En este entorno, es por tanto, de suma importancia el diseño y fabricación de rodamientos específicos para este tipo de aerogeneradores. La firma especialista en rodamientos, NSK, ha comenzado recientemente la fabricación de rodamientos para aerogeneradores de 9,5 MWy ya está desarrollando rodamientos para aerogeneradores marinos en el rango de 12 MW. Las expectativas de vida útil aumentan Las demandas sobre la vida útil de los rodamientos para aerogeneradores se están incrementando. Para los aerogeneradores terrestres, los fabricantes tradicionalmente especificaban que los rodamientos debían estar diseñados para una vida útil de 175.000 horas, lo que equivalía a 20 años. Sin embargo, como resultado de los altos costes de inversión y la dificultad para acceder a los aerogeneradores marinos, para estos se especifica una vida útil de 25 años, que es un desafío importante teniendo en cuenta las cargas dinámicas extremadamente altas que soportan. Rodamientos principales Las cargas influyen claramente en la elección de los rodamientos. En los aerogeneradores de accionamiento directo, cada vez más se eligen como rodamientos principales los rodamientos de rodillos cónicos de doble hilera. En comparación con los rodamientos de rodillos cilíndricos, que se utilizaban con frecuencia en el pasado, los rodamientos de rodillos cónicos ofrecen la ventaja de una precarga ajustable, lo que permite lograr una mayor rigidez del sistema. Estos rodamientos tienen diámetros interiores de hasta 2,7 m, lo que representa un enorme desafío incluso para el diseño y los conceptos de fabricación más modernos. Given this context, the design and manufacture of specific bearings for this type of wind turbines is of the utmost importance. Bearings specialist NSK has recently commenced the manufacture of bearings for 9.5 MW turbines and is already developing bearings for offshore turbines in the 12 MW class. Service life expectations rise Increasing demands are being placed on the operating lifespan of bearings for wind turbines. For onshore turbines, manufacturers traditionally specified that bearings must be designed for a service life of 175,000 hours, which is equivalent to 20 years. However, as a result of high investment costs and the difficulty in accessing offshore wind energy systems, a service life of 25 years is specified, which is a major challenge considering the extremely high dynamic loads they have to withstand. Main bearings These loads clearly have an influence on the choice of bearings. In direct-drive wind turbines, double-row tapered roller bearings are increasingly being chosen as the main bearing. Compared with cylindrical roller bearings, that were commonly used in the past, tapered roller bearings offer the advantage of adjustable pre-load, which makes it possible to achieve higher system rigidity. Such bearings have inner diameters of up to 2.7 m, which challenges even state-of-the-art design and manufacturing concepts. In the case of geared systems, the weight of the additional drive components is compensated by the fact that the generator can have a smaller design. There are different design concepts for the main rotor bearing in each power capacity class. Systems up to 5 MW usually employ spherical roller bearings, while for 6 MW and higher, the preference is for arrangements with two tapered roller bearings, or double-row tapered roller bearings combined with a cylindrical roller bearing. ESTRATEGIAS DE DISEÑO PARA MEJORAR EL RENDIMIENTO DE LOS AEROGENERADORES MARINOS Los rodamientos utilizados en los aerogeneradores han de cumplir dos requisitos clave: alto rendimiento y larga vida útil en condiciones adversas. Esto aplica especialmente al segmento de aerogeneradores marinos, un segmento en el que la potencia de los aerogeneradores está en constante aumento, y que por las características del emplazamiento plantea altas exigencias a los rodamientos. En el mar, debido a las altas velocidades del viento, las cargas estáticas y dinámicas que actúan sobre los rotores y, en consecuencia, sobre todo el sistema de transmisión, son más fuertes que en los aerogeneradores terrestres, cuyos rodamientos principales soportan, ya de por sí, cargas de hasta 1 MN. DESIGN STRATEGIES ENHANCE THE PERFORMANCE OF OFFSHORE WIND TURBINES The bearings used in wind turbines have to comply with two key factors: high performance and a long service life under harsh conditions. This is especially the case in the offshore segment, where the capacities of wind turbines are constantly increasing and where, due to the characteristics of the site, high demands are placed on the bearings. At sea, because of high wind speeds, the static and dynamic loads that act on the rotors and, consequently, on the whole drive train are even stronger than in onshore wind turbines, whose main bearings undergo loads of up to 1 MN. Ubicación de los rodamientos del rotor principal en sistemas de aerogeneradores sin engranajes Location of the main rotor bearings in non-geared wind energy systems Eólica | Wind Power FuturEnergy | Noviembre November 2018 www.futurenergyweb.es 23
RkJQdWJsaXNoZXIy Njg1MjYx