Unidad Didáctica 1 - Aerogeneradores

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Questions and Answers

¿Cuál es la función principal de las palas en un aerogenerador?

Reducir la resistencia del viento en la estructura

Transportar la energía cinética del viento en energía mecánica de rotación (correct)

Transformar la energía mecánica en energía eléctrica

Aumentar la velocidad del viento para un mejor rendimiento

¿Por qué la mayoría de los aerogeneradores modernos utilizan tres palas?

Por razones estéticas y de diseño

Porque son más fáciles de fabricar

Para optimizar el espacio en la construcción

Para evitar desequilibrios y sobrecargas (correct)

¿Qué aspecto es crucial en la construcción de las palas de un aerogenerador?

La selección de materiales livianos

El diseño simplificado para fácil mantenimiento

El tamaño y la forma de la base

La precisión en peso, perfil y rigidez (correct)

¿Qué tipo de aerogenerador se prefieren para construir bujes más pequeños?

Aerogeneradores de tres palas Signup and view all the answers

¿De cuál área se obtiene el principal conocimiento para la aerodinámica de las palas de aerogeneradores?

Aeronáutica Signup and view all the answers

¿Cuál es otra forma de llamar a la máquina que tiene conexión en el rotor y en el estator?

Generador de inducción de doble alimentación Signup and view all the answers

¿Cuál es el principal objetivo de la máquina de doble alimentación?

Interponer resistencia en paralelo con las fases del rotor Signup and view all the answers

¿Qué elemento se incorpora para controlar la frecuencia en el rotor?

Variador de frecuencia Signup and view all the answers

¿Qué es el sistema 'back to back' en el contexto de esta máquina?

Un variador de frecuencia conectado entre red y rotor Signup and view all the answers

¿Cuál es el primer paso en el proceso de generación de la onda senoidal necesaria?

Rectificar la onda de red Signup and view all the answers

¿Qué tipo de arranque se menciona para limitar los consumos de arranque y acoplamiento?

Arranque estrella-triángulo Signup and view all the answers

¿Qué componente se utiliza para generar una onda senoidal a la frecuencia necesaria después de rectificar?

IGBT Signup and view all the answers

¿Cuál es un efecto de controlar la frecuencia en el rotor?

Controlar la velocidad de rotación Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal de los sistemas de frenado por fricción en una nacelle?

Mantener frenada y posicionada la nacelle Signup and view all the answers

¿Qué rol juegan los muelles en los frenos de fricción?

Comprimir para ejercer fuerza de frenado Signup and view all the answers

¿Qué componente se coloca en la tapa de los frenos de fricción para reducir la fricción?

Un disco de nylon Signup and view all the answers

¿Cómo se llaman los resortes que se colocan de forma concéntrica alrededor de la corona de giro?

Spring packets Signup and view all the answers

En ausencia del electro freno, ¿qué puede mover el conjunto de la nacelle?

La fuerza motriz de las reductoras Signup and view all the answers

¿Qué ocurre con los muelles al girar la nacelle?

Vibran reduciendo la fuerza ejercida Signup and view all the answers

¿Qué sucede si los frenos de fricción están instalados pero no hay electro freno?

La fuerza motriz puede mover el conjunto Signup and view all the answers

¿Cuál es la relación entre los frenos de fricción y el disco de nylon en el sistema?

El disco de nylon disminuye la fricción con los muelles Signup and view all the answers

¿Qué se debe añadir a los monopala para equilibrar las fuerzas y mantener la inercia?

Un contrapeso Signup and view all the answers

¿Cuál es el principal problema de los bipala en términos de equilibrio?

Momentos de desequilibrio Signup and view all the answers

¿Qué incremento de eficiencia se obtiene al pasar de 3 a 4 palas en aerogeneradores?

1% Signup and view all the answers

¿Qué tipo de pala permite variar el ángulo de ataque en aerogeneradores?

Pala de paso variable Signup and view all the answers

¿Qué clase de aerogenerador es designada como 'especial' según la norma IEC 61400?

Clase S Signup and view all the answers

¿Cuál es una característica de la clase tropical de aerogeneradores?

Afectada por ciclones y huracanes Signup and view all the answers

¿Cómo se diferencia el sistema de pala de stall del sistema de control de pitch?

Por el método de despliegue Signup and view all the answers

¿Qué tipo de pérdida se emplea como freno en los dos sistemas de pala?

Pérdida aerodinámica Signup and view all the answers

¿Cuál es la finalidad principal de los aerogeneradores?

Convertir energía cinética del viento en energía eléctrica Signup and view all the answers

¿Qué elemento es fundamental en el conjunto rotor-palAs de un aerogenerador?

Las palas Signup and view all the answers

En el funcionamiento de un aerogenerador, ¿qué función tiene la multiplicadora?

Incrementar la velocidad de rotación del generador Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre las clases de aerogeneradores es incorrecta?

Todos son iguales en cuanto a su eficiencia Signup and view all the answers

¿Qué función cumple el generador dentro de un aerogenerador?

Convierte energía mecánica en energía eléctrica Signup and view all the answers

¿Qué elemento de un aerogenerador proporciona soporte estructural y permite el movimiento?

El mástil Signup and view all the answers

¿Qué aspecto es crítico para el diseño de las palas de un aerogenerador?

Deben tener un perfil aerodinámico eficiente Signup and view all the answers

¿Cómo se puede clasificar un aerogenerador según su principio de funcionamiento?

Por el tipo de rotor que emplea Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal de la multiplicadora en un parque eólico?

Elevar la velocidad de giro del rotor a la del generador Signup and view all the answers

¿Qué característica del diseño de la V90 3MW es mencionada como problemática?

Las altas cargas axiales y radiales que soporta Signup and view all the answers

¿Cuál es el número habitual de pares de polos en los generadores utilizados en turbinas eólicas?

2 o 3 pares de polos Signup and view all the answers

¿Qué significa la relación de transmisión en el contexto de los parques eólicos?

El índice de conversión de vueltas entre el eje lento y el eje rápido Signup and view all the answers

¿Cuál es una de las características de la configuración del eje en la V90 2MW?

Está soportado por un rodamiento acoplado a un eje concéntrico Signup and view all the answers

¿Qué tipo de cargas enfrentan comúnmente las turbinas eólicas como la V 90?

Cargas radiales y axiales Signup and view all the answers

¿Qué problema surge debido a la complejidad en el diseño de la configuración mecánica de la V90?

Complicaciones en la elección del rodamiento Signup and view all the answers

¿Qué velocidad de sincronismo es común en generadores con 2 o 3 pares de polos?

1000 rpm o 1500 rpm Signup and view all the answers

Study Notes

Unidad Didáctica 1 (UD01) - FT02: Caracterización de los Aerogeneradores

Código: UD01
Código del Proyecto: FT02
Título: Caracterización de los Aerogeneradores
Código: 0683
Título del Módulo: Gestión del montaje de parques eólicos
Título del Curso: CFGS Técnico en Energías Renovables
Profesor: Juan Antonio Terrones Ranz
Año: 2023
Centro: CPRI FLC

Contenido de la UD01 - FT02

1. Normas de Referencia:
- Se diferencia entre normas internacionales (ISO), nacionales (UNE), y americanas (ANSI).
- También se describen las normas IEC relacionadas con la electricidad.
- Se especifica que las normas UNE-IEC combinan normas nacionales e internacionales.
- Se menciona la norma UNE IEC 61400 como norma para aerogeneradores.
2. Tipos de Aerogeneradores:
- Se clasifican en aerogeneradores de eje vertical y horizontal.
- Los aerogeneradores de eje vertical tienen un rendimiento bajo y se usan poco actualmente.
- Los aerogeneradores de eje horizontal son los más comunes.
- Dentro de los de eje horizontal, se mencionan el paradigma danés (multipolo) como paradigma dominante.
3. Clases de Aerogeneradores:
- La IEC 61400 define cuatro clases de aerogeneradores (I, II, III, y especial).
- Cada clase se caracteriza por valores de velocidad media (Vave), velocidad de referencia (Vref), y velocidad tropical (Vref,T).
- Estos valores se relacionan con la intensidad de turbulencia.
4. Elementos de Aerogeneradores atendiendo a su principio de funcionamiento:
- Se divide en cuatro conjuntos principales: rotor y palas, góndola, torre, y sistemas de potencia.
- Se detallan los elementos de cada conjunto:
  - Conjunto rotor-palas: Hub, palas.
  - Góndola: Rodamientos, multiplicadora, generador, sistemas auxiliares, y sistemas de potencia.
  - Torre o tubo: Estructura de soporte.
  - Sistemas de potencia: Mecanismos para la conversión de energía.
4.1. Conjunto rotor-palas:
- Descripción del Hub como elemento de unión de las palas al tren de potencia.
- Las palas, también llamadas "ámaras", convierten la energía eólica en energía mecánica rotacional.
- Se explican las consideraciones para el diseño del Hub (resistencia, equilibrio).
- Se mencionan los parámetros de las palas: tipo, forma, material, número de palas y orientación.
4.2. Góndola:
- Se describen varios tipos de ejes soportados por rodamientos.
- Se explica cómo los rodamientos, la multiplicadora y el generador trabajan en conjunto para la conversión de la energía del viento.
4.2.1. Rodamiento principal:
- Descripción de diferentes configuraciones de rodamientos en sistemas de aerogeneradores.
4.2.2. Multiplicadora:
- Se describe la función de la multiplicadora para elevar la velocidad de giro del rotor.
- Tipos de configuraciones de cajas de multiplicadoras.
- Se explican las consideraciones para la elección del tipo de multiplicadora, como la frecuencia y el ratio de conversión.
4.2.1. Generador:
- Diferencias entre generadores sincrónicos y asíncronos.
- Explicación de los tipos de generadores para aerogeneradores (asíncronos de jaula de ardilla y síncronos).
- Tipos de sistemas de control (ej. soft-starter)
4.2.2. Sistema de yaw:
- Función para orientar el rotor para maximizar la potencia.
- Tipos de sistemas: hidráulicos y de fricción.
- Componentes del sistema (ej. un motor acoplado a un piñón para girar el sistema y reductoras para ajustar la velocidad)

Otros temas relevantes

Normas de Referencia: Se explicitan diferentes tipos de normas: ISO, UNE, ANSI, IEC.
Tipos de Aerogeneradores: Se resumen los tipos de aerogeneradores: eje vertical y eje horizontal, y diferencias entre las configuraciones.
Clases de Aerogeneradores: Se explican las 4 clases de aerogeneradores según IEC 61400 (I, II, III y especial).
Elementos de aerogeneradores: Se describe en detalle cada elemento.
Características de las palas: Se describen las configuraciones de las palas (mono, bi o tri-pala).
Diferencias entre los Elementos: Se detalla la función de cada elemento y sus características clave.

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Description

Este cuestionario cubre la caracterización de los aerogeneradores según la Unidad Didáctica 1 del curso de CFGS Técnico en Energías Renovables. Se explorarán las normas de referencia, los distintos tipos de aerogeneradores y su clasificación. Es una excelente oportunidad para poner a prueba tus conocimientos en el área de energías renovables.