Freno Yaw

Un yaw brake è una componente essenziale del sistema di YAW in una moderna turbina eolica ad asse orizzontale. La sua funzione principale è fornire frenatura controllata e una forza di fermo statico per governare l’orientamento della nacella — l’alloggiamento che contiene il cambio, il generatore e il sistema di trasmissione. Gestendo con precisione la posizione della nacella rispetto alla direzione del vento, i freni di YAW sono cruciali per massimizzare la produzione di energia, garantire la sicurezza strutturale e minimizzare l’usura meccanica.

Funzioni principali e principio operativo

Il sistema di frenatura yaw lavora in tandem con i motori di yaw per svolgere due compiti critici:

1. Controlled Yawing: During operation, the yaw system continuously adjusts the nacelle’s position to keep the rotor optimally facing the wind. Yaw brakes provide a smooth, resistive braking force that prevents over-speeding and jerky movements, allowing the yaw motors to execute precise, controlled rotations.
2. Fissaggio statico: Once the nacelle is correctly aligned, the yaw brakes engage with immense force to lock it securely in place. This prevents unwanted rotation caused by fluctuating wind loads or the dynamic forces exerted by the spinning rotor, thereby protecting the teeth of the yaw gear and pinion from excessive stress and wear.

La maggior parte dei freni di yaw sono progettati comefreni attivi, applicati idraulicamente. In questa configurazione, la pressione idraulica è utilizzata per premere pastiglie frenanti ad alto attrito contro un grande disco frenante collegato alla torre della turbina. Molti sistemi includono anche un meccanismodi sicurezza in guasto, a molla, garantendo che in caso di guasto idraulico o di alimentazione, il freno si attivi automaticamente, fissando la nacella.

Tipi di Sistemi di Freni Yaw

Sebbene le pinze idrauliche siano comuni, la tecnologia si è evoluta per soddisfare diverse esigenze operative:

• Active Brakes: These systems apply variable braking force on demand, typically using hydraulic pressure. They are essential for precise control during yaw adjustments and for emergency stops.
• Passive Brakes: Often referred to as “sliding yaw systems” or “yaw pads,” these utilize specialized friction materials that are in constant contact with the yaw ring, providing a continuous level of damping and holding force without active actuation.
• Hybrid Systems: Combining the features of both, these systems use passive pads for constant damping and active calipers for additional holding force and dynamic control when required.

Il freno di yaw è un sistema critico per l’ingegneria delle turbine eoliche. Non è semplicemente un freno di parcheggio ma un elemento di controllo sofisticato che contribuisce direttamente all’efficienza della turbina, alla durata operativa e alla sicurezza generale.