Sistema de freno complementario para aerogeneradores de eje horizontal

Autores
Bolognia, C. Jacqueline Milagros
Año de publicación
2026
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
tesis de grado
Estado
versión aceptada
Colaborador/a o director/a de tesis
Bonifacini, Hugo Guillermo
Descripción
Se presenta el diseño y la simulación dinámica de un freno por corrientes de Foucault (ECB) complementario para el aerogenerador de referencia NREL 5 MW. El ECB se ubica en el eje de alta velocidad (HSS) y emplea un disco con estructura magneto-isotrópica (sustrato de aluminio, capas activas de cobre y pines de acero) que elimina el efecto pelicular y alcanza una densidad de potencia de ≈ 12 kW/kg. Se desarrolló un modelo dinámico de dos masas en MATLAB con formulación mixta (OpenFAST, es la herramienta multifísica de código abierto de NREL para simular la respuesta dinámica acoplada de turbinas eólicas de eje horizontal en el dominio del tiempo), acoplado a un modelo aerodinámico con tabla (), control de pitch simplificado (8°/s con retardo parametrizable) y un modelo lumped del ECB con rampa de primer orden, saturación e histéresis. La simulación se ejecutó sobre cuatro escenarios que representan condiciones operativas progresivamente más severas: pitch ideal, pitch con retardo, pitch lento (condición patagónica) y fallo de red durante ráfaga EOG. Los resultados demuestran que en condiciones nominales el ECB no interfiere con el control de pitch (0 % de intervención), mientras que en el escenario más crítico (fallo de red + retardo de pitch) reduce la sobrevelocidad en un 9 %, evitando potencialmente el disparo de protecciones y la parada del aerogenerador. El disco magneto-isotrópico absorbe hasta 1,86 MJ por evento con un incremento de temperatura de 90,5 °C, dentro del límite de diseño de 120 °C. Se concluye que el ECB cumple su función de sistema complementario rápido e independiente que opera en la ventana temporal de 2–5 s donde los sistemas primarios no pueden actuar.
Fil: Bolognia, C. Jacqueline Milagros. Universidad Tecnologica Nacional. Facultad Regional Tiera del Fuego. Carrera de Ingeniería Electromecánica; Argentina.
Materia
freno por corrientes de Foucault
aerogenerador
sobrevelocidad
estructura magneto-isotrópica
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
Attribution-NonCommercial-ShareAlike 2.5 Argentina
Repositorio
Repositorio Institucional Abierto (UTN)
Institución
Universidad Tecnológica Nacional
OAI Identificador
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