WO2001029413A1 - Aerogenerador multipolar - Google Patents

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Definitions

  • Said wind turbines generally consist of a rotor of blades, by means of which the force of the wind is used to obtain a rotating action, and in a generator producing electricity, whose turning of action is acted upon by the rotor of blades. depending on the action of the wind.
  • Does 5 comprise a blade rotor to which axially a shaft that is included in a rotating assembly is coupled through two clamping brackets, which are fixed in mooring with respect to a housing housing that leads inside the stator of a generator
  • provisional drive means are included for the positioning rotation of said rotor, said means being arranged in one of the mounting brackets of the operating drive shaft.
  • the generator stator is constituted by an annular packing of sheets, with respect to which the corresponding electric windings are incorporated; while the rotor is constituted by a series of reels, in which the respective windings of the multipolar assembly are incorporated externally, including within each of said reels a core formed by a package of plates.
  • this recommended wind turbine results from some really advantageous characteristics, acquiring its realization preferred character and own life with respect to other wind turbines existing today.
  • Figure 1 shows a schematic side view of the functional assembly of the recommended wind turbine, the interior elements being seen.
  • Figure 2 is a front view with respect to the previous figure.
  • Figure 3 is an enlarged side view of the same functional set of the wind turbine.
  • Figure 4 is an exploded perspective view of said wind turbine functional assembly.
  • FIG. 5 is a partial detail of the constructive embodiment of the generator stator Electric wind turbine.
  • Figure 6 represents the shape of a component sheet of the body of said generator stator.
  • Figure 7 is the representation of a sector ⁇ • * -> of extreme tightening of the packaging of the generator stator body.
  • Figure 8 is a partial detail of the embodiment of a rotor component element of the wind generator's electric generator.
  • Figure 9 is a plan view of a partial assembly of said generator rotor.
  • Figure 10 represents the shape of a core plate component of the core of an electric generator rotor element.
  • Figure 11 is a representation of the lifting of the body of the functional assembly, by means of an accessory crane structure arranged on the end of the supporting column, in the wind turbine assembly.
  • the invention relates to a wind turbine of those that are used to produce electrical energy taking advantage of the force of the wind, comprising a functional assembly (1) that is arranged in the upper part of a supporting column (2).
  • the functional assembly (1) consists of a wind rotor (3) provided with blades (4) for the capture of the wind as a driving means of a rotating drive, said wind rotor (3) being axially connected on the end of a shaft (5). ).
  • the shaft (5) for its part is arranged in axial mounting through two supports (6), in relation to which said shaft (5) is in rotating coupling by means of respective bearings (7) that ensure the fastening with freedom rotation.
  • the supports (6) are fixedly secured in mooring with respect to a housing housing (8), which inside includes the stator
  • the stator (9) of the multipolar generator is constituted by an annular packing of sheets (11), whose assembly is tied by longitudinal bars (28), closing at the ends by means of respective sets of clamping sectors (12), through the which clamp is established with respect to the host housing
  • the rotor (10) of said generator is constituted in turn by a set of reels (17), on which the corresponding windings (18) are incorporated externally, which are connected in series by means of connections (19); while on the inside of each reel a core (20) formed by a package of sheets (21) is incorporated, whose assembly is tied by longitudinal bars (29), joining in successive connection the cores (20) of all the reels ( 17) by means of plates (22).
  • provisional actuation means (23) are also included for a positioning rotation of said rotor (10) or of the wind rotor (3), when necessary, such means (23) being able to be manually operated. , although preferably in relation to them an actuator motor (24) is provided.
  • the mentioned means (23) are arranged in the assembly, as well as the respective motor (24), in incorporation on one of the supports (6) for holding the shaft (5).
  • the host housing (8) determines in the part a conical projection (25) below, to which a cylindrical neck (26) is attached, by means of which a rolling coupling (27) is established with respect to the supporting column (2), so that the functional assembly is thus (1) of the wind turbine is orientable to place the wind rotor (3) in the position of maximum use of the wind.
  • the neck (26) also allows a crane structure (30) to be provisionally incorporated on the column top (2), for lifting the component parts of the functional assembly (1), in the wind turbine assembly , as shown in Figure 11, so it is not necessary to move large mobile cranes to the installation site for assembly, achieving considerable cost savings and greater possibilities for installation of wind turbines in difficult mountain areas access.

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Abstract

Aerogenerador multipolar, del tipo formado por un conjunto funcional (1) que comprende un rotor eólico (3) asociado a un generador eléctrico, en incorporación giratoria sobre una columna portante, en donde el rotor eólico (3) va unido al extremo de un eje (5) que se incluye en montaje a través de dos soportes (6) dispuestos en sujeción interna respecto de una carcasa alojante (8), la cual comporta al estator (9) del generador eléctrico, en tanto que el rotor (10) de dicho generador se incorpora en montaje sobre el eje (5) entre los dos soportes (6); determinando la carcasa alojante (8) una proyección cónica (25), mediante la cual se establece el amarre de sujeción respecto de un cuello cilíndrico giratorio sobre el extremo de la columna portante.

Description

"AEROGENERADOR MOLTIPOLAR" El carácter ecológico que caracteriza a la energia eólica hace que dicha energia sea cada vez más utilizada como medio de impulsión para la producción de electricidad, empleándose para ello medios de producción eléctrica denominados aerogeneradores .
Dichos aerogeneradores consisten de manera general en un rotor de palas, mediante el cual se aprovecha la fuerza del viento para obtener una acción ^ giratoria, y en un generador productor de la electricidad, cuyo giro de uncionam e to es actuado por el rotor de palas en función de la acción del viento.
Bajo ese concepto se han desarrollado múltiples soluciones estructurales de los mencionados ^ aerogeneradores, buscando la determinación de montajes que simplifiquen lo más posible la construcción y el montaje, en relación con la posibilidad de utilizar generadores cuyas características de tamaño y potencia hagan la instalación rentable.
^ De acuerdo con ello, según la presente invención se propone un aerogenerador desarrollado conforme unas características constructivas y funcionales que le hacen particularmente ventajoso para su función.
Este aerogenerador objeto de la invención
¿5 comprende un rotor de palas al que axialmente se acopla un eje que se incluye en montaje giratorio a través de dos soportes de sujeción, los cuales se establecen en amarre fijo con respecto a una carcasa alojante que comporta en el interior al estator de un generador
^ ultipolar, mientras que sobre el eje central se incorpora el rotor de dicho generador, determinando la carcasa alojante en la parte inferior una proyección que se une a un cuello, por medio del cual se establece el correspondiente acoplamiento de orientación con respecto
"'-' a la columna por ante del aerogenerador . En relación con el rotor del generador multipolar se incluyen medios de provisional accionamiento para el giro posicionador de dicho rotor, disponiéndose dichos medios en uno de los soportes de montaje del eje accionador del funcionamiento.
El estator del generador se constituye por un empaquetado anular de chapas, respecto del que se incorporan los correspondientes bobinados eléctricos; mientras que el rotor se constituye por una serie de carretes, en los que exteriormente se incorporan los respectivos bobinados del conjunto multipolar, incluyéndose por dentro de cada uno de dichos carretes un núcleo formado por un paquete de chapas.
Se obtiene así un aerogenerador cuyo conjunto resulta de muy sencilla realización constructiva y con unas condiciones estructurales que hacen fácil el montaje, incluso para aerogeneradores de gran potencia, determinando unas características que le confieren óptimo carácter económico y buen rendimiento funcional.
Por todo ello, dicho aerogenerador preconizado resulta de unas características realmente ventajosas, adquiriendo su realización carácter preferente y vida propia respecto de otros aerogeneradores existentes en la actualidad.
La figura 1 muestra una vista lateral esquemática del conjunto funcional del aerogenerador preconizado, viéndose los elementos del interior.
La figura 2 es una vista frontal respecto de la figura anterior. La figura 3 es una vista lateral en sección ampliada del mismo conjunto funcional del aerogenerador.
La figura 4 es una perspectiva en despiece de dicho conjunto funcional del aerogenerador.
La figura 5 es un detalle parcial de la realización constructiva del estator del generador eléctrico del aerogenerador.
La figura 6 representa la forma de una chapa componente del cuerpo de dicho estator del generador .
La figura 7 es la representación de un sector <•*-> de apriete extremo del empaquetado del cuerpo del estator del generador.
La figura 8 es un detalle parcial de la realización de un elemento componente del rotor del generador eléctrico del aerogenerador. 0 La figura 9 es una vista en planta de un conjunto parcial de dicho rotor del generador.
La figura 10 representa la forma de una chapa componente del empaquetado del núcleo de un elemento del rotor del generador eléctrico. 5 La figura 11 es una representación del izado del cuerpo del conjunto funcional, mediante una estructura de grúa accesoria dispuesta sobre el extremo de la columna portante, en el montaje del aerogenerador.
La invención se refiere a un aerogenerador de los que se utilizan para producir energía eléctrica aprovechando la fuerza del viento, comprendiendo para ello un conjunto funcional (1) que se dispone en la parte superior de una columna portante (2) .
El conjunto funcional (1) consta de un rotor eólico (3) provisto con palas (4) para la captación del viento como medio impulsante de un accionamiento giratorio, disponiéndose dicho rotor eólico (3) axialmente unido sobre el extremo de un eje (5) .
El eje (5) se dispone por su parte en montaje axial a través de dos soportes (6) , en relación con los cuales dicho eje (5) queda en acoplamiento giratorio por medio de respectivos rodamientos (7) que aseguran la sujeción con libertad de giro.
Los soportes (6) se sujetan por su parte de manera fija en amarre con respecto a una carcasa alojante (8) , la cual por el interior incluye dispuesto el estator
(9) de un generador multipolar, cuyo correspondiente rotor (10) se incorpora de manera fija sobre el eje (5) entre los soportes (6) . El estator (9) del generador multipolar se constituye por un empaquetado anular de chapas (11) , cuyo conjunto se amarra mediante barras longitudinales (28) , cerrándose en los extremos mediante respectivos juegos de sectores (12) de aprieto, a través de los cuales se establece la sujeción con respecto a la carcasa alojante
(8) mediante atornilla i entos (13) , determinando el empaquetado longitudinalmente unos ranurados (14) , en los cuales se incluyen los bobinados (15) del conjunto eléctrico, cuya unión se establece por medio de barras (16) de conexión.
El rotor (10) del mencionado generador se constituye por su parte por un conjunto de carretes (17) , sobre los cuales se incorporan exteriormente los bobinados (18) correspondientes, que se unen en serie por medio de conexiones (19) ; mientras que por el interior de cada carrete se incorpora un núcleo (20) formado por un paquete de chapas (21) , cuyo conjunto se amarra mediante barras longitudinales (29) , uniéndose en conexión sucesiva los núcleos (20) de todos los carretes (17) mediante unas pletinas (22) .
En relación con el rotor (10) se incluyen además medios (23) de accionamiento provisional para un giro posicionador de dicho rotor (10) o del rotor eólico (3) , cuando es necesario, pudiendo ser esos medios (23) de actuación manual , aunque de manera preferente en relación con ellos se dispone un motor actuador (24) . Los mencionados medios (23) se disponen en el montaje, así como el respectivo motor (24) , en incorporación sobre uno de los soportes (6) de sujeción del eje (5) . La carcasa alojante (8) determina en la parte inferior una proyección cónica (25) , a la cual se une un cuello cilindrico (26) , por medio del que se establece un acoplamiento en rodadura (27) con respecto a la columna portante (2) , de manera que así el conjunto funcional (1) del aerogenerador es orientable para situar el rotor eólico (3) en la posición de máximo aprovechamiento del viento .
El cuello (26) permite además incorporar de manera provisional mediante abrazamento una estructura de grúa (30) sobre la propia cumbre de la columna (2) , para el izado de las partes componentes del conjunto funcional (1) , en el montaje del aerogenerador, como se observa en la figura 11, con lo que no es necesario el desplazamiento de grandes grúas móviles hasta el lugar de instalación para realizar el montaje, consiguiéndose un considerable ahorro de gastos y mayores posibilidades para instalación de los aerogeneradores en lugares montañosos de difícil acceso.

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S
1. - Aerogenerador multipolar, del tipo formado por un conjunto funcional (1) que comprende un rotor eólico (3) asociado a un generador eléctrico, en incorporación giratoria sobre una columna portante (2) , caracterizado porque el rotor eólico (3) se dispone axialmente unido sobre el extremo de un eje (5) , el cual se incluye en montaje giratorio a través de dos soportes (6) que se establecen en sujeción con respecto a una carcasa alojante (8) , la cual comporta fijado en su interior al estator (9) de un generador eléctrico multipolar, cuyo correspondiente rotor (10) se incorpora en disposición fija sobre el eje (5) entre los dos soportes (6) ; determinando la carcasa alojante (8) una proyección inferior (25) , a la cual se une un cuello (26) , mediante el que se establece el acoplamiento giratorio sobre la columna portante (2) .
2. - Aerogenerador multipolar, en todo de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque en relación con el rotor (10) del generador eléctrico se incluyen medios (23) para un accionamiento provisional de giro posicionador de dicho rotor (10) o del rotor eólico (3) , estableciéndose dichos medios (23) incorporados sobre uno de los soportes (6) de sujeción del eje (5) .
3. - Aerogenerador multipolar, en todo de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque el estator (9) del generador eléctrico se constituye por un empaquetado anular de chapas (11) , cuyo conjunto se cierra en los extremos mediante unos sectores (12) de aprieto, a través de los cuales se establece la sujeción por atornillamientos (13) con respecto a la carcasa alojante (8) .
4.- Aerogenerador multipolar, en todo de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque el rotor del generador eléctrico se constituye por una serie de carretes (17) , en el interior de los cuales se incluye un núcleo formado por un paquete de chapas (21) , cuyo conjunto se apresa en los extremos por medio •5 de pletinas (22) , entre las que se establece una unión sucesiva de todo el conjunto componente.
5.- Aerogenerador multipolar, en todo de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque la carcasa alojante (8) que comporta al estator 0 (9) del generador eléctrico en su interior, determina inferiormente una proyección cónica (25) , mediante la cual se establece el amarre de sujeción sobre un cuello cilindrico (26) giratorio sobre el extremo de la columna portante (2) , respecto del cual cuello (26) es acoplable de manera provisional mediante abrazamiento una estructura de grúa (30) , para el izado de las partes componentes del conjunto funcional (1) en el montaje del aerogenerador .
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