El motor de guiñada es un componente importante del sistema de guiñada de las turbinas eólicas de eje horizontal . Para garantizar que la turbina eólica esté produciendo la máxima cantidad de energía eléctrica en todo momento, se utiliza el mando de guiñada para mantener el rotor orientado hacia el viento a medida que cambia la dirección del viento. Esto solo se aplica a las turbinas eólicas con rotor de eje horizontal. Se dice que la turbina eólica tiene un error de guiñada si el rotor no está alineado con el viento. Un error de guiñada implica que una parte menor de la energía del viento pasará por el área del rotor. (La energía generada será aproximadamente proporcional al coseno del error de guiñada).
Historia
Cuando los molinos de viento del siglo XVIII incorporaron la característica de orientación del rotor a través de la rotación de la góndola , fue necesario un mecanismo de actuación capaz de proporcionar ese momento de giro. Inicialmente, los molinos de viento utilizaban cuerdas o cadenas que se extendían desde la góndola hasta el suelo para permitir la rotación de la góndola mediante fuerza humana o animal.
Otra innovación histórica fue la cola de milano . Este dispositivo era en realidad un rotor auxiliar equipado con una pluralidad de palas y ubicado a favor del viento del rotor principal, detrás de la góndola en una orientación de 90 ° (aproximadamente) con respecto al plano de barrido del rotor principal . En caso de cambio en la dirección del viento, la cola de abanico giraría transmitiendo así su potencia mecánica a través de una caja de cambios (y a través de una malla de rueda dentada a piñón ) a la torre del molino de viento . El efecto de la transmisión antes mencionada fue la rotación de la góndola hacia la dirección del viento, donde la cola de popa no se enfrentaría al viento por lo que dejaría de girar (es decir, la góndola se detendría en su nueva posición). [1]
Los modernos accionamientos de guiñada, aunque controlados electrónicamente y equipados con grandes motores eléctricos y cajas de engranajes planetarios, tienen grandes similitudes con el antiguo concepto de molino de viento . Todavía utilizan un medio de "producción" de energía mecánica (es decir, un motor eléctrico), un método para aumentar el par (es decir, una caja de cambios) y una llanta de engranaje montada en la parte fija de la turbina eólica y en constante engrane con el engranaje de salida de dicha caja de cambios. [ cita requerida ]
Tipos
Las principales categorías de propulsores de guiñada son:
- Los eléctrico accionamientos de guiñada: se suele utilizar en casi todas las turbinas modernas .
- El motor de guiñada hidráulico : ya casi no se utiliza en las turbinas eólicas modernas .
Componentes
Caja de cambios
La caja de cambios del accionamiento de guiñada es un componente muy importante, ya que se requiere para manejar momentos muy grandes mientras requiere una cantidad mínima de mantenimiento y funciona de manera confiable durante toda la vida útil de la turbina eólica (aproximadamente 20 años). La mayoría de las cajas de engranajes de transmisión de guiñada tienen relaciones de entrada a salida en el rango de 2000: 1 para producir los enormes momentos de giro necesarios para la rotación de la góndola de la turbina eólica .
Rueda dentada y piñones
La rueda dentada y los piñones de los accionamientos de guiñada son los componentes que finalmente transmiten el momento de giro de los accionamientos de guiñada a la torre para hacer girar la góndola del aerogenerador alrededor del eje de la torre (eje z). Las principales características de la llanta son su gran diámetro (a menudo superior a 2 m) y la orientación de sus dientes .
Las ruedas dentadas con dientes en la superficie exterior tienen la ventaja de unas relaciones de reducción más elevadas en combinación con los piñones , así como unos costes de mecanizado reducidos en comparación con las ruedas dentadas con dientes interiores . Por otro lado, la configuración anterior requiere que los accionamientos de guiñada se monten muy separados entre sí, aumentando así las dimensiones y los costes del bastidor principal de la turbina eólica. [ cita requerida ]
Ver también
- Turbina eólica
- Molino
- Cojinete de guiñada
- Sistema de guiñada
- Energía eólica
- Diseño de aerogeneradores
- Motor eléctrico
- Caja de cambios
Referencias
- ^ Plantas de energía eólica, R. Gasch y J. Twele, Solarpraxis, ISBN 3-934595-23-5
Otras lecturas
- Plantas de energía eólica, R. Gasch y J. Twele, Solarpraxis, ISBN 3-934595-23-5
- Manual de energía eólica, T. Burton [et al.], John Wiley & Sons, Ltd, ISBN 0-471-48997-2