PT1301975E

PT1301975E - Suporte para estator

Info

Publication number: PT1301975E
Application number: PT01943435T
Authority: PT
Inventors: Aloys Wobben
Original assignee: Aloys Wobben
Priority date: 2000-07-10
Filing date: 2001-05-23
Publication date: 2006-12-29
Also published as: ZA200300320B; AU2001266014B2; CY1105852T1; EP1301975B1; CA2414868A1; DK1301975T3; NO324099B1; CN1301581C; ATE341849T1; NO20030091D0; US20040101398A1; CN1446393A; PL359604A1; DE10033233A1; PL199795B1; BR0112444A; NZ523577A; EP1301975A1; AU6601401A; WO2002005408A1

Description

DESCRIÇÃO "SUPORTE PARA ESTATOR" A presente invenção refere-se a uma instalação de energia eólica provida de um gerador, formado por um estator e por um rotor, que está instalado numa casa de máquinas que está disposta na ponta da torre da instalação de energia eólica, dispondo o estator de uma estrutura portante que é constituída por vários braços de suporte. 0 gerador é neste caso um gerador anular.

Tais instalações de energia eólica são do conhecimento geral e são já utilizadas em grande quantidade. A evolução das instalações de energia eólica continua a tender hoje em dia no sentido de se obterem potências de gerador mais elevadas. Aliado a esse aumento da potência, verifica-se em todos os casos um aumento das medidas de cada componente (nomeadamente dos seus braços de suporte) e em consequência disso da sua massa.

No estado actual da técnica são já hoje conhecidas instalações de energia eólica com uma gôndola cujo peso (peso da casa de máquinas) é da ordem dos 90-100 t. O suporte do estator, no qual esse estator do gerador está fixado, contribui para esta massa. Massas tão grandes já se tornam no entanto difíceis de manusear e criam cargas elevadas que incidem sobre a torre, bem como sobre as fundações da torre, o que globalmente provoca maiores esforços no material, mas também um aumento dos custos de cada uma das partes atrás referidas de uma instalação de 1 energia eólica. Para uma melhor elucidação chama-se a atenção para o facto de a gôndola (isto é, a casa de máquinas) das instalações de energia eólica não só ser transportada até ao local da obra mas se tornar em todos os casos necessário içá-la em peças até à ponta da torre.

Um outro problema das instalações de energia eólica, que para além de questões jurídicas ligadas aos regulamentos de construção civil se refere no essencial à aceitação de tais instalações, nomeadamente na vizinhança de habitações, está ligado com o tema da emissão de ruídos, já que também a emissão de ruídos com origem nas instalações de energia eólica modernas podem ter efeitos incómodos sobre a vizinhança directa, reduzindo assim a aceitação de tais instalações.

Uma parte da emissão de ruídos é gerada pelos braços de suporte, dado que o interior destes braços de suporte é oco e os mesmos terem uma superfície exterior fechada, razão pela qual é formado um corpo de ressonância.

Por esse motivo o objectivo da presente invenção é o de indicar uma instalação de energia eólica cujos componentes tenham um peso menor e cuja emissão de ruídos consegue ser reduzida. 0 documento da US-A-4 060 744 revela um dispositivo com as características enunciadas nos conceitos genéricos das reivindicações independentes umas das outras.

De acordo com a invenção o objectivo da invenção atinge-se pela adopção das características enunciadas nas reivindicações independentes umas das outras. Formas de configuração preferidas 2 encontram-se definidas nas reivindicações secundárias. O suporte de estator apresenta uma estrutura aberta. Esta estrutura aberta resulta por um lado numa poupança de peso pelo facto de se aplicar menos material. Por outro lado consegue-se reduzir também a emissão de ruidos, dado que os braços de suporte, mercê da sua estrutura aberta, já não podem formar corpos de ressonância, de modo que deixa de existir assim pelo menos a emissão de ruidos provocada pelos braços de suporte.

Um suporte de estator de acordo com a invenção contribui por isso com a sua massa, que é menor do que a do tipo de construção já conhecido, para uma redução da massa da gôndola e em virtude disso também para um melhor manuseamento e uma melhor capacidade de transporte dos componentes ou de toda a gôndola. A seguir descreve-se mais em pormenor, mediante as figuras, uma forma de realização da invenção. Para tal mostra-se na:

Fig. 1 uma vista em alçado lateral de um braço de suporte de acordo com a invenção; e

Fig. 2 uma vista frontal de um suporte de estator de acordo com a invenção, com vários braços de suporte. O braço 12 de suporte, que na fig. 1 se mostra numa vista lateral, apresenta uma estrutura aberta, de modo a tornar-se impossível a formação de corpos de ressonância. Subindo a partir de uma base 18 do braço 12 de suporte, reconhecem-se várias aberturas 22 no braço 12 de suporte, de modo que a estrutura do braço de suporte é formada por barras laterais 24 e por barras transversais 26 (travessas) que se estendem entre aquelas outras 3 barras. Deste modo o braço 12 de suporte deixa de formar um corpo de ressonância, pelo que não há emissão de ruidos. 0 braço 12 de suporte de acordo com a invenção estende-se a partir da base 18 ao longo de um comprimento predefinido que resulta do tamanho do estator 20 fixado no braço 12 de suporte. Na extremidade do braço 12 de suporte que está situada do lado oposto ao da base 18 estende-se uma secção 16 de modo a formar um ângulo recto com o braço 12 de suporte, apresentando na sua extremidade uma placa 17 de suporte. É nesta placa 17 de suporte que o estator 20 é fixado. Para tal a placa 17 de suporte pode apresentar uma área com dimensões maiores do que a área da secção transversal da secção 16.

Na forma de realização do braço 12 de suporte de acordo com a invenção, que a fig. 1 mostra, a profundidade (a extensão horizontal no plano da figura) é constante. Alternativamente esta extensão pode no entanto variar, permitindo portanto uma variação da secção transversal do braço 12 de suporte de acordo com a invenção. A fig. 2 mostra numa vista em planta um suporte 10 de estator formado por vários braços 12 de suporte de acordo com a invenção. Reconhece-se bem a estrutura aberta e em forma de treliça dos braços 12 de suporte, que são formados por barras 24 e por barras transversais (travessas) 26.

Os braços 12 de suporte apresentam assim uma estrutura aberta e formam com as suas bases 18 voltadas para o lado de dentro uma abertura que pode ser atravessada por um eixo de rotor (uma ponta de veio do rotor). Nesta configuração os braços 12 de suporte podem ser utilizados sob a forma de elementos 4 singulares. Alternativamente os braços 12 de suporte podem ser ligados entre si, por exemplo na zona das suas bases 18, para formar um suporte 10 de estator inteiriço, ou então ligados entre si para formarem vários segmentos de suporte de estator, que por sua vez podem ser aplicados individualmente ou ligados entre si para formar um suporte 10 de estator inteiriço. A extremidade virada para o lado de fora na direcção radial de cada braço 12 de suporte divide-se em duas consolas 14. A secção exterior 16, que forma um ângulo recto com cada consola 14, estende-se na direcção axial, paralelamente à direcção do eixo do rotor. Nesta configuração a área da placa 17 de suporte, na qual o estator é fixado, é maior do que a área da secção transversal da secção 16. A secção transversal da consola 14 diminui, partindo da base 18, na direcção da sua extremidade do lado de fora, isto é, na direcção da secção 16 que forma um ângulo recto com a consola. Esta variação da secção transversal de um braço 12 de suporte com a forma de realização aqui apresentada resulta, para uma profundidade uniforme (extensão horizontal do braço de suporte representado na fig. 1), de uma diminuição gradual da largura (extensão horizontal dos braços 12 de suporte da fig. 2), nomeadamente na região das consolas 14. Alternativamente é possível fazer variar tanto a profundidade como também a largura do braço 12 de suporte de acordo com a invenção.

Para uma melhor elucidação sobre o modo de utilização do suporte uma secção do estator 20 encontra-se representada a título de exemplo na posição de montagem. Em verdade o estator 20 estende-se em forma de anel em torno de toda a periferia exterior do suporte 10 de estator, estando afastado do suporte 5 de estator da medida da qual a placa 17 de suporte está afastada da consola 14 por intermédio da secção 16.

Numa forma de realização da invenção (não representada nas figuras) os braços 12 de suporte estão fixados, quer individualmente, quer sob a forma de segmentos ou ainda sob a forma de um suporte 10 de estator inteiriço, numa estrutura portante (não representada nas figuras) , que por sua vez está firmemente ligada à casa de máquinas da instalação de energia eólica.

Lisboa, 27 de Outubro de 2006 6

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Gerador anular com um estator que comporta um anel de estator e enrolamentos de estator, um rotor e com uma estrutura portante para suportar o estator, apresentando a estrutura portante vários braços de suporte, caracterizada por cada braço de suporte ser constituído por uma estrutura de barras, estando uma placa de suporte para fixação do estator disposta na extremidade de um braço de suporte de tal maneira que a placa de suporte tem um afastamento axial em relação à estrutura portante.
2. Instalação de energia eólica comportando um gerador de acordo com a reivindicação 1.
3. Instalação de energia eólica de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por pelo menos um braço (12) de suporte do suporte (10) do estator se dividir em pelo menos duas consolas (14) .
4. Instalação de energia eólica de acordo com qualquer das reivindicações 2 ou 3, caracterizada por uma secção (16) do lado de fora de cada consola (14) se estender sob um ângulo predefinido em relação à consola (14).
5. Instalação de energia eólica de acordo com qualquer das reivindicações 2 a 4, caracterizada por a secção transversal de pelo menos uma consola (14) de um braço (12) de suporte ou de um braço (12) de suporte diminuir na direcção da sua extremidade que está afastada da base (18). 1
6. Instalação de energia eólica de acordo com qualquer das reivindicações 2 a 5, caracterizada por na extremidade da consola (14) que está afastada da secção (16) se encontrar disposta uma placa (17) cuja área é maior do que a área da secção transversal da secção (16).
7. Instalação de energia eólica de acordo com qualquer das reivindicações 2 a 6, caracterizada por os braços (12) de suporte serem montados sob a forma de segmentos individuais e interactuarem in situ de modo a formarem um suporte (10) de estator.
8. Instalação de energia eólica de acordo com qualquer das reivindicações 2 a 6, caracterizada por pelo menos dois braços (12) de suporte estarem ligados entre si para formarem segmentos, interactuando os segmentos in situ para formarem o suporte do estator.
9. Instalação de energia eólica de acordo com qualquer das reivindicações 2 a 6, caracterizada por os braços (12) de suporte estarem ligados entre si de modo a formarem um suporte (10) de estator, que é inteiriço.
10. Estrutura portante para um gerador anular, destinado a sustentar o estator do gerador anular, apresentando a estrutura portante vários braços de suporte, caracterizada por cada um dos braços de suporte ser constituido por uma construção à base de barras, estando uma placa de suporte para fixação do estator disposta de tal maneira na extremidade de um braço de suporte, que a placa de suporte 2 tem um portante certo afastamento axial em relação estrutura Lisboa, 27 de Outubro de 2006 3