ES2584965T3

ES2584965T3 - Conjunto de circuitos piloto para controlar la puesta en bandera de emergencia de una turbina eólica

Info

Publication number: ES2584965T3
Application number: ES11190482.7T
Authority: ES
Inventors: Jesper Lykkegaard Andersen; Jens Bay Madsen
Original assignee: Vestas Wind Systems AS
Current assignee: Vestas Wind Systems AS
Priority date: 2010-11-26
Filing date: 2011-11-24
Publication date: 2016-09-30
Anticipated expiration: 2031-11-24
Also published as: US9068556B2; CN102477944B; EP2458202B1; CN102477944A; US20120134816A1; EP2458202A1

Abstract

Una turbina eólica (1) que tiene un rotor (4) con al menos dos palas (5) y un sistema de paso de palas (6) para controlar el ángulo de paso de dichas palas (5), comprendiendo el sistema de paso de palas (6) al menos un accionador hidráulico (15) y un sistema de puesta en bandera de emergencia (19, 35, 36, 37, 38, 39) para un caso de una parada de emergencia, para hacer girar dichas palas (5) hacia una posición de puesta en bandera por medio del al menos un accionador hidráulico (15), comprendiendo además el sistema de paso de palas (6) un conjunto de circuitos piloto (16) para controlar la activación de dicho sistema de puesta en bandera de emergencia (19, 35, 36, 37, 38, 39) por medio de una presión piloto, caracterizada porque el conjunto de circuitos piloto (16) comprende al menos dos circuitos de control paralelos (20a, 20b) para proporcionar la presión piloto, y un selector (21) para conectar los al menos dos circuitos de control paralelos (20a, 20b) al sistema de puesta en bandera de emergencia (19, 35, 36, 37, 38, 39), impidiendo el selector (21), de forma selectiva, que la presión piloto se proporcione al sistema de puesta en bandera de emergencia (19, 35, 36, 37, 38, 39) en caso de avería de uno de dichos al menos dos circuitos de control paralelos (20a, 20b).

Description

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DESCRIPCION

Conjunto de circuitos piloto para controlar la puesta en bandera de emergencia de una turbina eolica

La presente invencion se refiere a un conjunto de circuitos piloto para controlar la activacion de un sistema de puesta en bandera de emergencia de una turbina eolica de paso controlado.

Antecedentes

Se han conocido durante muchos anos turbinas eolicas que tienen sistemas de paso de palas para ajustar el angulo de paso de las palas, empleando habitualmente controladores de paso electricos o controladores de paso hidraulicos. Los primeros ejemplos de controladores de paso hidraulicos se divulgan, por ejemplo, en los documentos US 4.348.155 y Us 4.352.634, ambos de United Technologies.

Se han conocido durante muchos anos sistemas de puesta en bandera de emergencia para turbinas eolicas con paso variable de las palas para hacer girar las palas hacia la posicion de puesta embanderada (vease, por ejemplo, el documento EP 2.072.815), es decir, donde se orienta la pala con la cuerda paralela al viento y con el borde delantero apuntado en el sentido del viento, de modo que se eviten los danos a la turbina eolica durante un viento fuerte.

Es un objeto de la presente invencion proporcionar un sistema mejorado para controlar el sistema de puesta en bandera de emergencia de modo que las avenas de las partes del sistema de control impidan en menor medida que la turbina eolica funcione y produzca energfa, y que por tanto mejore la disponibilidad de la turbina eolica.

Breve descripcion de la invencion

La presente invencion se refiere a un conjunto de circuitos piloto para controlar la activacion de un sistema de puesta en bandera de emergencia de una turbina eolica por medio de una presion piloto, en la que el conjunto de circuitos piloto comprende al menos dos circuitos de control paralelos, para proporcionar una presion piloto, y un selector para conectar de forma selectiva los circuitos de control al sistema de puesta en bandera de emergencia, lo que permite un control mayor de las situaciones con avenas en el propio conjunto de circuitos piloto. Se proporciona un selector para evitar de forma selectiva que un circuito de control proporcione la presion piloto al sistema de puesta en bandera de emergencia en caso de avena de dicho circuito de control. Duplicando al menos el circuito de control que proporciona la presion piloto e introduciendo el selector, el conjunto de circuitos piloto obtendra una fiabilidad mucho mejor.

El selector se adapta preferentemente para realizar una comparacion de la presion piloto de los al menos dos circuitos de control paralelos y para desactivar un circuito de control que proporciona una presion piloto para activar el sistema de puesta en bandera de emergencia mientras que el al menos el circuito de control restante proporciona una presion piloto para no activar el sistema de puesta en bandera de emergencia. Cuando los circuitos de control esten disenados de modo que la avena de un elemento de los circuitos de control causara que el circuito de control en cuestion proporcione una presion piloto para activar el sistema de puesta en bandera de emergencia, esta caractenstica garantizara que se evitara que una avena del circuito de control cause un cierre no deseado del funcionamiento de la turbina eolica.

En particular, los circuitos de control pueden, en un modo de realizacion preferido, comprender al menos dos valvulas y estan disenados de modo que una avena de una valvula del circuito de control causara que el circuito de control proporcione una presion piloto para activar el sistema de puesta en bandera de emergencia.

Tambien se prefiere que la presion piloto para activar el sistema de puesta en bandera de emergencia sea menor que la presion piloto para no activar el sistema de puesta en bandera de emergencia. Por la presente, una avena del conjunto de circuitos piloto o, por ejemplo, una fuga en el conducto de presion piloto o en otro componente que reciba la presion piloto causara que las palas se pongan en bandera y que la turbina de viento se cierre, es decir, que sea segura ante fallos.

El selector puede comprender, preferentemente, una valvula selectora equipada con al menos un accionador hidraulico controlado por las presiones piloto proporcionadas por dichos circuitos de control. Como alternativa, la valvula selectora puede estar equipada con accionadores de solenoide, donde el control de la tension a los solenoides se basa en las medidas de la presion piloto proporcionadas por los circuitos de control.

En un aspecto de la invencion, el selector es una o mas valvulas de doble efecto.

Es ventajoso usar una valvula de doble efecto para evitar de forma selectiva que los circuitos de control proporcionen la presion piloto al sistema de puesta en bandera de emergencia, en cuanto a que una valvula de doble efecto es a la vez simple, barata y fiable.

En general, una valvula de doble efecto es un tipo de valvula que permite que el fluido fluya a traves de la misma desde una de dos fuentes, habitualmente por medio de una bola o de otro elemento de valvula de bloqueo que se mueva libremente dentro de la valvula. Una valvula de doble efecto comprende habitualmente dos puertos de

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entrada y un puerto de salida y, cuando se ejerce presion desde un fluido por uno de los puertos de entrada, empuja la bola hacia el puerto de entrada opuesto y asf lo bloquea. Esto evita que el fluido se desplace por ese puerto de entrada, pero permite que fluya hacia fuera por el puerto de salida dispuesto en el centro. De esta forma, dos circuitos de control diferentes pueden proporcionar de forma selectiva una presion piloto al sistema de puesta en bandera de emergencia sin la amenaza del flujo de retorno desde un circuito de control hasta el otro.

En un aspecto de la invencion, el selector es de dos o mas valvulas de doble efecto y en el que se acoplan dichas valvulas de doble efecto en paralelo.

Es ventajoso acoplar dos o mas valvulas de doble efecto en paralelo, en cuanto a que proporciona al conjunto de circuitos piloto redundancia con respecto al selector, haciendo por ello que el sistema sea mas eficaz y fiable.

La presente invencion se refiere tambien a una turbina eolica que tiene un rotor con al menos dos palas y un sistema de paso de palas para controlar el angulo de paso de dichas palas, comprendiendo el sistema de paso de palas al menos un accionador hidraulico y un sistema de puesta en bandera de emergencia para, en caso de una parada de emergencia, hacer girar dichas palas hacia una posicion de puesta en bandera por medio del al menos un accionador hidraulico, en el que el sistema de paso de palas comprende ademas un conjunto de circuitos piloto de acuerdo a la invencion, como se describe en el presente documento.

La turbina eolica comprende, en un modo de realizacion ventajoso, para cada pala, un controlador de paso de palas hidraulicas con al menos un accionador hidraulico y un sistema de puesta en bandera de emergencia que comprende un acumulador hidraulico adaptado para proporcionar un lfquido hidraulico a presion para controlar el al menos un accionador hidraulico, para hacer pasar dicha pala a una posicion de puesta en bandera de emergencia.

Breve descripcion de los dibujos

Los modos de realizacion de la presente invencion se exponen a continuacion con referencia al dibujo adjunto, del que

la Fig. 1 ilustra una gran turbina eolica moderna, vista desde el frente,

la Fig. 2 ilustra un buje de turbina eolica que comprende tres palas, visto desde el frente,

la Fig. 3 ilustra una seccion transversal simplificada de una gondola de turbina eolica, vista de lado,

la Fig. 4 es un diagrama de un modo de realizacion de un conjunto de circuitos piloto de acuerdo a la invencion, en un estado de funcionamiento normal,

la Fig. 5 es un diagrama del conjunto de circuitos piloto de acuerdo a la Fig. 4, en un estado de puesta en bandera de emergencia,

la Fig. 6 es un diagrama de una parte del sistema de paso hidraulico de una turbina eolica que incluye el modo de realizacion de las Figs. 4 y 5, y

la Fig. 7 es un diagrama de un modo de realizacion alternativo de un conjunto de circuitos piloto.

Descripcion detallada de la presente invencion

La Fig. 1 ilustra una turbina eolica 1, que comprende una torre 2 y una gondola de turbina eolica 3 colocada encima de la torre 2. El rotor de turbina eolica 4, que comprende tres palas de turbina eolica 5, esta conectado a la gondola 3 por el eje de baja velocidad que se extiende hacia fuera de la parte frontal de la gondola 3.

La Fig. 2 ilustra un rotor de turbina eolica 7 que comprende un buje y tres palas 5, visto desde el frente.

Como se ilustra, los cojinetes de paso 9 se disponen entre las palas 5 y el buje 7 para permitir que las palas 5 puedan hacerse rotar alrededor de su eje longitudinal y para transferir las fuerzas principalmente desde tres ongenes diferentes. Las palas 5 (y los propios cojinetes 9, por supuesto) estan bajo la influencia constante de la fuerza de gravitacion. El sentido de la fuerza gravitacional vana segun la posicion de la pala 5, que induce cargas diferentes sobre los cojinetes de paso 9. Cuando la pala esta en movimiento, el cojinete 9 esta tambien bajo la influencia de una fuerza centnfuga, que produce principalmente una fuerza de arrastre axial en el cojinete 9. Finalmente, los cojinetes 9 estan bajo la influencia de la carga eolica sobre las palas 5. Esta fuerza es, con diferencia, la mayor carga sobre los cojinetes 9 y produce un momento masivo, que los cojinetes 9 tienen que soportar.

La carga sobre y desde todos los cojinetes de paso 9 tiene que transferirse al buje 7 y, ademas, hacia el resto de la turbina eolica 1 y el cojinete de paso 9, al mismo tiempo, tiene que permitir que la pala 5 pueda inclinarse.

En este modo de realizacion, el rotor 4 comprende tres palas 5, pero, en otro modo de realizacion, el rotor 4 podna comprender una, dos, cuatro o mas palas 5.

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En este modo de realizacion, la turbina eolica 1 es una turbina eolica con paso regulado 1, pero, en otro modo de realizacion, la turbina eolica podna ser asimismo una turbina eolica con calado activo regulado 1, ya que tanto las turbinas eolicas con paso regulado 1 como las turbinas eolicas con calado activo regulado 1 comprenden un sistema de paso de palas hidraulicas 6 para hacer pasar las palas 5.

La Fig. 3 ilustra una seccion transversal simplificada de una gondola 3 de una turbina eolica 1 de la tecnica anterior, vista de lado. Las gondolas 3 existen en una multitud de variaciones y configuraciones, pero, en la mayona de los casos, la cadena de traccion en la gondola 3 comprende casi siempre uno o mas de los componentes siguientes: una caja de engranajes 10, un acoplamiento (no mostrado), algun tipo de sistema de frenado 11 y un generador 12. Una gondola 3 de una turbina eolica 1 moderna puede incluir tambien un convertidor de frecuencia 13 y un equipo periferico adicional, tal como un equipo de gestion de energfa, armarios electricos, sistemas hidraulicos, sistemas de refrigeracion adicionales y mas.

El peso de toda la gondola 3, que incluye los componentes de la gondola 10, 11, 12, 13, se soporta por una estructura de gondola 14. Los componentes 10, 11, 12, 13 se colocan usualmente en, y/o se conectan a, esta estructura comun de gondola de soporte de carga 14. En este modo de realizacion simplificado, la estructura de gondola de soporte de carga 14 solo se extiende a lo largo de la parte inferior de la gondola 3, por ejemplo, en forma de un armazon de base al que estan conectados algunos de, o todos, los componentes 10, 11, 12, 13. En otro modo de realizacion, la estructura de soporte de carga 14 podna comprender una campana de engranaje que, por un cojinete principal (no mostrado), podna transferir la carga del rotor 4 a la torre 2, o la estructura de soporte de carga 14 podna comprender varias partes interconectadas, tal como un enrejado.

En este modo de realizacion, el sistema de paso de palas hidraulicas 6 comprende, para cada pala 5, un controlador del paso de palas hidraulicas 8 que tiene medios para hacer rotar las palas 5 en forma de accionadores lineales hidraulicos 15 conectados, cada uno, al buje 7 y a una de las palas 5, respectivamente.

El conjunto de circuitos piloto 16 mostrado en las Figs. 4 y 5 esta conectado a un conducto de presion 17 para el suministro de lfquido hidraulico a presion al conjunto de circuitos 16, a un conducto de deposito 18 para la descarga de lfquido hidraulico a una baja presion, habitualmente, a presion esencialmente atmosferica, y al conducto de presion piloto 19, por medio del cual se proporciona una presion piloto desde el conjunto de circuitos piloto 16 al sistema de puesta en bandera de emergencia para las palas 5, como se muestra en la Fig. 6.

El conjunto de circuitos piloto 16 comprende un primer circuito de control 20a, un segundo circuito de control 20b, una valvula selectora de 4/3 vfas 21 para seleccionar uno de los circuitos de control 20a, 20b, o ambos, para proporcionar la presion piloto y dos disposiciones de control de flujo que comprenden, cada una, un orificio 22a, 22b y una valvula de retencion 23 a, 23b. Cada uno de los circuitos de control 20a, 20b comprende dos valvulas: una valvula de 3/2 vfas 24a, 24b y una valvula de 2/2 vfas 25a, 25b. Una presion de control desde cada uno de los circuitos de control 20a 20b se suministra a los accionadores hidraulicos de la valvula selectora 21, a traves de los conductos de presion de control 26a, 26b.

En este modo de realizacion, el selector 21 es una valvula de control direccional de 4/3 vfas, pero, en otro modo de realizacion de la invencion, la valvula de control direccional podna comprender un numero diferente de puertos, tal como tres, cinco o mas, y la valvula podna comprender un numero diferente de posiciones finitas, tal como dos, cuatro o mas, o el selector 21 podna ser de un tipo de valvula diferente, tal como una disposicion de valvulas de activacion/desactivacion, una valvula de doble efecto u otra.

En el funcionamiento ordinario, los accionadores de solenoide de cada una de las valvulas 24a, 24b, 25a, 25b de los dos circuitos de control 20a, 20b se activan como se muestra en la Fig. 4, la presion hidraulica del conducto de presion 17 atraviesa la valvula de 3/2 vfas 24a, 24b, pero es impedida por la valvula de 2/2 vfas 25a, 25a de pasar hasta el conducto de deposito 18. El orificio 22a, 22b restringe el flujo de lfquido a presion hasta el conducto de presion piloto 19. La valvula selectora 21 se coloca en su posicion central cuando las presiones de control identicas desde los dos circuitos de control 20a, 20b se equilibran entre sf, tal como los accionadores de resorte de sesgo de la valvula selectora 21. El lfquido a presion desde los dos circuitos de control 20a, 20b, por los dos orificios 22a, 22b, se mezcla en la valvula selectora 21 y se lleva al conducto de presion piloto 19, donde controla el sistema de puesta en bandera de emergencia, como se describe a continuacion con referencia a la Fig. 6. La alta presion piloto en el conducto de presion piloto 19 esta controlando un funcionamiento normal de la turbina eolica, es decir, el sistema de puesta en bandera de emergencia solo se activa cuando la presion piloto desciende como se muestra en la Fig. 5.

El diagrama en la Fig. 5 muestra la situacion donde se activa una parada de emergencia de la turbina eolica, tal como debido a una avena importante en la turbina eolica, a una desconexion repentina de la turbina eolica de la red principal o a un descenso repentino de la tension de red principal. Las valvulas 24a, 24b, 25a, 25b de los dos circuitos de control 20a, 20b son desactivados y los accionadores de resorte sesgaran las valvulas hacia las posiciones segun se muestra. Por lo tanto, la presion desde el conducto de presion 17 no pasara las valvulas de 3/2 vfas 24a, 24b, y las valvulas de 2/2 vfas 25a, 25b se abriran al conducto de deposito 18. La presion presente en el conducto de presion piloto 19 se descargara por la valvula selectora 21 y por las valvulas de retencion 23a, 23b, a traves de las valvulas de 2/2 vfas 25a, 25b, al conducto de deposito 18, y la presion piloto descendera por lo tanto inmediatamente y causara que el sistema de puesta en bandera de emergencia se active y conduzca las palas 5

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hacia la posicion de puesta en bandera. La valvula selectora 21 permanecera equilibrada, ya que la presion de control sobre ambos accionadores hidraulicos descendera a la presion del deposito.

El conjunto de circuitos piloto 16 esta disenado con un principio de seguridad ante fallos, con el fin de obtener que el conjunto de circuitos l6 baje la presion piloto en caso de que se active una parada de emergencia y que pueda obtenerse una alta presion piloto en la situacion de puesta en marcha, incluso en caso de una avena de una de las valvulas del circuito de control 24a, 24b, 25a 25b. Ademas, la avena de una de dichas valvulas durante el funcionamiento ordinario de la turbina eolica no debena forzar a la turbina a realizar una parada de emergencia. Por la presente, se obtiene una disponibilidad mejorada de la turbina eolica.

En caso de que se active una parada de emergencia durante el funcionamiento normal de la turbina eolica, puede producirse una avena de una de las valvulas de 3/2 vfas 24a, 24b, de modo que la valvula permanezca en la posicion activada, como se muestra en la Fig. 4. La valvula de 2/2 vfas 25a, 25b correspondiente dirigira, cuando se desactive, el flujo de lfquido a presion desde el conducto de presion 17, y por la valvula averiada de 3/2 vfas 24a, 24b, hasta el conducto del deposito 18. Por lo tanto, las valvulas de 2/2 vfas 25a, 25b funcionan para garantizar que una avena de las valvulas de 3/2 vfas 24a, 24b no impedira que la activacion de una parada de emergencia de como resultado una puesta en bandera de las palas 5. Si una de las valvulas de 2/2 vfas 25a, 25b se averiara y permaneciera en la posicion activada, como se muestra en la Fig. 4, la valvula de 3/2 vfas 24a, 24b correspondiente cerrara, cuando se desactive, la trayectoria de flujo desde el conducto de presion 17 y lo abrira hasta el conducto del deposito 18, bajando por lo tanto la presion en el circuito de control 20a, 20b.

En la operacion de reinicio despues de un cierre programado, o de un cierre de emergencia, de la turbina eolica, puede producirse una avena en una de las valvulas del circuito de control 24a, 24b, 25a 25b. En caso de una avena de una de las valvulas de 3/2 vfas 24a, 24b, de modo que la valvula permanezca en la posicion desactivada como se muestra en la Fig. 5, no se permitira que el lfquido a presion del conducto de presion 17 pase la valvula defectuosa 24a, 24b. Como consecuencia, la presion de control desde ese circuito de control 20a, 20b, que se suministrara, a traves del conducto de presion de control 26a, 26b correspondiente, a los accionadores hidraulicos de la valvula selectora 21, permanecera baja mientras que la presion de control desde el otro circuito de control 20a, 20b se volvera alta cuando se activen las valvulas 24a, 24b, 25a, 25b de dicho circuito de control. Por lo tanto, los accionadores hidraulicos de la valvula selectora 21 cambiaran, debido a las diferentes presiones de control, de posicion hacia un lado, de modo que unicamente el lfquido a presion del circuito de control 20a, 20b, en pleno funcionamiento, se suministrara al conducto de presion piloto 19 y la turbina eolica 1 sera capaz de realizar la operacion de reinicio. Igualmente, en caso de que se averiara una de las valvulas de 2/2 vfas 25a, 25b, esa valvula 25a, 25b permanecera abierta al conducto del deposito 18 y la presion no se acumulara en ese circuito de control 20a, 20b, con el resultado correspondiente. Por lo tanto, la avena de una de las valvulas 24a, 24b, 25a, 25b de los circuitos de control 20a, 20b no impedira que se reinicie la turbina eolica.

En caso de que se averiara una de las valvulas 24a, 24b, 25a, 25b de uno de los circuitos de control 20a, 20b durante el funcionamiento ordinario de la turbina eolica 1, la presion de control en el conducto de presion de control 26a, 26b de ese circuito de control 20a, 20b descendera y la accion de los accionadores hidraulicos de la valvula de seleccion 21 garantizara que la valvula 21 cambie de posicion hacia un lado, de modo que unicamente el lfquido a presion del circuito de control 20a, 20b, en funcionamiento completo, se suministrara al conducto de presion piloto 19 y la turbina eolica 1 continuara el funcionamiento ordinario, sin verse afectada por la avena de una valvula 24a, 24b, 25a 25b,.

En caso de una avena de uno de los circuitos de control 20a, 20b, la alta presion de control desde el circuito de control 20a, 20b, en funcionamiento completo, se conectara a la baja presion de control desde el circuito de control 20a, 20b averiado en la valvula de seleccion 21, donde se mezclan las dos. Esto podna crear eventualmente la misma presion en los conductos de presion de control 26a, 26b e impedir que la valvula selectora 21 cambie de posicion correctamente. Por esa razon, se proporcionan los orificios 22a, 22b entre los conductos de presion de control 26a, 26b y la conexion de los circuitos de control 20a, 20b a la valvula selectora 21, de modo que un flujo de fluido a presion del circuito de control 20a, 20b, en funcionamiento completo, por la valvula selectora 21 y hacia el circuito de control 20a, 20b averiado, pasara por un orificio 22a, 22b antes de entrar en el conducto de presion de control 26a, 26b correspondiente, y por lo tanto encontrara un descenso de presion suficiente para garantizar una diferencia de presion entre los accionadores hidraulicos de la valvula selectora 21, que causara que la valvula selectora 21 cambie de posicion correctamente.

La Fig. 6 es un diagrama de los componentes principales de un sistema de paso de palas hidraulicas para una unica pala 5 de una turbina eolica 1 de acuerdo a un modo de realizacion de la presente invencion, que comprende un accionador hidraulico lineal 15 con un piston 27 dispuesto como desplazable dentro de un cilindro 28 que esta dividido por el piston 27 en una camara de varilla de piston 29 o camara frontal (la camara interna que comprende la varilla de piston 30) del cilindro 28 y una camara inferior 31, o camara trasera (la camara interna que no comprende la varilla de piston 30). La varilla de piston 30 esta conectada (no mostrado) al buje 7 del rotor de turbina eolica 4 y el cilindro 28 esta conectado (no mostrado) a la pala 5 para efectuar un desplazamiento angular de la pala 5 cuando el lfquido bajo presion se aplique a la camara de varilla de piston 29 o a la camara inferior 31.

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El flujo de Ifquido a presion desde la bomba hidraulica 32 hasta el accionador hidraulico lineal 15 se controla por medio de una valvula hidraulica proporcional 34. La bomba hidraulica 32 puede disponerse para todo el sistema, para proporcionar lfquido a presion a los sistemas de paso de palas hidraulicas para cada una de las palas 5, o las bombas pueden disponerse por separado para cada pala, como se muestra en la Fig. 6, asf como para el sistema central.

La valvula hidraulica proporcional 34 tiene un puerto de presion P conectado a traves del conducto de presion 17 a la bomba hidraulica 32 y un puerto de deposito T conectado a traves del conducto del deposito 18 al deposito de baja presion 33. Un puerto de accionador A de la valvula 34 esta conectado a la camara inferior 31 del accionador lineal hidraulico 15, mientras que el otro puerto del accionador B esta conectado a la camara de varilla de piston 29 del accionador hidraulico lineal 15.

La valvula hidraulica proporcional 34 es sesgada por resortes hacia una posicion central neutral en la que los puertos estan cerrados y no fluye ningun lfquido por la valvula. La valvula hidraulica proporcional 34 puede desplazarse en un sentido por medio de solenoides o de un lfquido piloto a presion controlado por separado, de modo que el puerto de presion P se abra gradualmente hacia el primer puerto de accionador A y el puerto del deposito T se abra gradualmente hacia el segundo puerto de accionador B, o la valvula 34 pueda desplazarse en el sentido opuesto, causando que el puerto de presion P se abra gradualmente hacia el segundo puerto de accionador B y que el puerto del deposito T se abra gradualmente hacia el primer puerto de accionador A. Por lo tanto, la operacion de la valvula hidraulica proporcional 34 puede usarse para mover de forma selectiva el piston 27 en uno u otro sentido con el fin de hacer pasar la pala con una velocidad de paso controlada y variable en un sentido o en el otro.

En el caso de que se inicie una operacion de puesta en bandera de emergencia desde el circuito piloto 16, bajando la presion piloto en el conducto de presion piloto 19, el lfquido hidraulico a presion desde un acumulador hidraulico 35 que, durante el funcionamiento ordinario de la turbina eolica 1, se carga con el lfquido a presion del conducto de presion 17, se suministra al accionador lineal hidraulico 15 con el fin de controlar la puesta en bandera de la pala 5, independientemente de una posible falta de presion en el conducto de presion 17 cuando la bomba 32 pueda no estar funcionando. La bajada de la presion piloto en el conducto de presion piloto 19 cerrara la valvula del acumulador 36 y solo permitira que el lfquido deje el acumulador 35 por la valvula de retencion del acumulador 37. La valvula de retencion del suministro de emergencia 38, en funcionamiento normal, es cerrada por medio de la presion piloto y, durante la operacion de puesta en bandera de emergencia, es abierta para el flujo de lfquido desde el acumulador 35 hasta la camara inferior 31 del cilindro 28. Igualmente, se abrira la valvula de retencion de drenaje de emergencia 39 para permitir que el lfquido hidraulico en la camara de varilla de piston 29 del cilindro 28 drene directamente al deposito 33, evitando la valvula hidraulica proporcional 34. Por lo tanto, el lfquido a presion en el acumulador hidraulico 35 cambiara la posicion del piston 27 y, mediante la varilla de piston 30, hara girar la pala 5 hacia la posicion de puesta en bandera.

Es evidente para el experto que el sistema mostrado en la Fig. 6 se muestra esquematicamente y que sena posible un cierto numero de variaciones en el sistema, por ejemplo, que incluyan medios para controlar la velocidad de flujo del lfquido desde el acumulador 35 hasta la camara inferior 31 del cilindro 28, con el fin de controlar la velocidad angular de la puesta en bandera de la pala.

El conjunto de circuitos piloto 16 mostrado en la Fig. 7 difiere del sistema mostrado en las Figs. 4 y 5, en cuanto a que la valvula de control direccional de 4/3 vfas y las dos disposiciones de control de flujo que comprenden los orificios 22a, 22b y las valvulas de retencion 23a, 23b han sido todas reemplazadas por dos valvulas de doble efecto 40a, 40b que actuan, cada una, como un selector 21.

En este modo de realizacion, el primer circuito de control 20a y el segundo circuito de control 20b estan conectados ambos a las primeras valvulas de doble efecto 40a y a las segundas valvulas de doble efecto 40b que se acoplan en paralelo. El sistema comprende dos valvulas de doble efecto 40a, 40b por redundancia pero, en otro modo de realizacion de la invencion, el sistema podna comprender solo una valvula de doble efecto, podna comprender tres valvulas de doble efecto o incluso mas valvulas de doble efecto.

Para aumentar aun mas la fiabilidad del sistema hidraulico, cada una de las dos valvulas de doble efecto 40a, 40b esta conectada a su propio conducto de presion piloto independiente 19 pero, en otro modo de realizacion de la invencion, las valvulas de doble efecto 40a, 40b podnan estar conectadas al mismo conducto de presion piloto 19.

Para aumentar aun mas la fiabilidad del sistema hidraulico, cada uno de los dos circuitos de control 20a, 20b esta dotado de un manometro 41 para monitorizar la condicion de cada circuito de control 20a, 20b, de modo que, si la presion en uno de los circuitos 20a, 20b se desvfa mucho de la presion esperada, es probable que se haya producido un fallo. Pero, debido a la redundancia del sistema, la turbina eolica puede continuar de forma segura el funcionamiento con el circuito de control 20a, 20b restante hasta que pueda resolverse el problema que causa la lectura de presion inesperada.

5

10

15

20

25

30

35

Lista de numeros de referencia y simbolos

1. Turbina eolica

2. Torre

3. Gondola

4. Rotor

5. Pala

6. Sistema de paso de palas hidraulicas

7. Buje

8. Controlador del paso de palas hidraulicas

9. Cojinete de paso

10. Caja de engranajes

11. Freno

12. Generador

13. Transformador

14. Estructura de gondola

15. Accionador hidraulico lineal para la primera pala

16. Conjunto de circuitos piloto

17. Conducto de presion

18. Conducto del deposito

19. Conducto de presion piloto

20a. Primer circuito de control

20b. Segundo circuito de control

21. Valvula selectora

22a. Orificio de una primera disposicion de control de flujo

22b. Orificio de una segunda disposicion de control de flujo

23a. Valvula de retencion de una primera disposicion de control de flujo

23b. Valvula de retencion de una segunda disposicion de control de flujo

24a. Valvula de 2/3 vfas del primer circuito de control

24b. Valvula de 2/3 vfas del segundo circuito de control

25a. Valvula de 2/2 vfas del primer circuito de control

25b. Valvula de 2/2 vfas del segundo circuito de control

26a. Conducto de presion de control

26b. Conducto de presion de control

27. Piston

28. Cilindro

29. Camara de varilla de piston

30. Varilla del piston

31.

32.

33.

34.

5 35.

36.

37.

38.

39.

10 40a.

40b. 41. T P

15 A

B P1 P 2

P 3

20 Pp1

Pp2

Pp3

Camara inferior Bomba hidraulica Deposito

Valvula hidraulica proporcional de 4/3 v^as

Acumulador hidraulico

Valvula acumuladora

Valvula de retencion acumuladora

Valvula de retencion de suministro de emergencia

Valvula de retencion de drenaje de emergencia

Primera valvula de doble efecto

Segunda valvula de doble efecto

Manometro

Puerto del deposito de la valvula hidraulica proporcional Puerto de presion de la valvula hidraulica proporcional Primer puerto del accionador de la valvula hidraulica proporcional Segundo puerto del accionador de la valvula hidraulica proporcional Conexion del conducto de presion al sistema de paso de la primera pala Conexion del conducto de presion al sistema de paso de la segunda pala Conexion del conducto de presion al sistema de paso de la tercera pala Conexion del conducto de presion piloto al sistema de paso de la primera pala Conexion del conducto de presion piloto al sistema de paso de la segunda pala Conexion del conducto de presion piloto al sistema de paso de la tercera pala

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

REIVINDICACIONES

1. Una turbina eolica (1) que tiene un rotor (4) con al menos dos palas (5) y un sistema de paso de palas (6) para controlar el angulo de paso de dichas palas (5), comprendiendo el sistema de paso de palas (6) al menos un accionador hidraulico (15) y un sistema de puesta en bandera de emergencia (19, 35, 36, 37, 38, 39) para un caso de una parada de emergencia, para hacer girar dichas palas (5) hacia una posicion de puesta en bandera por medio del al menos un accionador hidraulico (15), comprendiendo ademas el sistema de paso de palas (6) un conjunto de circuitos piloto (16) para controlar la activacion de dicho sistema de puesta en bandera de emergencia (19, 35, 36, 37, 38, 39) por medio de una presion piloto, caracterizada porque el conjunto de circuitos piloto (16) comprende al menos dos circuitos de control paralelos (20a, 20b) para proporcionar la presion piloto, y un selector (21) para conectar los al menos dos circuitos de control paralelos (20a, 20b) al sistema de puesta en bandera de emergencia (19, 35, 36, 37, 38, 39), impidiendo el selector (21), de forma selectiva, que la presion piloto se proporcione al sistema de puesta en bandera de emergencia (19, 35, 36, 37, 38, 39) en caso de avena de uno de dichos al menos dos circuitos de control paralelos (20a, 20b).
2. Una turbina eolica (1) de acuerdo a la reivindicacion 1, en la que el selector (21) esta adaptado para realizar una comparacion de la presion piloto de los al menos dos conjuntos de circuitos de control paralelos (20a, 20b) y para desactivar un circuito de control (20a, 20b) que proporciona una presion piloto para activar el sistema de puesta en bandera de emergencia (19, 35, 36, 37, 38, 39), mientras que el al menos un circuito de control restante proporciona una presion piloto para no activar el sistema de puesta en bandera de emergencia (19, 35, 36,37, 38, 39).
3. Una turbina eolica (1) de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que cada uno de dichos conjuntos de circuitos de control (20a, 20b) comprende al menos dos valvulas (24a, 24b, 25a, 25b), y que esta disenada de modo que una avena de una valvula (24a, 24b, 25a, 25b) del circuito de control (20a, 20b) causara que el circuito de control (20a, 20b) proporcione una presion piloto para activar el sistema de puesta en bandera de emergencia (19, 35, 36, 37, 38, 39).
4. Una turbina eolica (1) de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la presion piloto para activar el sistema de puesta en bandera de emergencia (19, 35, 36, 37, 38, 39) es menor que la presion piloto para no activar el sistema de puesta en bandera de emergencia (19, 35, 36, 37, 38, 39).
5. Una turbina eolica (1) de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el selector (21) comprende una valvula selectora (21) equipada con al menos un accionador hidraulico controlado por las presiones piloto proporcionadas por dichos circuitos de control (20a, 20b).
6. Una turbina eolica (1) de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el selector (21) es una o mas valvulas de doble efecto (40a, 40b).
7. Una turbina eolica (1) de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el selector (21) es dos o mas valvulas de doble efecto (40a, 40b), y en la que se acoplan en paralelo dichas valvulas de doble efecto (40a, 40b).
8. Una turbina eolica (1) de acuerdo a la reivindicacion 1, que comprende, para cada pala, un controlador de paso de palas hidraulicas (8) con al menos un accionador hidraulico (15) y un sistema de puesta en bandera de emergencia que comprende un acumulador hidraulico (35) adaptado para proporcionar un lfquido hidraulico a presion para controlar el al menos un accionador hidraulico (15), para inclinar dicha pala (5) hacia una posicion de puesta en bandera de emergencia.