ES2242994T3 - Aerogenerador de ataque directo a baja velocidad. - Google Patents

Aerogenerador de ataque directo a baja velocidad.

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ES2242994T3 ES98400560T ES98400560T ES2242994T3 ES 2242994 T3 ES2242994 T3 ES 2242994T3 ES 98400560 T ES98400560 T ES 98400560T ES 98400560 T ES98400560 T ES 98400560T ES 2242994 T3 ES2242994 T3 ES 2242994T3
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Patrick Brutsaert
Raymond Michaux
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Jeumont Industrie
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Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UN SISTEMA DE PRODUCCION DE ENERGIA ELECTRICA ASOCIADO A UN MOLINO DE VIENTO DOTADO DE PALAS (5) QUE VAN FIJADAS A UN SOPORTE Y HACEN GIRAR EL ROTOR DE UN ALTERNADOR. SE CARACTERIZA POR QUE DICHO ALTERNADOR (6, 40) ES DE TIPO DISCOIDAL, Y ESTA CONSTITUIDO POR AL MENOS UN MODULO (10, 70) PROVISTO DE AL MENOS UN DISCO ROTOR (7) Y UN DISCO ESTATOR (8) CENTRADOS SOBRE EL EJE (16, 45) DEL SOPORTE (4, 60) DE LAS PALAS. LOS MODULOS (10, 70) ESTAN MONTADOS DE FORMA QUE TODOS LOS DISCOS ROTOR Y ESTATOR PRESENTEN UNA DISPOSICION COAXIAL.

Description

Aerogenerador de ataque directo a baja velocidad.
La presente invención se sitúa en el ámbito de la producción de energía eólica.
Se refiere a un sistema de producción de energía eléctrica accionado por la fuerza del viento ejercida en las palas de un aerogenerador.
Se conocen distintos tipos de aerogeneradores, de mástil sensiblemente vertical y de eje sensiblemente horizontal o de eje sensiblemente vertical.
Las necesidades de energía aumentan de forma constante, mientras que las reservas de combustibles fósiles se reducen.
Por ello, las compañías eléctricas han comenzado a integrar la energía eólica entre las demás fuentes de energía convencionales. De hecho, ya se han instalado numerosas centrales eólicas.
La mayoría de los aerogeneradores destinados a la producción de energía incluyen un generador asíncrono rápido, acoplado a un multiplicador que, a su vez, es arrastrado por el eje al que están fijadas las palas del aerogenerador, divulgándose dicho aerogenerador en el documento FR-A-2551142. Especialmente, se pueden mencionar los aerogeneradores del fabricante Micon.
A título de ejemplo, a un generador asíncrono de 1.500 rpm y un multiplicador arrastrado a una velocidad de 27 rpm, le corresponde una potencia de 600 KW.
Todos estos elementos están situados en una góndola, montada giratoria en el extremo de un mástil. La altura del mástil está generalmente incluida entre 30 y 60 metros.
En la góndola, está generalmente previsto un sistema de control de la orientación de la góndola y, eventualmente, un sistema de control de la incidencia de las palas. Esto permite orientar las palas en función del viento. Especialmente, si el viento es demasiado fuerte, se modifica la resistencia al viento por motivos de explotación y seguridad.
Dichos sistemas, como el multiplicador, requieren la presencia de por lo menos una central hidráulica en la góndola.
Generalmente, está previsto un sistema de control global del aerogenerador. Se utiliza un autómata que regula especialmente un posible control de incidencia de las palas, el posicionamiento de la góndola y/o el acoplamiento del generador a la red.
Siendo el generador del tipo asíncrono a una o dos velocidades fijas, el funcionamiento en la red no es óptimo en todo el abanico de velocidades del viento.
Asimismo, se han instalado aerogeneradores de ataque directo a baja velocidad. Especialmente, se pueden mencionar los aerogeneradores fabricados por la sociedad Enercon. Incluyen una máquina síncrona de flujo radial de gran diámetro. El disco rotor de la máquina es arrastrado por un árbol, arrastrado a su vez en rotación por las palas del aerogenerador.
La máquina síncrona alimenta la red a través de un conversor de corriente alterna/corriente continua/corriente alterna. Dicho conversor permite alimentar la red con una frecuencia y una tensión adecuadas.
En dichos aerogeneradores, todos los sistemas de control son eléctricos, especialmente aquellos que aseguran el control del paso de las palas o la orientación de la góndola, así como el sistema de frenada.
Estos aerogeneradores permiten evitar la presencia de un multiplicador y una central hidráulica. Además, pueden producir energía incluso si la velocidad del viento es escasa.
Sin embargo, incluyen un sistema de refrigeración por aire que genera un nivel de ruido relativamente importante.
Además, la presencia de bobinados de excitación del rotor implica pérdidas de excitación que se vuelven importantes con vientos de escasa velocidad, que reducen notablemente el rendimiento del conjunto.
Finalmente, la potencia de la máquina síncrona está necesariamente limitada por el diámetro del rotor.
La excitación de dicha máquina con rotor bobinado implica, bien el uso de un juego de anillos y escobillas, generador de obligaciones de mantenimiento, bien la colocación de una máquina auxiliar de excitación y un juego de rectificadores giratorios, que aumentan aún más la masa del conjunto.
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Asimismo, se puede observar que, de forma general, el montaje de los aerogeneradores es relativamente difícil. Requiere grúas de gran altura, que puedan levantar elementos de un peso y dimensiones importantes. Por ello, el montaje requiere la puesta en marcha de una obra civil importante. Por ello, el montaje de dichos aerogeneradores no resulta posible en países que no dispongan de los equipos adecuados.
La publicación de F. Caricchi y otros, "Prototype of a Wind Turbine Directly - Coupled Axial - Flux PM Generator", 5th European Wind Energy Association Conference and Exhibition, 10-14 october 1994, Tesalónica (Grecia)describe un sistema de producción de energía eléctrica asociado a un aerogenerador, que incluye las características objeto del preámbulo de la reivindicación 1.
Más concretamente, según el sistema conocido, los discos rotor del alternador están unidos rígidamente al árbol de la máquina.
La invención tiene por objeto un sistema de producción de energía asociado a un aerogenerador que no requiere multiplicador, ni árbol intermedio giratorio de soporte de los discos rotor presente en el sistema de dicha publicación, a la vez que facilita la construcción del aerogenerador y reduce el ruido generado por el aerogenerador en funcionamiento.
Este sistema de producción de energía eléctrica está asociado a un aerogenerador que incluye unas palas fijadas a un soporte, que arrastran en rotación el rotor de un alternador.
Dicho alternador es del tipo discoide y formado por al menos un módulo que incluye, por lo menos, un disco rotor y un disco estator centrados sobre el eje del soporte de las palas, ensamblándose los módulos para que todos los discos rotor y estator estén dispuestos coaxialmente.
El arrastre directo del o de los discos rotor mediante las palas del aerogenerador hace innecesaria la presencia de un multiplicador y permite, eventualmente, suprimir por completo la central hidráulica.
Además, el diseño modular del alternador permite adaptar fácilmente la potencia del sistema.
Asimismo, pueden tenerse en cuenta las siguientes características, por separado o según todas sus posibles combinaciones técnicas:
-
el soporte de las palas está formado por la carcasa del alternador, la cual incluye el o los discos rotor del alternador,
-
un módulo incluye un disco rotor situado entre dos discos estator o un disco estator situado entre dos discos rotor,
-
el o los discos rotor son de imanes permanentes,
-
los discos estator están fijados a la góndola del aerogenerador,
-
está previsto un conversor de corriente alterna(corriente continua)corriente alterna entre el alternador y la red
-
el conversor de corriente alterna(corriente continua)corriente alterna está compuesto por un rectificador y un inversor, ambos pilotados según el principio de la modulación de anchura de impulsos,
-
el aerogenerador incluye un sistema de control global de los parámetros de funcionamiento.
La invención se refiere asimismo a un aerogenerador dotado de un sistema de producción de energía según la invención del que algunos componentes, especialmente las palas, su soporte, el alternador discoide y/o la góndola, están realizados por separado y ensamblados definitivamente en lo alto del mástil del aerogenerador.
La invención se refiere asimismo a un parque de aerogeneradores dotados, cada uno, de un sistema de producción de energía eléctrica según la invención, y un conversor de corriente alterna – corriente continua.
La salida de cada uno de dichos conversores está unida a, por lo menos, un conversor de corriente continua - corriente alterna, uniéndose la salida común de los conversores de corriente continua - corriente alterna a la red.
Asimismo, pueden tenerse en cuenta las siguientes características, por separado o según todas sus posibles combinaciones técnicas:
-
el parque de aerogeneradores incluye un sistema de almacenamiento de energía, entre los conversores de corriente continua-corriente alterna y la red,
-
el parque de aerogeneradores incluye, por lo menos, un sistema de almacenamiento de energía cinética, alimentado por la tensión continua extraída a la salida del o los conversores de corriente alterna - corriente continua,
-
el o los sistemas de almacenamiento de energía cinética incluyen, por lo menos, un motor de corriente alterna que implica por lo menos una inercia y alimentado por, al menos, un conversor de corriente continua - corriente alterna reversible, a su vez conectado a la salida del o los conversores de corriente alterna - corriente continua,
-
dichos conversores de corriente alterna - corriente continua están formados por un rectificador pilotado según el principio de la modulación de anchura de impulsos,
-
dichos conversores de corriente continua - corriente alterna están formados por un inversor pilotado según el principio de la modulación de anchura de impulsos.
La invención se entenderá mejor y otros objetivos, ventajas y características de la misma aparecerán con mayor claridad mediante la lectura de la siguiente descripción de modos no limitativos de realización, en los cuales:
- La figura 1 representa un aerogenerador visto de cara.
- La figura 2 representa el mismo aerogenerador visto de lado.
- La figura 3 muestra una vista esquemática en corte de un primer ejemplo de sistema de producción de energía de la invención.
- La figura 4 muestra una vista esquemática en corte de un segundo ejemplo de sistema de producción de energía de la invención.
- Las figuras 5 y 6 ilustran dos ejemplos de conexión a la red eléctrica de un parque de aerogeneradores de viento.
- Las figuras 7 y 8 ilustran otros dos ejemplos de conexión a la red eléctrica de un parque de aerogeneradores de viento con un sistema de almacenamiento de energía cinética.
Los elementos comunes a las distintas figuras se designan mediante las mismas referencias.
Con referencia a las figuras 1 y 2, el aerogenerador incluye generalmente un mástil 1 fijado al suelo 2.
En el extremo del mástil está montada una góndola 3 que puede girar alrededor del mástil.
La góndola soporte un medio 4 que, a su vez, lleva las palas 5. Éstas son arrastradas en rotación por el viento.
Con referencia a la figura 3, el sistema de producción de energía de la invención incluye un alternador 6 del tipo discoide, formado por uno o varios módulos.
En el ejemplo ilustrado en la figura 3, el alternador está formado por un módulo 10 que incluye un rotor 7 central y dos estatores 8 que rodean el rotor. El propio árbol 9 está unido al eje 4 mediante unos medios 15 adecuados.
La utilización de un rotor con imanes permanentes presenta la ventaja de reducir aún más el volumen del alternador discoide 6, que ya es inferior al de un generador clásico. Como se verá posteriormente, esto facilita el transporte del generador y su colocación en el aerogenerador.
En este ejemplo de realización, el soporte de las palas está formado por el cubo 4. El eje del cubo coincide con el eje 16 del árbol 9 y del rotor central 7.
El árbol 9 es soportado y guiado por los cojinetes 11 y 12 que están fijados en la góndola 3.
Los estatores 8 están montados asimismo de forma fija en la góndola, por medio de elementos de carcasa 17 solidarios de los cojinetes 11 y 12.
Los estatores 8 están dotados de bobinados 18.
La rotación de las palas 5 arrastra el cubo 4, el árbol 9 y, en consecuencia, el rotor 7 del alternador discoide. Éste está directamente acoplado al cubo 4 del aerogenerador y puede funcionar a velocidad variable.
La referencia 13 designa un sistema de ajuste del paso de las palas 5 y, la referencia 14, el sistema de orientación de la góndola 3.
\vskip1.000000\baselineskip
La figura 4 describe otro ejemplo de realización del sistema de producción de energía de la invención, en el que las palas 5 del aerogenerador están directamente montadas en el alternador del sistema.
Este alternador 40 es asimismo del tipo discoide y puede incluir un módulo, como se muestra en la figura 4, o varios módulos.
El alternador 40 incluye aquí un módulo 70 compuesto por un estator central 41 y dos rotores 42, 43 que rodean el estator 41.
El disco estator 41 es solidario de un árbol fijo 44 y centrado en el eje 45 del árbol 44. Además, este último es solidarizado de la góndola 3 mediante unos medios adecuados 46.
En cada una de sus caras, el disco estator 41 incluye unos bobinados 47.
Los dos discos rotor 42 y 43 son solidarios de la carcasa 60 del alternador. Están dotados de imanes permanentes 52 y 53.
Cada disco rotor 42, 43 incluye asimismo una brida 54, 55 que permite centrarlo en el eje 45 del árbol 44, por medio de un rodamiento de bolas 56, 57.
En el extremo del árbol 44 está prevista una tapa 49 que permite evitar la introducción de cuerpos extraños en el rodamiento 56.
La carcasa 60 del alternador 40 está formada por los discos rotor 42, 43 y una parte cilíndrica 48 entre los dos discos.
De este modo, las palas 5 del aerogenerador están fijadas a la carcasa 60 del alternador. En el ejemplo ilustrado en la figura 4, esta fijación se realiza por medio de una estructura 58 que soporta las palas 5.
En este ejemplo de realización, el soporte de las palas está formado por la carcasa del alternador, y el eje del soporte coincide con el eje 45 de los discos rotor y del árbol 44.
Las palas del aerogenerador arrastran pues directamente en rotación los discos rotor 42 y 43 del alternador 40, sin que sea necesario un árbol, como en el ejemplo de realización representado en la figura 3.
Siempre con referencia a la figura 4, la referencia 61 designa un hueco preparado en el árbol 44. Este hueco permite el paso de una persona, que puede acceder al mismo gracias a una escalera 62 prevista en la góndola. El hueco 61 desemboca en una pasarela 63.
Permite asegurar el mantenimiento de los equipos situados en el interior de la estructura 58, especialmente de los motores 64 del sistema de ajuste del paso de las palas que puede preverse eventualmente.
Finalmente, la referencia 65 designa un freno mecánico.
En cualquier caso, el sistema de producción de energía de la invención está diseñado de tal manera que el alternador funcione a la misma velocidad de rotación que el soporte de las palas del aerogenerador. Esto permite eliminar algunos componentes, como el multiplicador, que es uno de los mayores consumidores de una central hidráulica. Se puede entonces plantear suprimir por completo la o las centrales hidráulicas, estén previstas con objeto de lubrificación o de mando. Todos los accesorios, como el control eventual de la incidencia de las palas o el posicionamiento de la góndola de cara al viento, quedan entonces diseñados con motorización eléctrica.
Además, la potencia del sistema puede incrementarse sin poner de nuevo en causa el diseño del aerogenerador, lo que flexibiliza mucho el sistema.
En efecto, el número de módulos rotor/estator 10, 70 del alternador puede elegirse en función de la potencia deseada. Estos módulos son apilados unos tras otros, lo que limita su volumen. El rotor de cada módulo es centrado y montado directamente en el árbol 9 o 44, y todos los módulos son ensamblados mecánicamente para que todos los discos rotor y estator estén dispuestos coaxialmente.
A tal efecto, nos podemos referir especialmente a la solicitud de patente internacional PCT/FR 96/020 71, que describe una máquina eléctrica discoide realizada a base de módulos estator/rotor elementales, cuyo contenido se incluye en la presente solicitud a título de referencia.
Se puede conservar el diámetro de la góndola.
Sin embargo, la multiplicación de los módulos del alternador queda esencialmente justificada para potencias superiores a 1.000 KW.
La siguiente tabla se incluye a título de ejemplo:
Número de módulos Potencia
1 750 KW
2 1.250 KW
3 1.630 KW
Se pueden proponer otros módulos para potencias superiores a 2 MW.
El sistema de producción de energía de la invención se revela también ventajoso para los aerogeneradores de escasa potencia, ya que permite evitar, también en este caso, la presencia de un multiplicador.
El sistema de producción de energía de la invención permite asimismo simplificar la fabricación del aerogenerador y reducir sus costes.
En los aerogeneradores conocidos, los elementos constituyentes del aerogenerador forman un conjunto unitario que es necesario izar hasta lo alto del mástil.
Con el sistema de la invención, el aerogenerador puede realizarse en varios componentes distintos: especialmente el mástil, las palas, la góndola y el dispositivo de orientación, el generador discoide, a su vez constituido por distintos módulos.
De este modo, los elementos pueden montarse unos tras otros de forma sencilla, ya que la masa y el volumen de cada elemento son escasos. El generador discoide es especialmente más compacto que los generadores clásicos.
Para un sistema de producción de energía de gran potencia, los distintos módulos del alternador discoide pueden montarse sucesivamente. El montaje puede realizarse pues por medio de una grúa de escasa capacidad y estructura relativamente ligera, que no requiera una obra civil importante.
El montaje del aerogenerador también puede efectuarse mediante una grúa montada en la parte superior del mástil. Ésta permite elevar sucesivamente los distintos componentes, como la góndola o el alternador. Esta grúa puede desmontarse y descendida a tierra, o integrarse en el aerogenerador.
Así, en cualquier caso, por lo menos algunos componentes del aerogenerador pueden realizarse e izarse por separado, teniendo lugar el ensamblaje definitivo en la cima del mástil del aerogenerador.
Además, la forma compacta del alternador discoide permite simplificar la forma de la góndola y su fabricación. Puede presentar una forma sensiblemente cilíndrica.
El sistema de producción de energía de la invención permite, finalmente, reducir el nivel de ruido aéreo del aerogenerador.
En efecto, ésta está totalmente cerrada y también puede estar dotada de circuitos de refrigeración. Por lo tanto, no existe propagación aérea del ruido interno del aerogenerador en el entorno exterior.
Además, el sistema de la invención incluye un alternador discoide que presenta una gran potencia másica y volumétrica.
Con relación a otros tipos de generadores con idéntico volumen, masa y potencia, permite un incremento del par en el o los discos rotor y, por ello, una reducción de la velocidad de rotación de la línea de árbol. Esto conduce a una reducción del ruido generado por las palas del aerogenerador.
Además, el alternador discoide de la invención presenta una sección al viento inferior a la del alternador de campo radial y ataque directo, para una potencia equivalente. Esto queda reforzado por la estructura modular del alternador. En consecuencia, asegura unas mejores condiciones aerodinámicas para las palas del aerogenerador, siendo más importante la superficie "útil" de las palas.
Entre el alternador discoide y la red debe preverse un conversor de corriente alterna/corriente alterna o corriente alterna/corriente continua/corriente alterna.
Se elige preferiblemente un conversor de prestaciones elevadas, que permita un acoplamiento progresivo del aerogenerador a la red. En los aerogeneradores actuales con un generador asíncrono, este acoplamiento es rápido y provoca perturbaciones en la red.
Además, la red puede enviar señales de telemando. A título de ejemplo, se pueden mencionar señales de 175 Hz para comandar auxiliares como cambios de tarifa (noche/día) o borrados de días punta. Algunos tipos de aerogenerador requieren un filtro tapón para no perturbar las señales de telemando.
El conversor presenta la ventaja de no perturbar las posibles señales de telemando de la red, incluso de regenerarlas.
El uso de un conversor permite controlar el factor de potencia y, por lo tanto, la potencia reactiva absorbida o suministrada a la red.
Además, el control fino de la corriente permite reducir las armónicas de la corriente suministrada, suministrando así una energía de calidad a la red.
Preferiblemente, el conversor se compone de dos niveles de potencia:
-
un rectificador, cuyo mando es del tipo "modulación de anchura de impulsos" y que transforma la corriente alterna suministrada por el alternador de imanes en corriente continua. El mando del puente rectificador permite controlar las formas de onda de la corriente suministrada por el alternador y el factor de potencia. Esto permite, por una parte, reducir las pulsaciones de par y, por lo tanto, los esfuerzos mecánicos sobre el rotor y, por otra parte, minimizar la masa de imán y, de este modo, el coste del alternador,
-
un inversor cuyo mando es asimismo del tipo "modulación de anchura de impulsos" y que transforma la corriente continua en corriente alterna cuya forma y frecuencia son compatibles con la red. Gracias a la estrategia de mando del puente inversor, se minimizan los niveles armónicos de la corriente, y se controla el factor de potencia.
El uso de un alternador de imanes conectados a un conversor de IGBT presenta la ventaja de incrementar la seguridad contra el cortocircuito, especialmente si el conversor está situado a proximidad del alternador en la góndola.
El uso de conversores es especialmente interesante en redes aisladas donde la calidad de la corriente suministrada por el aerogenerador es un criterio importante.
El sistema de producción de energía de la invención puede funcionar a velocidad variable. Esto permite optimizar el funcionamiento del aerogenerador, especialmente con vientos flojos.
Los aerogeneradores de viento pueden situarse en distintos entornos. Los parámetros óptimos de funcionamiento del aerogenerador dependen no sólo del viento, sino también de los parámetros ligados al entorno de los aerogeneradores, como la presencia de edificios o la dirección del viento.
El aerogenerador incluye preferiblemente un sistema de control global. De forma ventajosa, este sistema emplea software del tipo con lógica turbia o técnica neuronal. Permiten optimizar el funcionamiento del aerogenerador mediante el aprendizaje y la adaptación permanente de los parámetros de funcionamiento, especialmente a baja velocidad.
En este caso, el control surte un efecto sobre el posible ajuste del paso de las palas y sobre la elección de la velocidad óptima.
Cuando se implantan varios aerogeneradores en el mismo lugar, se pueden interconectar sus sistemas de producción de energía mediante una red continua de potencia.
Como se ha visto anteriormente, para cada aerogenerador, está previsto un conversor de corriente alterna/corriente alterna o corriente alterna/corriente continua/corriente alterna entre el alternador discoide y la red.
A continuación, nos referimos a las figuras 5 a 8, que representan distintas soluciones de montaje.
El sistema ilustrado en la figura 5 incluye una central eólica compuesta por dos aerogeneradores de viento 20 dotados de un sistema de producción de energía según la invención, un conjunto de conversores electrónicos 21 y un sistema de almacenamiento de energía 22. Este último sistema es facultativo.
La figura 5 ilustra dos aerogeneradores de viento y dos conversores, pero este montaje puede aplicarse a un número cualquiera de aerogeneradores, cada uno asociado a un conversor.
Cada aerogenerador 20 incluye un alternador discoide, especialmente de imanes permanentes, arrastrado directamente y a la misma velocidad de rotación que las palas 5 del aerogenerador. La salida del alternador es trifásica, con frecuencia y tensión eventualmente variables según la velocidad del viento. Está conectada hacia el exterior a través de un órgano de protección y, eventualmente, un transformador para elevar la tensión.
El conjunto 21 de conversores electrónicos incluye:
-
dos conversores 23 del tipo rectificador, cada uno conectado a un aerogenerador a través de, eventualmente, un transformador 24 para reducir la tensión alternativa. El rectificador convierte la energía alterna en energía continua,
-
un bus de potencia continuo 25 unido al conjunto de salidas 26 de los rectificadores 23 y que permite alisar la energía total suministrada por la central eólica. La tensión del bus continuo es eventualmente variable,
-
unos conversores electrónicos 27 del tipo inversor que son alimentados por el bus continuo 25, y que están unidos al sistema de almacenamiento de energía 22.
Éste se compone especialmente:
-
a la entrada, de un auxiliar 29 arrastrado por al menos un motor de arrastre 28, alimentado a velocidad controlada y eventualmente variable, por los conversores,
-
a la salida, de un auxiliar 30 que arrastra un alternador 31 que alimenta la red eléctrica 32 con la tensión y la frecuencia adecuada, y
-
de un dispositivo 33 situado entre los dos auxiliares 29 y 30, que permiten almacenar o desalmacenar energía para permitir que el alternador de salida 30 funcione siempre en las condiciones requeridas por la red eléctrica 32. El dispositivo de almacenamiento 33 puede se de cualquier tipo: hidráulico, compresión de gas, batería, o cualquier otro sistema.
El interés del sistema consiste en recuperar un máximo de energía del viento, y almacenarla o desalmacenarla según las necesidades requeridas por la red eléctrica.
El montaje de la figura 5 incluye dos ventajas.
En primer lugar, conduce al alisado de la potencia total suministrada por los aerogeneradores 20, que se efectúa naturalmente en la red continua.
Por otra parte, la avería de un conversor 23 de corriente continua - corriente alterna no implica la parada de un aerogenerador.
Finalmente, este montaje permite utilizar, para los conversores 23 de corriente continua - corriente alterna, unos módulos estandarizados. El módulo de base es, por ejemplo, un módulo unitario de 1 MVA.
Como ya se ha indicado anteriormente, el sistema de almacenamiento de energía 22 puede omitirse. En este caso, las salidas de los conversores de corriente continua - corriente alterna están unidos en paralelo y a la red 32, eventualmente a través de un transformador.
Asimismo, se puede plantear otro montaje, que es el ilustrado en la figura 6.
En este otro montaje, cada aerogenerador 20 está dotado de un conversor de corriente alterna - corriente continua - corriente alterna 71 y, eventualmente, de un transformador elevador 72 a la salida. La interconexión de los aerogeneradores se realiza entonces a nivel de la red alternativa 32. Asimismo, se puede prever un transformador entre las salidas de los conversores 71 conectadas en paralelo y la red 32.
El conversor 71 incluye un conversor de corriente alterna - corriente continua 23 y un conversor de corriente continua - corriente alterna 27.
Asimismo, se pueden plantear otros montajes en los que se prevea por lo menos un sistema de almacenamiento de energía, como se ilustra en las figuras 7 y 8.
La figura 7 ilustra un montaje parecido al de la figura 6, en el que un sistema de almacenamiento de energía cinética 73 está conectado entre el conversor 23 de corriente alterna - corriente continua y el conversor 27 de corriente continua - corriente alterna. Está alimentado mediante trasiego de la red continuo entre dichos conversores y permite almacenar y desalmacenar la energía suministrada por el o los aerogeneradores.
El sistema de almacenamiento 73 se compone de, por lo menos, un conversor de corriente continua - corriente alterna 34 reversible, que alimenta por lo menos un motor de corriente alterna 35 que implica por lo menos una inercia de gran valor 36.
Este sistema permite alisar la energía suministrada a la red 32, almacenando y desalmacenando las fluctuaciones de potencia y energía suministrada por los aerogeneradores en forma de energía cinética.
La figura 8 ilustra un montaje similar al de la figura 5, en el que se omite el sistema de almacenamiento de energía 22, y se ha previsto un sistema de almacenamiento de energía cinética 73.
Este sistema 73 está conectado entre los conversores 23 de corriente alterna - corriente continua y los conversores 27 de corriente continua - corriente alterna.
Las salidas de los conversores 27 de corriente continua - corriente alterna están unidas en paralelo y a la red, eventualmente a través de un transformador 72.
El sistema de producción de energía de la invención se aplica a cualquier tipo de aerogenerador, especialmente de eje sensiblemente horizontal o sensiblemente vertical.
Además, los conversores descritos anteriormente pueden preverse entre un alternador de cualquier tipo asociado a un aerogenerador, y la red. Dicho de otro modo, estos conversores pueden también utilizarse para unir a la red un aerogenerador cuyo alternador no sea necesariamente del tipo dicoide.
Además, los montajes que se han descrito con referencia a las figuras 5 a 8 son utilizables en aerogeneradores dotados de otros sistemas de producción de energía que los de la invención. En particular, estos montajes de conversores y, eventualmente, de sistema de almacenamiento de energía, pueden utilizarse con aerogeneradores de viento que no estén asociados a un alternador discoide, sino por ejemplo con un generador asíncrono.
Los signos de referencia insertados tras las características técnicas mencionadas en las reivindicaciones tienen por único objeto facilitar la comprensión de estas últimas y no limitan su alcance.

Claims (15)

1. Sistema de producción de energía eléctrica asociado a un aerogenerador que incluye unas palas (5) fijadas a un soporte y que arrastran en rotación el rotor de un alternador (6, 40), del tipo discoide, y constituido por, al menos, un módulo (10, 70) que incluye por lo menos un disco rotor (7, 42, 43) y un disco estator (8, 41) centrados en el eje (16, 45) del soporte (4, 60) de las palas, quedando el disco rotor (7, 42, 43) directamente acoplado al soporte (4, 60) de las palas (5) sin multiplicador mecánico, y quedando ensamblados los módulos (10, 70) para que todos los discos rotor y estator estén dispuestos coaxialmente, caracterizado porque el soporte de las palas está formado por la carcasa (60) del alternador (40), el cual incluye el o los discos rotor (42, 43) del alternador.
2. Sistema, según la reivindicación 1, caracterizado porque un módulo (10) incluye un disco rotor (7) situado entre dos discos estator (8).
3. Sistema, según la reivindicación 1, caracterizado porque un módulo (70) incluye un disco estator (41) situado entre dos discos rotor (42, 43).
4. Sistema, según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el o los discos rotor (7, 42, 43) son de imanes permanentes.
5. Sistema, según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los discos estator (8, 41) están fijados a la góndola (3) del aerogenerador.
6. Sistema, según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque está previsto un conversor de corriente alterna - (corriente continua -) corriente alterna, entre el alternador (6, 40) y la red.
7. Sistema, según la reivindicación 6, caracterizado porque dicho conversor está compuesto por un rectificador y un inversor, ambos pilotados según el principio de la modulación de anchura de impulsos.
8. Sistema, según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el aerogenerador incluye un sistema de control global de los parámetros de funcionamiento.
9. Aerogenerador que incluye un sistema de producción de energía, según una de las reivindicaciones 1 a 8, del que algunos componentes, especialmente las palas (5), su soporte (4, 60), el alternador discoide (6, 40) y/o la góndola (3) están realizados por separado y ensamblados definitivamente en la cima del mástil (1) del aerogenerador.
10. Parque de aerogeneradores equipados, cada uno, con un sistema de producción de energía eléctrica, según una de las reivindicaciones 1 a 8, y de un conversor (23) de corriente alterna - corriente continua, cuya salida está unida a, por lo menos, un conversor (27) de corriente continua - corriente alterna, quedando unida la salida común de los conversores (27) de corriente continua - corriente alterna a la red (32).
11. Parque de aerogeneradores, según la reivindicación 10, que incluye un sistema de almacenamiento de energía (22), entre los conversores (27) de corriente continua - corriente alterna y la red (32).
12. Parque de aerogeneradores, según la reivindicación 10, que incluye por lo menos un sistema de almacenamiento de energía cinética (73), alimentado por la tensión continua extraída a la salida del o de los conversores (23) de corriente alterna - corriente continua.
13. Parque de aerogeneradores, según la reivindicación 12, cuyo sistema o sistemas de almacenamiento de energía cinética (73) incluyen por lo menos un motor de corriente alterna (35) que genera por lo menos una inercia (36) y se alimenta mediante, por lo menos, un conversor de corriente continua - corriente alterna (34) reversible, conectado a su vez a la salida del o de los conversores (23) de corriente alterna - corriente continua.
14. Parque de aerogeneradores, según una de las reivindicaciones 10 a 13, en el que dichos conversores (23) de corriente alterna - corriente continua están formados por un rectificador pilotado según el principio de la modulación de anchura de impulsos.
15. Parque de aerogeneradores, según una de las reivindicaciones 10 a 14, en el que dichos conversores (27) de corriente continua - corriente alterna están formados por un inversor pilotado según el principio de la modulación de anchura de impulsos.
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WO (1) WO1998040627A1 (es)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2358702A1 (es) * 2009-10-29 2011-05-13 GAMESA INNOVATION & TECHNOLOGY S.L. Tren de potencia mejorado de un aerogenerador.

Families Citing this family (145)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0888661B1 (en) 1996-05-29 2003-11-19 Abb Ab An electric high voltage ac generator
US6972505B1 (en) 1996-05-29 2005-12-06 Abb Rotating electrical machine having high-voltage stator winding and elongated support devices supporting the winding and method for manufacturing the same
SE9602079D0 (sv) 1996-05-29 1996-05-29 Asea Brown Boveri Roterande elektriska maskiner med magnetkrets för hög spänning och ett förfarande för tillverkning av densamma
AU718706B2 (en) 1996-05-29 2000-04-20 Abb Ab A DC transformer/reactor
SE9704413D0 (sv) 1997-02-03 1997-11-28 Asea Brown Boveri Krafttransformator/reaktor
SE510452C2 (sv) 1997-02-03 1999-05-25 Asea Brown Boveri Transformator med spänningsregleringsorgan
SE9704412D0 (sv) 1997-02-03 1997-11-28 Asea Brown Boveri Krafttransformator/reaktor
SE513083C2 (sv) 1997-09-30 2000-07-03 Abb Ab Synkronkompensatoranläggning jämte användning av dylik samt förfarande för faskompensation i ett högspänt kraftfält
SE513555C2 (sv) 1997-11-27 2000-10-02 Abb Ab Förfarande för applicering av ett rörorgan i ett utrymme i en roterande elektrisk maskin och roterande elektrisk maskin enligt förfarandet
GB2331858A (en) 1997-11-28 1999-06-02 Asea Brown Boveri A wind power plant
ES2156706B1 (es) * 1999-02-09 2002-02-16 Torres Martinez M Perfeccionamientos en la estructura de aerogeneradores.
EP1185790B1 (en) * 1999-05-07 2004-10-27 NEG Micon A/S An offshore wind turbine with liquid-cooling
TR200103401T2 (tr) * 1999-05-28 2002-04-22 Abb Ab Yel enerjisi tesisi ve kontrole mahsus bir metod.
US6452287B1 (en) * 1999-06-14 2002-09-17 Ivan Looker Windmill and method to use same to generate electricity, pumped air or rotational shaft energy
EP1208301A4 (en) * 1999-06-16 2002-10-30 Prime Energy Corp A Neveda Cor TRANSMISSION SYSTEM
NL1013129C2 (nl) * 1999-09-24 2001-03-27 Lagerwey Windturbine B V Windmolen.
SE515712C3 (sv) * 2000-02-10 2001-10-23 Abb Ab Elkraftgenererande anordning
EP1126163A1 (en) * 2000-02-16 2001-08-22 Turbowinds N.V./S.A. Blade pitch angle control device for wind turbine
SE516002C2 (sv) 2000-03-01 2001-11-05 Abb Ab Roterande elektrisk maskin samt förfarande för framställning av en statorlindning
US6885273B2 (en) 2000-03-30 2005-04-26 Abb Ab Induction devices with distributed air gaps
SE516442C2 (sv) 2000-04-28 2002-01-15 Abb Ab Stationär induktionsmaskin och kabel därför
FR2810374B1 (fr) * 2000-06-19 2004-09-03 Jeumont Ind Dispositif de production de courant electrique a partir d'energie eolienne
DE10040273A1 (de) * 2000-08-14 2002-02-28 Aloys Wobben Windenergieanlage
NO320790B1 (no) * 2000-10-19 2006-01-30 Scan Wind Group As Vindkraftverk
FR2821391B1 (fr) 2001-02-23 2003-06-27 Jeumont Ind Procede et dispositif de regulation d'une installation de production d'energie electrique comportant une eolienne
JP3873634B2 (ja) * 2001-02-28 2007-01-24 株式会社日立製作所 風力発電システム
DE10119428A1 (de) * 2001-04-20 2002-10-24 Enron Wind Gmbh Grundrahmen zur Anordnung der Welle des Rotors einer Windkraftanlage an deren Turm
GB0113700D0 (en) * 2001-06-06 2001-07-25 Evolving Generation Ltd Electrical machine and rotor therefor
ITBZ20010043A1 (it) 2001-09-13 2003-03-13 High Technology Invest Bv Generatore elettrico azionato da energia eolica.
ES2189664B1 (es) * 2001-09-13 2004-10-16 Made Tecnologias Renovables, S.A. Sistema de aprovechamiento de la energia almacenada en la inercia mecanica del rotor de una turbina eolica.
JP4024208B2 (ja) * 2001-09-17 2007-12-19 クリーン カーレント パワー システムズ インコーポレイテッド 水中用ダクテッドタービン
US6703718B2 (en) * 2001-10-12 2004-03-09 David Gregory Calley Wind turbine controller
US7015595B2 (en) * 2002-02-11 2006-03-21 Vestas Wind Systems A/S Variable speed wind turbine having a passive grid side rectifier with scalar power control and dependent pitch control
EP1340910A1 (en) * 2002-02-28 2003-09-03 Enel Green Power S.p.A. Aerogenerator with axial flux permanent magnets and regulation thereof
US7071579B2 (en) * 2002-06-07 2006-07-04 Global Energyconcepts,Llc Wind farm electrical system
ES2206028B1 (es) * 2002-06-13 2005-03-01 Manuel Torres Martinez Perfeccionamientos en los aerogeneradores de produccion electrica.
ITMI20021439A1 (it) * 2002-06-28 2003-12-29 High Technology Invest Bv Impianto di generazione eolica ad alto rendimento energetico
AU2003285633A1 (en) * 2002-07-26 2004-03-03 W.B.T.-S.A. World Business Technology Generator for use in wind turbines or water-powered wheels
DE10239366A1 (de) * 2002-08-28 2004-03-11 Klinger, Friedrich, Prof. Dr.-Ing. Windenergieanlage
US7042109B2 (en) * 2002-08-30 2006-05-09 Gabrys Christopher W Wind turbine
DE10255745A1 (de) * 2002-11-28 2004-06-17 Jörck, Hartmut Direkt angetriebene Windenergieanlage mit im Generator integriertem Lager
US7233129B2 (en) * 2003-05-07 2007-06-19 Clipper Windpower Technology, Inc. Generator with utility fault ride-through capability
US7431567B1 (en) * 2003-05-30 2008-10-07 Northern Power Systems Inc. Wind turbine having a direct-drive drivetrain
US20070024147A1 (en) * 2003-08-18 2007-02-01 Hirzel Andrew D Selective alignment of stators in axial airgap electric devices comprising low-loss materials
AU2003276753A1 (en) * 2003-09-25 2005-04-11 Byung-Soo Yu Wind turbine
DE102004005179B4 (de) * 2004-02-02 2006-07-13 Wobben, Aloys, Dipl.-Ing. Windenergieanlage
US7075192B2 (en) * 2004-04-19 2006-07-11 Northern Power Systems, Inc. Direct drive wind turbine
US7154191B2 (en) * 2004-06-30 2006-12-26 General Electric Company Electrical machine with double-sided rotor
CA2481820C (en) * 2004-09-17 2009-09-01 Clean Current Power Systems Incorporated Flow enhancement for underwater turbine generator
ITBZ20040047A1 (it) 2004-09-20 2004-12-20 High Technology Invest Bv Generatore/motore elettrico, in particolare per l'impiego in impianti eolici, impianti a fune o idraulici.
US7548008B2 (en) * 2004-09-27 2009-06-16 General Electric Company Electrical machine with double-sided lamination stack
US7839048B2 (en) * 2004-09-27 2010-11-23 General Electric Company Electrical machine with double-sided stator
DE102004058776B3 (de) * 2004-12-07 2006-07-13 Nordex Energy Gmbh Vorrichtung zur Belüftung einer Rotornabe einer Windenergieanlage
JP4519635B2 (ja) * 2004-12-28 2010-08-04 三菱重工業株式会社 風力発電装置
US7633177B2 (en) * 2005-04-14 2009-12-15 Natural Forces, Llc Reduced friction wind turbine apparatus and method
US7633176B1 (en) * 2005-08-17 2009-12-15 Earth Turbines, Inc. Direct drive induction electrical power generator
ITBZ20050063A1 (it) 2005-11-29 2007-05-30 High Technology Invest Bv Pacco di lamierini per generatori e motori elettrici e procedimento per la sua attuazione
DE602006013011D1 (de) 2005-09-21 2010-04-29 High Technology Invest Bv Lagerdichtungsanordung mit labyrinthdichtungs- und schraubdichtungskombination
ITBZ20050062A1 (it) 2005-11-29 2007-05-30 High Technology Invest Bv Rotore a magneti permanenti per generatori e motori elettrici
AR052000A1 (es) * 2005-11-07 2007-02-28 Metalurgicas Pescar Industrias Generador eolico integrado de potencia
US7345373B2 (en) * 2005-11-29 2008-03-18 General Electric Company System and method for utility and wind turbine control
US7168251B1 (en) * 2005-12-14 2007-01-30 General Electric Company Wind energy turbine
KR100695012B1 (ko) * 2006-03-24 2007-03-14 유니슨 주식회사 풍력 발전기
EP2327873A1 (en) * 2006-04-28 2011-06-01 Swanturbines Limited Tidal current turbine
US7528497B2 (en) * 2006-07-11 2009-05-05 Hamilton Sundstrand Corporation Wind-turbine with load-carrying skin
US7514809B2 (en) * 2006-11-16 2009-04-07 General Electric Company Excitation voltage supply for synchronous generator used in a wind turbine, and method of starting a wind turbine having such excitation voltage supply
US20100026010A1 (en) * 2006-12-22 2010-02-04 High Technology Investments B.V. Multiple generator wind turbine
WO2008098574A1 (en) * 2007-02-12 2008-08-21 Vestas Wind Systems A/S A wind turbine, a method for establishing at least one aperture in the spinner on the hub of a wind turbine rotor and use of a wind turbine
EP1976092A1 (en) * 2007-03-30 2008-10-01 ABB Technology Ltd A power supply device
EP1992816A1 (en) * 2007-05-14 2008-11-19 Hiwin Mikrosystem Corp. Torque motor type wind generator
US7843077B2 (en) * 2007-05-16 2010-11-30 Arduini Douglas P Pulsed energy transfer
US10247262B2 (en) 2007-05-16 2019-04-02 Douglas P. Arduini Variable and centrifugal flywheel and centrifugal clutch
US8049351B2 (en) * 2007-06-15 2011-11-01 E-Net, Llc Turbine energy generating system
EP2014917B1 (en) * 2007-07-10 2017-08-30 Siemens Aktiengesellschaft Minimising wind turbine generator air gap with a specific shaft bearing arrangement
US8186940B2 (en) * 2007-09-05 2012-05-29 General Electric Company Ventilation arrangement
CA2669276C (en) * 2007-10-23 2012-05-08 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Wind turbine generator
US7894211B2 (en) * 2008-01-24 2011-02-22 Honeywell International Inc. Micro wind turbine topology for small scale power generation
ITMI20081122A1 (it) 2008-06-19 2009-12-20 Rolic Invest Sarl Generatore eolico provvisto di un impianto di raffreddamento
GB2461285B (en) * 2008-06-26 2012-07-25 Converteam Technology Ltd Vertical axis wind turbines
ES2353927T3 (es) * 2008-07-07 2011-03-08 Siemens Aktiengesellschaft Generador de accionamiento directo y turbina eólica.
IT1390758B1 (it) 2008-07-23 2011-09-23 Rolic Invest Sarl Generatore eolico
CN102160269B (zh) * 2008-09-22 2015-11-25 西门子工业公司 用于管理无功功率的系统、设备和方法
US7884493B2 (en) * 2008-09-30 2011-02-08 General Electric Company Wind turbine generator brake and grounding brush arrangement
GB0818610D0 (en) 2008-10-10 2008-11-19 Sway As Wind turbine rotor and wind turbine
IT1391939B1 (it) 2008-11-12 2012-02-02 Rolic Invest Sarl Generatore eolico
IT1391770B1 (it) 2008-11-13 2012-01-27 Rolic Invest Sarl Generatore eolico per la generazione di energia elettrica
NO332673B1 (no) 2008-11-24 2012-12-03 Aker Engineering & Technology Frekvensomformer
BRPI0919983A2 (pt) * 2009-01-14 2015-12-15 Amsc Windtec Gmbh nacele de um conversor de energia eólica, método de montagem de uma nacele de um conversor de energia eólica e gerador
CN102292897B (zh) 2009-01-16 2014-04-02 科尔风力发电公司 用于轴向场装置的扇块式定子
DE102009005960A1 (de) * 2009-01-23 2010-08-05 Avantis Ltd. Polrad einer Windenergieanlage
IT1392804B1 (it) 2009-01-30 2012-03-23 Rolic Invest Sarl Imballo e metodo di imballo per pale di generatori eolici
DE102009008437A1 (de) * 2009-02-11 2010-08-12 Vensys Energy Ag Maschinenträger zur Aufnahme einer Rotor-/ Generatorbaugruppe einer getriebelosen Windenenergieanlage
DE102009015926A1 (de) * 2009-04-01 2010-10-07 Schuler Pressen Gmbh & Co. Kg Gondel mit mehrteiliger Hauptwelle
IT1393937B1 (it) 2009-04-09 2012-05-17 Rolic Invest Sarl Aerogeneratore
US8134251B2 (en) * 2009-04-20 2012-03-13 Barber Gerald L Wind turbine
IT1393707B1 (it) 2009-04-29 2012-05-08 Rolic Invest Sarl Impianto eolico per la generazione di energia elettrica
CN102459892B (zh) * 2009-05-18 2014-07-09 维斯塔斯风力系统有限公司 用于风轮机的轮毂
WO2010135604A2 (en) * 2009-05-20 2010-11-25 Joby Energy, Inc. System and method for generating electrical power using a tethered airborne power generation system
US8178987B2 (en) * 2009-05-20 2012-05-15 E-Net, Llc Wind turbine
KR101123345B1 (ko) * 2009-06-04 2012-03-23 유니슨 주식회사 전방 배치형 발전기를 갖는 풍력발전기
IT1394723B1 (it) 2009-06-10 2012-07-13 Rolic Invest Sarl Impianto eolico per la generazione di energia elettrica e relativo metodo di controllo
IT1395148B1 (it) 2009-08-07 2012-09-05 Rolic Invest Sarl Metodo e apparecchiatura di attivazione di una macchina elettrica e macchina elettrica
JP5287631B2 (ja) * 2009-09-17 2013-09-11 富士電機株式会社 風力発電装置
ES2360779B1 (es) * 2009-11-20 2012-04-19 Gamesa Innovation & Technology S.L Aerogenerador con dispositivos internos de transporte.
IT1397081B1 (it) 2009-11-23 2012-12-28 Rolic Invest Sarl Impianto eolico per la generazione di energia elettrica
IT1398060B1 (it) 2010-02-04 2013-02-07 Wilic Sarl Impianto e metodo di raffreddamento di un generatore elettrico di un aerogeneratore, e aerogeneratore comprendente tale impianto di raffreddamento
US8536725B2 (en) * 2010-02-27 2013-09-17 Mehboob Lakhani Compact wind and water turbine systems
IT1399201B1 (it) 2010-03-30 2013-04-11 Wilic Sarl Aerogeneratore e metodo di rimozione di un cuscinetto da un aerogeneratore
BR112012025887A2 (pt) 2010-04-09 2016-06-28 Sway Turbine As rotor de turbina de vento e turbina de vento
IT1399511B1 (it) 2010-04-22 2013-04-19 Wilic Sarl Generatore elettrico per un aerogeneratore e aerogeneratore equipaggiato con tale generatore elettrico
EP2564054A1 (en) 2010-04-30 2013-03-06 Clean Current Limited Partnership Unidirectional hydro turbine with enhanced duct, blades and generator
DE102010020426A1 (de) 2010-05-12 2011-11-17 Siempelkamp Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh & Co. Kg Elektrische Maschine, insbesondere für eine Windkraftanlage
US9154024B2 (en) 2010-06-02 2015-10-06 Boulder Wind Power, Inc. Systems and methods for improved direct drive generators
DE102010043435A1 (de) 2010-11-04 2012-05-10 Aloys Wobben Windenergieanlage
JP5717410B2 (ja) * 2010-11-19 2015-05-13 三菱重工業株式会社 ナセルカバーおよびこれを備えた風力発電装置
US8026626B1 (en) * 2010-11-23 2011-09-27 Moshe Meller Axial flux alternator with air gap maintaining arrangement
US8178992B1 (en) 2010-11-23 2012-05-15 Moshe Meller Axial flux alternator with air gap maintaining arrangement
EP2484894B1 (en) * 2011-02-07 2016-07-20 Vestas Wind Systems A/S Access apparatus for a wind turbine and method of using same
US8807923B2 (en) * 2011-02-07 2014-08-19 Vestas Wind Systems A/S Access apparatus for a wind turbine and method of using same
ITMI20110377A1 (it) 2011-03-10 2012-09-11 Wilic Sarl Macchina elettrica rotante per aerogeneratore
ITMI20110378A1 (it) 2011-03-10 2012-09-11 Wilic Sarl Macchina elettrica rotante per aerogeneratore
ITMI20110375A1 (it) 2011-03-10 2012-09-11 Wilic Sarl Turbina eolica
EP2505830B1 (en) 2011-03-31 2016-08-03 Alstom Wind, S.L.U. Wind turbine
EP2505822B1 (en) * 2011-03-31 2015-11-25 ALSTOM Renewable Technologies Wind turbine
CN103133250A (zh) * 2011-12-02 2013-06-05 华锐风电科技(集团)股份有限公司 风力发电机组
EP2816225B1 (en) 2012-02-17 2016-11-30 ADWEN Offshore, S.L. Direct-drive wind turbine
DE102012003975A1 (de) 2012-02-28 2013-08-29 Compact Dynamics Gmbh Triebstrang und Windenergieanlage
US8339019B1 (en) 2012-07-30 2012-12-25 Boulder Wind Power, Inc. Structure for an electromagnetic machine having compression and tension members
DK2698529T3 (en) * 2012-08-14 2016-02-01 Siemens Ag Windmill
AR088077A1 (es) * 2012-09-27 2014-05-07 Ind Metalurgicas Pescarmona S A I C Y F Maquina eolica
WO2014131457A1 (de) * 2013-02-28 2014-09-04 Siemens Aktiengesellschaft Umrichterstation mit diodengleichrichter
JP2014176170A (ja) * 2013-03-07 2014-09-22 Toshiba Corp 受電装置および充電システム
US8736133B1 (en) 2013-03-14 2014-05-27 Boulder Wind Power, Inc. Methods and apparatus for overlapping windings
DK2837818T3 (en) * 2013-08-13 2019-03-11 Siemens Ag Wind turbine with bend bearing lift device
US9593668B2 (en) 2013-09-10 2017-03-14 General Electric Company Methods and systems for reducing amplitude modulation in wind turbines
JP2015162958A (ja) * 2014-02-27 2015-09-07 株式会社東芝 風力発電機及び風力発電機システム
US10177620B2 (en) 2014-05-05 2019-01-08 Boulder Wind Power, Inc. Methods and apparatus for segmenting a machine
US9657719B2 (en) 2014-06-16 2017-05-23 General Electric Company Ventilation arrangement
EP3139033B1 (en) * 2015-09-07 2019-02-20 Siemens Aktiengesellschaft Maintenance access to blade bearing of wind turbine
US10514067B2 (en) 2016-07-15 2019-12-24 Cory Mittleider Windmill drive adapter
DK3767101T3 (da) 2019-07-18 2022-06-20 Siemens Gamesa Renewable Energy As Vindmølle med en hul, tilgængelig generatoraksel
CN112271753B (zh) * 2020-11-12 2024-07-02 中铁工程机械研究设计院有限公司 一种回转驱动机构及施工设备
CN113217284B (zh) * 2021-05-17 2022-07-22 广州赛特新能源科技发展有限公司 一种直驱式微风风力发电机系统
CN117678149A (zh) 2021-07-20 2024-03-08 维斯塔斯风力系统有限公司 用于风力涡轮机的动力系组件
US12051906B2 (en) * 2022-03-02 2024-07-30 National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc Wind turbine power phase control with DC collection bus for onshore/offshore windfarms

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1109800A (en) * 1975-07-10 1981-09-29 Oliver C. Eckel Wind turbine
US4075500A (en) * 1975-08-13 1978-02-21 Grumman Aerospace Corporation Variable stator, diffuser augmented wind turbine electrical generation system
DE2623233C2 (de) * 1976-05-24 1978-04-06 Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gmbh, 8000 Muenchen Anordnung zur Anpassung eines Windrades an einen elektrischen Generator
DE2709146C2 (de) * 1977-03-03 1982-04-01 Wolfgang Dr.-Ing. 6830 Bad Homburg Mayer-Schwinning Windenergienutzung
DE2913349A1 (de) * 1979-04-03 1980-10-16 Messerschmitt Boelkow Blohm Schwungrad-energiespeicher
FR2525043A1 (fr) 1982-04-07 1983-10-14 Martire Roger Moteur electrique a aimants permanents
FR2551142B1 (fr) * 1983-08-30 1988-02-26 Materiel Magnetique Installation de chauffage et/ou de climatisation utilisant l'energie mecanique recueillie sur l'arbre d'une eolienne tournant a une vitesse variable
BE902092A (fr) * 1985-04-02 1985-07-31 Emega Sa Eolienne equipee d'un generateur du type a entrefer axial en forme de disque, auto-excite par aimants permanents et ne contenant pas de fer dans l'induit
US4686376A (en) * 1986-07-22 1987-08-11 Philip Retz Tide turbine
FR2639486B1 (fr) 1988-11-21 1996-08-02 Martire Roger Machine tournante a aimants permanents et bouclage de flux magnetique
NL8902534A (nl) * 1989-10-12 1991-05-01 Holec Projects Bv Windturbine.
US5334899A (en) * 1991-09-30 1994-08-02 Dymytro Skybyk Polyphase brushless DC and AC synchronous machines
DE4402184C2 (de) * 1994-01-26 1995-11-23 Friedrich Prof Dr Ing Klinger Vielpol-Synchrongenerator für getriebelose Horizontalachsen-Windkraftanlagen mit Nennleistungen bis zu mehreren Megawatt
FR2742939B1 (fr) * 1995-12-21 1998-03-06 Jeumont Ind Machine electrique modulaire de type discoide
US5731649A (en) * 1996-12-27 1998-03-24 Caama+E,Otl N+Ee O; Ramon A. Electric motor or generator

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2358702A1 (es) * 2009-10-29 2011-05-13 GAMESA INNOVATION & TECHNOLOGY S.L. Tren de potencia mejorado de un aerogenerador.
WO2011051524A3 (es) * 2009-10-29 2011-08-11 Gamesa Innovation & Technology, S.L. Tren de potencia mejorado de un aerogenerador.

Also Published As

Publication number Publication date
FR2760492B1 (fr) 2001-11-09
FR2760492A1 (fr) 1998-09-11
CA2280935A1 (fr) 1998-09-17
EP0864748B1 (fr) 2005-05-25
US6285090B1 (en) 2001-09-04
EP0864748A1 (fr) 1998-09-16
JP2001517282A (ja) 2001-10-02
CA2280935C (fr) 2008-01-29
DE69830264D1 (de) 2005-06-30
DK0864748T3 (da) 2005-09-19
DE69830264T2 (de) 2006-01-19
WO1998040627A1 (fr) 1998-09-17
PT864748E (pt) 2005-09-30

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