Freno de guiñada

Un Freno de Guiñada es un componente esencial del sistema de guiñada en una turbina eólica moderna de eje horizontal. Su función principal es proporcionar frenado controlado y una fuerza de sujeción estática para gobernar la orientación de la góndola, el alojamiento que contiene la caja de cambios, el generador y la transmisión. Al gestionar con precisión la posición de la góndola en relación con la dirección del viento, los frenos de guiñada son críticos para maximizar la producción de energía, garantizar la seguridad estructural y minimizar el desgaste mecánico.

Funciones centrales y principio de funcionamiento

El sistema de freno de guiñada funciona junto con los motores de accionamiento de guiñada para realizar dos tareas críticas:

1. Guiñada controlada: Durante la operación, el sistema de guiñada ajusta continuamente la posición de la góndola para mantener el rotor orientado de manera óptima hacia el viento. Los frenos de guiñada proporcionan una fuerza de frenado suave y resistente que previene la sobrevelocidad y movimientos bruscos, permitiendo que los motores de guiñada realicen rotaciones precisas y controladas.
2. Fijo Estático: Una vez que la góndola está correctamente alineada, los frenos de guiñada se activan con una fuerza inmensa para bloquearla de forma segura en su lugar. Esto previene rotaciones no deseadas causadas por cargas de viento fluctuantes o las fuerzas dinámicas ejercidas por el rotor en rotación, protegiendo así los dientes del engranaje de guiñada y el piñón de esfuerzos y desgaste excesivos.

La mayoría de los frenos de guiñada están diseñados como caliper activos accionados hidráulicamente. En esta configuración, se utiliza presión hidráulica para presionar las pastillas de freno de alto coeficiente de fricción contra un gran disco de freno conectado a la torre de la turbina. Muchos sistemas también incorporan un mecanismo de seguridad, accionado por resorte, que garantiza que en caso de fallo hidráulico o eléctrico, el freno se accione automáticamente, asegurando la góndola.

Tipos de sistemas de freno de guiñada

Aunque los calipers hidráulicos son comunes, la tecnología ha evolucionado para satisfacer diferentes demandas operativas:

• Frenos activos: Estos sistemas aplican una fuerza de frenado variable según la demanda, generalmente utilizando presión hidráulica. Son esenciales para un control preciso durante los ajustes de guiñada y para paradas de emergencia.
• Frenos pasivos: A menudo conocidos como “sistemas de guiñada deslizante” o “almohadillas de guiñada,” estos utilizan materiales de fricción especializados que están en contacto constante con el anillo de guiñada, proporcionando un nivel continuo de amortiguación y fuerza de retención sin accionamiento activo.
• Sistemas híbridos: Combinando las características de ambos, estos sistemas utilizan almohadillas pasivas para una amortiguación constante y calipers activos para una fuerza de retención adicional y control dinámico cuando es necesario.

El freno de guiñada es un sistema de misión crítica en la ingeniería de turbinas eólicas. No es simplemente un freno de estacionamiento, sino un elemento de control sofisticado que contribuye directamente a la eficiencia de la turbina, a su vida útil operativa y a la seguridad general.