case-study
do componente para o sistema: os acoplamentos nas turbinas eólicas 3W EGSTPEQIRXSW WnS YQ GSQTSRIRXI ZMXEP HS WMWXIQE HI EGMSREQIRXS HI YQE XYVFMRE IzPMGE 'SQS E XIGRSPSKME HEW XYVFMREW IzPMGEW JSM HIWIRZSPZMHS HIM\EVEQ HI WIV YQ QIVS IPIQIRXS HI EGSTPEQIRXS TEVE WIVIQ YQ GSQTSRIRXI HI YQ WMWXIQE QYPXMJYRGMSREP UYI RnS Wz XVERWQMXI S XSVUYI IRXVI E GEM\E HI ZIPSGMHEHIW I S KIVEHSV GSQS XEQFqQ TVSXIKI S WMWXIQE HI TSXsRGME GSQ YQ MQTEGXS HMVIXS RE WYE ZMHE XMP )RUYERXS MWWS EW I\MKsRGMEW RS HIWIQTIRLS ZMHE XMP I HMWTSRMFMPMHEHI XsQ EYQIRXEHS GSRXMRYEQIRXI I WnS QEMW I\MKIRXIW HS UYI RYRGE O progresso tecnológico das turbinas eólicas tem tido um rápido desenvolvimento nas últimas décadas. As torres são mais altas, os diâmetros do rotor e as alturas do eixo têm o dobro do tamanho e a potência também aumentou até dez vezes na saída nominal. Isto coloca imensas exigências nos seus acionamentos. Além disso prevê-se uma baixa manutenção na sua vida útil, calculada em 20 anos e devem compensar as elevadas cargas dinâmicas geradas pelo vento em toda a turbina eólica. Para projetar uma turbina eólica de última geração é necessário interagir com campos diferentes e o sistema de acionamento mecânico é um dos componentes mais importantes. Uma pequena, embora importante parte desta tecnologia avançada, é o acoplamento mecânico. Durante décadas converteu-se num componente do sistema que assume várias funções importantes em simultâneo. Além de transmitir o par e compensar o desalinhamento do eixo, protege contra as sobrecargas, assegura o isolamento elétrico e regista torques e velocidades se necessário. Os sistemas de acoplamento são cada vez mais potentes, com potências atuais do gerador de 8 MW, transmitindo torques até 500 000 Nm, e tendência está a crescer.
Um sistema especial de acoplamento para turbinas eólicas Um exemplo recente é o acoplamento de lâminas de aço KTR RADEX®-N (Figura 1), concebidas especialmente para as turbinas eólicas. O acoplamento completamente fabricado em aço, sem manutenção e sem necessidade de manutenção, consiste em 2 conjuntos de lâminas que estão conectadas com o separador e o núcleo pelo lado da caixa de velocidades e o gerador. O princípio de homocinemático assegura a compensação de grandes deslocamentos angulares até 3.º, com forças de restauração baixas. Os conjuntos de lâminas são fabricados em aço MRS\MHjZIP TEVE QSPEW HI EPXE VIWMWXsRGME I GSQ YQ XVEXEQIRXS WYTIV½GMEP 1IPLSVIW JIVVEQIRXEW HI GjPGYPS I YQ TVSGIWWS HI TVSHYpnS ¾I\uvel são essenciais para garantir que a forma das lâminas se pode adaptar para cumprir os requisitos do cliente. O espaçador da RADEX® -N é fabricado com um composto em ½FVE UYI KEVERXI YQ MWSPEQIRXS IPqXVMGS I MQTIHI YQE TSWWuZIP GSVrente de fuga do gerador para a caixa de velocidades, onde pode 60
HERM½GEV SW VSPEQIRXSW I EW GLEZIXEW 9Q IJIMXS WIGYRHjVMS TSWMXMZS é o seu peso total reduzido que aumenta a facilidade de manutenção e serviço. Normalmente o acoplamento é fornecido com um disco do travão, integrado no lado da caixa de velocidades, assim como com um disco do sensor montado no lado do gerador para monitorizar a velocidade. Para garantir uma transmissão precisa do torque, até mesmo nas condições mais adversas, é essencial um sistema de sobrecarga que ao QIWQS XIQTS TVSXINE S WMWXIQE HI TSXsRGME HI JSVQE ½jZIP 3 PMQMtador de torque RUFLEX® está incorporado no espaçador GFK do EGSTPEQIRXS I ENYWXE WI ES XSVUYI HI HIWPM^EQIRXS IWTIGM½GEHS TIPS cliente. Assim logo que a máquina atinja o torque de deslizamento ½\EHS S WMWXIQE HI WSFVIGEVKE PMQMXEVj S ¾Y\S HI TSXsRGME TVSXIgendo a caixa de velocidades dos picos de carga gerados pelo lado do gerador. O limitador de torque também se pode integrar no sistema de potência.
Figura 1 Acoplamento de lâminas de aço RADEX®-N. O sistema de acoplamento já é utilizado em milhares de turbinas eólicas. 1: jogo de fixação, eixo do caixa de velocidades; 2: disco freio com jogo de lâminas; 3: espaçador GFK com unidade deslizante; 4: flange do gerador com um sistema de lâmina; 5: jogo de fixação, eixo do gerador.