Brevet FR2614941A1 — publié le 19881110

DESCRIPTION La présente invention concerne un dispositif de variation automatique du pas des rotors d'éoliennes et d'aérogénérateurs a axe horizontal. La régulation de régime des rotors basée sur le principe de l'augmentation d'incidence (décrochage aérodynamique) entraîne des inconvénients = rotor bruyant, arrêt difficile par fort vent, augmentation indéfinie de la poussée axiale avec la vitesse du vent. Les systèmes de régulation par réduction d'incidence qui évitent ces inconvénients diffèrent selon le mode de commande du pas I) dispositif centrifuge 2) commande coaxiale de type aéronauticue 3) pales indépendantes rappelées par ressorts 4) poussée d'un contrepoids sur butee coaxiale coulissant è 1 'exté- rieur de l'arbre du rotor et reliée aux pales. On observe que seuls les dispositifs des types 2 et 4 permettent de commander l'arrêt du rotor. Cependant le type 2 entraîne une mise en oeuvre très complexe avec un asservissement couteux. Le type 3 impose un couple de rappel souvent croissant au niveau des pales alors qu'il devrait au contraire être rapidement décroissant. Enfin, le type 4 entraîne des problèmes d'encombrement, de réglage et de cout considérables. Le dispositif selon l'invention remédie à ces inconvénients. Il comporte des câbles reliés au bord de fuite des pales et passant sur des poulies de renvoi fixées en amont de l'arbre creux du rotor. Ces câbles sont raccordés a l'intérieur de l'arbre a un câble axial porteur d'un émerillon. Ce câble sort en aval de l'arbre et, circulant sur une poulie de renvoi solidaire du bâti de l'éolienne, se termine par un contrepoids dont le rôle consiste a équilibrer la tension du câble liée a la pression du vent normale au rotor. Selon une forme de réalisation préférentielle, un palan fixé au point de jonction des câbles de pale et relié par son brin libre à l'émerillon permet de réduire la masse du contrepoids. La figure nO I représente, en coupe, le dispositif selon l'invention. Des câbles (2) relient le bord de fuite des pales (I) a un point de jonction (4) par l'intermédiaire de poulies de renvoi (3) fixées sur l'arbre creux (5) du rotor. Un palan (6) fixé d'une part au point de jonction (4) et d'autre part à l'arbre creux (5) est relié par son-brin libre a l'émerillon (7) lui-meme relié au contrepoids (10) par le cible (8) passant sur la poulie (9). La figure nO 2 représente en coupe une variante de ce dispositif les câbles (2) relient le bord de fuite des pales (I) à un chariot coaxial (2 bis) mobile sur l'arbre creux (5). Un palan multiple (6) fixé d'une part au chariot (2 bis) et d'autre part à l'extrémité de l'arbre est relié par ses brins libres à l'émerillon (7) par l'intermédiaire des poulies de renvoi (3) l'émerillon (7) est relié au contrepoids (10) par le câble (8) porté par la poulie (9). L'application industrielle du dispositif selon l'invention est liée à son adoption dans la construction des éoliennes et aérogénérateurs. REVENDICAtIONS I) Dispositif de régulation de poussée axiale pour rotor d'éolienne ou d'aérogénérateur à axe horizontal, caractérisé en ce qu'il comporte des éléments de liaison rigides ou souples, passant par l'axe, reliant les pales à un organe de tension extérieur au rotor fixé au châssis de 11 éolienne. 2) Dispositif selon la revendication (1), caractérisé en ce que des poulies de renvoi (3) permettent le centrage d'un câble (8) porteur d'un émerillon (7) sur l'axe de l'arbre creux (5) du rotor. 3) Dispositif selon la revendication (2), caractérisé en ce qu'un chariot mobile (2 bis) coaxial et extérieur à l'arbre (5), constitue la jonction entre les éléments de liaison reliés aux pales. 4) Dispositif selon les revendications (2) ou (3), caractérise en ce qu'un palan (6), interne ou externe à l'arbre, intercalé entre les pales et l'organe de tension, augmente la course de l'organe de tension. 5) Dispositif selon les revendications (2) ou (4), caractérisé en ce que la jonction (4) des éléments de liaison reliés aux-pales s'effectue à l'intérieur de l'arbre (5) du rotor après passage de câbles sur des poulies de renvoi (3). 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de tension est un lest (10) de poids variable. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications (1), (2), (3), (4) et (5), caractérisé en ce que l'organe de tension est un système élastique. 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications (1), (4), (6) et (7) caractErise en ce que.l'élément de liaison interne à l'arbre creux (5) du rotor est un tube coaxial rigide calé sur butée mobile. 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,. carac térisé en ce qu'une commande auxiliaire externe au rotor permet d'agir sur l'or- gane de tension en toutes circonstances.