El sistema de orientación y angulación de un aerogenerador presenta dos importantes funciones, una es lograr el máximo aprovechamiento de la fuerza del viento realizando la correcta orientación del rotor, y la otra es
protección de la estructura del aerogenerador ante velocidades de viento excesivas que pudieran ocasionar daños sobre ella.
En la mayoría de los aerogeneradores actuales el sistema de orientación y angulación dispone de equipos anemométricos y veletas instalados sobre el techo de la góndola, encargándose de tomar medida de la velocidad y dirección del viento, respectivamente. Los datos obtenidos
envían al equipo de control, el cual a través del algoritmo de control correspondiente procesa los datos y
servomotor que se encarga de hacer girar los engranajes que actúan sobre la corona dentada del rodamiento de acoplamiento de la góndola con la torre. Este
alta tensión de 66kV, 132kV o 220kV requeridos
red eléctrica para el manejo de la energía, precisando ser un nivel más elevado de tensión cuanto mayor sea la potencia de energía con que se trabaje para así minimizar las pérdidas en el cableado.
Este transformador de baja tensión a media tensión suele presentar configuración de conexión triángulo-estrella con índice horario Dyn 11 manejando unos valores de potencia que vienen dados por la potencia nominal del generador y por el factor de potencia, trabajando normalmente con potencias comprendidas entre 1000kVA y 5000kVA para grandes aerogeneradores. protección de la parte de baja tensión del transformador suele constar de un
rruptor automático de caja moldeada situado en el cuadro eléctrico de entrada al transformador, el cual está equipado con bobina de disparo y protección diferencial con ajuste de sensibilidad, y cuya función es proteger la entrada del sibles sobretensiones o sobreintensidades y conseguir un aislamiento del aerogenerador con el equipo de transformación. En cuanto a la protección de la parte de media tensión del transformador, se suele emplear un con fusible contra sobreintensidades, protegiendo al transformador contra posibles sobrecargas de la red de media tensión así como de posibles cortocircuitos en la salida, siendo esta protección lo sobradamente robusta como para permitir el correcto paso de la elevada energía que maneja el transformador y lo bastante sensible como para detectar los fallos producidos en la
Sistema de orientación y angulación
El sistema de orientación y angulación de un aerogenerador presenta dos importantes funciones, una es lograr el máximo aprovechamiento de la fuerza del viento realizando la correcta orientación del rotor, y la otra es
a del aerogenerador ante velocidades de viento excesivas que pudieran ocasionar daños sobre ella.
En la mayoría de los aerogeneradores actuales el sistema de orientación y angulación dispone de equipos anemométricos y veletas instalados sobre el techo a góndola, encargándose de tomar medida de la velocidad y dirección del
Los datos obtenidos por medio de estas mediciones envían al equipo de control, el cual a través del algoritmo de control correspondiente procesa los datos y manda la orden de orientación a un servomotor que se encarga de hacer girar los engranajes que actúan sobre la corona dentada del rodamiento de acoplamiento de la góndola con la torre. Este 66kV, 132kV o 220kV requeridos por la red eléctrica para el manejo de la energía, precisando ser un nivel más elevado de e trabaje para así Este transformador de baja tensión a media tensión suele presentar estrella con índice horario Dyn 11, por la potencia nominal del generador y por el factor de potencia, trabajando normalmente con potencias comprendidas entre 1000kVA y 5000kVA para grandes aerogeneradores. La protección de la parte de baja tensión del transformador suele constar de un rruptor automático de caja moldeada situado en el cuadro eléctrico de entrada al transformador, el cual está equipado con bobina de disparo y protección diferencial con ajuste de sensibilidad, y cuya función es proteger la entrada del sibles sobretensiones o sobreintensidades y conseguir un aislamiento del aerogenerador con el equipo de transformación. En cuanto a la protección de la parte de media tensión del transformador, se suele emplear un sobreintensidades, protegiendo al transformador contra posibles sobrecargas de la red de media tensión así como de posibles cortocircuitos en la salida, siendo esta protección lo sobradamente ía que maneja el transformador y lo bastante sensible como para detectar los fallos producidos en la
Sistema de orientación y angulación
El sistema de orientación y angulación de un aerogenerador presenta dos importantes funciones, una es lograr el máximo aprovechamiento de la fuerza del viento realizando la correcta orientación del rotor, y la otra es asegurar la a del aerogenerador ante velocidades de viento excesivas En la mayoría de los aerogeneradores actuales el sistema de orientación y angulación dispone de equipos anemométricos y veletas instalados sobre el techo a góndola, encargándose de tomar medida de la velocidad y dirección del estas mediciones se envían al equipo de control, el cual a través del algoritmo de control la orden de orientación a un servomotor que se encarga de hacer girar los engranajes que actúan sobre la corona dentada del rodamiento de acoplamiento de la góndola con la torre. Este
sistema de giro de la góndola incluye además un disco y pinzas de
bloquean al sistema cuando no está orientado, aliviando de este modo las cargas de par torsor que soportarían los dientes de los engranajes en
Este control sobre la orientación de la góndola y el rotor no se lleva a cabo de forma instantánea, ya que el algoritmo de control al procesar los datos obtenidos en la medición de la velocidad y dirección del viento realiza un análisis de la variación temporal de los mismos, mandando las órdenes de giro cuando las variaciones se estabilizan para garantizar así que el viento realmente ha cambiado de dirección de forma estable
caso contrario daría lugar a un continuo movimiento de la góndola cada vez que se produjera una ráfaga cambian
de control.
Además de realizar la correcta orientación de la góndola y el rotor, el sistema de orientación y angulaci
angulación de las palas del rotor, por
que mueven el conjunto de engranajes y rodamientos existente en el acople de las palas con el rotor, en el caso de los aerogeneradores con control activo de la potencia generada, puesto que, tal y como se descr
3.3.2 Control de potencia en Aerogeneradores
rotor supera la velocidad nominal de trabajo en la que se alcanza la máxima potencia producida por el aerogenerador, se produce la regulación
potencia generada, llegando a realizar la parada del rotor cuando pudieran producirse daños en el equipo, med
actuación sobre las palas
(“pitch contolled”), Regulación pasiva por pérdida aerodinámica (“stall controlled”) y Regulación activa por pérdida aerodinámica, pudiéndose agrupar en control activo, cuando se realiza el movimiento mecánico
palas del rotor por medio del sistema
pasivo, cuando se realiza la regulación de potencia sin el movimiento mecánico de angulación de las palas.
♦
♦ Control de angulación activo:
sistema de orientación y angulación formado
hidráulicos junto con los engranajes y rodamientos
giran sobre sí mismas el perfil enfrentado al viento cambiando con ello su aerodinámica, de esta manera cuando se produzcan rachas de velocidades de viento mayores que las
funcionamiento óptimo del rotor, se realiza la angulación de las palas cambiando el ángulo de
sustentación al tener un menor aprovechamiento de la ener sistema de giro de la góndola incluye además un disco y pinzas de
bloquean al sistema cuando no está orientado, aliviando de este modo las cargas de par torsor que soportarían los dientes de los engranajes en esta situación
Este control sobre la orientación de la góndola y el rotor no se lleva a cabo de forma instantánea, ya que el algoritmo de control al procesar los datos obtenidos en la medición de la velocidad y dirección del viento realiza un análisis de la variación temporal de los mismos, mandando las órdenes de giro cuando las ilizan para garantizar así que el viento realmente ha cambiado de dirección de forma estable antes de producirse el giro de la góndola, ya que en caso contrario daría lugar a un continuo movimiento de la góndola cada vez que se produjera una ráfaga cambiante de viento y reduciría la eficiencia del sistema Además de realizar la correcta orientación de la góndola y el rotor, el sistema de orientación y angulación se encarga de llevar a cabo las maniobras de angulación de las palas del rotor, por medio de los equipos eléctricos e hidráulicos que mueven el conjunto de engranajes y rodamientos existente en el acople de las palas con el rotor, en el caso de los aerogeneradores con control activo de la potencia generada, puesto que, tal y como se describió con detalle en el apartado 3.3.2 Control de potencia en Aerogeneradores, cuando el viento incidente sobre el rotor supera la velocidad nominal de trabajo en la que se alcanza la máxima potencia producida por el aerogenerador, se produce la regulación
potencia generada, llegando a realizar la parada del rotor cuando pudieran producirse daños en el equipo, mediante los tres posibles métodos de control y actuación sobre las palas que existen: Regulación por cambio del ángulo de paso lled”), Regulación pasiva por pérdida aerodinámica (“stall controlled”) y Regulación activa por pérdida aerodinámica, pudiéndose agrupar en control activo, cuando se realiza el movimiento mecánico de angulación
medio del sistema de orientación y angulación, y control , cuando se realiza la regulación de potencia sin el movimiento mecánico de
Control de angulación activo: Mediante el dispositivo mecánico del
sistema de orientación y angulación formado por los equipos eléctricos e hidráulicos junto con los engranajes y rodamientos de acople, las palas giran sobre sí mismas el perfil enfrentado al viento cambiando con ello su aerodinámica, de esta manera cuando se produzcan rachas de velocidades o mayores que las velocidades para las que está diseñado el funcionamiento óptimo del rotor, se realiza la angulación de las palas cambiando el ángulo de ataque del viento, disminuyendo la fuerza de sustentación al tener un menor aprovechamiento de la ener
sistema de giro de la góndola incluye además un disco y pinzas de frenado que bloquean al sistema cuando no está orientado, aliviando de este modo las cargas
esta situación.
Este control sobre la orientación de la góndola y el rotor no se lleva a cabo de forma instantánea, ya que el algoritmo de control al procesar los datos obtenidos en la medición de la velocidad y dirección del viento realiza un análisis de la variación temporal de los mismos, mandando las órdenes de giro cuando las ilizan para garantizar así que el viento realmente ha cambiado antes de producirse el giro de la góndola, ya que en caso contrario daría lugar a un continuo movimiento de la góndola cada vez que te de viento y reduciría la eficiencia del sistema Además de realizar la correcta orientación de la góndola y el rotor, el sistema ón se encarga de llevar a cabo las maniobras de medio de los equipos eléctricos e hidráulicos que mueven el conjunto de engranajes y rodamientos existente en el acople de las palas con el rotor, en el caso de los aerogeneradores con control activo de la ibió con detalle en el apartado , cuando el viento incidente sobre el rotor supera la velocidad nominal de trabajo en la que se alcanza la máxima potencia producida por el aerogenerador, se produce la regulación de dicha potencia generada, llegando a realizar la parada del rotor cuando pudieran tres posibles métodos de control y Regulación por cambio del ángulo de paso lled”), Regulación pasiva por pérdida aerodinámica (“stall controlled”) y Regulación activa por pérdida aerodinámica, pudiéndose agrupar de angulación de las de orientación y angulación, y control , cuando se realiza la regulación de potencia sin el movimiento mecánico de Mediante el dispositivo mecánico del por los equipos eléctricos e de acople, las palas giran sobre sí mismas el perfil enfrentado al viento cambiando con ello su aerodinámica, de esta manera cuando se produzcan rachas de velocidades velocidades para las que está diseñado el funcionamiento óptimo del rotor, se realiza la angulación de las palas del viento, disminuyendo la fuerza de sustentación al tener un menor aprovechamiento de la energía del viento,
manteniendo la potencia suministrada y las cargas inerciales en el rango de trabajo apropiados, pudiendo llegar a tener una pérdida total de sustentación cuando la
integridad de la estructura. instalar pero resulta
la regulación “pitch contolled aerodinámica.
♦
♦ Control de angulación pasivo:
regulación “stall controlled”
de giro de las palas para variar el ángulo de ataque del viento, ya que las palas se acoplan fijamente al rotor por medio de tornillería sin producirse rotación sobre sí mismas.
palas se diseñan y fabrican con un perfil especial
velocidades demasiado elevadas del viento se producen turbulencias en la parte de baja presión de la pala, de forma
entre una cara de la pala y otra disminuye, disminuyendo así la fuerza de sustentación, con ello,
límite, la propia incidencia del viento mediante las turbulencias ocasionadas reduce la cantidad de energía que pueden aprovechar las palas disminuyendo así la velocidad de giro del rotor. Este método de control resulta más económico de instalar ya que no precisa de la inclusión del sistema mecánico de rotación de las palas, sin
requiere de un diseño más sofisticado de las palas y resulta menos exacto y eficiente que el control de angulación activo.