Energia eólica

Rotor Shaft

Eixo Principal

Condições de operação: Altas cargas radias e axiais

As cargas dinâmicas geradas pelos ventos agindo no rotor propiciam ao sistema um alto nível de estresse mecânico. Os rolamentos do eixo principal devem absorver tanto as cargas radiais como as forças axiais, incluindo o momento de flexão do eixo principal. A rotação do sistema situa-se, normalmente, entre 5 e 20 rpm. Turbinas menores possuem maiores rotações, enquanto turbinas maiores possuem menores rotações.

Soluções completas:

Self-aligning NSKHPS spherical roller bearings with a high load rating  & CAM Spherical roller bearings with optimised solid brass cage

Rolamentos Autocompensadores de Rolos HPS com alta capacidade de carga e CAM com projeto otimizado de gaiola usinada de latão. 

Atualmente temos diversos arranjos de rolamentos aplicados ao eixo principal. Turbinas Eólicas com até 3MW, frenquentemente possuem uma combinação de dois rolamentos autocompensadores de rolos. Um suporte de três pontos com apenas um rolamento de rolos esférico é freqüentemente usado para turbinas menores; neste caso, a caixa de velocidade é utilizada como contra-rolamento. 

Turbinas maiores, acima de 2 MW frequentemente utilizam um rolamento de dupla carreira de rolos cônicos no lado fixo e um rolamento de rolos cilíndricos no lado livre. Dois rolamentos de rolos cônicos montados costa a costa são encontrados em turbinas ultra grandes. Nas turbinas com acoplamento direto, rolamentos integrados com duas carreiras de rolos cônicos são aplicados.

Quer seja rolamentos individuais ou rolamentos integrados - Rolamentos Autocompensadores, Cônicos ou Rolamentos de Rolos Cilindricos: A NSK oferece ao cliente a solução ideal.

Nossas Inovações:

NSKHPS spherical roller bearings

Rolamento Autocompensador de Rolos HPS.

Spherical roller bearings with optimised CAM solid brass cage

Rolamento Autocompensador de Rolos CAM com gaiola otimizada de latão usinado.

Main Gearboxes

Redutor Principal

Condições de operação: Cargas Variáveis

O redutor principal (caixa multiplicadora) de uma turbina eólica tem por objetivo multiplicar a baixa rotação proveniente do eixo principal em alta rotação para o gerador. As caixas multiplicadores normalmente utilizadas em turbinas de alta potência consistem em um ou dois estágios planetários e um ou dois estágios com engrenagens de dentes retos. As condições de operação para turbinas eólicas imprime elevada exigência aos rolamentos aplicados às caixas multiplicadoras, assim como cada componente deste equipamento. 

Constantes mudanças nas velocidades dos ventos significa elevadas variações de condições de cargas que cada rolamento será submetido. As turbinas são desligadas quando os ventos são calmos ou em situações de fortes ventos, o que geram uma rotação de eixo extremamente baixa ou até mesmo estacionária. O arranque na rotação, após a normalização dos ventos, gera elevadas cargas em todos os componentes da turbina. Quando a turbina encontra-se estacionária, cargas pontuais ocorrem e podem causar uma falha denominada falso brinelling. Quando a rotação de operação é extremamente baixa, o que gera também baixas rotações na caixa mutiplicadora, temos também um problema bastante específico. Este evento impede que o filme lubrificante seja formado entre elementos rolantes e pistas, causando o movimento de deslizamento entre os elementos citados no lugar de movimento rolante, minimizando a vida útil do rolamento. 

Parâmetros importantes incluem o peso da caixa multiplicadora, a qual devido à elevadas alturas de instalação, até 120 metros, necessita ser o menor possível, e, certamente, de menor custos. Rolamentos de alta performance são essenciais para prover a uma caixa multiplicadora tais características.

O rolamento NSK é projetado por experientes engenheiros que utilizam sofisticadas metodologias de cálculo e ferramentas de simulação: Condições extremas, ciclos de carga, lubrificação, deformação e estabilidade térmica são também levadas em consideração. Estudos como estes permitem um projeto de rolamento seguro que gera a vida útil solicitada pelo cliente utilizando rolamentos de tamanhos otimizados.

Solução Completas:

HR tapered roller bearings, EM Series & EW Series of Cylindrical Roller Bearings with high load ratings

Rolamentos de Rolos Cônicos Série HR, Rolamentos de Rolos Cilíndricos com elevada capacidade de carga (Séries EM e EW)

Rolamentos de Rolos Cônicos da Série HR e Rolamentos de Rolos Cilíndricos da NSK são ideais para a caixa multiplicadora. Com eles, apesar das elevadas exigências eminentes da aplicação, você terá um equipamento confiável. Eles podem ser montados em diferentes configurações. Tais como rolamentos de lado livre / fixo ou rolamentos montados ao pares.
 

Elevada vida útil usando a tecnologia BOC (Black Oxide Coating) e materiais patenteados: A tecnologia Black Oxide é o metodo padrão para reduzir o risco de escamamento derivado de estrutura branca. Para elevadas demandas o pantenteado material especial AWS-TF (Anti White Structure-Tough) está disponível para uma confiável prevenção de falha geradas pelo escamamento de estrutura branca. Para incrementar  a capacidade de carga e vida útil dos rolamentos, nosso material STF (Super-Tough) tem provado sucesso extremo, especialmente em momentos em que exista contaminação no lubrificante.

Nossas Inovações:

EW Series of cylindrical roller bearings with high load ratings

Rolamentos de Rolos Cilíndricoa com alta capacidade de carga Série EW

EM Series of cylindrical roller bearings with high load ratings

Rolamentos de Rolos Cilíndricoa com alta capacidade de carga Série EM

NSKHPS Spherical Roller Bearings

Rolamentos Autocompenssadores de Rolos Esféricos Série HPS

TF Series Bearings

Rolamentos da Série TF

Generator

Geradores

Condições de operação: trocas repentinas de carga causadas por correntes circulantes

O papel de um gerador em uma turbina eólica é converter energia mecânica em energia elétrica. Fatores como assimetria magnética ou usos de variadores de frequência, normalmente geram correntes circulantes que são dissipadas nos espaços entre o rotor e o estator. Estas correntes flui por meio dos rolamentos. As trocas repentinas de cargas via a fina película de filme lubrificante pode causar danificar a pista e os elementos rolantes (formação de micro crateras). Corrosão elétrica ocorre se o rolamento é submetido a estas descargas elétricas por um tempo prolongado.

Solução completa:

Rolamentos fixos de uma carreira de esferas, rolamentos de esferas com revestimento de cerâmica e rolamentos hibridos para prevenir corrosão elétrica.

Rolamentos de uma carreira de esferas convencionais podem não suportar as cargas mecânicas de um gerador. Contudo, rolamentos com capas cerâmicas ou até mesmo rolamentos híbridos, da NSK, são ideais já que os mesmo não são suscetíveis à corrosão elétrica.

Os rolamentos de esferas com revestimento de cerâmica possuem uma capa de isolação que eletricamente separa o rolamento do alojamento (estator). Mesmo que esta capa isolante seja de poucos milímetros, possuem uma capacidade de ruptura dielétrica de millhares de volts.

Com as esferas cerâmicas, rolamentos híbridos podem também servirem para um isolamento elétrico entre o estator e o rotor.

Nossas inovações:

Rolamento de esferas com revestimento de cerâmica

Pitch and Yaw Gears

Redutores do Pitch e Yaw

Condições de operação: elevada carga estática

Os redutores do Yaw possuem a função de direcionar a nacele em função da direção do vento. Eles servem para posicionar o equipamento de forma que o rotor fique vertical ao vento. Os redutores do Pitch são necessários para ajustar as pás da turbina com o objetivo de maximizar a utilização da energia cinética. 

Uma vez que as pás e a nacele estejam posicionadas, os redutores frequentemente ficam em uma posição estacionária por várias horas. Durante este período, os redutores devem suportar constantes variações de carga e vibrações. 

Solução completa:

Rolamentos de rolos cônicos, série HR. Rolamentos de rolos cilíndricos de alta capacidade de carga, séries EM e EW.

A NSK oferece uma vasta gama de rolamentos de rolos cônicos e cilíndricos com elevada capacidade de carga estática, que podem ser utilizados em aplicações como esta.

Nossas inovações:

NSK HPS - Rolamentos autocompenssadores de rolos esféricos.