Um aerogerador moderno é uma maravilha da engenharia, concebido para aproveitar o poder do vento com precisão e eficiência. Mas tão importante quanto capturar energia é a capacidade de a controlar e, quando necessário, trazer a estrutura massiva a uma paragem segura e completa. Este controlo é obtido através de uma interação sofisticada de três sistemas distintos: yaw, pitch e travagem do rotor.
Embora todos envolvam “travagem” de algum modo, cumprem funções muito diferentes—tal como a direção, travões de serviço e o travão de mão de emergência num carro. Compreender o papel de cada um é fundamental para apreciar a segurança e a estratégia operacional de uma turbina eólica.
1. O Sistema de Yaw: Direcionar a Turbina
Propósito: O trabalho do sistema de yaw não é parar as lâminas, mas orientar toda a nacela (a casa principal) de modo que o rotor esteja sempre virado diretamente para o vento. Isso maximiza a captura de energia e minimiza cargas prejudiciais fora do eixo na estrutura.
Como Funciona: A nacela assenta num grande rolamento de anel no topo da torre. Uma série de motores elétricos ou hidráulicos, os “eixos de yaw”, dão a volta à nacela. Os Travas de Yaw são um conjunto de travões de pinça hidráulicos, fortemente aplicados por mola e libertados por pressão hidráulica, que se prendem a um grande disco ou anel de yaw.
- Durante Operação: Os travões de yaw são usados para manter a nacela firmemente na posição assim que está alinhada com o vento. São frequentemente ativados e desativados em modo de “travagem deslizante” para permitir pequenos ajustes controlados e amortecer vibrações estruturais.
- Função: Pense nele como o “travão de estacionamento” para a direção da turbina.
A Tecnologia: Os travões de yaw devem fornecer um torque de contenção extremamente alto e ser incrivelmente fiáveis. É por isso que travões de mola-aplicada, em pinça hidráulica como os nossos SH Series Fail-Safe Brakes
2. Controlo de Inclinação: O Método Primário de Controlo de Velocidade & Travagem
Propósito: O sistema de controlo de pitch é o método principal e mais elegante da turbina para controlar a velocidade do rotor e a potência de saída. É também a primeira linha de defesa num paragem de emergência.
Como Funciona: Cada Pá está ligada ao cubo através de um rolamento que lhe permite girar ao longo do seu eixo longo. Esta rotação é chamada de “pitch”. Um sistema de controlo de pitch hidráulico ou eléctrico pode alterar instantaneamente o ângulo de ataque de todas as três pás de forma simultânea.
- Durante Operação: O sistema faz microajustes ao ângulo das pás para manter uma velocidade constante do rotor e a potência de saída assim que a velocidade do vento excede o limite nominal da turbina.
- Durante Paragem: Para parar a turbina, as pás são “feathered” — ajustadas a 90 graus fora do vento. Isto elimina imediatamente a sustentação aerodinâmica, fazendo o rotor desacelerar de forma dramática e segura. Este é o método principal de travagem tanto para paragens normais como de emergência.
Função: Este é o equivalente aos travões de serviço principais de um carro, usando aerodinâmica em vez de atrito.
3. O Travão do Rotor: A Última Linha de Segurança
Propósito: Se o controlo de pitch é o travão de serviço, o Travão do Rotor é o travão de improviso definitivo de emergência e o travão de estacionamento. As suas funções primárias são trazer o rotor a uma paragem completa após ter sido desacelerado pelo sistema de pitching e bloqueá-lo de forma segura para manutenção.
Como Funciona: O travão do rotor é um enorme travão de disco, muito semelhante por princípio ao travão de yaw. Normalmente está localizado no eixo de alta velocidade da caixa de velocidades (entre a caixa de velocidades e o gerador).
- Durante Paragem de Emergência: Após as pás serem ajustadas, o travão do rotor entra em ação para parar o rotor que gira lentamente até parar completamente (0 RPM). NÃO foi concebido para parar o rotor a plena velocidade por si só, pois a energia envolvida seria imensa e poderia danificar o sistema de transmissão.
- Durante Manutenção: O travão do rotor está acionado como uma trava mecânica para impedir o movimento do rotor enquanto os técnicos trabalham dentro do cubo ou nas pás. Esta é uma função de segurança crítica.
A Tecnologia: Como o travão de yaw, o travão do rotor tem de ser absolutamente fiável. É sempre um design de mola-aplicada, à prova de falhas. Travões de pinça hidráulicos de alto binário, tais como os nossos SDBH_I Series Hydraulic Brakes
Uma Sinfonia de Segurança
Os sistemas de yaw, pitch e rotor trabalham em conjunto para garantir que uma turbina eólica opere de forma eficiente e, acima de tudo, com segurança.
- O Sistema de Yaw direciona e mantém a direção.
- O Sistema de Inclinação controla a velocidade e realiza a travagem aerodinâmica primária.
- O Rotor Brake fornece a última trava mecânica segura para estacionamento e emergências.
Compreender esta relação torna claro por que uma travagem robusta, fiável e à prova de falhas não é apenas um acessório, mas uma pedra angular da energia eólica moderna.
