Esquema funcional de una Aerogenerador con jaula de ardilla¶
Esquema de bloques funcional de un Aerogenerador con generador de jaula de ardilla, y con angulo de pala variable.¶
En la figura anterior, quedan de manifiesto las dos funciones mas importantes del Controlador de este tipo de aerogenerador: es decir, no se reflejan otras funciones de monitorización y control, comunes a otras familias de aerogeneradores, tales como las relacionadas con la orientación de la góndola, la monitorización de las temperaturas en los distintos subsistemas, etc.
Las funciones principales del Controlador de esta familia de aerogeneradores corresponden con:
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el control de la conexión (y desconexión) a la Red Eléctrica del generador eléctrico, y
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el control del angulo de las palas: con él se modifica la potencia obtenida del viento (cuando está en producción) y el freno del Tren de Potencia , cuando se está en la fase de parada .
Esquema funcional detallado¶
Esta figura muestra el esquema funcional de este tipo de aerogenerador.
Funciones principales
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oEl viento (a través del anemómetro).
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oLas revoluciones del eje del generador.
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oLos tiristores.
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Control de la potencia obtenida del viento:
- oEl viento (a través del anemómetro).
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oEl mecanismo de control del angulo de la pala (pitch)
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Control de las conexiones del generador de dos velocidades
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El Controlador monitoriza:
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y realiza el control a través de:
El Controlador monitoriza:
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Cuando el generador tiene disponibles dos formas de conexión de su estator (lo que implica que puede funcionar en dos velocidades de sincronismo), el Controlador realiza las maniobras de cambio entre estas dos velocidades de forma automática. El algoritmo utilizado es el siguiente:
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oSi está en producción a la velocidad alta del generador:
Inicia el proceso de desconexión de la Red, modificando el angulo de la pala de forma que se reduce la potencia obtenida del viento.
Cuando la potencia eléctrica producida es 0, desconecta el generador de la Red, abriendo los contactores de Bypass.
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Cambia la conexión del bobinado del generador de forma que corresponde con la velocidad de sincronismo baja.
Funciones auxiliares¶
- Control de la seguridad de la operación:
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oLa velocidad del viento.
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oEl rango de velocidad del eje del generador.
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oEl estado sensor de vibraciones de la torre.
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oSensores de temperatura de varios elementos: bobinado del estator del generador, de los rodamientos de eje del Tren de Potencia, de la multiplicadora, del medio ambiente.
- Control de la orientación de la Góndola.
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Para ello monitoriza:
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El Controlador utiliza la señal de la veleta para conocer el valor de su desorientación respecto de la dirección del viento.
Utiliza los grupos de motores (uno para cada sentido de giro: CW (según las manillas del reloj) o CCW (al contrario que las manillas del reloj), pera corregir la posible desorientación.
- Monitorización y control del freno de disco.
El freno de disco se utiliza, fundamentalmente, para impedir el giro del Tren de Potencia, cuando hay que hacer operaciones de mantenimiento en las palas, etc. Funciona como el concepto de freno de mano en un coche.
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El Controlador reacciona a la actividad del sensor de vibraciones localizado en la Torre, parando el Tren de Potencia, y colocando la pala "en bandera".
- Mantenimiento del sistema hidráulico.
El sistema hidráulico es utilizado por el mecanismo de freno del Tren de Potencia, pero además, según modelos, puede ser usado para fijar el giro de la Góndola, mediante zapatas colocadas en la base de la misma. En ciertos modelos, también ha sido usado para suministrar presión al mecanismo de cambio de angulo de las palas.
El Controlador recibe la señal de un presostato que le permite conocer el nivel de presión en el circuito hidráulico. En función de las operaciones a realizar, pone en marcha y para la bomba hidráulica para mantener dicho valor en un rango adecuado, o actúa sobre la válvula de descarga, para reducir dicha presión.