ES3061382T3 - Modular wind turbine blade with vibration damping - Google Patents

Abstract

Según un primer aspecto de la invención, se proporciona una pala de turbina eólica con configuración dividida, que comprende un primer módulo de pala con perfil aerodinámico definido y un segundo módulo de pala con perfil aerodinámico definido; un módulo de amortiguación entre el primer módulo de pala y el segundo módulo de pala; donde el módulo de amortiguación comprende una primera interfaz de pala para unirse al primer módulo de pala y una segunda interfaz de pala para unirse al segundo módulo de pala. El módulo de amortiguación comprende una unidad de amortiguación de vibraciones. La invención proporciona una forma útil de integrar la funcionalidad de amortiguación de movimiento en una pala de turbina eólica modular. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Pala modular de aerogenerador con amortiguación de vibraciones

[0003] Campo de la invención

[0004] La invención se refiere en general a una pala modular de aerogenerador y, más específicamente, a un tipo de pala modular de aerogenerador que es más capaz de soportar las vibraciones en dirección de borde.

[0005] Antecedentes

[0006] Con el fin de aprovechar las economías de escala en la energía eólica, existe una tendencia generalizada a fabricar turbinas eólicas más grandes con el fin de reducir el coste total de la energía. Las turbinas eólicas más grandes tienen aerogeneradores más largos, lo que proporciona una mayor superficie barrida para que la turbina eólica pueda capturar más energía del viento.

[0007] Una cuestión relacionada con las palas largas de los aerogeneradores es el reto de cómo transportarlas de forma eficaz hasta el lugar de instalación. Las palas largas de los aerogeneradores son problemáticas de transportar por tierra debido a las limitaciones impuestas por las redes de carreteras.

[0008] Para abordar estos problemas, se sabe que las palas de los aerogeneradores se diseñan como un conjunto modular. Como tal, una pala de aerogenerador puede dividirse en dos o más módulos que son más fáciles de transportar y que luego se ensamblan en el lugar de instalación, por ejemplo, uniendo los módulos con adhesivo o atornillándolos entre sí.

[0009] A pesar de su modularidad, las palas modulares de los aerogeneradores suelen ser elementos delgados y susceptibles a las vibraciones. Son especialmente preocupantes los modos de vibración en dirección de borde, ya que las palas delgadas tienden a presentar una menor amortiguación aerodinámica inherente en la dirección de borde en comparación con la dirección de batimiento, donde las fuerzas de sustentación generadas por las palas tienden a atenuar las oscilaciones en batimiento.

[0010] Es en base a estos antecedentes en los que se ha desarrollado la presente invención.

[0011] El documento WO2016006008A1 divulga una junta para una pala eólica modular. La junta comprende elementos amortiguadores. La junta está configurada para girar alrededor de un eje que se extiende en dirección de borde y, por lo tanto, para amortiguar el movimiento de batimiento de la pala. La junta funciona esencialmente como un amortiguador pasivo para las cargas máximas debidas a ráfagas de viento cortas, pero fuertes.

[0012] Sumario de la invención

[0013] De acuerdo con un primer aspecto de la invención, se proporciona un aerogenerador con una configuración de pala segmentada, que comprende un primer módulo de pala que define un perfil aerodinámico y un segundo módulo de pala que define un perfil aerodinámico; un módulo de amortiguación intermedio entre el primer módulo de pala y el segundo módulo de pala; en donde el módulo de amortiguación comprende una primera interfaz de pala para unirse al primer módulo de pala y una segunda interfaz de pala para unirse al segundo módulo de pala. El módulo de amortiguación comprende una unidad de amortiguación de vibraciones configurada para atenuar las vibraciones en dirección de borde de la pala de aerogenerador.

[0014] Beneficiosamente, la invención proporciona una forma útil de integrar la funcionalidad de amortiguación del movimiento en una pala modular de aerogenerador. Preferentemente, la unidad de amortiguación de vibraciones está configurada para atenuar las vibraciones en dirección de borde del aerogenerador. La unidad de amortiguación de vibraciones puede comprender diversas configuraciones y puede incluir uno o varios dispositivos de amortiguación seleccionados, incluidos amortiguadores viscosos, dispositivos de resorte que incluyen masas montadas de forma elástica, amortiguadores de masa sintonizados; volúmenes llenos de fluido, etc. Preferentemente, la unidad de amortiguación de vibraciones está configurada para actuar sobre un centro de cizallamiento de la sección de la pala donde se encuentra el módulo de amortiguación.

[0015] El módulo de amortiguación puede estar conformado para definir un perfil aerodinámico. De esta manera, el módulo de amortiguación puede integrarse más eficazmente en la forma general de la pala. En este contexto, el perfil aerodinámico del módulo de amortiguación en la primera interfaz de la pala puede corresponder al perfil aerodinámico del primer módulo de la pala. Es más, el perfil aerodinámico del módulo de amortiguación en la primera interfaz de la pala puede coincidir con el perfil aerodinámico contiguo del primer módulo de la pala. Entonces, el módulo de amortiguación puede tener un perfil en cada interfaz que coincida con la parte contigua del módulo de pala correspondiente. Por el contrario, las interfaces del módulo de pala pueden corresponder a las respectivas caras contiguas de los módulos pala, pero puede tener un tamaño diferente, de tal manera que el perfil aerodinámico del módulo de amortiguación tenga una sección transversal mayor que la sección transversal del primer módulo de pala y/o del segundo módulo de pala.

[0016] La unidad de amortiguación de vibraciones puede estar configurada para actuar de manera que aplique una fuerza al módulo de amortiguación y, por lo tanto, también al primer y segundo módulos de palas. La fuerza se aplica a un centro de cizallamiento de la sección de la pala de aerogenerador donde se encuentra la unidad de amortiguación de vibraciones. Esto minimiza las fuerzas de torsión aplicadas a la pala de aerogenerador por el módulo de amortiguación. Aunque la unidad de amortiguación de vibraciones puede estar alojada en el interior de un cuerpo del módulo de amortiguación, en otras realizaciones, la unidad de amortiguación de vibraciones puede estar soportada en el exterior del cuerpo del módulo de amortiguación.

[0017] Al menos una de la primera interfaz y la segunda interfaz puede estar conectada a una cara de conexión del primer módulo de pala y del segundo módulo de pala respectivos mediante una conexión atornillada. En otras realizaciones, la cara de conexión respectiva se define mediante una junta en bisel. La conexión puede ser una conexión adherida o una conexión atornillada.

[0018] La unidad de amortiguación de vibraciones actúa generalmente en una dirección de la cuerda. Esto significa que cualquier movimiento de la unidad de amortiguación de vibraciones o de partes de la unidad de amortiguación de vibraciones se produce sustancialmente en la dirección de la cuerda.

[0019] Breve descripción de los dibujos

[0020] A continuación, se describirán los aspectos anteriores y otros aspectos de la invención, a modo de ejemplo únicamente, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

[0021] la Figura 1 es una vista en perspectiva de un aerogenerador con palas de aerogenerador en las que se pueden incorporar las realizaciones de la invención;

[0022] la Figura 2 es una vista en perspectiva despiezada de una pala modular de aerogenerador de acuerdo con una realización de la invención, que incluye un módulo de amortiguación;

[0023] la Figura 3 es una sección transversal de ejemplo a través de una pala de aerogenerador a modo de ejemplo, para ilustrar los componentes estructurales;

[0024] la Figura 4 es una vista esquemática de un módulo de amortiguación como se muestra en la Figura 2, de acuerdo con una realización de la invención;

[0025] la Figura 5 es una vista esquemática del módulo de amortiguación de acuerdo con otra realización de la invención; la Figura 6 es una vista en perspectiva despiezada de una pala modular de aerogenerador de acuerdo con otra realización de la invención; y

[0026] las Figuras 7a y 7b son vistas de disposiciones de conexión para módulos de amortiguación de acuerdo con realizaciones de la invención.

[0027] En los dibujos, se utilizan los mismos números de referencia para indicar características comunes en todos los dibujos.

[0028] Descripción específica

[0029] La Figura 1 es una representación esquemática de un aerogenerador moderno a escala industrial 10 que comprende una torre 12 que soporta una góndola 14. Un rotor 16 está montado en la góndola 14. El rotor 16 comprende una pluralidad de palas de aerogenerador 18 que se extienden radialmente y que están fijadas en sus respectivos extremos raíz 20 a un concentrador central 22. En este ejemplo, el rotor 16 comprende tres palas 18, pero el rotor 16 puede tener cualquier número de palas 18. Las palas de aerogenerador 18 son de un tipo que a veces se conoce como diseño de pala 'segmentada' o 'modular'. Como tal, en este ejemplo, las palas del aerogenerador 18 comprenden un primer y un segundo módulo de pala, aunque en otras realizaciones se pueden utilizar más de dos módulos por pala 18. Como se ha explicado en los antecedentes, los componentes modulares de las palas pueden montarse en el emplazamiento del parque eólico para facilitar el transporte de componentes de gran tamaño.

[0030] Haciendo referencia a la Figura 2, esto muestra una vista esquemática despiezada de una pala modular de aerogenerador 18 de acuerdo con una primera realización de la presente invención. La pala modular de aerogenerador 18 comprende un primer y un segundo módulo de pala 24, 26. Los módulos de pala 24, 26 están configurados para unirse de extremo a extremo en una región de unión 28 para formar el aerogenerador completo 18.

[0031] En la Figura 2, los ejes S y C indican las direcciones de la envergadura y de la cuerda, respectivamente, de la pala de aerogenerador 18 y también de cada módulo de la pala 18. El primer y el segundo módulo de pala 24, 26 forman secciones de la envergadura (S) de la pala modular de aerogenerador 18. Cada módulo se extiende en la dirección de la cuerda entre un borde de ataque 30 y un borde de salida 32 y define un perfil aerodinámico.

[0032] En la realización mostrada, el primer módulo de pala 24 incluye una punta 34 de la pala 18 y el segundo módulo de pala 26 incluye un extremo de raíz 20 de la pala, aunque en la Figura 2 el extremo de la raíz de la pala se representa como fantasma a efectos de escala. En otras realizaciones, el primer módulo 24 puede comprender una raíz 20 de la pala y el segundo módulo 26 puede comprender una punta 34 de la pala. Además, en otras realizaciones, la pala modular 18 puede incluir más de dos módulos, por ejemplo, se pueden conectar módulos adicionales en el interior o el exterior del primer y/o segundo módulo de pala 24, 26, y estos módulos adicionales pueden incluir la raíz de la pala 20 y/o la punta de la pala 34.

[0033] La construcción general de los módulos de palas 24, 26 sería conocida por el experto en la materia. La Figura 3 muestra una vista en sección transversal de una construcción típica de una pala de aerogenerador para contextualizar. Las características de la pala de aerogenerador se mencionarán en singular, pero se entenderá que dichas características se aplicarán igualmente a los distintos módulos de la pala modular, como se describirá. Como tal, el diagrama de sección transversal de un módulo de pala de la Figura 3 comprende una carcasa exterior 36 que define un interior generalmente hueco 38. En este ejemplo, la carcasa exterior 36 está fabricada principalmente con plástico reforzado con fibra de vidrio (GFRP). La carcasa exterior 36 tiene una estructura laminada que comprende un revestimiento exterior 40 que define una superficie exterior 41 de la pala 18 y un revestimiento interior opcional 42 que define una superficie interior 43 de la pala 18. Cada uno de los revestimientos exterior e interior 40, 42 comprende una o más capas de material fibroso (no mostrado) incrustadas en un material matricial curado, como resina epoxi. Material ligero para el núcleo, tales como paneles de espuma se pueden proporcionar entre los revestimientos 40, 42 en las regiones de las carcasas de palas 36 donde se requiere una mayor rigidez.

[0034] Aunque no se muestra en el presente documento, el experto en la materia comprendería que la pala 18 también incluiría una estructura de larguero, que normalmente puede materializarse como un larguero en forma de caja que se extiende longitudinalmente a lo largo de la pala, o mediante tapas de larguero incrustadas en las carcasas, dichas tapas de larguero están conectadas por bandas de cizalladura. Sin embargo, los detalles estructurales relativos al esquema de largueros de la pala no son esenciales para la invención, y así, se omitirá, además, cualquier discusión adicional en aras de la claridad, aunque en la Figura 3 se muestra un ejemplo de dicha estructura de banda de cizalladura en forma de trazo oculto.

[0035] En los diseños modulares de palas conocidos, el primer módulo de pala 24 se conectaría directamente al segundo módulo de pala 26 de extremo a extremo. Esto se puede lograr mediante una unión a tope atornillada entre los módulos de pala o mediante una unión en bisel adherida. Sin embargo, y como se aprecia en la Figura 2, la pala modular de aerogenerador 18 incluye un módulo adicional 50 intermedio o entre el primer módulo de pala 24 y el segundo módulo de pala 26. Como se verá en la explicación que sigue, el módulo adicional 50 es un módulo de amortiguación, y se le denominará así a partir de ahora. El módulo de amortiguación 50 está configurado para aplicar fuerzas entre el borde de ataque 30 y el borde de salida 32 de la pala de aerogenerador 18 durante su uso para atenuar las oscilaciones en dirección de borde.

[0036] Refiriéndonos inicialmente a la Figura 2, se apreciará que el módulo de amortiguación 50 se asemeja a una sección de la envergadura relativamente corta de la pala de aerogenerador 18 y, por lo tanto, tiene una sección de cuerpo aerodinámica 51 con un perfil similar al del resto de la pala de aerogenerador. De esta manera, cuando el primer módulo de pala 24, el segundo módulo de pala 26 y el módulo de amortiguación 50 se unen entre sí, forman una pala de aerogenerador completa que, desde un punto de vista exterior, parece una pala de aerogenerador convencional fabricada como una sola pieza grande, con líneas de unión mínimas.

[0037] El módulo de amortiguación 50 tiene un perfil aerodinámico definido por su revestimiento exterior que se extiende entre los bordes de ataque y de salida. El módulo de amortiguación 50 también incluye lados transversales que definen una primera interfaz 52 y una segunda interfaz 54 respectivas. La primera interfaz 52 se encuentra en el lado exterior de la envergadura del módulo de amortiguación 52, y la segunda interfaz 54 se encuentra en el lado interior de la envergadura del módulo de amortiguación 50. En este contexto, 'de la envergadura' se considera en el marco de referencia indicado para la pala, con referencias a 'interior' significando hacia la raíz de la pala en contraste con 'exterior' que significa hacia la punta de la pala.

[0038] La primera interfaz 52 se une a una interfaz de conexión respectiva 56 del primer módulo de pala 24, y la segunda interfaz 54 se une a una interfaz de conexión respectiva 58 del segundo módulo de pala 26.

[0039] La primera y la segunda interfaces 56, 58 del módulo de amortiguación 50 se muestran en el presente documento con forma plana y extendiéndose en la dirección de la cuerda de la pala de aerogenerador, de tal manera que pueden considerarse perpendiculares al eje de la envergadura. Expresado de otra manera, las interfaces 56, 58 tienen forma de paredes laterales o

[0040] mamparos que definen superficies de conexión que se extienden en la dirección de la cuerda y sustancialmente perpendiculares al eje de la envergadura. La perpendicularidad precisa no es esencial, pero es una forma de lograr una unión a tope precisa entre dos secciones contiguas de la pala. En otras realizaciones, las interfaces pueden extenderse en ángulo con respecto al eje de la cuerda de la pala, por ejemplo, aproximadamente /- 30 grados. En esta realización, la primera interfaz 56 del módulo de amortiguación 50 tiene una forma transversal que se corresponde con la forma transversal de la parte contigua (es decir, la primera interfaz de conexión 56) del primer módulo de pala 24. Del mismo modo, la segunda interfaz 54 del módulo de amortiguación 50 tiene una forma transversal que se corresponde con la parte contigua del segundo módulo de pala. Como se puede observar, la forma de la sección transversal es la notable forma general de lágrima de una sección transversal aerodinámica. Más específicamente, en esta realización, las formas o perfiles, de la primera y segunda interfaces 52, 54 del módulo de amortiguación 50 coinciden con la forma respectiva del módulo de pala contiguo, de tal manera que los módulos de palas 22, 24 y el módulo de amortiguación 50 encajan entre sí sin formar irregularidades o discontinuidades significativas en la superficie que afecten al flujo de aire y, por tanto, reduzcan la eficiencia aerodinámica de la pala. Como se describe en realizaciones posteriores, sin embargo, la correspondencia transversal no es esencial.

[0041] Como se ha mencionado, el módulo de amortiguación 50 está configurado para amortiguar las vibraciones en dirección de borde de la pala de aerogenerador 18 en la que está incorporado. Para este fin, por lo tanto, el módulo de amortiguación 50 incluye una unidad de amortiguación de vibraciones, que se ilustra de manera general en la Figura 4 con el número de referencia 60. Beneficiosamente, la unidad de amortiguación de vibraciones 60 está configurada de manera que se pueda ajustar para centrarse en atenuar las vibraciones a una frecuencia concreta de vibraciones en dirección de borde.

[0042] En la Figura 4, la unidad de amortiguación de vibraciones de ejemplo 60 está alojada dentro del módulo de amortiguación 50. En el presente documento, la unidad de amortiguación de vibraciones 60 está situada entre el borde de ataque 30 y el borde de salida 32 del módulo de amortiguación 50. Sin embargo, como se ilustra, la unidad de amortiguación de vibraciones 60 se muestra conectada al borde de ataque 60. También puede conectarse al borde de salida 32. Para ello, los bordes de ataque y salida 30, 32 pueden configurarse con los respectivos soportes de montaje 62, 64 en los que se puede montar la unidad de amortiguación de vibraciones 60.

[0043] Durante las vibraciones en dirección de borde de la pala, el borde de ataque 30 y el borde de salida 32 se mueven generalmente en sincronización entre sí a medida que la pala oscila generalmente en la dirección de la cuerda. Dado que la unidad de amortiguación de vibraciones 60 está conectada al módulo de amortiguación 50, proporciona una fuerza contraria al movimiento que reduce la amplitud de las vibraciones en dirección de borde.

[0044] La unidad de amortiguación de vibraciones puede ser, en general, cualquier elemento capaz de resonar debido al movimiento del módulo de amortiguación 50. Puede ser un amortiguador de masa sintonizado o un elemento de masa/caucho conectado de forma elástica dentro del módulo de amortiguación 50. En una realización, la unidad de amortiguación de vibraciones puede ser una masa montada sobre un resorte dentro del módulo de amortiguación 50, siendo la masa y el resorte seleccionados para actuar de manera más eficaz en la atenuación de vibraciones de una frecuencia predeterminada. En otras realizaciones, el dispositivo de amortiguación de vibraciones puede incluir un amortiguador viscoso que está conectado dentro del módulo de amortiguación 50, que puede, en algunas realizaciones, configurarse para aplicar una fuerza a través de un centro de cizallamiento de la sección de la pala. Como se muestra en la Figura 4, la unidad de amortiguación de vibraciones 60 puede ser un dispositivo de masaresorte-amortiguador 66. Como tal, el dispositivo resorte-amortiguador 66 puede comprender un amortiguador hidráulico 70 combinado con un resorte 72 y una masa conectada 73. El dispositivo de masa-resorte-amortiguador 66 puede configurarse de manera muy similar a un amortiguador helicoidal utilizado en aplicaciones automovilísticas, como bien sabrá cualquier experto en la materia. Como tal, el amortiguador 70 incluye un cilindro 70a y un vástago de pistón deslizante 70b. Otras unidades de amortiguador de resorte son aceptables. Tenga en cuenta que en los módulos de palas de aerogeneradores que cuentan con un larguero estructural en el centro del interior hueco, se prevé que el dispositivo 66 pueda conectarse desde los bordes de ataque o de salida respectivos a un lado del larguero estructural. Como se ha comentado, el dispositivo resorte-amortiguador 66 puede ser ajustable. Este ajuste puede configurarse durante la fabricación con el fin de especificar el coeficiente de amortiguación y la constante elástica más adecuados del dispositivo resorte-amortiguador 66 para lograr la atenuación deseada de la vibración en dirección de borde. Otra opción es que el dispositivo resorte-amortiguador 66 sea ajustable. Por ejemplo, el amortiguador hidráulico 70 podría tener la capacidad de ajuste necesaria mediante un pistón hidráulico con un orificio de flujo variable, para variar el coeficiente de amortiguación. Asimismo, el resorte 72 podría estar provisto de una constante elástica ajustable. La masa 73 también podría configurarse para proporcionar las características oscilatorias requeridas.

[0045] Con el fin de minimizar los efectos torsionales sobre la pala, es preferente que la unidad de amortiguación de vibraciones actúe generalmente en la dirección de la cuerda, pero a través de un centro de cizallamiento de la sección de la pala donde se encuentra la unidad de amortiguación de vibraciones. Como sabe el experto en la materia, el centro de cizallamiento es un punto de la sección de una pala en el que una carga aplicada provocará la flexión de la pala sin torsión alguna. Si la unidad de amortiguación de vibraciones actúa sobre el centro de corte de una sección de la pala, no debe generar momentos de torsión en la pala que puedan influir en la aerodinámica de la misma.

[0046] Beneficiosamente, el módulo de amortiguación 50 proporciona una forma conveniente de integrar un medio para amortiguar la vibración en dirección de borde en una pala modular. Los métodos conocidos para equipar las palas con amortiguadores de vibraciones requieren que los mecanismos de amortiguación se incorporen a la pala de aerogenerador durante su fabricación. Por lo tanto, las realizaciones de la invención permiten proporcionar dicha funcionalidad a las palas modulares una vez completada la fabricación de los módulos de palas. Además, dado que el módulo de amortiguación es un componente independiente de los módulos de las palas, el mantenimiento del módulo de amortiguación se puede realizar de forma muy cómoda. Por ejemplo, el módulo de amortiguación podría desmontarse de la pala modular de aerogenerador para su inspección o reparación en caso de avería. Se podría incorporar un módulo de amortiguación de repuesto en la pala modular de aerogenerador como opción. Se podría proporcionar acceso al interior del módulo de amortiguación para permitir su inspección o ajuste una vez instalado; el revestimiento/carcasa del módulo de amortiguación 50 podría estar provisto de una puerta de acceso con bisagras, por ejemplo.

[0047] En la realización de la Figura 4, se observará que la unidad de amortiguación de vibraciones 60 está alojada dentro del módulo de amortiguación 50. En otra disposición del módulo de amortiguación 50, como se muestra en la Figura 5, la unidad de amortiguación de vibraciones 60 está situada fuera del cuerpo principal del módulo de amortiguación 50.

[0048] Con referencia a la Figura 5, el módulo de amortiguación 50 incluye la sección de cuerpo aerodinámico 51, como en la realización anterior, que conecta el primer módulo de pala 24 y el segundo módulo de pala 26. Sin embargo, el módulo de amortiguación 50 también incluye una góndola o cápsula 74 que tiene una forma alargada, en esta realización. La cápsula 74 está conectada a la sección de cuerpo 51 mediante un par de puntales 76. Otras estructuras de conexión serían evidentes para una persona experta en la materia. Del mismo modo, a la realización de la Figura 4, el módulo de amortiguación 50 de la Figura 5 incluye una unidad de amortiguación de vibraciones 60 que se materializa como un dispositivo de masa-resorte-amortiguador 66.

[0049] Sin embargo, el dispositivo resorte-amortiguador 66 incluye un varillaje adecuado que conecta un extremo del dispositivo resorte-amortiguador 66 a un componente de la sección de cuerpo principal 51 del módulo de amortiguación 50. Más específicamente, un varillaje 78 conecta el cilindro 70a de la unidad de amortiguación 70 a un soporte de montaje 80 en el borde de ataque 80 de la sección de cuerpo 51.

[0050] Como en la realización anterior, en la disposición del módulo de amortiguación 50 de la Figura 5, la unidad de amortiguación de vibraciones 60 está conectada a un borde de la sección de cuerpo 51 del módulo de amortiguación 50 y, por lo tanto, actúa para proporcionar una fuerza opuesta al movimiento oscilatorio del módulo de amortiguación 50, atenuando así las vibraciones en dirección de borde. Beneficiosamente, en esta realización, dado que la unidad de amortiguación de vibraciones 60 está situada fuera de la sección de cuerpo principal 51 del módulo de amortiguación 50, ofrece la oportunidad de utilizar una unidad de amortiguación más grande, lo que puede resultar útil en algunas circunstancias. Tenga en cuenta que, en cualquiera de las realizaciones anteriores, la unidad de amortiguación de vibraciones puede conectarse al borde de ataque, el borde de salida u otro componente de la pala de aerogenerador, pero configurado de tal manera que la fuerza aplicada por la unidad de amortiguación de vibraciones se dirija a través del centro de cizallamiento de la sección de pala de aerogenerador.

[0051] En las realizaciones descritas anteriormente, el módulo de amortiguación 50 tiene una sección transversal aerodinámica en sus interfaces que coincide sustancialmente con la del primer y segundo módulos de amortiguación 24, 26 con los que está conectado. En este contexto, se apreciará que el perfil aerodinámico puede no ser constante a lo largo del módulo de amortiguación 50 en la dirección de envergadura debido al estrechamiento típico de la envergadura de una pala de aerogenerador. Por tanto, la sección transversal aerodinámica del módulo de amortiguación 50 reducirá su superficie gradualmente a lo largo de su dimensión de envergadura. En otras realizaciones, el módulo de amortiguación 50 puede tener una sección transversal aerodinámica constante a lo largo de su dirección de envergadura.

[0052] En otras realizaciones, no es necesario que el módulo de amortiguación 50 se ajuste estrictamente a la forma de los módulos de palas adyacentes 24, 26. En algunas realizaciones, el módulo de amortiguación 50 puede tener una forma diferente a la de los módulos de palas adyacentes. En tal caso, no es esencial que el módulo de amortiguación 50 tenga una sección transversal aerodinámica. Por ejemplo, el módulo de amortiguación puede tener la forma de una cápsula o góndola aerodinámica con forma de torpedo.

[0053] Otro ejemplo se muestra en la Figura 6, en el que las partes que se comparten con las realizaciones ilustradas mencionadas anteriormente se referirán utilizando los mismos números de referencia. En la Figura 6, una pala de aerogenerador incluye un primer y un segundo módulo de pala 24, 26 y un módulo de amortiguación 150 que, como en las realizaciones anteriores, se intercala de extremo a extremo entre los módulos de palas 24, 26.

[0054] Al igual que en las realizaciones anteriores, el módulo de amortiguación 150 incluye un perfil aerodinámico definido por su revestimiento exterior y que se extiende entre los bordes de ataque y salida 30, 32. La sección transversal del perfil aerodinámico definida por el módulo de amortiguación 150 en sus extremos de envergadura puede corresponder a las secciones transversales del perfil aerodinámico del módulo vecino del primer y segundo módulos de pala 24, 26.

[0055] Por el término 'corresponder', se entiende que la sección transversal del perfil aerodinámico tiene el mismo perfil que la sección transversal del perfil aerodinámico del módulo de pala correspondiente, pero puede ser una versión a escala de la misma. Expresado de otra manera, la forma general de la sección transversal del perfil aerodinámico puede corresponder, pero el área de sección transversal puede ser mayor. Como alternativa, el módulo de pala 150 puede tener una sección transversal aerodinámica, aunque con una forma general que no se corresponde con la sección transversal aerodinámica de los módulos de palas adyacentes 24, 26.

[0056] Como en las realizaciones anteriores, el módulo de amortiguación 150 de la Figura 6 incluye una primera interfaz 52 en el lado exterior de la envergadura del módulo de amortiguación 150 y una segunda interfaz 54 en el lado interior de la envergadura del módulo de amortiguación 150. Tenga en cuenta que en la Figura 6 no se puede ver la primera interfaz 52 debido a la perspectiva de visión del módulo de amortiguación 150, pero su posición se puede apreciar a partir de la posición de la segunda interfaz 54. En esta realización ilustrada, el medio de conexión entre el módulo de amortiguación 150 y el primer y segundo módulos de palas 24, 26 es el mismo que en la realización de la Figura 2. Como tal, la primera interfaz 52 se acopla a la interfaz de conexión 56 del primer módulo de pala 24, y la segunda interfaz 58 del módulo de amortiguación 150 se acopla a la interfaz de conexión 58 del segundo módulo de pala 26. Cabe señalar que las interfaces de conexión 56, 58 de los módulos de palas 24, 26 y las primeras y segundas interfaces 56, 58 del módulo de amortiguación 150 son planas y se extienden en dirección de la cuerda, de la misma manera que en la realización de la Figura 2, y por lo tanto, son capaces de formar una unión a tope entre sí que puede fijarse mediante una conexión atornillada adecuada, como se indica en las líneas de conexión 152.

[0057] Una vez acoplados el primer y segundo módulos de pala 24, 26 y el módulo de amortiguación 150, se apreciará que el revestimiento exterior del módulo de amortiguación 150 sobresaldrá o se proyectará desde la superficie aerodinámica circundante de la pala. Cabe señalar que los detalles de la forma de amortiguación oscilatoria proporcionada por el módulo de amortiguación 150 pueden ser los mismos que los descritos anteriormente con respecto a las Figuras 4 y 5, para lo cual no se repetirá una discusión adicional en el presente documento.

[0058] Pasando ahora a las Figuras 7a y 7b, se muestran esquemas de conexión alternativos para el módulo de amortiguación 150. Como se muestra, el módulo de amortiguación 150 tiene un perfil exterior ampliado como el de la Figura 6, pero cabe señalar que los esquemas de conexión que se describen aquí y se muestran en las figuras 7a y 7b también son aplicables a las realizaciones descritas anteriormente.

[0059] Como se ha comentado anteriormente, los esquemas de conexión que se utilizan entre el primer y segundo módulos de pala 24, 26 y los módulos de amortiguación 50/150 en las realizaciones de las Figuras 2 y 6 se basan en una unión a tope con una conexión atornillada. En otros ejemplos, sin embargo, se prevén diferentes juntas y también diferentes fijaciones mecánicas. Dos ejemplos son las uniones solapadas y las uniones en bisel.

[0060] Los esquemas de conexión ilustrados en las Figuras 7a y 7b son dos formas de unión en bisel y, más específicamente, juntas en bisel estrechadas.

[0061] En la Figura 7a, el primer módulo de pala 24 se puede ver a la izquierda de la imagen, y el segundo módulo de pala 26 se puede ver a la derecha de la imagen, mientras que el módulo de pala 150 se encuentra entre los dos módulos pala.

[0062] En las realizaciones anteriores, la primera y la segunda interfaz del módulo de amortiguación tenían forma plana y se extendían perpendicularmente al eje de la envergadura de la pala, es decir, en una dirección de la cuerda. En la realización de la Figura 7a, sin embargo, la primera y la segunda interfaz 56, 58 definen una parte de una junta en bisel. Más concretamente, la primera interfaz 56 define una contraparte saliente o 'macho' de una junta en bisel. Como tal, la primera interfaz 56 incluye dos superficies estrechadas 160 que se extienden a lo largo del eje de la envergadura y, por lo tanto, sobresalen del cuerpo principal 151 del módulo de pala 150.

[0063] Por el contrario, la segunda interfaz 58 define una contraparte rebajada o 'hembra' de una junta en bisel. A este respecto, la segunda interfaz 58 está provista de dos superficies estrechadas 162 que se estrechan en una dirección a lo largo del eje de la envergadura hacia la sección de cuerpo principal 151 del módulo de pala 150. Las superficies estrechadas 162 definen, por lo tanto, una forma de receptáculo para una porción de acoplamiento 164 del segundo módulo de pala 26.

[0064] Volviendo a la primera interfaz 56, se puede observar que las superficies estrechadas salientes 160 se insertan en un receptáculo de forma complementaria 166 definido por el primer módulo de pala 24. El receptáculo 166 comprende por tanto superficies estrechadas rebajadas 168 que encajan con las superficies salientes 160 de la primera interfaz 56. Las superficies de acoplamiento 160, 168 pueden unirse con un agente adhesivo adecuado que acople de forma segura el primer módulo de pala 24 a la primera interfaz 56 del módulo de amortiguación 150.

[0065] Se proporciona una disposición similar en la junta entre la segunda interfaz 58 del módulo de amortiguación y la interfaz de pala del segundo módulo de pala 26, donde las superficies estrechadas de la segunda interfaz 58 del módulo de amortiguación 150 encajan con las superficies estrechadas salientes 170 de la segunda interfaz 164 del segundo módulo de pala 26. Una vez más, se utiliza un agente adhesivo adecuado para fijar las superficies de acoplamiento 162, 170.

[0067] La Figura 7b se asemeja mucho a la disposición de la Figura 7a. Sin embargo, cabe señalar que el módulo de amortiguación 150 comprende una primera y una segunda interfaz 56, 58, ambas definidas por superficies estrechadas salientes 172 que tienen una forma complementaria a las superficies de acoplamiento rebajadas 174 definidas por las respectivas interfaces de las palas del primer y segundo módulo de pala 24, 26.

Claims (15)

1. REIVINDICACIONES

1. Una pala de aerogenerador (18) con una configuración de pala segmentada, que comprende:

un primer módulo de pala (24) que define un perfil aerodinámico y un segundo módulo de pala (26) que define un perfil aerodinámico;

un módulo de amortiguación (50) intermedio entre el primer módulo de pala y el segundo módulo de pala;

en donde el módulo de amortiguación comprende una primera interfaz de pala (52) para unirse al primer módulo de pala (24) y una segunda interfaz de pala (54) para unirse al segundo módulo de pala (26);

y en donde el módulo de amortiguación comprende una unidad de amortiguación de vibraciones (60) configurada para atenuar las vibraciones en dirección de borde de la pala de aerogenerador.

2. La pala de aerogenerador de cualquier reivindicación anterior, en donde el módulo de amortiguación está conformado para definir un perfil aerodinámico.

3. La pala de aerogenerador de la reivindicación 2, en donde el perfil aerodinámico del módulo de amortiguación en la primera interfaz de la pala corresponde al perfil aerodinámico del primer módulo de la pala.

4. La pala de aerogenerador de la reivindicación 3, en donde el perfil aerodinámico del módulo de amortiguación en la primera interfaz de la pala coincide con el perfil aerodinámico contiguo del primer módulo de la pala.

5. La pala de aerogenerador de cualquiera de las reivindicaciones 2 a 3, en donde el perfil aerodinámico del módulo de amortiguación en la segunda interfaz de la pala corresponde al perfil aerodinámico contiguo del segundo módulo de pala.

6. La pala de aerogenerador de la reivindicación 5, en donde el perfil aerodinámico del módulo de amortiguación en la segunda interfaz de la pala coincide con el perfil aerodinámico contiguo del segundo módulo de pala.

7. La pala de aerogenerador de la reivindicación 3 o la reivindicación 5, en donde el perfil aerodinámico del módulo de amortiguación tiene una sección transversal mayor que la sección transversal del primer módulo de pala y/o del segundo módulo de pala.

8. La pala de aerogenerador de cualquier reivindicación anterior, en donde la unidad de amortiguación de vibraciones comprende al menos uno de un dispositivo de resorte, un dispositivo amortiguador y un dispositivo de masa para amortiguar las vibraciones en dirección de borde.

9. La pala de aerogenerador de cualquier reivindicación anterior, en donde la unidad de amortiguación de vibraciones está configurada para actuar sobre un borde de ataque o un borde de salida del módulo de amortiguación.

10. La pala de aerogenerador de cualquier reivindicación anterior, en donde la unidad de amortiguación de vibraciones está configurada para actuar sobre un centro de cizallamiento de la sección de la pala donde se encuentra el módulo de amortiguación.

11. La pala de aerogenerador de cualquier reivindicación anterior, en donde el módulo de amortiguación tiene un cuerpo, y en donde la unidad de amortiguación de vibraciones se apoya en el exterior del cuerpo.

12. La pala de aerogenerador de cualquier reivindicación anterior, en donde al menos una de la primera interfaz y la segunda interfaz del módulo de amortiguación define una superficie de conexión respectiva que se extiende generalmente en una dirección de la cuerda.

13. La pala de aerogenerador de la reivindicación 12, en donde la superficie de conexión respectiva está definida por un tabique lateral que es sustancialmente perpendicular al eje de la envergadura de la pala de aerogenerador.

14. La pala de aerogenerador de la reivindicación 12 o 13, en donde al menos una de la primera interfaz y la segunda interfaz está conectada a una interfaz del primer módulo de pala y del segundo módulo de pala respectivos mediante una conexión atornillada.

15. La pala de aerogenerador de la reivindicación 12, en donde la cara de conexión respectiva se define mediante una junta en bisel.