¿Qué cubre la norma ISO 20816-21?

La norma ISO 20816-21 especifica los criterios de evaluación de vibraciones para aerogeneradores terrestres y marinos. Abarca los principales componentes del sistema de propulsión: cojinete principal, multiplicadora, generador y vibración de la góndola. Aborda las mediciones de velocidad y aceleración según el componente y el rango de frecuencia de interés.

¿Por qué se utilizan diferentes tipos de medición para diferentes componentes?

La velocidad (mm/s RMS) se utiliza para mediciones en cajas de engranajes, generadores y torres, donde las frecuencias de vibración dominantes se encuentran en el rango típico de 10 a 1000 Hz. La aceleración (g RMS) se utiliza para cojinetes principales, donde los acelerómetros captan mejor las señales de defectos de cojinetes de baja velocidad y alta frecuencia, en particular para el eje principal de rotación lenta (normalmente de 10 a 20 RPM).

¿Cómo afecta la clase de potencia de la turbina a los límites de vibración?

Las turbinas más grandes (>3 MW) suelen tener velocidades de rotación más bajas y mayor flexibilidad estructural, lo que puede influir en el comportamiento vibratorio. Sin embargo, los límites de zona de la norma ISO 20816-21 son generalmente consistentes en todas las clases de potencia, ya que se basan en la severidad de los componentes y no en el tamaño total de la turbina. El contexto de la clase de potencia facilita la interpretación.

¿Qué es la vibración en la cima de una torre y por qué monitorearla?

La vibración de la góndola refleja la respuesta estructural general del aerogenerador a las cargas aerodinámicas, el desequilibrio del rotor y las fuerzas del tren de potencia. Una vibración excesiva en la góndola puede indicar desequilibrio aerodinámico o de la masa del rotor, desalineación de la guiñada, problemas en la cimentación o resonancia estructural. Se mide típicamente en mm/s RMS.

¿Qué debo hacer si la vibración del aerogenerador llega a la Zona C?

La zona C indica que el componente no es apto para un funcionamiento continuo a largo plazo. Las acciones incluyen: investigar la causa raíz utilizando datos del CMS (sistema de monitoreo de condición), revisar las tendencias de SCADA para correlacionarlas con la velocidad y la potencia del viento, verificar si hay daños en los cojinetes mediante análisis de envolvente, inspeccionar el aceite de la caja de engranajes en busca de partículas metálicas, considerar la restricción de la turbina hasta que se completen las medidas correctivas y programar el mantenimiento durante la siguiente ventana meteorológica favorable.

Herramienta de ingeniería gratuita #026

Límites de vibración — Aerogeneradores

Evalúe la intensidad de la vibración en componentes de aerogeneradores según la norma ISO 20816-21. Permite realizar mediciones en cojinetes principales, cajas de engranajes, generadores y torres.

ISO 20816-21 Zonas A/B/C/D Aerogeneradores

Componente

Medición

Valor medido (mm/s RMS)

Clase de potencia de la turbina

Ajustes preestablecidos rápidos

Resultados

Zona de vibración

—

Valor medido

—

Recomendación

—

ℹ️ Nota del componente:

Zona	Límite	Descripción

Alcance de la norma ISO 20816-21

La norma ISO 20816-21 especifica los criterios de evaluación de vibraciones para aerogeneradores terrestres y marinos. Abarca los principales componentes del sistema de propulsión y la estructura de la torre/góndola, abordando las condiciones operativas específicas de los sistemas de energía eólica.

Caja de cambios — Velocidad (mm/s RMS)

La vibración de la caja de engranajes se mide en la carcasa del cojinete mediante sensores de velocidad. Múltiples etapas producen señales de vibración complejas.

Límite de zona	Velocidad (mm/s RMS)
A/B	3.5
ANTES DE CRISTO	7.1
CD	11.2

Generador — Velocidad (mm/s RMS)

Los límites de vibración del generador son más bajos porque los generadores son máquinas rotatorias de precisión con tolerancias más estrictas.

Límite de zona	Velocidad (mm/s RMS)
A/B	2.8
ANTES DE CRISTO	5.6
CD	9.0

Cojinete principal — Aceleración (g RMS)

El cojinete principal funciona a velocidades muy bajas (10-20 RPM). La medición de la aceleración captura señales de alta frecuencia de defectos en el cojinete que los sensores de velocidad no detectarían.

Límite de zona	Aceleración (g RMS)
A/B	0.5
ANTES DE CRISTO	1.0
CD	2.0

Parte superior de la torre (góndola): velocidad (mm/s RMS)

La vibración de la parte superior de la torre refleja la respuesta estructural general a las cargas aerodinámicas y las fuerzas del tren de transmisión.

Límite de zona	Velocidad (mm/s RMS)
A/B	2.0
ANTES DE CRISTO	4.0
CD	7.0

ℹ️ Nota: La vibración de las turbinas eólicas varía considerablemente según las condiciones del viento. Para realizar comparaciones significativas, es necesario realizar mediciones en condiciones de funcionamiento constantes (p. ej., potencia nominal, intervalos específicos de velocidad del viento). Los sistemas de monitorización de condiciones (CMS) proporcionan un seguimiento continuo.

⚠️ Importante: Las fallas en los cojinetes principales se encuentran entre las reparaciones más costosas de los aerogeneradores. La detección temprana mediante la monitorización de vibraciones (especialmente la aceleración de alta frecuencia y el análisis de la envolvente) es crucial para planificar el reemplazo antes de una falla catastrófica.

Límites de vibración de aerogeneradores según la norma ISO 20816-21 | Vibromera

Publicado por Nikolai Shelkovenko sobre 15 de febrero de 2026 5 de marzo de 2026