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Control de excentricidad en los ejes de turbinas eólicas de acoplamiento directo

Control de excentricidad en los ejes de turbinas eólicas de acoplamiento directo

En este post queremos hacer conscientes a las empresas de mantenimiento de parques eólicos sobre las metodologías e instrumentación para el control de la excentricidad en el eje de turbinas eólicas.

¿Conoces las técnicas actuales para la medición de excentricidad en el eje de transmisión en aerogeneradores?¿Tanto en la multiplicadora como en el generador, entre rotor y estator?.

La más usada por su eficiencia se presenta en el uso de sensores capacitivos especialmente diseñados para el sector eólico con el objetivo de realizar la medición del espacio entre rotor y estator (Air Gap) cuando el aerogenerador está en movimiento durante los trabajos de servicio de mantenimiento.

Control de excentricidad en los ejes de turbinas eólicas 1

Ya es muy conocido en el sector que debido a razones de seguridad y coste, los parques eólicos requieren de una monitorización para la detección de fallos en aerogeneradores en tiempo real. Cuanto mayor sea la frecuencia de monitorización mayor es el beneficio, siendo el objetivo ideal un control 24/7.

Las tendencias más actuales en el mantenimiento de aerogeneradores están orientadas al uso de sensores para el control en tiempo real de las condiciones de funcionamiento de la máquina. Los sensores permiten al operador de servicio de mantenimiento intervenir a tiempo, tanto en producción como para mandar a parar un aerogenerador en funcionamiento lo suficientemente temprano para evitar que una pequeña avería evolucione a catastrófica.

La monitorización de turbinas eólicas va enfocada a la utilización de tecnologías de sensores que ayuden a reducir los costes de mantenimiento y servicio en comparación con las labores de inspección manual, donde las diferencias en la recolección de datos para la toma de decisiones puedan depender del cansancio y el estado de ánimo de la persona que esté realizando la medición. Los sensores proporcionan resultados de medición de alta precisión, confiables y repetibles sobretodo cuando hablamos del control de excentricidad en los ejes de turbinas eólicas de acoplamiento directo.

Algunos propietarios de parques eólicos gastan cada euro disponible actualizando sus sistemas de monitorización de condiciones para poder predecir y planificar las reparaciones de los componentes. Otros aprovechan los sensores para minimizar los costes de servicio y realizar un trabajo con mayor precisión.

Uno de los problemas importantes a resolver que se presentan en los aerogeneradores es la variación de la distancia entre rotor y estator (excentricidad), debida principalmente a problemas mecánicos. Tengamos en cuenta que las turbinas eólicas están sometidas a enormes esfuerzos mecánicos que pueden producir deformaciones en el eje-palas provocando su desalineamiento, algo que tiene consecuencias mecánicas, pero también en el rendimiento de la máquina.

El control de excentricidad en los ejes de turbinas eólicas de acoplamiento directo, también conocida como monitorización del Air Gap (distancia entre rotor y estator) es una de las labores predictivas que debe realizar todo equipo de mantenimiento en parques eólicos. Consiste en medir la distancia entre el rotor y el estator sobre todo en los aerogeneradores de acoplamiento directo, es decir, aerogeneradores donde no existe multiplicadora.

Control de excentricidad en los ejes de turbinas eólicas 2

La forma y ubicación del rotor, y del estator, se ven afectadas por las fuerzas centrífugas y magnéticas en funcionamiento. Las condiciones de trabajo fuera del centro reducen la eficiencia operativa del aerogenerador. En casos más severos, pueden provocar daños por calentamiento inducido magnéticamente, fricción entre rotor y estator y vibraciones.

La reparación de un aerogenerador suele ser una tarea costosa; además del coste real de la reparación, debemos añadir la pérdida de ingresos durante el tiempo de inactividad de la turbina eólica. Es por ello que las empresas de servicio deben realizar un correcto trabajo de control respecto la excentricidad entre rotor y estator en sus turbinas eólicas.

Muchos técnicos de mantenimiento de aerogeneradores toman mediciones de la brecha entre el estator y el rotor utilizando un pie de rey, y con estos datos recogidos tienen la esperanza de realizar los ajustes apropiados que deben realizarse. Es evidente que la precisión de estas mediciones afecta directamente el número de mediciones y las iteraciones de ajuste requeridas para alinear el rotor y el estator bajo las especificaciones exigidas por el fabricante. Otro problema derivado de este modo de operación para el control de la excentricidad en los ejes de turbinas eólicas de acoplamiento directoes que el aerogenerador deberá estar siempre parado para poder realizar este tipo de inspección.

Está claro que el tiempo de inactividad cuesta dinero, tanto en el coste del mantenimiento en sí mismo, como en la pérdida de ingresos durante la parada. Las paradas en los parques eólicos para mantenimiento deben estar estrictamente programadas y controladas para garantizar que la cantidad de trabajo a realizar se realice en el tiempo asignado. Las paradas no programadas para reparar averías o evitar fallos pendientes son aún más costosos, y es en este punto donde el monitoreo del (Air Gap) entre rotor y estator en turbinas eólicas permiten ahorrar tiempo y disminuir los costes de inspección en aerogeneradores.

Si quiere conocer más sobre control de excentricidad en los ejes de turbinas eólicas de acoplamiento directoy los tipos de sensores para monitorizar aerogeneradores, así como las tecnologías predictivas para su mantenimiento, le invitamos a suscribirse al Newsletter más completo sobre instrumentación y controldonde encontrará información actualizada sobre las nuevas tecnologías y tendencias en la operación y mantenimiento de turbinas eólicas.

 

Prevención de Fallos en Aerogeneradores

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