitad 22 del rotor exterior. La mitad 22 del rotor exterior presenta, para su unión con otra mitad de rotor exterior 22, una brida de unión 24. En el ejemplo mostrado en la Figura 2, esta brida de unión sobresale sobre la formación básicamente anular y a través de la dimensión de un anillo de este tipo por fuera del rotor exterior 2. Al respecto cabe tener presente que el generador síncrono 1 está previsto para una instalación de energía eólica sin engranajes, por lo que se trata de un rotor lento. Por lo tanto, cualquier resistencia al viento a través de esta brida de unión sobresaliente 24 no presenta un problema para la operación del generador síncrono 1. Además, el rotor exterior 2 y con ello también la brida de unión 24 están previstos en un recubrimiento de cubo o bien en una carcasa del cono de hélice, con el cual rota conjuntamente.

La Figura 2 muestra además un muñón axial 26 en la disposición, con el que el muñón de montaje 8 o bien el muñón de montaje axial 8 está firmemente unido y que por medio de un correspondiente cojinete de rotación puede soportar de manera giratoria el cubo de rotor 2 en una región situada fuera de la representación de la Figura 2. Por el hecho de que en estado montado el cubo del rotor 12 está unido firmemente con el rotor exterior 2 por medio de la brida de cubo 14, se soporta también el rotor exterior 2.

La Figura 3 muestra el generador síncrono de la Figura 2 en una vista en corte lateral, con lo cual en cada caso el estator 4 y otras partes inmóviles, principalmente el muñón de montaje 8 y el muñón axial 26 se han representado en forma cortada. Entre los ensambles polares del rotor 16, y el ensamble estatórico 18 se configura un huelgo de aire que determina el ancho transportable del generador síncrono 1. En el ejemplo mostrado, el diámetro del huelgo de aire representa 5 m. En este caso, y a título de simplificación no se tiene presente que el huelgo de aire de por sí tenga algunos milímetros de espesor. Con ello el diámetro exterior del estator 4, si se desdeña el espesor del huelgo de aire, coincide con el ancho transportable. Por lo tanto, para el transporte ambas mitades de rotor exterior 22, de las cuales en cada caso se muestra una en las Figuras 2 y 3, pueden ser removidas del generador síncrono, y como dimensión máxima subsiste el diámetro exterior del estator 4, principalmente el diámetro exterior en la región del ensamble estatórico 18.

En el ensamble del generador sincrónico 1 después del transporte, pueden unirse ambas mitades de rotor exterior 22 entre sí por medio de la brida de unión 24. Seguidamente es posible unir firmemente el cubo de rotor 12 en la brida de cubo 24 con el rotor exterior 2, que ahora está compuesto de ambas mitades de rotor exterior 22. A tal efecto es posible prever un apoyo o cojinete del cubo de rotor 12 sobre el muñón axial 26, por medio del que al mismo tiempo se apoya, por lo menos parcialmente, el rotor exterior 2.

La Figura 4 representa esquemáticamente un estator 454 en una vista axial esquemática, en donde el estator 404 es muy similar al estator 4 de las Figuras 2 y 3. En la Figura 4 se ha representado solamente el estator 404, y con ello su diámetro exterior 430 determina la dimensión máxima y con ello el ancho necesario para el transporte en un vehículo.

En la Figura 5, se ha representado adyacentemente a un estator de una sola pieza 404 un rotor exterior dividido, en cada caso una mitad de rotor exterior 422 en una vista lateral axial. En este caso, la Figura 5 permite observar que la yuxtaposición de ambas mitades de rotor exterior 422, que de acuerdo con las fechas mostradas son movidos la sobre la otra y con ello alojan en sí el estator 404. Para la fijación se acercan entre sí las bridas de fijación 424 de ambas mitades de rotor exterior 422 son movidas, una hacia la otra y seguidamente se las atornilla entre sí. Ya en la Figura 5 puede observarse que por medio de estas medidas sencillas, es decir el desmontaje del rotor exterior del generador en dos segmentos desmontables, se reduce la superficie física necesaria para transportar el estator 404. En este caso, ambas mitades externas 422 pueden transportarse muy bien en su estado desmontado mostrado .

La Figura 6 muestra una posibilidad de colocar ambas mitades del rotor exterior 422 la una con respecto a la otra, con el fin de ocupar la menor superficie posible. A tal efecto, ambas mitades del rotor exterior 422 son colocadas en cada caso mediante un ala 432 en un la región interior semi-rodeada 434 de la correspondiente mitad de rotor externo 422. En este caso un ala 432 es en especial la sección de la mitad de rotor externo 422, que termina en una brida de unión 424.

Una disposición de este tipo puede crear un ancho de transporte 436 que corresponde al tamaño del diámetro exterior 430 del estator 404, pero que por lo menos no lo supere.

A efectos de poder lograr una interpenetración mutua de este tipo como la mostrada en la Figura 6, las mitades del rotor exterior 422 están configuradas en cada caso como segmentos de anillo con un espesor radial máximo 438 que en el ejemplo mostrado es determinado en última instancia por las dimensiones de la brida de unión 424. Este espesor radial 438 ha de ser más pequeño que un diámetro interior libre 440 del rotor exterior 402.

La Figura 7 muestra otra modalidad de un generador síncrono 701 en una vista axial esquemática. Este generador síncrono 701 presenta un estator 704 y un rotor exterior dividido. El rotor exterior dividido presenta un gran segmento de rotor 742 y dos pequeños segmentos de rotor exterior 724. Para el transporte se desmontan ambos segmentos pequeños del rotor exterior 744, y se los representa separados de manera correspondiente en la Figura 7. Por medio del desmontaje de estos dos segmentos pequeños de rotor exterior 744 se delimita el diámetro o bien el ancho del generador síncrono 701 en una región, al diámetro exterior 730 del estator 704. Por lo tanto, puede lograrse una delimitación o bien reducción de este tipo del ancho del generador síncrono 701 al valor del diámetro 730 del estator 704, sin que sea necesario desmontar por completo el rotor exterior. Puede ser suficiente desmontar dos segmentos pequeños del rotor exterior. El estator 704 forma conjuntamente con ambos segmentos exteriores grandes del rotor 742 esencialmente una sección principal de transporte. En el ejemplo mostrado, el rotor exterior presenta 702 polos de rotor 746, en donde ambos segmentos pequeños del rotor exterior 744 presentan en cada caso 12 polos y ambos segmentos grandes del rotor exterior 742 presentan en cada caso 24 polos.

Para la fijación, ambos segmentos pequeños del rotor exterior 744 presentan en cada caso un una brida secante 748. En el generador síncrono 701 remanente, se ha previsto de manera correspondiente en cada caso una contra brida 750. De esta manera, puede el generador síncrono 701 de por sí ya presentar una estabilidad relativamente elevada, incluso si se desmontan los segmentos pequeños de rotor exterior 744, por cuanto las contra bridas 750 y otros elementos unen también sin fijación con el correspondiente segmento pequeño del rotor exterior 744, ambos segmentos pequeños 744 del rotor exterior, ambos segmentos grandes 742 del rotor exterior. En este caso la brida secante 748 y la correspondiente contra brida 750 pueden estar configuradas como bridas de unión planas uniformes y con ello crean una posibilidad configurada de manera relativamente sencilla para fijar los segmentos pequeños de rotor exterior 744 en el generador síncrono 701 subsistencia. Al mismo tiempo y de esta manera se origina una unión estable que también puede ser verificada de manera relativamente sencilla, principalmente en especial mediante observación visual.

En la representación en perspectiva de la Figura 8 del generador síncrono 701, también puede observarse una configuración encapsulada básicamente preferida del rotor exterior 702 del generador síncrono. Por lo tanto, una modalidad encapsulada representa, no solamente en la variante mostrada, sino también en términos generales, una configuración preferida. Ambos segmentos pequeños del rotor exterior 744 constituyen solamente una parte muy pequeña de la totalidad del rotor exterior 702. Puede observarse que en cada caso para el transporte del generador síncrono 701 el desmontaje de ambos segmentos pequeños del rotor exterior 744 apenas influye sobre la estabilidad de la construcción del rotor exterior 702. Gracias a una envoltura externa 752 que en su conjunto es rígida en el rotor externo 702, ya se logra una elevada estabilidad.

En esta envoltura rígida 752, se han configurado ambas contra-bridas 750 y se las ha preparado para su unión con la brida secante 748. En la Figura 8, también puede observarse que para el montaje y desmontaje las bridas secantes 748 presentan una buena accesibilidad. En cuanto a su estabilidad, también ambos segmentos pequeños 744 del rotor exterior han sido reforzados mediante una sección de envoltura 754.

Para el montaje del generador síncrono 701 en una instalación de energía eólica se ha previsto una brida de cubo 714, sobre el cual es posible fijar de modo y manera sencillos el rotor aerodinámico.

En su vista esquemática en corte del generador síncrono 701, la Figura 9 permite observar que su construcción es muy similar a la mostrada en las Figuras 2 y 3. También en este caso se ha previsto un estator 704 con un ensamble estatórico 701 y cabezales de bobinado 702. De acuerdo con la Figura 9, también el rotor exterior 702 presenta ensambles polares 716, pero rotan con respecto al ensamble estatórico 718. Para el alojamiento, se han previsto también un cubo de rotor 708 y un muñón axial 726 fijados a la misma. La modalidad de las Figuras 7 a 9 se diferencia de la modalidad de las Figuras 2 y 3 esencialmente por el tipo de división del rotor exterior 2 o bien 702. De acuerdo con las modalidades de las Figuras 2 y 3 se propone una subdivisión en dos en mitades de rotor externo esencialmente iguales 22, mientras que en cambio las modalidades de las Figuras 7 a 9 meramente proponen el desmontaje de dos segmentos pequeños 744.

Con ello se propone un generador síncrono con un huelgo de aire del máximo tamaño posible, sin dejar de respetar un ancho transportable máximo prefijado, respetándose especialmente un ancho transportable de 5 m. De esta manera, se mantiene baja la complejidad de la separación de los componentes del generador. Además, se propone una subdivisión, optimizada para el transporte, de los componentes del generador.

Se prescinde de una elevada complejidad en cuanto a conexiones y bobinados en un punto de separación del estator, en el que en especial es necesario dividir y volver a ensamblar en el lugar del montaje de la instalación de energía eólica. De manera correspondiente, es posible reducir la complejidad de las conexiones y bobinados en uno o bien varios puntos de separación correspondientes. Además se reduce la cantidad de cualesquiera puntos de separación.

En este caso, el estator puede ser implementado sin separación. El rotor, principalmente el rotor electromagnético del generador síncrono se divide en por lo menos dos elementos, preferentemente en varios elementos. Básicamente se propone un rotor y una conexión en serie de los polos o bien de las zapatas polares, cuando el mismo tiene una excitación independiente o independiente. De esta manera se reduce la complejidad de la separación para separar un rotor exterior de este tipo, en todo caso en comparación con la separación de un sistema de tensión alterna de múltiples fases en un estator. Como resultado se propone entre otros una subdivisión optimizada desde el punto de vista del transporte. En especial en el caso de las modalidades mostradas en las Figuras 7 a 9 se propone un transporte conjunto de estator y de una parte del rotor exterior, en el que solamente debe transportarse dos partes laterales del rotor exterior por medio de un sistema de transporte extra.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (15)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Generador síncrono para una instalación de energía eólica sin engranaje, caracterizado porque comprende : - un estator; y - como rotor, un rotor exterior compuesto de varias partes .

2. Generador síncrono de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el rotor tiene una excitación exterior independiente y/o porque el estator no está dividido.

3. Generador síncrono de conformidad con una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el generador síncrono está configurado como generador de anillo y/o presenta por lo menos 48, por lo menos 72, en especial por lo menos 192 polos de estator y/o está configurado como un generador de 6 fases y/o porque el estator del generador síncrono presenta un bobinado continuo.

4. Generador síncrono de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el estator tiene un diámetro exterior de más de 4.3 m, en especial de más de 4.7 m, en especial de aproximadamente 5 m.

5. Generador síncrono de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el rotor, visto en dirección perimetral, está compuesto de varios segmentos de rotor, en especial de dos o cuatro segmentos de rotor y/o porque el rotor presenta un espacio interior libre con un diámetro interior libre y los segmentos de rotor están configurados como segmentos de anillo con un espesor radial que es menor que el diámetro libre, siendo el espesor radial inferior a 0.8 veces el diámetro interior libre, en especial inferior a 0.7 veces el diámetro interior libre.

6. Generador síncrono de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque los segmentos de rotor están provistos con diferentes cantidades de polos de rotor.

7. Generador síncrono de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque: el generador síncrono presenta un eje de rotación; y - por lo menos dos segmentos de rotor del generador síncrono son desmontables para el transporte del generador síncrono y porque cuando estos por lo menos dos segmentos de rotor están desmontados, - en una dirección transversal con respecto al eje de rotación el estator forman la mayor extensión del generador; y en una dirección longitudinal transversal con respecto al eje de rotación y transversal con respecto a la dirección transversal del rotor, forman la mayor extensión del generador síncrono.

8. Generador síncrono de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque una potencia nominal de por lo menos 500 kV, de por lo menos 1 MV, en especial de por lo menos 2 MV.

9. Instalación de energía eólica caracterizada porque comprende un generador síncrono de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes.

10. Disposición de transporte para transportar un generador síncrono parcialmente desarmado, caracterizado porque presenta un estator y un rotor exterior, para una instalación de energía eólica sin engranaje, que abarca: - una sección de transporte principal que abarca el estator del generador síncrono (1) ; y - por lo menos dos segmentos de rotor que han sido desmontados del generador síncrono

11. Disposición de transporte de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque los por lo menos dos segmentos de rotor desmontados están configurados y desplazados entre sí uno en otro en una posición de transporte, de manera tal que conjuntamente en una dirección presentan una dimensión que no sobrepasa el diámetro exterior del estator.

12. Disposición de transporte de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la sección de transporte principal abarca por lo menos un segmento de rotor, en especial dos segmentos de rotor, que están montados en el generador síncrono, en donde la sección de transporte principal : - en una primera dirección presenta un ancho que corresponde al diámetro exterior del estator; y - en una segunda dirección presenta una longitud que corresponde al diámetro exterior del rotor.

13. Disposición de transporte de conformidad con una de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado porque: - la disposición de transporte abarca un generador síncrono parcialmente desarmado de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 8; y/o la sección principal se corresponde a un generador síncrono de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 8, pero sin los segmentos de rotor desmontados del mismo.

14. Procedimiento para transportar un generador síncrono de una instalación de energía eólica sin engranaje, caracterizado porque abarca los pasos siguientes: - desmontar por lo menos dos segmentos de rotor del generador síncrono, en especial de manera tal que el generador síncrono se reduce a ancho que corresponde al diámetro exterior de uno o bien el estator del generador síncrono; cargar el generador síncrono reducido a los segmentos de rotor, sobre un vehículo de transporte; - transportar el generador síncrono hacia un lugar de montaje de una instalación de energía eólica, en donde los segmentos de rotor desmontados son transportados por separado en el mismo vehículo o por separado en un vehículo separado, hacia el lugar de montaje; y - el montaje de los segmentos de rotor desmontados en el generador síncrono en el lugar de montaje de la instalación de energía eólica.

15. Procedimiento de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque se transporta un generador síncrono de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 8, y/o el generador síncrono es transportado en una disposición de transporte de conformidad con una de las reivindicaciones 10 a 13. RESTJMEN DE LA INVENCION La invención se refiere a un generador síncrono para una instalación de una turbina eólica sin engranaje, con un estator y un rotor exterior compuesto de varias partes. Además, la invención se refiere a una turbina eólica que comprende un generador de este tipo. Por otra parte, la presente invención se refiere a una disposición de transporte para transportar un generador síncrono de una turbina eólica sin engranaje