Dispositivo generador-motor de velocidad variable y sistema generador-motor de velocidad variable.

Un sistema generador-motor de velocidad variable que comprende un convertidor de potencia conectado a una fuente de alimentación de CC (901),

que comprende un polo positivo (P) y un polo negativo (N), y una máquina síncrona trifásica (102B) que tiene bobinas de amortiguación y conectada a un lado de CA a través de tres terminales (R, S, T), en el que los tres terminales (R, S, T) están conectados a puntos neutros (Ux, Vx, Wx) de tres conjuntos de reactores de tres terminales (1003) y están configurados para conectarse a un transformador trifásico (1002),

unos primeros terminales (Up, Vp, Wp) de los reactores de tres terminales (1003) están conectados a terminales (a) del lado de la máquina de tres brazos de dos terminales (104RP, 104SP, 104TP) en el lado del polo positivo de un convertidor multinivel modular, MMC, que están formados por k convertidores de unidad de dos terminales conectados en serie (103) que están configurados para emitir una tensión arbitraria a través de un elemento de almacenamiento de energía (203) que tiene la característica de fuente de tensión, donde k es un número natural igual a uno o mayor, y terminales (b) del polo positivo de los brazos están conectados en estrella al polo positivo (P) de la fuente de alimentación de CC (901),

unos segundos terminales (Um, Vm, Wm) de los reactores de tres terminales (1003) están conectados a terminales (b) del lado de la máquina de tres brazos de dos terminales (104RN, 104SN, 104TN) en el lado del polo negativo del convertidor multinivel modular, MMC, que están formados por convertidores de unidad conectados en serie (103), y terminales (a) del lado negativo del polo de los brazos están conectados en estrella al polo negativo (N) de la fuente de alimentación de CC (901), el sistema generador-motor de velocidad variable incluye además:

un primer controlador (905) configurado para ajustar una frecuencia y una amplitud de corriente suministrada desde el convertidor de potencia a la máquina síncrona (102B) a un valor fijo;

un segundo controlador (905) configurado para sincronizar una frecuencia de corriente suministrada desde el convertidor de potencia a la máquina síncrona (102B) con una velocidad de rotación de la máquina síncrona (102B) y para ajustar una amplitud de la corriente a un valor proporcional a la frecuencia; estando el sistema generador-motor de velocidad variable configurado para usar el primer controlador (905) o el segundo controlador (905); y

un interruptor (912, 914) configurado para cortocircuitar un devanado de campo (908) de la máquina síncrona (102B) con una resistencia (913) cuando se usa el primer controlador (905) y para conectar el devanado de campo (908) de la máquina síncrona (102B) a un excitador (911) cuando se usa el segundo controlador (905), y el sistema generador-motor de velocidad variable está configurado para usar el primer controlador (905) cuando la máquina síncrona (102B) se inicia desde reposo, y para conmutar el control a realizar por el segundo controlador (905) una vez que la frecuencia alcanza un valor establecido, y

en el que el sistema generador-motor de velocidad variable está configurado además para detener temporalmente el convertidor de potencia MMC cuando la frecuencia alcanza el valor establecido, para permitir la conexión del excitador (911) a través del interruptor (912, 914).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2016/055119.

Solicitante: Hitachi Mitsubishi Hydro Corporation.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: Tamachi Nikko Bldg. 29-14 Shiba 5-chome Minato-kuTokyo108-0014 JAPON.

Inventor/es: NAGURA, OSAMU, BANDO,AKIRA.

Fecha de Publicación: 4 de Diciembre de 2019.

Clasificación Internacional de Patentes:

H02K3/28 ELECTRICIDAD. › H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA. › H02K MAQUINAS DINAMOELECTRICAS (relés dinamoeléctricos H01H 53/00; transformación de una potencia de entrada en DC o AC en una potencia de salida de choque H02M 9/00). › H02K 3/00 Detalles de arrollamientos. › Esquema de arrollamiento o de conexiones entre arrollamientos (arrollamientos para cambio del número de polos H02K 17/06, H02K 17/14, H02K 19/12, H02K 19/32).
H02M7/48 H02 […] › H02M APARATOS PARA LA TRANSFORMACION DE CORRIENTE ALTERNA EN CORRIENTE ALTERNA, DE CORRIENTE ALTERNA EN CORRIENTE CONTINUA O DE CORRIENTE CONTINUA EN CORRIENTE CONTINUA Y UTILIZADOS CON LAS REDES DE DISTRIBUCION DE ENERGIA O SISTEMAS DE ALIMENTACION SIMILARES; TRANSFORMACION DE UNA POTENCIA DE ENTRADA EN CORRIENTE CONTINUA O ALTERNA EN UNA POTENCIA DE SALIDA DE CHOQUE; SU CONTROL O REGULACION (transformadores H01F; convertidores dinamoeléctricos H02K 47/00; control de los transformadores, reactancias o bobinas de choque, control o regulación de motores, generadores eléctricos o convertidores dinamoeléctricos H02P). › H02M 7/00 Transformación de una potencia de entrada en corriente alterna en una potencia de salida en corriente continua; Transformación de una potencia de entrada en corriente continua en una potencia de salida en corriente alterna. › utilizando tubos de descarga con electrodo de control o dispositivos semiconductores con electrodo de control.
H02M7/49 H02M 7/00 […] › Combinación de las formas de onda de la tensión de salida de una pluralidad de convertidores.
H02P1/50 H02 […] › H02P CONTROL O REGULACION DE MOTORES ELÉCTRICOS, GENERADORES ELECTRICOS O CONVERTIDORES DINAMOELECTRICOS; CONTROL DE TRANSFORMADORES, REACTANCIAS O BOBINAS DE CHOQUE. › H02P 1/00 Disposiciones para arrancar motores eléctricos o convertidores dinamoeléctricos (arranque de motores síncronos con conmutadores electrónicos H02P 6/20, H02P 6/22; arranque de motores dínamoeléctricos que giran paso a paso H02P 8/04; control vectorial H02P 21/00). › por paso de la marcha asíncrona a la marcha síncrona (H02P 1/48 tiene prioridad).
H02P9/04 H02P […] › H02P 9/00 Disposiciones para el control de generadores eléctricos con el propósito de obtener las características deseadas en la salida. › Control efectuado sobre un motor primario no eléctrico y que depende del valor de una característica eléctrica de la salida del generador (para la realización del control de la máquina de arrastre en general, ver la clase apropiada concerniente a esta máquina).

PDF original: ES-2772831_T3.pdf

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