GENERADOR ELECTRICO MIXTO.

Generador eléctrio mixto.

Objeto de la invención.

El generador eléctrico mixto,

que la invención propone, basa su funcionamiento, en la combinación de fuerzas cinéticas y magnéticas para la generación de energía eléctrica alterna a partir de una fuente de corriente continua.

Descripción de la invención.

Generador eléctrico mixto compuesto de un ciclo de generación por inducción de rotor (18) y estator de poliamidas (15) y un volante de inercia (10) con funcionamiento a modo de motor de corriente continua, que contrarresta así las fuerzas contraelectromotrices generadas durante la carga de las bobinas del ciclo de inducción y aprovecha la acumulación de fuerza cinética generada.

Aplicaciones y solución técnica.

La invención propuesta aúna los beneficios de los sistemas de generación eléctrica por inducción y los mejora incluyendo sistemas de acumulación de energía cinética para realizar la inversión de corriente de forma eficiente, mejorando los rendimientos de los sistemas electrónicos existentes y pasando por alto las limitaciones de éstos.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

El generador eléctrico mixto, que la invención propone, basa su funcionamiento en la generación de energía eléctrica alterna a partir de una fuente de corriente continua, combinando motor de corriente continua y generador de corriente alterna en un mismo elemento. Para ello se utiliza un sistema de inducción para la generación de la corriente alterna y un volante de inercia sobre el que se monta un sistema de bobinas que funciona a modo de motor de corriente continua. El estator de la parte de corriente alterna principal por su parte está fabricado en poliamidas especiales y no en chapa de inducción magnética. Se consigue de esta manera reducir las fuerzas contraelectromotrices generadas durante la carga de las bobinas de alterna y se aprovecha al mismo tiempo la acumulación de fuerza cinética generada en el volante, aumentando así el rendimiento respecto a los sistemas convencionales.

SECTOR DE LA TÉCNICA

El generador eléctrico mixto, se engloba en el sector de la técnica de la generación eléctrica, mas concretamente podria englobase en el sector de los generadores por inducción magnética o en el sector de la inversión de corriente continua a corriente alterna en función de si se considera su arquitectura de diseño o su principal aplicación.

ESTADO DE LA TÉCNICA

Si consideramos los dos sectores en los que podriamos englobar la presente invención, podemos señalar que actualmente el sector de los generadores por inducción magnética centra su desarrollo en la generación de energía eléctrica a partir de movimientos mecánicos transformados en corriente eléctrica y diferenciándose entre sí por los diversos métodos de excitación de sus rotores.

Por su parte, el sector de de la inversión de corriente continua a corriente alterna está prácticamente monopolizada por inversores de corriente que recortan la corriente continua y la filtran posteriormente para conseguir la corriente alterna deseada, basándose siempre en procesos electrónicos. Estos sistemas tienen inconvenientes en su funcionamiento debido a los problemas de recalentamiento que sufren, a las potencias mínimas que pueden tratar y la propia naturaleza electrónica de su arquitectura.

La invención propuesta aúna los beneficios de los sistemas de generación eléctrica por inducción y los mejora incluyendo sistemas de acumulación de energía cinética para realizar la inversión de corriente de forma eficiente, mejorando los rendimientos de los sistemas electrónicos existentes y pasando por alto las limitaciones de estos.

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

El generador eléctrico mixto, que la invención propone basa su funcionamiento en la generación de energía eléctrica alterna desde una fuente de corriente continua. Para ello cuenta con un sistema de generación de corriente alterna, formado por un rotor excitado por fuente externa y un bobinado primario de alterna en el estator, y de un motor de corriente continua, formado por un bobinado secundario en el estator e imanes permanentes situados en el volante de inercia y excitado por un colector de alimentación. El volante de inercia sobre el que está montado el motor de continua, acumula a su vez energía cinética que ayuda al funcionamiento del sistema y a su rendimiento global.

Otra característica importante de la invención es la utilización de un estator de poliamidas, haciendo que el campo eléctrico del rotor funcione sin que exista atracción hacia el estator que frene su movimiento.

Cuando la máquina empieza su funcionamiento, las secciones de alterna y continua se excitan por separado. Inicialmente se excita el motor de continua, de forma que el campo creado actúa sobre los imanes montados sobre el volante de inercia y pone por lo tanto a este en movimiento. De esta manera, todo el eje del generador empieza a girar hasta alcanzar su régimen de giro nominal, momento en el que se excita el rotor del generador de corriente alterna para empezar a recoger el campo inducido en el estator principal de poliamidas. La energía cinética acumulada hasta ese momento en el volante de inercia ayuda al movimiento del sistema, reduciendo así las pérdidas generadas por las fuerzas contraelectromotrices inducidas.

De esta manera se consigue generar corriente eléctrica senoidal desde una fuente de energía eléctrica continua sin necesidad de utilizar equipos electrónicos para ello.

EXPLICACIÓN DE LAS FIGURAS

La figura nO} corresponde a una vista en alzado lateral debidamente seccionado del objeto de la invención, relativo a un generador eléctrico mixto en su modo preferente de realización.

Está constituido, a partir de un eje primario (1) sobre el que estarán montados todos los elementos móviles de equipo. Este eje principal (1) está soportado de un lado por el soporte de chasis (2) y del otro por el chasis portador principal (25) .

Para la alimentación del motor de continua se utiliza un colector de delgas (5) , alimentado por el sistema compuesto por la escobilla de alimentación (6) , el colector (7) y la escobilla (8) .

Como se ha señalado anteriormente, el volante de inercia (10) girará de forma solidaria al eje primario (1) y será portador en su parte interior de los imanes permanentes (12) .

También de forma solidaria al eje se cuenta con el rotor de poliamidas principal (18) , el cual es portador de los imanes permanentes (17) Y de las bobinas de carga (19) . Se fijan así mismo sobre el eje primario (1) el ventilador (20) y los anillos de alimentación (22) que recibirán la energía eléctrica del porta escobillas (21) .

El chasis portador principal (25) alberga así mismo en su parte interior el estator de poliamidas especial (15) , sobre el que se montan las bobinas de carga (16) . Sobre este mismo estator se fija el estator superior (13) , que dispone en su interior de las bobinas de trabajo (14) .

La invención presenta la posibilidad de agregar o disminuir elementos a la propia máquina según el cálculo de energía que se precise. A los elementos citados se unen otros de fijación y montaje, siendo todos lo representados en la figura los siguientes:

• Elementos móviles: Eje primario (1) Colector delgas (5) Anillo de alimentación (7) Separador eléctrico (9) Volante de inercia (10) Separador volante (11) Imanes permanentes (12) Imanes permanentes (17) Rotor principal (18) Bobinas de trabajo (19) Ventilador (20) Anillos de alimentación rotor principal (22)

• Elementos fijos: Soporte chasis portador eje (2) Separador aislante (3) Anillo fijador colector delgas (4) Escobillas alimentación delgas (6) Escobillas de alimentación (8) Estatorsuperior (13) Bobinas de trabajo (14) Estator de poliamidas principal (15) Bobinas de carga (16) Porta escobillas (21) Rodamientos de giro (23)

Soporte alojador de rodamientos (24) Chasis portador principal (25)

MODO PREFERENTE DE REALIZACIÓN

La forma preferente de realización de la invención corresponde a lo reflejado en la figura n01. La bancada fija está constituida por dos partes independientes (2) y (25) , sobre las que se montan los diferentes elementos.

El motor de corriente continua se compone de un rotor exterior compuesto por los imanes permanentes (12) montados sobre el volante de inercia (10) , y un estator interior

compuesto por las bobinas de trabajo (14) montadas sobre el estator superior (13) . La excitación del estator de este motor se realiza de forma independiente a través del conjunto escobillas de alimentación de delgas (6) , anillo de alimentación (7) y escobillas de alimentación (8) . El generador de corriente alterna se compone de un rotor interior compuesto por los imanes permanentes (17) Y las bobinas de trabajo (19) montadas sobre el rotor principal (18) y 15 un estator de poliamidas principal (15) en su exterior. El rotor de este generador está alimentado a través del conjunto de alimentación formado por el porta escobillas (21) Y los anillos de alimentación del rotor principal (22) .

La invención se reserva la posibilidad de posibles cambios necesarios como mayor número de volantes de inercia, la instalación de bobinas de carga según el cálculo y disefio para 20 diferentes potencias de suministro, preferentemente en mayor número de bobinas de carga.

Generador eléctrico mixto, de funcionamiento basado en la generación de energía eléctrica alterna a partir de una fuente de corriente continua caracterizado por combinar un generador de corriente alterna y un motor de corriente continua montado sobre un volante de 5 inercia; estando constituido el motor de corriente continua por un volante de inercia (10) , los imanes permanentes (12) y sus fijaciones correspondientes al eje (1) , el estator de poliamidas (13) con sus bobinas de trabajo (14) , alimentado a través del colector de delgas (5) instalado en el anillo fijador de colector de delgas (4) y la escobilla de alimentación (6) unida al colector de alimentación (7) y actuando como motor de corriente continua poniendo en movimiento el eje (1) que transmite su movimiento a un generador de corriente alterna constituido por un rotor principal (18) alimentado por corriente continua a través del portaescobillas (21) Y los anillos de alimentación rotor principal (18) y montadas sobre él las bobinas de trabajo (19) y los imanes permanentes (17) y las bobinas de carga (16) montadas a su vez sobre el estator de poliamidas principal (15) y que suministrarán la corriente eléctrica alterna generada.

FIGl

11

1413 12

5 4 3 2 1

20 18 19

I

I

24232225 9 7 6