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Aerolastic stability and control of large winf turbines (STABCON)

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Diseño para evitar la vibración en los grandes aerogeneradores

Un proyecto de IDT financiado por el Programa EESD demostró la capacidad de una nueva técnica para aislar distintos modos de vibración aeroelástica de los generadores mediante señales emitidas por sensores acoplados al aerogenerador.

Energía

Los grandes aerogeneradores permiten economías de escala en lo que se refiere a la producción de energía, pero pueden verse afectados por las vibraciones. Éstas pueden llegar a causar inestabilidad en algunas circunstancias y reducir el rendimiento energético. Un grupo de expertos en aerogeneradores se reunió en el marco del proyecto STABCON para estudiar este fenómeno detalladamente. El planteamiento consistía en instalar medidores de deformación en la torre, el eje y las palas de un aerogenerador de 2,5MW en funcionamiento. Se recogieron los datos de estos sensores en un amplio espectro de condiciones de funcionamiento. A continuación, los científicos del Laboratorio Nacional Risoe (Dinamarca), la entidad coordinadora de STABCON, realizaron un Análisis Modal Operacional (OMA) de las series temporales de datos. La decisión de aplicar el OMA resultó acertada, ya que se observaron dos modos distintos de vibración de la torre y dos modos de vibración torsional provocados por las vibraciones verticales de las palas. Asimismo, la elección de un marco fijo de referencia ayudó a detectar las frecuencias naturales. Sin embargo, los modos derivados de las vibraciones horizontales de las palas no se pudieron apreciar con el OMA debido a un efecto notable de amortiguación. A pesar de requerir muchos datos, esta metodología resultó adecuada dado que no implicaba conocimientos previos del aerogenerador ni de las fuerzas externas que actúan sobre éste. Los resultados de STABCON se utilizarán para revisar las directrices de diseño con el fin de limitar el efecto de estos fenómenos en el rendimiento de los aerogeneradores.

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