Sistema de Frenos del Tren de Potencia
El Tren de Potencia, que incluye las palas, dispone de un mecanismo de freno que NO se utiliza (normalmente) para reducir la velocidad de giro de las palas, sino como mecanismo de fijación de su posición, una vez que está parado (o girando a muy baja velocidad). Para reducir la velocidad de giro de las palas, se utiliza el valor de su angulo de pitch: a partir de un cierto valor, las palas empujan el aire, transfiriendo energía cinética del Tren de Potencia al aire.
La siguiente figura muestra un ejemplo típico, situado en el eje de alta (el eje del generador).
El Tren de Potencia de un aerogenerador puede estar en las siguientes situaciones:
•En Producción
En este estado, el angulo de las palas hacen que se recoja del viento una energía en forma de par mecánico que mueve el eje del generador eléctrico que la transforma en energía eléctrica.
•Inactivo (Idle en inglés)
En este estado, el angulo de las palas está en una posición tal que no recoge ninguna energía del viento, de forma que el Tren de Potencia no gira. Este angulo es de 90 grados y esta posición se denomina "en bandera".
En esta posición el Coeficiente aerodinámico de las palas es negativo: es decir, cualquier giro que pueda dar el Tren de Potencia es frenado por las palas. En otras palabras, cualquier energía rotativa que tenga el Tren de Potencia es utilizada para "mover el aire", y por tanto, es energía que se transfiere al aire y por tanto decrece.
En este estado el Tren de Potencia puede girar, aunque durante poco tiempo.
•Frenado
Este estado es utilizado para realizar trabajos dentro del aerogenerador, y para garantizar la seguridad de las personas. Este estado es garantizado por un sistema de frenos de disco: ver Algunos ejemplos industriales
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•Prevenir que se mueva el Tren de Potencia mientras está en la posición de "parking", típicamente durante operaciones de mantenimiento.
•Prevenir la sobrevelocidad del Tren de Potencia.
El Controlador monitoriza, continuamente, la velocidad de giro del Tren de Potencia, y pone en marcha un protocolo de seguridad con objeto de que no supere un valor máximo.
Para ello utiliza dos dispositivos:
oLas palas, poniendo un angulo tal que el par mecánico del viento sea negativo, es decir, que frene el Tren de Potencia, lo que corresponde con un freno aerodinámico.
oSi el freno aerodinámico no es capaz de reducir la velocidad de giro del Tren de Potencia en un determinado tiempo, entonces el Controlador utilizará el sistema de freno de disco.
Parar el Tren de Potencia implica la disipación de la energía cinética almacenada en él. Por tanto, si se usa el sistema de freno de disco, puede resultar en una deformación importante del disco, o de las pastillas de freno, lo que constituye una avería importante del aerogenerador.
El disco del freno se puede situar en el eje de alta de la multiplicadora (es decir, en el eje del Generador) o en el eje de baja (es decir, en el eje del rotor, que está directamente conectado al Hub de la palas). La posición más común es en el eje de alta, ya que, aunque suele existir más espacio en el de baja, esa posición exige un mayor par de fricción.