Abstract
La tecnologia delle turbine eoliche ha visto notevoli progressi negli ultimi decenni. In particolare, la potenza nominale e le dimensioni delle turbine eoliche sono cresciute considerevolmente; il che ha permesso di ridurre il costo dell'energia green. L'aumento del diametro dei rotori ha spinto i produttori di riduttori ad introdurre molteplici innovazioni tecnologie in modo da aumentare la densità di potenza. Una delle sfide principali per le nuove generazioni di ridutori è quella di ottimizzare i componenti strutturali e gli ingranaggi. Servono modelli complessi in modo da prevedere la capacità di carico e la durata a fatica dei componenti del riduttore. Questi strumenti devono essere validati attraverso il confronto con test sperimentali. Attraverso prove di laboratorio, questo studio ha permesso di valutare diversi modelli di calcolo strutturale tipicamente utilizzati per lo sviluppoi di un moderno riduttore per turbine eoliche da 6 MW. Il sistema di misura è composto da cinquantaquattro reticoli in fibra di Bragg. Sono stati utilizzati sensori ottici di deformazione perché offrono un rapporto segnale/rumore molto elevato, sono immuni alle interferenze elettromagnetiche e consentono un'installazione più semplice rispetto agli estensimetri convenzionali. Il confronto ha evidenziato una buona correlazione tra i riusultati dei modelli strutturali e quelli dei test al banco (back-to-back a grandezza naturale). Ciò ha permesso di studiare l'effetto di una serie di parametri di progettazione attraverso le sole simulazioni, quindi senza la necessità di eseguire test fisici per ogni specifico progetto. Aumentare la confidenza nei risultati e nella soluzione progettuale attraverso dati sperimentali porta a riduttori ottimizzati che mostrano significativi miglioramenti in termini di densità di potenza e costo complessivo.