A análise de vibrações como ferramenta para a melhoria da manutenção em aerogeradores

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia MecânicaO presente estudo constitui uma dissertação para a obtenção do Grau de Doutoramento em Engenharia Mecânica. O seu principal objetivo foi analisar as vibrações para compreender o modo como uma ferramenta deste tipo pode contribuir para uma melhoria em termos de manutenção em aerogeradores de parques eólicos, otimizando a manutenção destes equipamentos, pela redução das perdas de produção de energia e dos custos finais de manutenção. A investigação procurou igualmente identificar as principais fontes de vibrações transmitidas ao sistema e à sua estrutura, de forma a compreender o comportamento à fadiga dos componentes mecânicos de geradores eólicos. Através deste estudo, a manutenção pode ser planeada num formato mais eficiente, podendo também os aerogeradores já existentes obterem melhorias significativas através da utilização de um novo modelo de manutenção em aerogeradores, recorrendo não só às vibrações, mas também às análises de óleos, à termografia e à endoscopia. Através destas ferramentas e analisando o histórico de avarias, será possível detetar a falha numa fase inicial, conhecer a sua origem e calcular aproximadamente o seu tempo de vida. O acompanhamento das avarias registadas possibilitou a sua catalogação com vista à criação de uma base de dados referente ao parque eólico nacional e foi possível quantificar a contribuição para as avarias mecânicas precoces, através das vibrações sentidas na torre pela influência da força “vento”, mediante a instalação de sensores de baixa frequência nas três plataformas interiores da torre. A manutenção condicionada baseada nas vibrações é uma ferramenta deveras importante, o mesmo sucedendo com a utilização de novos materiais, incluindo lubrificantes e componentes mecânicos