Control del amortiguamiento del modo fore-after de una torre de aerogenerador. Aplicación a torres tipo soft-stiff y soft-soft

Abstract

La tendencia de torres soft-soft o soft-stiff hace que la primera frecuencia natural de la torre baje considerablemente. En el caso de torres soft-soft, la primera frecuencia natural de la torre es menor que la primera frecuencia 1P del rotor. Estas torres son muy flexibles y debido a su baja frecuencia pueden entran en resonancia fácilmente. En las torres soft-stiff la pimera frecuencia natural de la torre está entre las frecuencias 1P y 3P (frecuencia de pase de palas). Se va a realizar el amortiguamiento mediante el sistema de pitch del primer modo de vibración fore-aft de una torre de aerogenerador. Esta estrategia se realizará poniendo un acelerómetro en punta de torre, y mediante la medición de este desplazamiento y actuando directamente en el pitch, controlar las cargas que actúan en la torre. Esta estrategia de control se diseña principalmente para disminuir las cargas en base de torre ya que si la torre entrara en resonancia podría colapsarse por completo. El principal objetivo de este trabajo es una vez hecho el control, aplicarlo a las diferentes tipologías de torres que se han mencionado y ver si mediante este control somos capaces de mitigar las cargas a fatiga sea cual sea la característica de la torre.

The trend of soft-soft or soft-stiff towers makes the first natural frequency of the tower to go down considerably. In the case of soft-soft towers, the first natural frequency of the tower is less than first frequency 1P (nominal rotational frecuency) of the rotor. These towers are very flexible and because of its low frequency can come into resonance easily. In the towers soft-stiff the first natural frequency of the tower is between the frequencies 1P and 3P. The wind turbine tower will be softened through the system of pitch of the first fore-aft vibration mode. This strategy will be putting an accelerometer on the top of the Tower, and by measuring this displacement and acting directly on the pitch, the loads of the tower will be controlled.This control strategy is designed mainly to reduce loads at the base of tower, because if the tower starts resonating it could crash completely. The main objective of this work is once made control, apply to different types of towers that have been mentioned and see if using this control, we are able to mitigate loads to fatigue regardless of the feature of the tower.