WO2009056701A2 - Method for displacing the aeromotor assembly of an aerogenerator - Google Patents

Method for displacing the aeromotor assembly of an aerogenerator Download PDF

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WO2009056701A2
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electric generator
support
turbine assembly
support mast
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PCT/FR2008/001183
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Marc Vergnet
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Vergnet Sa
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D80/00Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/50Maintenance or repair
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D13/00Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/10Assembly of wind motors; Arrangements for erecting wind motors
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Definitions

  • the present invention relates to the field of renewable energies in isolated rural and peri-urban areas and proposes in particular a method of moving the entire wind turbine engine and a system for carrying out the method.
  • wind turbines are erected on support poles in these isolated rural and peri-urban areas. These support poles are very often long to install and are composed of a large number of elements that are difficult to transport.
  • the aerogenerator is installed at the top of the support mast when it is in a vertical position by means of a hoist, very often cranes of very high capacity, which do not exist on the market of countries with low logistics and infrastructure.
  • the purpose of the present invention is to overcome these drawbacks of the prior art by proposing a method of moving the aeromotor assembly of an aerogenerator fixed on a support mast allowing ensure the anticyclonic safety of the entire wind turbine, facilitate the maintenance and exchange of components, and maintain the performance of the aerodynamic profile by regular cleaning of the blades.
  • a step of lowering or raising the wind turbine assembly between the low position of ground storage and the erected position the steps being carried out according to a corresponding order for the operation of descent of the entire turbine to the disconnection, then the maintenance of the blades, the separation and finally, the descent, and for the upward climb operation, the maintenance blades, solidarization, and finally the connection; and the step of connecting or disconnecting the drive system of the electric generator is not to be performed in the case where the drive system is a drive shaft directly connecting the rotor of the blade propeller to the electric generator and where the wind turbine assembly comprises the electric generator.
  • the support mast can be held vertically by a plurality of stay cables anchored to the ground by a first end and connected to the support mast by a second end.
  • the step of lowering or raising the wind turbine assembly comprises: a step of lowering or raising the wind turbine assembly requiring the use of displacement means and rails between the erected position and a connection point of the stays on the support mast; then, a step of lowering or raising the wind turbine assembly between at least three supports anchored to the ground and the connection point of the stays on the support mast, this second step of descent or climb requiring the use of guide cables and moving means.
  • the step of raising or lowering the wind turbine assembly takes place along rails arranged parallel to the axis of symmetry of the support mast and of length corresponding to that of the support mast, using the displacement means.
  • the descent of the wind turbine assembly comprises a step of fixing the blades on at least two respective supports by means of respective flanges.
  • the step of connecting and disconnecting the drive system of the electric generator consists in connecting or disconnecting the fixing system situated close to the output of the multiplier, in the case of a drive system with a multiplier, and to connect or disconnect the fastening system located near the entrance of the electric generator, in the case of a drive system without a multiplier and a wind turbine assembly without an electric generator.
  • Another object of the present invention is to propose an aerogenerator for implementing the method of moving the aeromotor assembly.
  • the aerogenerator allowing the implementation of the method of moving the wind turbine assembly according to the invention is characterized in that it comprises a wind turbine assembly consisting of a propeller with blades rotatably mounted in a frame support, a drive system which connects the rotor of the blade propeller to an electric generator installed in a nacelle rotatably mounted at one end of a support pole, the drive system of the electric generator being adapted for to be detachable or securable from the wind turbine assembly via a fastening system, means for moving the wind turbine assembly detached from the nacelle which is held positioned at the end of the support mast, a system for controlling the position of the blades , and a guide system cooperating to bring the wind turbine assembly from the upper link position of the wind turbine to a low storage position on the ground.
  • the displacement means consist of a bracket fixed to the nacelle and positioned above the center of gravity of the wind turbine assembly, a hauling system attached to the end of the stem, and a winch disposed inside and at the lower end of the support mast, the winch and the hauling system cooperating with cables whose one end is fixed to the support frame and a second end to the winch to bring the assembly wind turbine from the upper link position of the wind turbine to a low position of ground storage.
  • the aerogenerator comprises a pair of parallel rails arranged from the so-called high end to a level of the connection point of the stays on the guyed support mast and to the ground for a support pole without stays, at the least one guide wire stretched and arranged in the extension of the rails for a guyed support mast, the rails and the guide wire (s) being secured (s) to the support mast at a distance corresponding to the distance from the support frame to guide the support frame during the moving the wind turbine assembly, the first end of the cable or cable (s) being fixed to the guyed support mast and the second end anchored to the ground in the alignment of the anchoring points of the two guys located below the blades.
  • the means of movement and guidance of the entire turbine engine also allow the first installation of the wind turbine assembly for assembly with the nacelle mounted on the support mast without the use of lifting gear.
  • the blade control system comprises small section cables held in tension by a set of return pulleys and winches fixed to the ground, or by a set of return pulleys and counterweight moving to the inside the support mast of the aerogenerator, the other end of the cables being fixed at the level of the rotor, the cables being inserted into a tube located in each blade over part of the length of the blade so that the cables small section are pushed from the accessible portion of the rotor in a tube to open near the end of the blade to control the effects of wind on the entire wind turbine and stabilize the entire wind turbine when moving.
  • the drive system of the electric generator comprises a slow shaft-type drive shaft which connects the rotor of the blade propeller either to a multiplier connected to the electric generator by a fast shaft or directly to the electric generator. .
  • the fastening system comprising flanges and bolts is disposed on the fast shaft near the output of the multiplier, in the case of a drive system with multiplier, and on the axis of drive near the input of the electric generator, in the case of a drive system without a multiplier and a wind turbine assembly without an electric generator.
  • the drive system does not include a fastening system, in the case of a drive system without a multiplier and a wind turbine assembly with an electric generator.
  • Another object of the invention is to provide a system for implementing the method of moving the entire wind turbine and the use of the wind turbine during the descent operation.
  • a system allowing the implementation of the displacement method during a descent operation is characterized in that it comprises the wind turbine and in an axis parallel or coaxial with the anchorages of the stays occurring below the blades at least three supports whose size and positioning of the supports are studied so that the central support receives the support frame, each of the other two supports for receiving a blade.
  • each support comprises a flange for holding the blades on their respective supports.
  • FIG. 1 shows the wind turbine in its position erected on a support mast with stays
  • Figure 2 shows a schematic view of the blades provided with the control system
  • Figure 3 illustrates the drive system of the electric generator of the wind turbine
  • FIG. 4 illustrates the displacement method according to the invention during the lowering operation of the wind turbine assembly from the erected position to the level of the connection point of the stays, this step being broken down according to FIGS. 4a, 4b and 4c;
  • FIG. 5 illustrates the displacement method according to the invention during the lowering operation of the wind turbine assembly from the point of connecting the stays to the three supports anchored to the ground, this step being decomposed according to Figures 5a, 5b and 5c;
  • FIG. 6a illustrates the method of displacement according to the invention during the stage of fixing the blades on their respective supports allowing the anticyclonic safety setting and / or the carrying out of maintenance operations, and
  • FIG. 6b representing a zoomed view this step;
  • Figure 7 shows the wind turbine provided with displacement means for lowering or raising the entire wind turbine.
  • the present invention relates to a method of moving the wind turbine assembly (10) of an aerogenerator (1) and applies in particular to wind power plants located in isolated rural and peri-urban cyclonic areas.
  • the present invention allows on the one hand the anticyclonic safety setting of the wind turbine (1) and in particular of the wind turbine assembly (10) in a time estimated at about three hours. In strong winds, this wind turbine assembly (10) can be damaged but can also become a potential risk for its environment that must be prevented.
  • the method of moving the aeromotor assembly (10) also makes it possible to facilitate the maintenance and the exchange of components and to maintain the performance of the aerodynamic profile by regular cleaning of this aeromotor assembly (10). and in particular blades (100).
  • the aerogenerator (1) is of two-blade type (100) integral with rotation of a drive system of an electric generator (111) implanted in a nacelle (11).
  • the drive system of the electric generator (111) comprises a slow shaft-type drive shaft (102) which connects a rotor (101) to a multiplier (103), itself connected by a fast shaft (110) to the electric generator (111).
  • the drive system consists of a slow shaft type drive shaft which connects the rotor (101) directly to the electric generator (111).
  • the blades (100) are mounted on the slow shaft-type drive shaft (102), the rotor hub (101) of which is rotatably mounted relative to a support frame (104).
  • a fastening system (12) consisting of two flanges held by bolts may be provided on the drive system of the electric generator (111).
  • the fastening system (12) is arranged on the fast shaft (110) close to the output of the multiplier (103) to allow a connection between the a wind turbine assembly (10) and the electric generator (111), this fastening can then be disassembled to allow the lowering of the wind turbine assembly (10) from a high position of connection of the wind turbine (1) to a low position storage device (3) via displacement means, the wind turbine assembly (10) being constituted, in this case, of the blades (100) and their rotor (101) forming a blade propeller, of the axis d said slow-shaft drive (102), the multiplier (103) and the support frame (104).
  • the fastening system (12) is arranged on the drive shaft near the input of the electric generator (111) to enable a connection between the wind turbine assembly (10) and the electric generator (111), this fastening can then be disassembled to allow the lowering of the wind turbine assembly (10) of a high position of connection of the wind turbine (1 ) at a low position of ground storage (3) via moving means, the wind turbine assembly (10) called “wind turbine assembly (10) without electric generator (111)” being constituted, in this case, blades (100 ) and their rotor (101) forming a blade propeller, the drive shaft said slow shaft, and the support frame (104).
  • the electric generator (111) can be detached or secured by a system of flanges and bolts from / to the nacelle (11) remaining mounted on the support mast (2) to respectively allow the lowering or raising of the aeromotor assembly (10) called “a wind turbine assembly (10) with an electric generator (111)” consisting, in this case, of blades (100) and their rotor (101) forming a blade propeller, of the axle of said slow shaft drive, electrical generator (111) and support frame (104).
  • the nacelle (11) is rotatably mounted at a so-called upper end of a support mast (2), in a preferred embodiment, guyed (20) so that the drive shaft of the rotor (101) the blade propeller (100) is substantially perpendicular to the support mast (2).
  • the nacelle (11) in which the electric generator (111) is implanted maintains a bracket (112) positioned above the center of gravity of the wind turbine assembly (10) and at the end of which is positioned a hauling system (113) consisting of two mittens.
  • this hauling system (113) guides, in a direction parallel to the support mast (2), cables (4) whose first end is fixed to the frame support (104) and a second end attached to a winch (5) disposed inside and at the so-called lower end of the support mast (2).
  • Such an arrangement of the hauling system (113) and the winch (5) makes it possible to avoid having large winches housed in the nacelle (11) and makes it possible to have the entire height of the support mast (2) for the movement of the cables (4).
  • the means of movement of the wind turbine assembly (10) thus consist of the stem (112), the hauling system (113) and the winch (5) which cooperate with the cables (4).
  • the cables (4) are two in number.
  • the winch (5) thus allows the unwinding of the cables (4) after disconnection of the fastening system (12) on the drive system of the generator electrical (111) and disconnection of the entire aeromotor (10) to the nacelle (11) and gradually descend the entire air motor (10) to a level of the support mast (2) located at the connection point of the stays (20) on the support mast (2).
  • the support frame (104) of the aeromotor assembly (10) is guided by a pair of rails (21) parallel and integral with the support mast (2), arranged in a direction parallel to the support mast (2). ), and whose length of the rails (21) extends from the so-called upper end of the support mast (2) to the connection point of the stays (20).
  • the unwinding of the cables (4) by the winch (5) after disconnection of the fastening system (12) on the drive system of the electric generator (111) and disconnection of the wind turbine assembly (10) to the nacelle (11) then allows the entire turbine engine (10) to be guided by at least one guide cable (22) which lie substantially in the same plane as the two shrouds (20) below the blades (100).
  • This or these cable (s) (22) guide whose first end is fixed to the support mast (2) and the second end anchored to the ground (3) in the alignment of the anchor points of the two shrouds (20) is presenting below the blades (100) are respectively disposed in the extension of the two rails (21) to continuously accompany the descent of the entire wind turbine (10) to its ground storage position (3).
  • the guide cables (22) are two in number and substantially parallel and surround the support frame (104). It should be noted that the rails (21) and the guide cable (s) (22) are secured to the support mast (2) at a distance corresponding to the distance from the support frame (104) to allow the frame to be guided. support (104) during the descent of the wind turbine assembly (10).
  • the so-called lower end of the support mast (2) is anchored to the ground (3) and the support mast (2) is held vertically by a plurality of stays (20) anchored to the ground (3) at one end and connected to the mast. support (2) by a second end.
  • the support mast (2) is held vertically by four stays (20) anchored to the ground (3) symmetrically with respect to the support mast (2) and connected to the support mast (2) at the connection point by a second end.
  • the second end of the stays (20) is fixed at a height of about 2/3 of the height of the support mast (2).
  • the support mast (2) is erected by a known lifting system, either by the method of the hinged mast hinged or by means of a device comprising a special crane that "ramps" along the support mast ( 2) so as to associate the different constituent elements of the support mast (2) one above the other.
  • the descent of the wind turbine assembly (10) is also controlled by a blade position control system (100) consisting of cables (6) of small section held in tension by a set of pulleys. and ground-mounted winches (3) disposed at the anchorages of the stays (20) below the blades (100) or by a set of idlers and counterweights moving within the mast support (2) of the aerogenerator (1), the other end of the cables (6) of small section being fixed at the rotor (101).
  • a blade position control system (100) consisting of cables (6) of small section held in tension by a set of pulleys. and ground-mounted winches (3) disposed at the anchorages of the stays (20) below the blades (100) or by a set of idlers and counterweights moving within the mast support (2) of the aerogenerator (1), the other end of the cables (6) of small section being fixed at the rotor (101).
  • the cables (6) of small section are inserted respectively into tubes (7) of polyethylene or other material located in each blade (100) over a portion of the length of the blade (100) so that each cable ( 6) of small section is pushed from the accessible portion of the rotor (101) in the tubes (7) to open near the end of the blade (100).
  • the cables (6) of small section are two in number and open at a distance of about 20 meters from the rotor (101) of the blades (100), each blade (100) having a length of about 30 meters.
  • the arrangement of these cables (6) of small section held in tension by the winches or the respective counterweight can control the effects of wind on the entire wind turbine (10) and stabilize the entire wind turbine (10) during its displacement , in the example shown during its descent.
  • the first step of the displacement process during a lowering operation of the wind turbine assembly (10) consists in stopping the wind turbine generator (1) upon receipt of the anticyclonic alert or when a maintenance operation is to be performed.
  • the drive system of the electric generator (111) of the wind turbine assembly (10) is disconnected.
  • This disconnection is carried out by an authorized operator located in the nacelle (11) and consists of unbolting the fastening system (12) consisting of flanges and bolts, and arranged, in the case of a drive system with multiplier (103), in the vicinity of the output of the multiplier (103) and, in the case of a drive system without multiplier (103) and a wind turbine assembly (10) without an electric generator (111), close to the input of the electric generator (111).
  • connection and disconnection step not being performed for a drive system without a multiplier (103) and a wind turbine assembly (10) with an electric generator (111).
  • the second step of the displacement method during a lowering operation of the wind turbine assembly (10) consists of positioning the blades (100) horizontally to offer the least wind resistance and along an axis perpendicular to the support mast (2). ) to stabilize the blades (100) during the descent of the wind turbine assembly (10), the blades (100) remaining perpendicular to the support mast (2) throughout the duration of the descent of the wind turbine assembly (10).
  • This horizontal positioning of the blades has the advantage of facilitating their positioning on the ground surface, when the blades arrive in the lower part of the mast. This horizontal holding also prevents rotation of the blades of the wind turbine which could hinder the descent of the wind turbine (10), resulting in an accident or damage to the device during movement.
  • an authorized operator located in the nacelle (11) inserts respectively each cable (6) of small section into the tube (7) of each blade (100) from the accessible portion of the rotor (101) so that the first end of the cables (6) of small section is fixed to the rotor (101) and the second end of the cables (6) of small section is fixed respectively winches lying on the ground (3) at the anchors of the stays (20) and below the blades (100) or the counterweight moving within the support mast (2).
  • the cables (6) of small section being tensioned by means of these winches or counterweights in order to control the effects of the wind on the wind turbine assembly (10) and to stabilize the wind turbine assembly (10) during its movement.
  • the third step of the displacement process during a descent operation consists in separating the entire turbine engine (10) from the nacelle (11) which remains mounted on the support mast (2). This step requires appropriate loosening tools since the entire turbine engine (10) is fixed by a bolt-type fastening system to the nacelle (11).
  • the fourth step of the method of moving during a descent operation consists in lowering the wind turbine assembly (10) from its erected position to the low position of ground storage (3) and is broken down into two stages: with reference in FIG. 4, a descent of the wind turbine assembly (10) from the erected position to the level of the connection point of the stays (20) on the support mast (2) via the displacement means which consist of the stem (112), the winch (5) and the hauling system (113) cooperating with the two cables (4), the support frame (104) being guided by the two rails (21) located on the support mast (2) ; then, with reference to FIG.
  • a descent of the wind turbine assembly (10) requiring the displacement means described above and the at least one guide cable (s) (22) arranged in the extension of the rails (21) to avoid a discontinuity in the descent of the wind turbine assembly (10).
  • the cable (s) (22) surround the support frame (104) of the wind turbine assembly (10) to guide it, the first end of the cable (s) (22) being attached to the support mast (2) and the second end anchored to the ground
  • the fifth step consists in keeping the two blades (100) on their respective supports (31, 32) by means of flanges (310, 320): the first flange (310) makes it possible to maintain the first blade (100) on the first support (31) and the second flange (320) for maintaining the second blade (100) on the second support (32).
  • the air motor assembly (10) is set to high pressure and / or maintenance operations can be performed.
  • the support mast (2), the shrouds (20), the three supports (30, 31, 32) and the guide cable (s) (22) are anchored to the ground (3) by the intermediate of an anchoring system.
  • the anchoring system consists of a low-thickness concrete base anchored by metal rods sealed in boreholes made in the ground (3).
  • the method of moving the wind turbine assembly (10) also raises the wind turbine assembly (10) from a ground position (3) to an erected position.
  • the first installation of the wind turbine assembly (10) for assembly with the nacelle (11) is performed without the use of a heavy and bulky hoist, such as including large capacity cranes.
  • the constituent elements of the wind turbine assembly (10) are assembled on the ground (3).
  • the winch (5) and the hauling system (113) disposed at the end of the stem (112) thus allow the winding of the cables (4) and progressively raise the wind turbine assembly (10) to a level of the support mast (2) located approximately at the point of connection of the stays (20) on the support mast (2).
  • the support frame (104) of the aero-motor assembly (10) is guided by the guide wire (s) (22) to then enable the wind turbine assembly (10). to be guided by the two rails (21) without discontinuity to the nacelle (11) rotatably mounted on the support mast (2).
  • the blades (100) remain perpendicular to the support mast (2) during the whole duration of the raising operation of the wind turbine assembly (10) thanks to the tension applied to the cables (6) of small section by means of the winches or counterweight of the blade position control system (100).
  • the wind turbine assembly (10) is connected to the drive system of the electric generator (111) by means of the fastening system (12) consisting of flanges and bolts or this step is not realized.
  • the wind turbine assembly (10) is secured to the nacelle (11) by a screw-bolt type fastening system.
  • the aerogenerator (1) can be installed anywhere in the world after these components have been transported on trucks of normal size, and especially the assembly or elevation is done without the need for large capacity cranes that do not necessarily exist in the market of countries with low logistics and infrastructure and yet they must save the oil that is used to produce electricity.
  • the support mast (2) can be maintained vertically without shrouds (20) and be embedded in deep foundations in the ground (3). In this variant, it is therefore no longer necessary to have the cable (s) (22) guide.
  • the step of raising or lowering the wind turbine assembly (10) takes place along rails (21) arranged parallel to the axis of symmetry of the mast. support (2) and of length corresponding to that of the support mast (2), using the previously described displacement means.
  • One of the advantages of the invention is that the method of moving the aeromotor assembly (10) of an aerogenerator (1) according to the invention allows the anticyclonic safety of this aero-motor assembly (10) thus avoiding any risk of wind accidents and damage to the wind turbine system and / or the performance of maintenance operations.

Abstract

The invention relates to a method for displacing the aeromotor assembly (10) of an aerogenerator, comprising a step of disconnecting or connecting a system for driving the electric generator, a step of holding the blades (100) using a control system, a step of lowering or raising the aeromotor assembly (10) between an erect position and a position close to the ground (3), and a step of fixing blades (100) to two respective holders (31, 32) for lowering the assembly, enabling anticyclonic safety measures and/or maintenance operations. An aerogenerator comprises an aeromotor assembly (10) consisting of: a propeller (100) rotationally mounted in a bearing frame (104), a driving system which connects the rotor to an electric generator mounted in a nacelle (11) and can be unfixed or fixed by a fixing system, displacement means, a system for controlling the position of the blades (100), and a guiding system.

Description

Procédé de déplacement de l'ensemble aéromoteur d'un aérogénérateur. Method of moving the wind turbine assembly of an aerogenerator
La présente invention concerne le domaine des énergies renouvelables dans les zones rurales isolées et périurbaines et propose en particulier un procédé de déplacement de l'ensemble aéromoteur d'un aérogénérateur et un système permettant la mise en oeuvre du procédé.The present invention relates to the field of renewable energies in isolated rural and peri-urban areas and proposes in particular a method of moving the entire wind turbine engine and a system for carrying out the method.
En effet, des aérogénérateurs sont érigés sur des mâts supports dans ces zones rurales isolées et périurbaines. Ces mâts supports sont très souvent longs à installer et sont composés d'un nombre important d'éléments qu'il est difficile de transporter. L'aérogénérateur est installé en haut du mât support lorsque celui-ci est en position verticale au moyen d'un engin de levage, bien souvent des grues de très forte capacité, qui n'existent pas sur le marché des pays à faible logistique et infrastructure.In fact, wind turbines are erected on support poles in these isolated rural and peri-urban areas. These support poles are very often long to install and are composed of a large number of elements that are difficult to transport. The aerogenerator is installed at the top of the support mast when it is in a vertical position by means of a hoist, very often cranes of very high capacity, which do not exist on the market of countries with low logistics and infrastructure.
De plus, les aérogénérateurs sont érigés sur des mâts supports dans des régions touchées par les cyclones, notamment les départements et territoires français d'Outre-mer et la plupart des régions où soufflent des alizés (Pacifique Sud, Caraïbes, Océan Indien...). Les cyclones sont des phénomènes extrêmes mais inévitables. Il est donc nécessaire de les prendre en compte au moment d'investir dans une installation éolienne.In addition, wind turbines are erected on support poles in regions affected by cyclones, including French overseas departments and territories and most regions where trade winds blow (South Pacific, Caribbean, Indian Ocean, etc.). ). Cyclones are extreme but inevitable phenomena. It is therefore necessary to take them into account when investing in a wind turbine installation.
Les documents JP58192977 et JP57062973 enseignent une éolienne dont le corps est traversé par un mât autour duquel elle pivote et le long duquel l'éolienne peut coulisser. L'éolienne est déplacée le long du mât grâce à un câble qui passe par une poulie fixée à l'extrémité haute du mât. L'ensemble de l'aérogénérateur de l'éolienne est déplacée en coulissant le long du mât lors de la mise au sol de l'aérogénérateur. Toutefois, un tel dispositif a l'inconvénient de ne pas permettre un montage/démontage de l'intégralité de la structure qui soit rapide et facilité.Documents JP58192977 and JP57062973 teach a wind turbine whose body is traversed by a mast around which it pivots and along which the wind turbine can slide. The wind turbine is moved along the mast through a cable that passes through a pulley attached to the upper end of the mast. The entire turbine of the wind turbine is moved by sliding along the mast during the landing of the wind turbine. However, such a device has the disadvantage of not allowing assembly / disassembly of the entire structure that is fast and easy.
La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients de l'art antérieur en proposant un procédé de déplacement de l'ensemble aéromoteur d'un aérogénérateur fixé sur un mât support permettant d'assurer la mise en sécurité anticyclonique de l'ensemble aéromoteur, de faciliter la maintenance et l'échange de composants, et de maintenir les performances du profil aérodynamique par des nettoyages réguliers des pales.The purpose of the present invention is to overcome these drawbacks of the prior art by proposing a method of moving the aeromotor assembly of an aerogenerator fixed on a support mast allowing ensure the anticyclonic safety of the entire wind turbine, facilitate the maintenance and exchange of components, and maintain the performance of the aerodynamic profile by regular cleaning of the blades.
Pour atteindre ce but, le procédé de déplacement de l'ensemble aéromoteur, entre une position érigée et une position basse de stockage au sol, d'un aérogénérateur de type à pales solidaires à rotation d'un système d'entraînement d'un générateur électrique implanté dans une nacelle, montée à rotation à une extrémité dite haute d'un mât support de façon à ce que l'axe d'entraînement d'un rotor de l'hélice à pales soit sensiblement perpendiculaire au mât support et l'extrémité dite basse du mât support ancrée au sol, caractérisé en ce qu'il comprend :To achieve this goal, the method of moving the wind turbine assembly, between an erected position and a low position of storage on the ground, of a turbine-type turbine with rotating blades of a drive system of a generator electrical device implanted in a nacelle, rotatably mounted at a so-called upper end of a support mast so that the drive axis of a rotor of the blade propeller is substantially perpendicular to the support mast and the end said bass of the support mast anchored to the ground, characterized in that it comprises:
- une étape de connexion ou de déconnexion de l'ensemble aéromoteur du système d'entraînement du générateur électrique via un système de fixation;- A step of connection or disconnection of the wind turbine assembly of the drive system of the electric generator via a fastening system;
- une étape de maintien, pendant l'opération de descente ou d'élévation, des pales de façon horizontale et selon un axe perpendiculaire au mât support pour notamment stabiliser les pales en offrant la moindre résistance au vent pendant la descente ou l'élévation de l'ensemble aéromoteur au moyen d'un système de contrôle, les pales restant perpendiculaires au mât support pendant toute la durée de la descente ou de l'élévation de l'ensemble aéromoteur;a step of maintaining, during the descent or elevation operation, the blades horizontally and along an axis perpendicular to the support mast, in particular to stabilize the blades by offering the least resistance to the wind during the descent or the elevation of the the entire turbine engine by means of a control system, the blades remaining perpendicular to the support mast for the duration of the descent or the elevation of the entire turbine engine;
- une étape de désolidarisation ou de solidarisation de l'ensemble aéromoteur à la nacelle qui reste montée sur le mât support;a step of separating or securing the entire turbine engine to the nacelle which remains mounted on the support mast;
- une étape de descente ou de montée de l'ensemble aéromoteur entre la position basse de stockage au sol et la position érigée ; les étapes étant réalisées selon un ordre correspondant pour l'opération de descente de l'ensemble aéromoteur à la déconnexion, puis le maintien des pales, la désolidarisation et enfin, la descente, et pour l'opération de montée à la montée, le maintien des pales, la solidarisation, et enfin la connexion ; et l'étape de connexion ou de déconnexion du système d'entraînement du générateur électrique n'étant pas à effectuer dans le cas où le système d'entraînement est un axe d'entraînement reliant directement le rotor de l'hélice à pales au générateur électrique et où l'ensemble aéromoteur comprend le générateur électrique.a step of lowering or raising the wind turbine assembly between the low position of ground storage and the erected position; the steps being carried out according to a corresponding order for the operation of descent of the entire turbine to the disconnection, then the maintenance of the blades, the separation and finally, the descent, and for the upward climb operation, the maintenance blades, solidarization, and finally the connection; and the step of connecting or disconnecting the drive system of the electric generator is not to be performed in the case where the drive system is a drive shaft directly connecting the rotor of the blade propeller to the electric generator and where the wind turbine assembly comprises the electric generator.
Selon une autre particularité, le mât support peut être maintenu verticalement par une pluralité de haubans ancrés au sol par une première extrémité et reliés au mât support par une deuxième extrémité.According to another feature, the support mast can be held vertically by a plurality of stay cables anchored to the ground by a first end and connected to the support mast by a second end.
Selon une autre particularité, dans le cas d'un mât support haubané, l'étape de descente ou de montée de l'ensemble aéromoteur comprend : une étape de descente ou de montée de l'ensemble aéromoteur nécessitant l'utilisation de moyens de déplacement et de rails entre la position érigée et un point de liaison des haubans sur le mât support ; puis, une étape de descente ou de montée de l'ensemble aéromoteur entre au moins trois supports ancrés au sol et le point de liaison des haubans sur le mât support, cette seconde étape de descente ou de montée nécessitant l'utilisation de câbles de guidage et des moyens de déplacement.According to another particular feature, in the case of a guyed support mast, the step of lowering or raising the wind turbine assembly comprises: a step of lowering or raising the wind turbine assembly requiring the use of displacement means and rails between the erected position and a connection point of the stays on the support mast; then, a step of lowering or raising the wind turbine assembly between at least three supports anchored to the ground and the connection point of the stays on the support mast, this second step of descent or climb requiring the use of guide cables and moving means.
Selon une autre particularité, dans le cas d'un mât support sans hauban, l'étape de montée ou de descente de l'ensemble aéromoteur s'effectue le long de rails disposés parallèlement à l'axe de symétrie du mât support et de longueur correspondant à celle du mât support, en utilisant les moyens de déplacement.According to another particularity, in the case of a support mast without a stay, the step of raising or lowering the wind turbine assembly takes place along rails arranged parallel to the axis of symmetry of the support mast and of length corresponding to that of the support mast, using the displacement means.
Selon une autre particularité, la descente de l'ensemble aéromoteur comprend une étape de fixation des pales sur au moins deux supports respectifs au moyen de brides respectives.According to another feature, the descent of the wind turbine assembly comprises a step of fixing the blades on at least two respective supports by means of respective flanges.
Selon une autre particularité, l'étape de connexion et déconnexion du système d'entraînement du générateur électrique consiste à connecter ou déconnecter le système de fixation se situant à proximité de la sortie du multiplicateur, dans le cas d'un système d'entraînement avec un multiplicateur, et à connecter ou déconnecter le système de fixation se situant à proximité de l'entrée du générateur électrique, dans le cas d'un système d'entraînement sans multiplicateur et d'un ensemble aéromoteur sans générateur électrique.According to another particularity, the step of connecting and disconnecting the drive system of the electric generator consists in connecting or disconnecting the fixing system situated close to the output of the multiplier, in the case of a drive system with a multiplier, and to connect or disconnect the fastening system located near the entrance of the electric generator, in the case of a drive system without a multiplier and a wind turbine assembly without an electric generator.
La présente invention a également pour but de proposer un aérogénérateur permettant la mise en œuvre du procédé de déplacement de l'ensemble aéromoteur.Another object of the present invention is to propose an aerogenerator for implementing the method of moving the aeromotor assembly.
Pour atteindre ce but, l'aérogénérateur permettant la mise en oeuvre du procédé de déplacement de l'ensemble aéromoteur selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble aéromoteur constitué d'une hélice à pales montée à rotation dans un cadre support, d'un système d'entraînement qui relie le rotor de l'hélice à pales à un générateur électrique implanté dans une nacelle montée à rotation à une extrémité d'un mât support, le système d'entraînement du générateur électrique étant adapté pour être désolidarisable ou solidarisable de l'ensemble aéromoteur via un système de fixation, des moyens de déplacement de l'ensemble aéromoteur détaché de la nacelle qui est maintenue positionnée à l'extrémité du mât de support, un système de contrôle de la position des pales, et un système de guidage coopérant pour amener l'ensemble aéromoteur de la position haute de liaison de l'aérogénérateur à une position basse de stockage au sol.To achieve this goal, the aerogenerator allowing the implementation of the method of moving the wind turbine assembly according to the invention is characterized in that it comprises a wind turbine assembly consisting of a propeller with blades rotatably mounted in a frame support, a drive system which connects the rotor of the blade propeller to an electric generator installed in a nacelle rotatably mounted at one end of a support pole, the drive system of the electric generator being adapted for to be detachable or securable from the wind turbine assembly via a fastening system, means for moving the wind turbine assembly detached from the nacelle which is held positioned at the end of the support mast, a system for controlling the position of the blades , and a guide system cooperating to bring the wind turbine assembly from the upper link position of the wind turbine to a low storage position on the ground.
Selon une autre particularité, les moyens de déplacement sont constitués d'une potence fixée à la nacelle et positionnée au dessus du centre de gravité de l'ensemble aéromoteur, d'un système de mouflage fixé à l'extrémité de la potence, et d'un treuil disposé à l'intérieur et à l'extrémité basse du mât support, le treuil et le système de mouflage coopérant avec des câbles dont une première extrémité est fixée sur le cadre support et une deuxième extrémité au treuil pour amener l'ensemble aéromoteur de la position haute de liaison de l'aérogénérateur à une position basse de stockage au sol.According to another feature, the displacement means consist of a bracket fixed to the nacelle and positioned above the center of gravity of the wind turbine assembly, a hauling system attached to the end of the stem, and a winch disposed inside and at the lower end of the support mast, the winch and the hauling system cooperating with cables whose one end is fixed to the support frame and a second end to the winch to bring the assembly wind turbine from the upper link position of the wind turbine to a low position of ground storage.
Selon une autre particularité, l'aérogénérateur comporte une paire de rails parallèles disposés de l'extrémité dite haute jusqu'à un niveau du point de liaison des haubans sur le mât support haubané et jusqu'au sol pour un mât support sans haubans, au moins un câble de guidage tendu et disposé dans le prolongement des rails pour un mât support haubané, les rails et le ou les câble(s) de guidage étant solidarisé(s) au mât support selon une distance correspondant à la distance du cadre support pour permettre de guider le cadre support lors du déplacement de l'ensemble aéromoteur, la première extrémité du ou des câble(s) étant fixée au mât support haubané et la deuxième extrémité ancrée au sol dans l'alignement des points d'ancrage des deux haubans se présentant en dessous des pales.According to another particularity, the aerogenerator comprises a pair of parallel rails arranged from the so-called high end to a level of the connection point of the stays on the guyed support mast and to the ground for a support pole without stays, at the least one guide wire stretched and arranged in the extension of the rails for a guyed support mast, the rails and the guide wire (s) being secured (s) to the support mast at a distance corresponding to the distance from the support frame to guide the support frame during the moving the wind turbine assembly, the first end of the cable or cable (s) being fixed to the guyed support mast and the second end anchored to the ground in the alignment of the anchoring points of the two guys located below the blades.
Avantageusement, les moyens de déplacement et de guidage de l'ensemble aéromoteur permettent également la première installation de l'ensemble aéromoteur en vue de son assemblage avec la nacelle montée sur le mât support sans utilisation d'engin de levage.Advantageously, the means of movement and guidance of the entire turbine engine also allow the first installation of the wind turbine assembly for assembly with the nacelle mounted on the support mast without the use of lifting gear.
Selon une autre particularité, le système de contrôle des pales comporte des câbles de faible section maintenus en tension par un ensemble de poulies de renvoi et de treuils fixés au sol, ou par un ensemble de poulies de renvoi et de contrepoids se déplaçant à l'intérieur du mât support de l'aérogénérateur, l'autre extrémité des câbles étant fixée au niveau du rotor, les câbles étant insérés dans un tube situé dans chaque pale sur une partie de la longueur de la pale de façon à ce que les câbles de faible section soient poussés depuis la partie accessible du rotor dans un tube pour déboucher à proximité de l'extrémité de la pale afin de contrôler les effets du vent sur l'ensemble aéromoteur et de stabiliser l'ensemble aéromoteur lors de son déplacement.According to another feature, the blade control system comprises small section cables held in tension by a set of return pulleys and winches fixed to the ground, or by a set of return pulleys and counterweight moving to the inside the support mast of the aerogenerator, the other end of the cables being fixed at the level of the rotor, the cables being inserted into a tube located in each blade over part of the length of the blade so that the cables small section are pushed from the accessible portion of the rotor in a tube to open near the end of the blade to control the effects of wind on the entire wind turbine and stabilize the entire wind turbine when moving.
Selon une autre particularité, le système d'entraînement du générateur électrique comprend un axe d'entraînement de type arbre lent qui relie le rotor de l'hélice à pales soit à un multiplicateur relié au générateur électrique par un arbre rapide soit directement au générateur électrique.According to another feature, the drive system of the electric generator comprises a slow shaft-type drive shaft which connects the rotor of the blade propeller either to a multiplier connected to the electric generator by a fast shaft or directly to the electric generator. .
Selon une autre particularité, le système de fixation comportant des brides et des boulons est disposé sur l'arbre rapide à proximité de la sortie du multiplicateur, dans le cas d'un système d'entraînement avec multiplicateur, et sur l'axe d'entraînement à proximité de l'entrée du générateur électrique, dans le cas d'un système d'entraînement sans multiplicateur et d'un ensemble aéromoteur sans générateur électrique. Selon une autre particularité, le système d'entraînement ne comporte pas de système de fixation, dans le cas d'un système d'entraînement sans multiplicateur et d'un ensemble aéromoteur avec générateur électrique.According to another feature, the fastening system comprising flanges and bolts is disposed on the fast shaft near the output of the multiplier, in the case of a drive system with multiplier, and on the axis of drive near the input of the electric generator, in the case of a drive system without a multiplier and a wind turbine assembly without an electric generator. According to another feature, the drive system does not include a fastening system, in the case of a drive system without a multiplier and a wind turbine assembly with an electric generator.
Un autre but de l'invention est de proposer un système permettant la mise en œuvre du procédé de déplacement de l'ensemble aéromoteur et l'utilisation de l'aérogénérateur lors de l'opération de descente.Another object of the invention is to provide a system for implementing the method of moving the entire wind turbine and the use of the wind turbine during the descent operation.
Pour atteindre ce but, un système permettant la mise en œuvre du procédé de déplacement lors d'une opération de descente est caractérisé en ce qu'il comprend l'aérogénérateur et dans un axe parallèle ou coaxial aux ancrages des haubans se présentant en dessous des pales au moins trois supports dont la taille et le positionnement des supports sont étudiés pour que le support central reçoive le cadre support, chacun des deux autres supports permettant de recevoir une pale.To achieve this goal, a system allowing the implementation of the displacement method during a descent operation is characterized in that it comprises the wind turbine and in an axis parallel or coaxial with the anchorages of the stays occurring below the blades at least three supports whose size and positioning of the supports are studied so that the central support receives the support frame, each of the other two supports for receiving a blade.
Selon une autre particularité, chaque support comporte une bride pour maintenir les pales sur leurs supports respectifs.According to another feature, each support comprises a flange for holding the blades on their respective supports.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux figures annexées données à titre d'exemples non limitatifs dans lesquelles : la figure 1 représente l'aérogénérateur dans sa position érigée sur un mât support avec haubans ; la figure 2 représente une vue schématique des pales pourvues du système de contrôle ; la figure 3 illustre le système d'entraînement du générateur électrique de l'aérogénérateur ; la figure 4 illustre le procédé de déplacement selon l'invention lors de l'opération de descente de l'ensemble aéromoteur de la position érigée jusqu'au niveau du point de liaison des haubans, cette étape étant décomposée suivant les figures 4a, 4b et 4c ; la figure 5 illustre le procédé de déplacement selon l'invention lors de la l'opération de descente de l'ensemble aéromoteur du point de liaison des haubans jusqu'aux trois supports ancrés au sol, cette étape étant décomposée suivant les figures 5a, 5b et 5c ; la figure 6a illustre le procédé de déplacement selon l'invention lors de l'étape de fixation des pales sur leurs supports respectifs permettant la mise en sécurité anticyclonique et/ou la réalisation d'opérations de maintenance, et la figure 6b représentant une vue zoomée de cette étape ; la figure 7 représente l'aérogénérateur pourvu des moyens de déplacement permettant l'abaissement ou la montée de l'ensemble aéromoteur.The invention will be better understood and other objects, characteristics, details and advantages thereof will appear more clearly in the following explanatory description given with reference to the appended figures given as non-limiting examples in which: Figure 1 shows the wind turbine in its position erected on a support mast with stays; Figure 2 shows a schematic view of the blades provided with the control system; Figure 3 illustrates the drive system of the electric generator of the wind turbine; FIG. 4 illustrates the displacement method according to the invention during the lowering operation of the wind turbine assembly from the erected position to the level of the connection point of the stays, this step being broken down according to FIGS. 4a, 4b and 4c; FIG. 5 illustrates the displacement method according to the invention during the lowering operation of the wind turbine assembly from the point of connecting the stays to the three supports anchored to the ground, this step being decomposed according to Figures 5a, 5b and 5c; FIG. 6a illustrates the method of displacement according to the invention during the stage of fixing the blades on their respective supports allowing the anticyclonic safety setting and / or the carrying out of maintenance operations, and FIG. 6b representing a zoomed view this step; Figure 7 shows the wind turbine provided with displacement means for lowering or raising the entire wind turbine.
La présente invention concerne un procédé de déplacement de l'ensemble aéromoteur (10) d'un aérogénérateur (1) et s'applique notamment pour des installations éoliennes situées dans des zones rurales isolées et périurbaines cycloniques. En effet, la présente invention permet d'une part la mise en sécurité anticyclonique de l'aérogénérateur (1) et notamment de l'ensemble aéromoteur (10) en un temps estimé à environ trois heures. Lors de vents violents, cet ensemble aéromoteur (10) peut être endommagé mais peut aussi devenir un risque potentiel pour son environnement qu'il est donc nécessaire de prévenir. Par ailleurs, le procédé de déplacement de l'ensemble aéromoteur (10) permet d'autre part, de faciliter la maintenance et l'échange de composants et de maintenir les performances du profil aérodynamique par des nettoyages réguliers de cet ensemble aéromoteur (10) et notamment des pales (100).The present invention relates to a method of moving the wind turbine assembly (10) of an aerogenerator (1) and applies in particular to wind power plants located in isolated rural and peri-urban cyclonic areas. Indeed, the present invention allows on the one hand the anticyclonic safety setting of the wind turbine (1) and in particular of the wind turbine assembly (10) in a time estimated at about three hours. In strong winds, this wind turbine assembly (10) can be damaged but can also become a potential risk for its environment that must be prevented. Furthermore, the method of moving the aeromotor assembly (10) also makes it possible to facilitate the maintenance and the exchange of components and to maintain the performance of the aerodynamic profile by regular cleaning of this aeromotor assembly (10). and in particular blades (100).
En référence aux figures 1 et 3, l'aérogénérateur (1) est de type à deux pales (100) solidaires à rotation d'un système d'entraînement d'un générateur électrique (111) implanté dans une nacelle (11 ).With reference to FIGS. 1 and 3, the aerogenerator (1) is of two-blade type (100) integral with rotation of a drive system of an electric generator (111) implanted in a nacelle (11).
Dans un mode de réalisation préféré représenté à la figure 3, le système d'entraînement du générateur électrique (111) comprend un axe d'entraînement (102) de type arbre lent qui relie un rotor (101) à un multiplicateur (103), lui-même relié par un arbre rapide (110) au générateur électrique (111). Dans une variante de réalisation non représentée, le système d'entraînement est constitué d'un axe d'entraînement de type arbre lent qui relie le rotor (101) directement au générateur électrique (111).In a preferred embodiment shown in FIG. 3, the drive system of the electric generator (111) comprises a slow shaft-type drive shaft (102) which connects a rotor (101) to a multiplier (103), itself connected by a fast shaft (110) to the electric generator (111). In an alternative embodiment not shown, the drive system consists of a slow shaft type drive shaft which connects the rotor (101) directly to the electric generator (111).
Les pales (100) sont montées sur l'axe d'entraînement (102) de type arbre lent dont le moyeu du rotor (101) est monté en libre rotation par rapport à un cadre support (104).The blades (100) are mounted on the slow shaft-type drive shaft (102), the rotor hub (101) of which is rotatably mounted relative to a support frame (104).
Un système de fixation (12) constitué de deux brides maintenues par des boulons peut être disposé sur le système d'entraînement du générateur électrique (111).A fastening system (12) consisting of two flanges held by bolts may be provided on the drive system of the electric generator (111).
Dans le cas d'un système d'entraînement avec multiplicateur (103), le système de fixation (12) est disposé sur l'arbre rapide (110) à proximité de la sortie du multiplicateur (103) pour permettre une solidarisation entre l'ensemble aéromoteur (10) et le générateur électrique (111), cette solidarisation pouvant être ensuite démontée pour permettre l'abaissement de l'ensemble aéromoteur (10) d'une position haute de liaison de l'aérogénérateur (1) à une position basse de stockage au sol (3) via des moyens de déplacement, l'ensemble aéromoteur (10) étant constitué, dans ce cas, des pales (100) et de leur rotor (101) formant une hélice à pales, de l'axe d'entraînement (102) dit arbre lent, du multiplicateur (103) et du cadre support (104).In the case of a drive system with multiplier (103), the fastening system (12) is arranged on the fast shaft (110) close to the output of the multiplier (103) to allow a connection between the a wind turbine assembly (10) and the electric generator (111), this fastening can then be disassembled to allow the lowering of the wind turbine assembly (10) from a high position of connection of the wind turbine (1) to a low position storage device (3) via displacement means, the wind turbine assembly (10) being constituted, in this case, of the blades (100) and their rotor (101) forming a blade propeller, of the axis d said slow-shaft drive (102), the multiplier (103) and the support frame (104).
Dans le cas d'un système d'entraînement sans multiplicateur (103) (non représenté), le système de fixation (12) est disposé sur l'axe d'entraînement à proximité de l'entrée du générateur électrique (111) pour permettre une solidarisation entre l'ensemble aéromoteur (10) et le générateur électrique (111), cette solidarisation pouvant être ensuite démontée pour permettre l'abaissement de l'ensemble aéromoteur (10) d'une position haute de liaison de l'aérogénérateur (1) à une position basse de stockage au sol (3) via des moyens de déplacement, l'ensemble aéromoteur (10) appelé « ensemble aéromoteur (10) sans générateur électrique (111) » étant constitué, dans ce cas, des pales (100) et de leur rotor (101) formant une hélice à pales, de l'axe d'entraînement dit arbre lent, et du cadre support (104). Dans le cas d'un système d'entraînement sans multiplicateur (103) (non représenté), une variante de réalisation sans système de fixation (12) est envisageable. En effet, le générateur électrique (111) peut être désolidarisé ou solidarisé par un système de brides et de boulons de/à la nacelle (11) restant montée sur le mât support (2) pour permettre respectivement l'abaissement ou la montée de l'ensemble aéromoteur (10) appelé « ensemble aéromoteur (10) avec générateur électrique (111) » constitué, dans ce cas, des pales (100) et de leur rotor (101) formant une hélice à pales, de l'axe d'entraînement dit arbre lent, du générateur électrique (111 ) et du cadre support (104).In the case of a drive system without a multiplier (103) (not shown), the fastening system (12) is arranged on the drive shaft near the input of the electric generator (111) to enable a connection between the wind turbine assembly (10) and the electric generator (111), this fastening can then be disassembled to allow the lowering of the wind turbine assembly (10) of a high position of connection of the wind turbine (1 ) at a low position of ground storage (3) via moving means, the wind turbine assembly (10) called "wind turbine assembly (10) without electric generator (111)" being constituted, in this case, blades (100 ) and their rotor (101) forming a blade propeller, the drive shaft said slow shaft, and the support frame (104). In the case of a drive system without a multiplier (103) (not shown), an alternative embodiment without a fastening system (12) is conceivable. Indeed, the electric generator (111) can be detached or secured by a system of flanges and bolts from / to the nacelle (11) remaining mounted on the support mast (2) to respectively allow the lowering or raising of the aeromotor assembly (10) called "a wind turbine assembly (10) with an electric generator (111)" consisting, in this case, of blades (100) and their rotor (101) forming a blade propeller, of the axle of said slow shaft drive, electrical generator (111) and support frame (104).
La nacelle (11) est montée à rotation à une extrémité dite haute d'un mât support (2), dans un mode de réalisation préféré, haubané (20) de façon à ce que l'axe d'entraînement du rotor (101) de l'hélice à pales (100) soit sensiblement perpendiculaire au mât support (2). En référence à la figure 7, la nacelle (11) dans laquelle est implanté le générateur électrique (111) maintient une potence (112) positionnée au dessus du centre de gravité de l'ensemble aéromoteur (10) et à l'extrémité de laquelle est positionné un système de mouflage (113) constitué de deux moufles. Lors de la descente ou de la montée de l'ensemble aéromoteur (10), ce système de mouflage (113) guide, selon une direction parallèle au mât support (2), des câbles (4) dont une première extrémité est fixée au cadre support (104) et une deuxième extrémité fixée à un treuil (5) disposé à l'intérieur et à l'extrémité dite basse du mât support (2). Une telle disposition du système de mouflage (113) et du treuil (5) permet d'éviter d'avoir des treuils de taille importante logés dans la nacelle (11) et permet de disposer de toute la hauteur du mât support (2) pour le mouvement des câbles (4). Les moyens de déplacement de l'ensemble aéromoteur (10) sont donc constitués de la potence (112), du système de mouflage (113) et du treuil (5) qui coopèrent avec les câbles (4). Dans l'exemple représenté, les câbles (4) sont au nombre de deux.The nacelle (11) is rotatably mounted at a so-called upper end of a support mast (2), in a preferred embodiment, guyed (20) so that the drive shaft of the rotor (101) the blade propeller (100) is substantially perpendicular to the support mast (2). With reference to FIG. 7, the nacelle (11) in which the electric generator (111) is implanted maintains a bracket (112) positioned above the center of gravity of the wind turbine assembly (10) and at the end of which is positioned a hauling system (113) consisting of two mittens. During the lowering or raising of the wind turbine assembly (10), this hauling system (113) guides, in a direction parallel to the support mast (2), cables (4) whose first end is fixed to the frame support (104) and a second end attached to a winch (5) disposed inside and at the so-called lower end of the support mast (2). Such an arrangement of the hauling system (113) and the winch (5) makes it possible to avoid having large winches housed in the nacelle (11) and makes it possible to have the entire height of the support mast (2) for the movement of the cables (4). The means of movement of the wind turbine assembly (10) thus consist of the stem (112), the hauling system (113) and the winch (5) which cooperate with the cables (4). In the example shown, the cables (4) are two in number.
Lors d'une opération de descente comme illustrée aux figures 4 à 6, le treuil (5) permet ainsi le déroulement des câbles (4) après déconnexion du système de fixation (12) sur le système d'entraînement du générateur électrique (111) et désolidarisation de l'ensemble aéromoteur (10) à la nacelle (11) et de descendre progressivement l'ensemble aéromoteur (10) jusqu'à un niveau du mât support (2) situé approximativement au point de liaison des haubans (20) sur le mât support (2). Pendant cette opération de descente, le cadre support (104) de l'ensemble aéromoteur (10) est guidé par une paire de rails (21) parallèles et solidaires du mât support (2), disposés selon une direction parallèle au mât support (2), et dont la longueur des rails (21) s'étend de l'extrémité dite haute du mât support (2) jusqu'au point de liaison des haubans (20). Le déroulement des câbles (4) par le treuil (5) après déconnexion du système de fixation (12) sur le système d'entraînement du générateur électrique (111) et désolidarisation de l'ensemble aéromoteur (10) à la nacelle (11) permet ensuite à l'ensemble aéromoteur (10) d'être guidé par au moins un câble (22) de guidage qui se situent sensiblement dans le même plan que les deux haubans (20) se présentant en dessous des pales (100). Ce ou ces câble(s) (22) de guidage dont la première extrémité est fixée au mât support (2) et la deuxième extrémité ancrée au sol (3) dans l'alignement des points d'ancrage des deux haubans (20) se présentant en dessous des pales (100) sont disposés respectivement dans le prolongement des deux rails (21) pour accompagner sans discontinuité la descente de l'ensemble aéromoteur (10) jusqu'à sa position de stockage au sol (3). Dans un mode de réalisation préféré, les câbles de guidage (22) sont au nombre de deux et sensiblement parallèles et entourent le cadre support (104). Il est à noter que les rails (21) et le ou les câble(s) (22) de guidage sont solidarisés au mât support (2) selon une distance correspondant à la distance du cadre support (104) pour permettre de guider le cadre support (104) lors de la descente de l'ensemble aéromoteur (10).During a descent operation as illustrated in FIGS. 4 to 6, the winch (5) thus allows the unwinding of the cables (4) after disconnection of the fastening system (12) on the drive system of the generator electrical (111) and disconnection of the entire aeromotor (10) to the nacelle (11) and gradually descend the entire air motor (10) to a level of the support mast (2) located at the connection point of the stays (20) on the support mast (2). During this descent operation, the support frame (104) of the aeromotor assembly (10) is guided by a pair of rails (21) parallel and integral with the support mast (2), arranged in a direction parallel to the support mast (2). ), and whose length of the rails (21) extends from the so-called upper end of the support mast (2) to the connection point of the stays (20). The unwinding of the cables (4) by the winch (5) after disconnection of the fastening system (12) on the drive system of the electric generator (111) and disconnection of the wind turbine assembly (10) to the nacelle (11) then allows the entire turbine engine (10) to be guided by at least one guide cable (22) which lie substantially in the same plane as the two shrouds (20) below the blades (100). This or these cable (s) (22) guide whose first end is fixed to the support mast (2) and the second end anchored to the ground (3) in the alignment of the anchor points of the two shrouds (20) is presenting below the blades (100) are respectively disposed in the extension of the two rails (21) to continuously accompany the descent of the entire wind turbine (10) to its ground storage position (3). In a preferred embodiment, the guide cables (22) are two in number and substantially parallel and surround the support frame (104). It should be noted that the rails (21) and the guide cable (s) (22) are secured to the support mast (2) at a distance corresponding to the distance from the support frame (104) to allow the frame to be guided. support (104) during the descent of the wind turbine assembly (10).
L'extrémité dite basse du mât support (2) est ancrée au sol (3) et le mât support (2) est maintenu verticalement par une pluralité de haubans (20) ancrés au sol (3) par une première extrémité et reliés au mât support (2) par une deuxième extrémité. Dans l'exemple représenté, le mât support (2) est maintenu verticalement par quatre haubans (20) ancrés au sol (3) symétriquement par rapport au mât support (2) et reliés au mât support (2) au point de liaison par une deuxième extrémité. Dans l'exemple représenté, la deuxième extrémité des haubans (20) est fixée à une hauteur d'environ 2/3 de la hauteur du mât support (2). Il est à noter que le mât support (2) est érigé par un système de levage connu, soit par le procédé du mât haubané articulé ou soit au moyen d'un dispositif comprenant une grue spéciale qui « rampe » le long du mât support (2) de façon à associer les différents éléments constitutifs du mât support (2) les uns au dessus des autres.The so-called lower end of the support mast (2) is anchored to the ground (3) and the support mast (2) is held vertically by a plurality of stays (20) anchored to the ground (3) at one end and connected to the mast. support (2) by a second end. In the example shown, the support mast (2) is held vertically by four stays (20) anchored to the ground (3) symmetrically with respect to the support mast (2) and connected to the support mast (2) at the connection point by a second end. In the example shown, the second end of the stays (20) is fixed at a height of about 2/3 of the height of the support mast (2). It should be noted that the support mast (2) is erected by a known lifting system, either by the method of the hinged mast hinged or by means of a device comprising a special crane that "ramps" along the support mast ( 2) so as to associate the different constituent elements of the support mast (2) one above the other.
En référence à la figure 2, la descente de l'ensemble aéromoteur (10) est également contrôlée par un système de contrôle de la position des pales (100) composé de câbles (6) de faible section maintenus en tension par un ensemble de poulies de renvoi et de treuils fixés au sol (3) et disposés au niveau des ancrages des haubans (20) se présentant en dessous des pales (100) ou par un ensemble de poulies de renvoi et de contrepoids se déplaçant à l'intérieur du mât support (2) de l'aérogénérateur (1), l'autre extrémité des câbles (6) de faible section étant fixée au niveau du rotor (101). Les câbles (6) de faible section sont insérés respectivement dans des tubes (7) en polyéthylène ou en autre matériau situés dans chaque pale (100) sur une partie de la longueur de la pale (100) de façon à ce que chaque câble (6) de faible section soit poussé depuis la partie accessible du rotor (101) dans les tubes (7) pour déboucher à proximité de l'extrémité de la pale (100). Dans l'exemple représenté, les câbles (6) de faible section sont au nombre de deux et débouchent à une distance d'environ 20 mètres du rotor (101) des pales (100), chaque pale (100) ayant une longueur d'environ 30 mètres. La disposition de ces câbles (6) de faible section maintenus en tension par les treuils ou des contrepoids respectifs permet de contrôler les effets du vent sur l'ensemble aéromoteur (10) et de stabiliser l'ensemble aéromoteur (10) lors de son déplacement, dans l'exemple représenté lors de sa descente. Il est à noter qu'il peut y avoir 2 ou 4 câbles (6) de faible section commandés respectivement par 1 , 2 ou 4 treuils fixés au sol (3) ou par 1 ou 2 contrepoids se déplaçant à l'intérieur du mât support (2). Par ailleurs, le nombre de câbles de guidage (22) est fonction du nombre de câbles (6) de faible section à l'extrémité des pales (2).With reference to FIG. 2, the descent of the wind turbine assembly (10) is also controlled by a blade position control system (100) consisting of cables (6) of small section held in tension by a set of pulleys. and ground-mounted winches (3) disposed at the anchorages of the stays (20) below the blades (100) or by a set of idlers and counterweights moving within the mast support (2) of the aerogenerator (1), the other end of the cables (6) of small section being fixed at the rotor (101). The cables (6) of small section are inserted respectively into tubes (7) of polyethylene or other material located in each blade (100) over a portion of the length of the blade (100) so that each cable ( 6) of small section is pushed from the accessible portion of the rotor (101) in the tubes (7) to open near the end of the blade (100). In the example shown, the cables (6) of small section are two in number and open at a distance of about 20 meters from the rotor (101) of the blades (100), each blade (100) having a length of about 30 meters. The arrangement of these cables (6) of small section held in tension by the winches or the respective counterweight can control the effects of wind on the entire wind turbine (10) and stabilize the entire wind turbine (10) during its displacement , in the example shown during its descent. It should be noted that there may be 2 or 4 cables (6) of small section controlled respectively by 1, 2 or 4 winches fixed to the ground (3) or by 1 or 2 counterweight moving inside the support mast (2). Moreover, number of guide cables (22) is a function of the number of cables (6) of small section at the end of the blades (2).
En référence à la figure 3, la première étape du procédé de déplacement lors d'une opération de descente de l'ensemble aéromoteur (10) consiste à mettre à l'arrêt l'aérogénérateur (1) dès réception de l'alerte anticyclonique ou lorsqu'une opération de maintenance doit être effectuée. Pour cela, le système d'entraînement du générateur électrique (111) de l'ensemble aéromoteur (10) est déconnecté. Cette déconnexion s'effectue par un opérateur habilité se situant dans la nacelle (11) et consiste à déboulonner le système de fixation (12) constitué des brides et des boulons, et disposé, dans le cas d'un système d'entraînement avec multiplicateur (103), à proximité de la sortie du multiplicateur (103) et, dans le cas d'un système d'entraînement sans multiplicateur (103) et d'un ensemble aéromoteur (10) sans générateur électrique (111), à proximité de l'entrée du générateur électrique (111).With reference to FIG. 3, the first step of the displacement process during a lowering operation of the wind turbine assembly (10) consists in stopping the wind turbine generator (1) upon receipt of the anticyclonic alert or when a maintenance operation is to be performed. For this, the drive system of the electric generator (111) of the wind turbine assembly (10) is disconnected. This disconnection is carried out by an authorized operator located in the nacelle (11) and consists of unbolting the fastening system (12) consisting of flanges and bolts, and arranged, in the case of a drive system with multiplier (103), in the vicinity of the output of the multiplier (103) and, in the case of a drive system without multiplier (103) and a wind turbine assembly (10) without an electric generator (111), close to the input of the electric generator (111).
Cette étape de connexion et de déconnexion n'étant pas à effectuer pour un système d'entraînement sans multiplicateur (103) et un ensemble aéromoteur (10) avec générateur électrique (111).This connection and disconnection step not being performed for a drive system without a multiplier (103) and a wind turbine assembly (10) with an electric generator (111).
La seconde étape du procédé de déplacement lors d'une opération de descente de l'ensemble aéromoteur (10) consiste à positionner les pales (100) de façon horizontale pour offrir la moindre résistance au vent et selon un axe perpendiculaire au mât support (2) pour stabiliser les pales (100) pendant la descente de l'ensemble aéromoteur (10), les pales (100) restant perpendiculaires au mât support (2) pendant toute la durée de la descente de l'ensemble aéromoteur (10). Ce positionnement horizontal des pales a comme avantage de faciliter leur positionnement sur la surface du sol, lorsque les pales arrivent dans la partie basse du mât. Ce maintien horizontal permet également de prévenir toute rotation des pales de l'éolienne qui pourrait gêner la descente de l'aéromoteur (10), entraîner un accident ou un dommage du dispositif lors du déplacement.The second step of the displacement method during a lowering operation of the wind turbine assembly (10) consists of positioning the blades (100) horizontally to offer the least wind resistance and along an axis perpendicular to the support mast (2). ) to stabilize the blades (100) during the descent of the wind turbine assembly (10), the blades (100) remaining perpendicular to the support mast (2) throughout the duration of the descent of the wind turbine assembly (10). This horizontal positioning of the blades has the advantage of facilitating their positioning on the ground surface, when the blades arrive in the lower part of the mast. This horizontal holding also prevents rotation of the blades of the wind turbine which could hinder the descent of the wind turbine (10), resulting in an accident or damage to the device during movement.
Pour cela, un opérateur habilité se situant dans la nacelle (11) insère respectivement chaque câble (6) de faible section dans le tube (7) de chaque pale (100) depuis la partie accessible du rotor (101) de façon à ce que la première extrémité des câbles (6) de faible section soit fixée au rotor (101) et la deuxième extrémité des câbles (6) de faible section soit fixée respectivement aux treuils se situant au sol (3) au niveau des ancrages des haubans (20) et se présentant en dessous des pales (100) ou aux contrepoids se déplaçant à l'intérieur du mât support (2). Les câbles (6) de faible section étant tendus au moyen de ces treuils ou contrepoids afin de contrôler les effets du vent sur l'ensemble aéromoteur (10) et de stabiliser l'ensemble aéromoteur (10) lors de son déplacement.For this, an authorized operator located in the nacelle (11) inserts respectively each cable (6) of small section into the tube (7) of each blade (100) from the accessible portion of the rotor (101) so that the first end of the cables (6) of small section is fixed to the rotor (101) and the second end of the cables (6) of small section is fixed respectively winches lying on the ground (3) at the anchors of the stays (20) and below the blades (100) or the counterweight moving within the support mast (2). The cables (6) of small section being tensioned by means of these winches or counterweights in order to control the effects of the wind on the wind turbine assembly (10) and to stabilize the wind turbine assembly (10) during its movement.
La troisième étape du procédé de déplacement lors d'une opération de descente consiste à désolidariser l'ensemble aéromoteur (10) à la nacelle (11) qui reste montée sur le mât support (2). Cette étape nécessite des outils de desserrage adaptés puisque l'ensemble aéromoteur (10) est fixé par un système de fixation de type vis -boulon à la nacelle (11).The third step of the displacement process during a descent operation consists in separating the entire turbine engine (10) from the nacelle (11) which remains mounted on the support mast (2). This step requires appropriate loosening tools since the entire turbine engine (10) is fixed by a bolt-type fastening system to the nacelle (11).
La quatrième étape du procédé de déplacement lors d'une opération de descente consiste à abaisser l'ensemble aéromoteur (10) de sa position érigée jusqu'à la position basse de stockage au sol (3) et se décompose en deux étapes: en référence à la figure 4, une descente de l'ensemble aéromoteur (10) de la position érigée jusqu'au niveau du point de liaison des haubans (20) sur le mât support (2) via les moyens de déplacement qui sont constitués de la potence (112), du treuil (5) et du système de mouflage (113) coopérant avec les deux câbles (4), le cadre support (104) étant guidé par les deux rails (21) se situant sur le mât support (2) ; puis, en référence à la figure 5, une descente de l'ensemble aéromoteur (10) nécessitant les moyens de déplacement décrits précédemment et le ou les câble(s) (22) de guidage disposés dans le prolongement des rails (21) pour éviter une discontinuité dans la descente de l'ensemble aéromoteur (10). Le ou les câble(s) (22) encadrent le cadre support (104) de l'ensemble aéromoteur (10) pour le guider, la première extrémité du ou des câble(s) (22) étant fixée sur le mât support (2) et la deuxième extrémité ancrée au solThe fourth step of the method of moving during a descent operation consists in lowering the wind turbine assembly (10) from its erected position to the low position of ground storage (3) and is broken down into two stages: with reference in FIG. 4, a descent of the wind turbine assembly (10) from the erected position to the level of the connection point of the stays (20) on the support mast (2) via the displacement means which consist of the stem (112), the winch (5) and the hauling system (113) cooperating with the two cables (4), the support frame (104) being guided by the two rails (21) located on the support mast (2) ; then, with reference to FIG. 5, a descent of the wind turbine assembly (10) requiring the displacement means described above and the at least one guide cable (s) (22) arranged in the extension of the rails (21) to avoid a discontinuity in the descent of the wind turbine assembly (10). The cable (s) (22) surround the support frame (104) of the wind turbine assembly (10) to guide it, the first end of the cable (s) (22) being attached to the support mast (2) and the second end anchored to the ground
(3) dans l'alignement des points d'ancrage des haubans (20) et se présentant en dessous des pales (100). De cette façon, l'ensemble aéromoteur (10) descend jusqu'à au moins trois supports (30, 31 ,(3) in the alignment of the anchor points of the stays (20) and being below the blades (100). In this way, the aeromotor assembly (10) descends to at least three supports (30, 31,
32) ancrés au sol (3) dans l'alignement des points d'ancrage des haubans (20), des points d'ancrage du ou des câble(s) (22) et des treuils ou contrepoids du système de contrôle de la position des pales (100). Pour ce faire, la taille et le positionnement des trois supports (30, 31 , 32) sont étudiés de façon à ce que le support central (30) reçoive le cadre support (104) de l'ensemble aéromoteur (10), le premier support (31) reçoive la première pale32) anchored to the ground (3) in line with the anchor points of the stays (20), the anchorage points of the cable (s) (22) and the winches or counterweights of the position control system blades (100). To do this, the size and positioning of the three supports (30, 31, 32) are studied so that the central support (30) receives the support frame (104) of the wind turbine assembly (10), the first support (31) receives the first blade
(100) et le deuxième support (32) reçoive la seconde pale (100).(100) and the second support (32) receives the second blade (100).
Enfin, en référence à la figure 6, la cinquième étape consiste à maintenir les deux pales (100) sur leurs supports (31 , 32) respectifs au moyen de brides (310, 320) : la première bride (310) permettant de maintenir la première pale (100) sur le premier support (31) et la seconde bride (320) permettant de maintenir la seconde pale (100) sur le second support (32). De cette façon, l'ensemble aéromoteur (10) est mis en sécurité anticyclonique et/ou des opérations de maintenance peuvent être réalisées.Finally, with reference to FIG. 6, the fifth step consists in keeping the two blades (100) on their respective supports (31, 32) by means of flanges (310, 320): the first flange (310) makes it possible to maintain the first blade (100) on the first support (31) and the second flange (320) for maintaining the second blade (100) on the second support (32). In this way, the air motor assembly (10) is set to high pressure and / or maintenance operations can be performed.
Il est à noter que le mât support (2), les haubans (20), les trois supports (30, 31 , 32) et le ou les câble(s) de guidage (22) sont ancrés au sol (3) par l'intermédiaire d'un système d'ancrage. Le système d'ancrage est constitué d'une semelle de béton d'épaisseur faible ancrée par des tiges métalliques scellées dans des forages réalisés dans le sol (3).It should be noted that the support mast (2), the shrouds (20), the three supports (30, 31, 32) and the guide cable (s) (22) are anchored to the ground (3) by the intermediate of an anchoring system. The anchoring system consists of a low-thickness concrete base anchored by metal rods sealed in boreholes made in the ground (3).
Le procédé de déplacement de l'ensemble aéromoteur (10) permet également d'élever l'ensemble aéromoteur (10) d'une position au sol (3) jusqu'à une position érigée. Par exemple, la première installation de l'ensemble aéromoteur (10) en vue de son assemblage avec la nacelle (11) est réalisée sans utilisation d'un engin de levage lourd et volumineux, comme notamment des grues de grande capacité. En effet, les éléments constitutifs de l'ensemble aéromoteur (10), en fonction des différents modes de réalisation, c'est-à-dire dans le cas d'un système d'entraînement avec ou sans multiplicateur (103), sont assemblés au sol (3). Le treuil (5) et le système de mouflage (113) disposé à l'extrémité de la potence (112) permettent ainsi l'enroulement des câbles (4) et d'élever progressivement l'ensemble aéromoteur (10) jusqu'à un niveau du mât support (2) situé approximativement au point de liaison des haubans (20) sur le mât support (2). Pendant cette opération de montée ou d'élévation, le cadre support (104) de l'ensemble aéromoteur (10) est guidé par le ou les câble(s) (22) de guidage pour permettre ensuite à l'ensemble aéromoteur (10) d'être guidé par les deux rails (21) sans discontinuité jusqu'à la nacelle (11) montée en rotation sur le mât support (2). Les pales (100) restent perpendiculaires au mât support (2) pendant toute la durée de l'opération de montée de l'ensemble aéromoteur (10) grâce à la tension appliquée sur les câbles (6) de faible section au moyen des treuils ou contrepoids du système de contrôle de la position des pales (100). Suivant les différents modes de réalisation décrits précédemment, l'ensemble aéromoteur (10) est connecté au système d'entraînement du générateur électrique (111) au moyen du système de fixation (12) constitué des brides et des boulons ou cette étape n'est pas réalisée. Et l'ensemble aéromoteur (10) est solidarisé à la nacelle (11) par un système de fixation de type vis-boulon. L'aérogénérateur (1) peut ainsi être installé n'importe où dans le monde après que ces éléments constitutifs aient été transportés sur des camions de taille normale, et surtout le montage ou l'élévation se fait sans besoin de grues de capacité importante qui n'existent pas nécessairement sur le marché des pays à faible logistique et infrastructure et qui pourtant doivent économiser le pétrole qui leur sert à produire de l'électricité.The method of moving the wind turbine assembly (10) also raises the wind turbine assembly (10) from a ground position (3) to an erected position. For example, the first installation of the wind turbine assembly (10) for assembly with the nacelle (11) is performed without the use of a heavy and bulky hoist, such as including large capacity cranes. Indeed, the constituent elements of the wind turbine assembly (10), depending on the different embodiments, that is to say in the case of a drive system with or without a multiplier (103), are assembled on the ground (3). The winch (5) and the hauling system (113) disposed at the end of the stem (112) thus allow the winding of the cables (4) and progressively raise the wind turbine assembly (10) to a level of the support mast (2) located approximately at the point of connection of the stays (20) on the support mast (2). During this raising or raising operation, the support frame (104) of the aero-motor assembly (10) is guided by the guide wire (s) (22) to then enable the wind turbine assembly (10). to be guided by the two rails (21) without discontinuity to the nacelle (11) rotatably mounted on the support mast (2). The blades (100) remain perpendicular to the support mast (2) during the whole duration of the raising operation of the wind turbine assembly (10) thanks to the tension applied to the cables (6) of small section by means of the winches or counterweight of the blade position control system (100). According to the different embodiments described above, the wind turbine assembly (10) is connected to the drive system of the electric generator (111) by means of the fastening system (12) consisting of flanges and bolts or this step is not realized. And the wind turbine assembly (10) is secured to the nacelle (11) by a screw-bolt type fastening system. The aerogenerator (1) can be installed anywhere in the world after these components have been transported on trucks of normal size, and especially the assembly or elevation is done without the need for large capacity cranes that do not necessarily exist in the market of countries with low logistics and infrastructure and yet they must save the oil that is used to produce electricity.
Une variante à ce procédé de déplacement de l'ensemble aéromoteur (10) précédemment décrit est également proposée. En effet, le mât support (2) peut être maintenu verticalement sans haubans (20) et être encastré dans des fondations profondes dans le sol (3). Dans cette variante, il est n'est donc plus nécessaire de disposer du ou des câble(s) (22) de guidage. L'étape de montée ou de descente de l'ensemble aéromoteur (10) s'effectue le long de rails (21) disposés parallèlement à l'axe de symétrie du mât support (2) et de longueur correspondant à celle du mât support (2), en utilisant les moyens de déplacement précédemment décrits.An alternative to this method of displacement of the aero-motor assembly (10) previously described is also proposed. Indeed, the support mast (2) can be maintained vertically without shrouds (20) and be embedded in deep foundations in the ground (3). In this variant, it is therefore no longer necessary to have the cable (s) (22) guide. The step of raising or lowering the wind turbine assembly (10) takes place along rails (21) arranged parallel to the axis of symmetry of the mast. support (2) and of length corresponding to that of the support mast (2), using the previously described displacement means.
Un des avantages de l'invention est que le procédé de déplacement de l'ensemble aéromoteur (10) d'un aérogénérateur (1) selon l'invention permet la mise en sécurité anticyclonique de cet ensemble aéromoteur (10) évitant ainsi tous risques d'accidents éoliens et d'endommagements de l'installation éolienne et/ou la réalisation d'opérations de maintenance.One of the advantages of the invention is that the method of moving the aeromotor assembly (10) of an aerogenerator (1) according to the invention allows the anticyclonic safety of this aero-motor assembly (10) thus avoiding any risk of wind accidents and damage to the wind turbine system and / or the performance of maintenance operations.
Il doit être évident pour les personnes versées dans l'art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiqué. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes, et l'invention ne doit pas être limitée aux détails donnés ci-dessus. It should be obvious to those skilled in the art that the present invention allows embodiments in many other specific forms without departing from the scope of the invention as claimed. Therefore, the present embodiments should be considered by way of illustration, but may be modified within the scope defined by the scope of the appended claims, and the invention should not be limited to the details given above.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de déplacement de l'ensemble aéromoteur (10), entre une position érigée et une position basse de stockage au sol (3), d'un aérogénérateur (1) de type à pales (100) solidaires à rotation d'un système d'entraînement d'un générateur électrique (111) implanté dans une nacelle (11), montée à rotation à une extrémité dite haute d'un mât support (2) de façon à ce que l'axe d'entraînement d'un rotor (101) de l'hélice à pales (100) soit sensiblement perpendiculaire au mât support (2) et l'extrémité dite basse du mât support (2) ancrée au sol (3), caractérisé en ce qu'il comprend :A method of moving the wind turbine assembly (10), between an erected position and a low ground storage position (3), of a wind turbine (1) of the blade type (100) integral with rotation of a driving system of an electric generator (111) implanted in a nacelle (11), rotatably mounted at a so-called upper end of a support mast (2) so that the drive shaft of a rotor (101) of the blade propeller (100) is substantially perpendicular to the support mast (2) and the so-called lower end of the support mast (2) anchored to the ground (3), characterized in that it comprises:
- une étape de connexion ou de déconnexion de l'ensemble aéromoteur (10) du système d'entraînement du générateur électrique (111) via un système de fixation (12) ;- A step of connection or disconnection of the wind turbine assembly (10) of the drive system of the electric generator (111) via a fastening system (12);
- une étape de maintien, pendant l'opération de descente ou d'élévation, des pales (100) de façon horizontale et selon un axe perpendiculaire au mât support (2) pour notamment stabiliser les pales (100) en offrant la moindre résistance au vent pendant la descente ou l'élévation de l'ensemble aéromoteur (10) au moyen d'un système de contrôle, les pales (100) restant perpendiculaires au mât support (2) pendant toute la durée de la descente ou de l'élévation de l'ensemble aéromoteur (10) ;a step of maintaining, during the descent or elevation operation, the blades (100) horizontally and along an axis perpendicular to the support mast (2), in particular to stabilize the blades (100) by offering the least resistance to wind during descent or elevation of the wind turbine assembly (10) by means of a control system, the blades (100) remaining perpendicular to the support mast (2) during the entire duration of the descent or elevation the wind turbine assembly (10);
- une étape de désolidarisation ou de solidarisation de l'ensemble aéromoteur (10) à la nacelle (11) qui reste montée sur le mât support (2) ;a step of separating or securing the entire turbine engine (10) to the nacelle (11) which remains mounted on the support mast (2);
- une étape de descente ou de montée de l'ensemble aéromoteur (10) entre la position basse de stockage au sol (3) et la position érigée ; les étapes étant réalisées selon un ordre correspondant pour l'opération de descente de l'ensemble aéromoteur (10) à la déconnexion, puis le maintien des pales (100), la désolidarisation et enfin, la descente, et pour l'opération de montée à la montée, le maintien des pales (100), la solidarisation, et enfin la connexion ; et l'étape de connexion ou de déconnexion du système d'entraînement du générateur électrique (111) n'étant pas à effectuer dans le cas où le système d'entraînement est un axe d'entraînement reliant directement le rotor (101) de l'hélice à pales (100) au générateur électrique (111) et où l'ensemble aéromoteur (10) comprend le générateur électrique (111).a step of lowering or raising the wind turbine assembly (10) between the low ground storage position (3) and the erected position; the steps being carried out according to a corresponding order for the operation of descent of the wind turbine assembly (10) at the disconnection, then the maintenance of the blades (100), the separation and finally, the descent, and for the operation climbing to the climb, the maintenance of the blades (100), the joining, and finally the connection; and the step of connecting or disconnecting the drive system of the electric generator (111) not being performed in the case where the drive system is a drive shaft directly connecting the rotor (101) of the blade propeller (100) to the electric generator (111) and wherein the wind turbine assembly (10) comprises the electric generator (111).
2. Procédé de déplacement selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le mât support (2) peut être maintenu verticalement par une pluralité de haubans (20) ancrés au sol (3) par une première extrémité et reliés au mât support (2) par une deuxième extrémité.2. Method of displacement according to claim 1, characterized in that the support mast (2) can be held vertically by a plurality of stays (20) anchored to the ground (3) by a first end and connected to the support mast (2) by a second end.
3. Procédé de déplacement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que dans le cas d'un mât support haubané, l'étape de descente ou de montée de l'ensemble aéromoteur (10) comprend :3. Method of displacement according to claim 1 or 2, characterized in that in the case of a guyed support mast, the step of lowering or raising of the wind turbine assembly (10) comprises:
- une étape de descente ou de montée de l'ensemble aéromoteur (10) nécessitant l'utilisation de moyens de déplacement et de rails (21) entre la position érigée et un point de liaison des haubans (20) sur le mât support (2);a step of lowering or raising the wind turbine assembly (10) requiring the use of displacement means and rails (21) between the erected position and a connection point of the stays (20) on the support mast (2); );
- puis, une étape de descente ou de montée de l'ensemble aéromoteur (10) entre au moins trois supports (30, 31 , 32) ancrés au sol (3), et le point de liaison des haubans (20) sur le mât support (2), cette seconde étape de descente ou de montée nécessitant l'utilisation de câbles (22) de guidage et des moyens de déplacement.- Then, a step of descent or rise of the entire air motor (10) between at least three supports (30, 31, 32) anchored to the ground (3), and the connection point of the stays (20) on the mast support (2), this second descent or climb step requiring the use of guide cables (22) and moving means.
4. Procédé de déplacement selon la revendication 1 , caractérisé en ce que dans le cas d'un mât support (2) sans haubans, l'étape de montée ou de descente de l'ensemble aéromoteur (10) s'effectue le long de rails (21) disposés parallèlement à l'axe de symétrie du mât support (2) et de longueur correspondant à celle du mât support (2), en utilisant les moyens de déplacement. 4. A method of displacement according to claim 1, characterized in that in the case of a support mast (2) without stays, the step of raising or lowering the entire wind turbine (10) is carried along rails (21) arranged parallel to the axis of symmetry of the support mast (2) and of length corresponding to that of the support mast (2), using the displacement means.
5. Procédé de déplacement selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la descente de l'ensemble aéromoteur (10) comprend une étape de fixation des pales (100) sur les deux supports (31 , 32) respectifs au moyen de brides (310, 320) respectives.5. Method of displacement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the descent of the entire wind turbine (10) comprises a step of fixing the blades (100) on the two supports (31, 32) respectively by means of respective flanges (310, 320).
6. Procédé de déplacement selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'étape de connexion et déconnexion du système d'entraînement du générateur électrique (111) consiste à connecter ou déconnecter le système de fixation (12) se situant à proximité de la sortie du multiplicateur (103), dans le cas d'un système d'entraînement avec un multiplicateur (103), et à connecter ou déconnecter le système de fixation (12) se situant à proximité de l'entrée du générateur électrique (111), dans le cas d'un système d'entraînement sans multiplicateur (103) et d'un ensemble aéromoteur (10) sans générateur électrique (111).6. A method of displacement according to claim 1, characterized in that the step of connecting and disconnecting the drive system of the electric generator (111) comprises connecting or disconnecting the fastening system (12) located in the vicinity of the output of the multiplier (103), in the case of a drive system with a multiplier (103), and to connect or disconnect the fastening system (12) located near the input of the electric generator (111) , in the case of a drive system without a multiplier (103) and a power unit (10) without an electric generator (111).
7. Aérogénérateur (1) permettant la mise en œuvre du procédé de déplacement de l'ensemble aéromoteur (10) selon une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble aéromoteur (10) constitué d'une hélice à pales (100) montée à rotation dans un cadre support (104), d'un système d'entraînement qui relie le rotor (101) de l'hélice à pales (100) à un générateur électrique (111) implanté dans une nacelle (11) montée à rotation à une extrémité d'un mât support (2), le système d'entraînement du générateur électrique (111) étant adapté pour être désolidarisable ou solidarisable de l'ensemble aéromoteur (10) via un système de fixation (12), des moyens de déplacement de l'ensemble aéromoteur (10) détaché de la nacelle (11) qui est maintenue positionnée à l'extrémité du mât de support, un système de contrôle de la position des pales (100), et un système de guidage coopérant pour amener l'ensemble aéromoteur (10) de la position haute de liaison de l'aérogénérateur (1) à une position basse de stockage au sol (3).7. Aerogenerator (1) for implementing the method of moving the wind turbine assembly (10) according to one of claims 1 to 6 characterized in that it comprises a wind turbine assembly (10) consisting of a blade propeller (100) rotatably mounted in a support frame (104), a drive system which connects the rotor (101) of the blade propeller (100) to an electric generator (111) implanted in a nacelle (11). ) rotatably mounted at one end of a support mast (2), the drive system of the electric generator (111) being adapted to be detachable or securable from the wind turbine assembly (10) via a fastening system (12) , means for moving the wind turbine assembly (10) detached from the nacelle (11) which is maintained positioned at the end of the support mast, a system for controlling the position of the blades (100), and a control system. cooperating guide to bring the wind turbine assembly (10) of the p high wind turbine linkage (1) at a low ground storage position (3).
8. Aérogénérateur (1) selon la revendication 7 caractérisé en ce que les moyens de déplacement sont constitués d'une potence (112) fixée à la nacelle (11) et positionnée au dessus du centre de gravité de l'ensemble aéromoteur (10), d'un système de mouflage (113) fixé à l'extrémité de la potence (112), et d'un treuil (5) disposé à l'intérieur et à l'extrémité basse du mât support (2), le treuil (5) et le système de mouflage (113) coopérant avec des câbles (4) dont une première extrémité est fixée sur le cadre support (104) et une deuxième extrémité au treuil (5) pour amener l'ensemble aéromoteur (10) de la position haute de liaison de l'aérogénérateur (1) à une position basse de stockage au sol (3).8. Aerogenerator (1) according to claim 7 characterized in that the displacement means consist of a bracket (112) fixed to the nacelle (11) and positioned above the center of gravity of the assembly aeromotor (10), a hauling system (113) fixed to the end of the bracket (112), and a winch (5) disposed inside and at the lower end of the support mast (2). ), the winch (5) and the hauling system (113) cooperating with cables (4) whose one end is fixed to the support frame (104) and a second end to the winch (5) to bring the aeromotor assembly (10) from the upper linkage position of the aerogenerator (1) to a low ground storage position (3).
9. Aérogénérateur (1) selon la revendication 7 ou 8 caractérisé en ce que l'aérogénérateur (1) comporte une paire de rails (21) parallèles disposés de l'extrémité dite haute jusqu'à un niveau du point de liaison des haubans (20) sur le mât support (2) haubané (20) et jusqu'au sol (3) pour un mât support (2) sans haubans, au moins un câble (22) de guidage tendu et disposé dans le prolongement des rails (21) pour un mât support (2) haubané (20), les rails (21) et le ou les câble(s) (22) de guidage étant solidarisé(s) au mât support (2) selon une distance correspondant à la distance du cadre support (104) pour permettre de guider le cadre support (104) lors du déplacement de l'ensemble aéromoteur (10), la première extrémité du ou des câble(s) (22) étant fixée au mât support (2) haubané (20) et la deuxième extrémité ancrée au sol (3) dans l'alignement des points d'ancrage des deux haubans (20) se présentant en dessous des pales (100).Aerogenerator (1) according to claim 7 or 8, characterized in that the aerogenerator (1) comprises a pair of parallel rails (21) arranged from the so-called high end to a level of the connection point of the stays ( 20) on the support mast (2) stayed (20) and down to the ground (3) for a support mast (2) without shrouds, at least one guide cable (22) stretched and arranged in the extension of the rails (21). ) for a guyed support mast (2), the rails (21) and the guide wire (s) (22) being secured to the support mast (2) at a distance corresponding to the distance of the support mast (2). support frame (104) for guiding the support frame (104) during the movement of the aeromotor assembly (10), the first end of the cable (s) (22) being fixed to the guyed support pole (2) ( 20) and the second end anchored to the ground (3) in alignment with the anchoring points of the two stays (20) below the blades (100).
10. Aérogénérateur (1) selon une des revendications 7 à 9 caractérisé en ce que le système de contrôle des pales (100) comporte des câbles (6) de faible section maintenus en tension par un ensemble de poulies de renvoi et de treuils fixés au sol (3), ou par un ensemble de poulies de renvoi et de contrepoids se déplaçant à l'intérieur du mât (2) support de l'aérogénérateur (1), l'autre extrémité des câbles (6) étant fixée au niveau du rotor (101), les câbles (6) étant insérés dans un tube (7) situé dans chaque pale (100) sur une partie de la longueur de la pale (100) de façon à ce que les câbles (6) de faible section soient poussés depuis la partie accessible du rotor (101) dans un tube (7) pour déboucher à proximité de l'extrémité de la pale (100) afin de contrôler les effets du vent sur l'ensemble aéromoteur (10) et de stabiliser l'ensemble aéromoteur (10) lors de son déplacement.10. Aerogenerator (1) according to one of claims 7 to 9 characterized in that the blade control system (100) comprises cables (6) of small section held in tension by a set of return pulleys and winches fixed to the ground (3), or by a set of return pulleys and counterweight moving inside the mast (2) support of the wind turbine (1), the other end of the cables (6) being fixed at the level of rotor (101), the cables (6) being inserted into a tube (7) in each blade (100) over a portion of the length of the blade (100) so that the cables (6) of small section are pushed from the accessible portion of the rotor (101) into a tube (7) to open near the end of the blade (100) in order to controlling the effects of the wind on the wind turbine assembly (10) and stabilizing the wind turbine assembly (10) during its movement.
11. Aérogénérateur (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que le système d'entraînement du générateur électrique (111) comprend un axe d'entraînement (102) de type arbre lent qui relie le rotor (101) de l'hélice à pales (100) soit à un multiplicateur (103) relié au générateur électrique (111) par un arbre rapide (110) soit directement au générateur électrique (111).11. A turbogenerator (1) according to claim 7, characterized in that the drive system of the electric generator (111) comprises a drive shaft (102) of slow shaft type which connects the rotor (101) of the propeller blade (100) is a multiplier (103) connected to the electric generator (111) by a fast shaft (110) or directly to the electric generator (111).
12. Aérogénérateur (1) selon une des revendications 7 à 11 , caractérisé en ce que le système de fixation (12) comportant des brides et des boulons est disposé sur l'arbre rapide (110) à proximité de la sortie du multiplicateur (103), dans le cas d'un système d'entraînement avec multiplicateur (103), et sur l'axe d'entraînement (102) à proximité de l'entrée du générateur électrique (111), dans le cas d'un système d'entraînement sans multiplicateur (103) et d'un ensemble aéromoteur (10) sans générateur électrique (111).Wind turbine (1) according to one of claims 7 to 11, characterized in that the fastening system (12) having flanges and bolts is arranged on the fast shaft (110) near the output of the multiplier (103). ), in the case of a drive system with multiplier (103), and on the drive shaft (102) near the input of the electric generator (111), in the case of a drive system with drive without multiplier (103) and a power unit (10) without an electric generator (111).
13. Aérogénérateur (1) selon une des revendications 1 à 11 , caractérisé en ce que le système d'entraînement ne comporte pas de système de fixation (12), dans le cas d'un système d'entraînement sans multiplicateur (103) et d'un ensemble aéromoteur (10) avec générateur électrique (111).Wind turbine (1) according to one of claims 1 to 11, characterized in that the drive system does not have a fastening system (12), in the case of a drive system without a multiplier (103) and a wind turbine assembly (10) with an electric generator (111).
14. Système permettant la mise en œuvre du procédé de déplacement lors d'une opération de descente selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend l'aérogénérateur (1) et dans un axe parallèle ou coaxial aux ancrages des haubans (20) et /ou se présentant en dessous des pales (100) au moins trois supports (30, 31 , 32) dont la taille et le positionnement des supports (30, 31, 32) sont étudiés pour que le support central (30) reçoive le cadre support (101), chacun des deux autres supports (31 , 32) permettant de recevoir une pale (100).14. System for implementing the method of displacement during a descent operation according to one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises the wind turbine (1) and in an axis parallel or coaxial with the anchors of shrouds (20) and / or below the blades (100) at least three supports (30, 31, 32) whose size and the positioning of the supports (30, 31, 32) are studied so that the central support ( 30) receives the support frame (101), each of the two other supports (31, 32) for receiving a blade (100).
15. Système selon la revendication 14, caractérisé en ce que chaque support (31 , 32) comporte une bride (310, 320) pour maintenir les pales (100) sur leurs supports (31 , 32) respectifs. 15. System according to claim 14, characterized in that each support (31, 32) comprises a flange (310, 320) for holding the blades (100) on their respective supports (31, 32).
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