SISTEMA GENERADOR DE CORRIENTE ALTERNA.

Sistema generador de energía de corriente alterna que incluye un medio inversor (INV) que es accionable para convertir un voltaje de CC intermedio en una salida de energía de corriente alterna,

un medio (EN, GS, G, CON, BO) accionable para generar y mantener el voltaje de CC intermedio a un nivel y un medio detector que comprende un medio detector de voltaje (VSa) accionable para controlar el voltaje de CC intermedio, un medio de control caracterizado por el hecho de que se proporciona un medio de control (AFC, IC) para el medio inversor, siendo dicho medio de control sensible al medio detector de voltaje y siendo accionable para controlar la operación del medio inversor de modo que al menos uno del voltaje y la frecuencia de la salida de energía de CA sea reducida en respuesta a una caída del voltaje de CC intermedio a un nivel determinado provocado por la aplicación de una carga de fase a la salida de energía de CA por la cual proporcionar un efecto de descarga transitoria que dará al medio generador tiempo para responder y de ese modo permitir que el voltaje de CC intermedio sea restaurado a dicho nivel

Tipo: Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: W0100169GB.

Solicitante: NEWAGE INTERNATIONAL LIMITED.

Nacionalidad solicitante: Reino Unido.

Dirección: PO BOX 17, BARNACK ROAD,STAMFORD, LINCOLNSHIRE PE9.

Inventor/es: BROWN, NEIL, KOCZARA, WLODZIMIERZ, HAYDOCK, LAWRENCE, AL-KHAYAT,NAZAR, DALBY,DENIS HEDLEY, AL-TAYIE,JAWAD, DZIUBA,ROBERT,PAWEL, LEONARSKI,JAROSLAW, LAIRD,GEORGE WILLIAMSON.

Fecha de Publicación: .

Fecha Concesión Europea: 9 de Septiembre de 2009.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H02J9/06D
  • H02M7/155C1
  • H02M7/217B
  • H02M7/217S
  • H02P9/10 ELECTRICIDAD.H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA.H02P CONTROL O REGULACION DE MOTORES ELÉCTRICOS, GENERADORES ELECTRICOS O CONVERTIDORES DINAMOELECTRICOS; CONTROL DE TRANSFORMADORES, REACTANCIAS O BOBINAS DE CHOQUE.H02P 9/00 Disposiciones para el control de generadores eléctricos con el propósito de obtener las características deseadas en la salida. › Control efectuado sobre el circuito de excitación del generador con el fin de reducir los efectos nocivos de sobrecarga o de fenómenos transitorios, p. ej. aplicación, supresión o cambio repentino de carga.
  • H02P9/10B
  • H02P9/30D2

Clasificación PCT:

  • H02J9/06 H02 […] › H02J CIRCUITOS O SISTEMAS PARA LA ALIMENTACION O LA DISTRIBUCION DE ENERGIA ELECTRICA; SISTEMAS PARA EL ALMACENAMIENTO DE ENERGIA ELECTRICA.H02J 9/00 Circuitos para alimentación de potencia de emergencia o de reserva, p. ej. para alumbrado de emergencia. › con conmutación automática.
  • H02M5/451 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 5/00 Transformación de una potencia de entrada en corriente alterna en una potencia de salida en corriente alterna, p. ej. para cambiar la tensión, para cambiar la frecuencia, para cambiar el número de fases. › con control automático de la tensión o de la frecuencia de salida.
  • H02P9/48 H02P 9/00 […] › Disposiciones para obtener características constantes en la salida, siendo el generador de velocidad variable, p. ej. sobre un vehículo (H02P 9/04 - H02P 9/46 tienen prioridad).

Clasificación antigua:

  • H02J9/06 H02J 9/00 […] › con conmutación automática.
  • H02M5/451 H02M 5/00 […] › con control automático de la tensión o de la frecuencia de salida.
  • H02P9/48 H02P 9/00 […] › Disposiciones para obtener características constantes en la salida, siendo el generador de velocidad variable, p. ej. sobre un vehículo (H02P 9/04 - H02P 9/46 tienen prioridad).
SISTEMA GENERADOR DE CORRIENTE ALTERNA.

Fragmento de la descripción:

Sistema generador de corriente alterna.

Esta invención se refiere a un sistema generador de energía de corriente alterna en el cual se produce una salida de energía de corriente alterna por conversión de una salida de corriente continua intermedia.

WO98/28832 expone un conjunto generador que comprende un motor/generador que proporciona una salida eléctrica de voltaje variable, siendo esta salida rectificada y alimentada a un convertidor CC-CC, siendo el voltaje de la corriente continua de salida del convertidor CC-CC vigilado por un circuito de control y sirviendo como una salida de corriente continua intermedia que es alimentada a un inversor para generar una salida de corriente alterna que suministra una carga externa. El convertidor CC-CC desacopla o aísla la salida de corriente continua intermedia de las fluctuaciones en la salida de corriente y/o voltaje del generador de modo que el aparato es capaz de alojar variaciones sustanciales en la salida del generador al tiempo que mantiene la salida de corriente continua intermedia dentro de los parámetros operativos deseados. El convertidor CC-CC también sirve para desacoplar o aislar el generador de variaciones en la carga. Un dispositivo de almacenamiento de energía, por ejemplo un condensador, es conectado en paralelo con el enlace de CC y de ese modo proporciona una reserva de energía a corto plazo cuando la carga aplicada al voltaje de enlace de CC varía súbitamente. Este dispositivo de almacenamiento de energía puede ser complementado por otros dispositivos similares con sistemas de control respectivos. En algunos casos, esos dispositivos de almacenamiento de energía complementarios pueden ser excluidos. En cambio, se pude introducir un circuito de anticipación de carga para hacer frente al alto impacto o cargas de fase.

El concepto de generación de energía por dicho conjunto generador que varía automáticamente su velocidad para coincidir con las variaciones de carga en cualquier momento es accionar la principal fuente de energía a una velocidad óptima, basado en la eficiencia o la economía de combustible o bajo nivel de ruido o cualquier otro parámetro deseable, mientras proporciona la salida de kW del motor requerida para satisfacer la demanda de carga y cualquier pérdida en el sistema. Para lograr esto, el circuito de control incluye diferentes controladores electrónicos que supervisan y controlan la salida de corriente continua intermedia o voltaje de conexión a través de un condensador, a través de un detector de voltaje y un voltaje de señal de retroalimentación.

La medición y el circuito de control del conjunto generador descritos en WO98/28832 controlan el voltaje de salida del generador y la corriente con el voltaje de enlace de CC y funciona a través de un bucle de control de retroalimentación para variar la velocidad del motor para mantener la constante de voltaje del enlace de CC y limitar la corriente de salida del generador a un nivel determinado como una señal de referencia de corriente.

US-A-55 63 802 describe un sistema de energía integrado que incluye un suministro de energía de motor/generador integrado con baterías de almacenamiento para proporcionar energía de CA de tipo doméstico. Para una pequeña demanda de carga, las baterías de almacenamiento se utilizan para proporcionar electricidad. Para una demanda grande de carga, el motor/generador comienza a suministrar electricidad. El motor/generador también recarga las baterías de almacenamiento si la demanda de carga es más pequeña que la capacidad de carga máxima de motor/generador. Para una demanda de carga más grande, el motor/generador y las baterías de almacenamiento proporcionan electricidad en paralelo. La velocidad de motor es variable para diferentes cargas. Se genera una señal modulada por anchura de impulsos que controla el voltaje de CC del bus de CC de voltaje elevado. Esta disposición proporciona el sistema de velocidad variable del motor acelerando o desacelerando cuando cambian los requisitos de energía de sistema para mantener el voltaje en el bus de CC de alta tensión sustancialmente constante. Mientras mayor es la carga, más alta es la velocidad del motor que se requiere para producir la energía necesaria y mantener un voltaje de CC constante.

US-A-5.198.698 describe un sistema de suministro de energía auxiliar que incluye un motor de combustión interno que impulsa un alternador, cuya salida es rectificada y suministrada a líneas de bus de CC a través de las cuales se conecta una batería de almacenamiento. Las líneas de bus de CC pueden alimentar un dispositivo consumidor tal como un suministro de energía o sistema de telecomunicación ininterrumpible. Se detecta el voltaje a través de las líneas de bus y cuando el voltaje cae por debajo de un valor seleccionado, indicando que el dispositivo consumidor está tomando energía de la batería más allá de un límite deseado, el motor se enciende por un periodo de tiempo para calentarlo; durante el mismo la energía del generador no es suministrada a las líneas de bus de CC. Luego, el generador suministra energía a las líneas de bus de CC para alimentar el dispositivo consumidor y recargar parcialmente la batería hasta que el dispositivo consumidor deja de tomar energía, después de lo cual se apaga el motor. El sistema de suministro de energía incluye un controlador que controla los intervalos de tiempo entre los arranques del motor y si se excede un periodo de tiempo seleccionado, el motor es encendido sin suministrar energía del generador a las líneas de bus de CC para permitir que el motor y el generador se calienten, aumentando el mantenimiento del sistema. Las características de funcionamiento del motor y el generador son detectadas y almacenadas para el acceso por parte de un operador y las advertencias son proporcionadas si estas condiciones exceden límites aceptables.

Un objetivo de un aspecto de esta invención es permitir el funcionamiento de ese conjunto generador sin necesidad de que haya un dispositivo de almacenamiento de energía conectado en paralelo con el enlace de CC para proporcionar una reserva de energía a corto plazo cuando la carga aplicada al voltaje de enlace de CC varía súbitamente.

Según un aspecto de esta invención, se proporciona un sistema generador de energía de corriente alterna que incluye medios inversores que pueden operarse para convertir un voltaje intermedio de CC en una salida de energía de corriente alterna, medios para generar y mantener el voltaje intermedio de CC a un nivel y medios de detección de voltaje que pueden operarse para controlar el voltaje intermedio de CC, donde se proporcionan medios de control para los medios de inversor, siendo dichos medios de control sensibles a los medios de detección de voltaje y pudiendo accionarse para controlar la operación de los medios inversores así se reducen el voltaje y/o la frecuencia de la salida de energía de corriente alterna en respuesta a una caída en el voltaje intermedio de CC a un nivel determinado provocado por la aplicación de una carga de fase a la salida de energía de corriente alterna, por la cual proporcionar un efecto de descarga transitoria que dará tiempo a los medios generadores para responder y de ese modo permitir que el voltaje intermedio de CC sea restaurado a dicho nivel.

Los medios para generar y mantener el voltaje de CC intermedio de una forma de realización preferida de este aspecto de la invención incluyen medios generadores que se pueden accionar para generar un suministro de energía AC de voltaje variable y medios rectificadores con una salida y que se pueden accionar para rectificar el suministro de energía AC de voltaje variable para establecer el voltaje de CC intermedio.

Convenientemente los medios generadores son impulsados por una fuente de energía de velocidad variable, los medios de control del medio generador que comprenden medios de control de velocidad que se pueden accionar para controlar la velocidad de la fuente de energía. Preferiblemente el medio generador es un generador de imán permanente impulsado por una fuente de energía principal.

Si el neutro de la salida de corriente alterna del conjunto generador descrito por WO98/28832 fuera a ser conectado al terminal del neutro del generador, la salida trifásica de voltaje variable del generador tendría que ser rectificada por rectificador de media onda. Como resultado, sería necesario utilizar inductores grandes y costosos para el enlace de CC intermedio. Además, existiría un riesgo de que un componente de CC pudiera estar establecido en los bobinados del generador. Esto podría producir impulsos de torsión debido al componente de CC de la corriente de generador.

 


Reivindicaciones:

1. Sistema generador de energía de corriente alterna que incluye un medio inversor (INV) que es accionable para convertir un voltaje de CC intermedio en una salida de energía de corriente alterna, un medio (EN, GS, G, CON, BO) accionable para generar y mantener el voltaje de CC intermedio a un nivel y un medio detector que comprende un medio detector de voltaje (VSa) accionable para controlar el voltaje de CC intermedio, un medio de control caracterizado por el hecho de que se proporciona un medio de control (AFC, IC) para el medio inversor, siendo dicho medio de control sensible al medio detector de voltaje y siendo accionable para controlar la operación del medio inversor de modo que al menos uno del voltaje y la frecuencia de la salida de energía de CA sea reducida en respuesta a una caída del voltaje de CC intermedio a un nivel determinado provocado por la aplicación de una carga de fase a la salida de energía de CA por la cual proporcionar un efecto de descarga transitoria que dará al medio generador tiempo para responder y de ese modo permitir que el voltaje de CC intermedio sea restaurado a dicho nivel.

2. Sistema generador de energía de corriente alterna según la reivindicación 1 donde un ajuste neutro de la salida de energía de CA es generado y regulado por una división controlada del voltaje de CC intermedio.

3. Sistema generador de energía de corriente alterna según la reivindicación 1 o reivindicación 2 donde el medio que está siendo adaptado para generar y mantener el voltaje de CC intermedio incluye un medio generador (GS; G) accionable para generar un suministro de energía de CA de voltaje variable y un medio rectificador (CON) con una salida y accionable para rectificar el suministro de energía CA de voltaje variable para establecer el voltaje de CC intermedio.

4. Sistema generador de energía de corriente alterna según la reivindicación 3 cuando se anexa a la reivindicación 2, en la cual dicho medio rectificador (CON) es un medio rectificador de onda completa.

5. Sistema generador de energía de corriente alterna según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la cual dicho medio que es adaptado para generar el voltaje de CC intermedio incluye un medio amplificador (BO) que es accionable para establecer el voltaje de CC intermedio.

6. Sistema generador de energía de corriente alterna según la reivindicación 5 cuando se anexa a la reivindicación 3, en la cual dicho medio generador (GS; G) incluye un medio de control respectivo, y el medio detector de voltaje (VSa) proporciona una señal de control por retroalimentación al medio de control del medio generador por la cual efectuar la variación del suministro de energía de voltaje variable y de ese modo contrarrestar una tendencia a variar del voltaje de CC intermedio.

7. Sistema generador de energía de corriente alterna según la reivindicación 6, donde el medio generador (GS; G) es conducido por una fuente principal de energía de velocidad variable (EN); el medio de control del medio generador comprende el medio de control de velocidad (SC) accionable para controlar la velocidad de la fuente principal de energía.

8. Sistema generador de energía de corriente alterna según la reivindicación 7, incluido el medio detector de corriente (CSL) accionable para controlar una corriente de carga CC provocada por la conexión de una carga a través del voltaje de CC intermedio, siendo el medio detector de corriente accionable para emitir una señal que es indicativa de la corriente de carga controlada CC, un medio comparador (SCC) estando configurado para comparar una señal de salida del medio detector de corriente con una señal de referencia (SRLC) y para emitir una señal de corrección de velocidad que sea proporcional a la cantidad por la que la señal del medio detector de corriente excede la referencia; siendo la salida del medio comparador suministrada al medio de control de velocidad del medio generador para efectuar un aumento en la velocidad de la fuente principal de energía por encima de la requerida para la carga aplicada.

9. Sistema generador de energía de corriente alterna según la reivindicación 6 o cualquiera de las reivindicaciones 7 y 8 cuando se anexan a la reivindicación 6 que incluye un medio de control del freno (BC) y un medio sensible a la salida del medio detector de voltaje que sea accionable para controlar el voltaje de CC intermedio por el cual conectar el medio de control del freno a través del voltaje de CC intermedio para aplicar una carga al mismo cuando el voltaje de CC intermedio aumenta a un nivel determinado.

10. Sistema generador de energía de corriente alterna según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, incluyendo el sistema un medio generador (GS; G) accionable para generar un suministro de energía de voltaje variable, un medio amplificador (BO) con una entrada que está conectada a una salida de dicho medio generador y que es accionable para aumentar el voltaje de la salida de dicho medio generador y de ese modo proporcionar un voltaje de CC, una fuente de energía de velocidad variable (EN) trasmisionalmente acoplada con el medio generador, y un medio de control de velocidad (SC) accionable para controlar la velocidad del motor, donde se proporciona un medio detector de corriente (CSL), siendo dicho medio detector de corriente accionable para controlar una corriente provocada por conexión de una carga a través del voltaje de CC, siendo el medio detector de corriente accionable para emitir una señal indicativa de la corriente controlada, siendo proporcionado un medio comparador (SCC) para comparar una señal de salida del medio detector de corriente con una señal de referencia (SRLC) y para emitir una señal de corrección de velocidad que sea proporcional a la cantidad por la que la señal de salida del medio detector de corriente excede la señal de referencia, siendo la salida del medio comparador suministrada al medio de control de velocidad para que el medio generador efectúe un aumento en la velocidad de la fuente de energía de velocidad variable, donde dicho medio detector de corriente (CSL) es un medio accionable para controlar la corriente de carga CC en el lado de dicho medio amplificador remoto de dicho medio generador.

11. Sistema generador de energía de corriente alterna según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, incluyendo el sistema un medio generador (GS; G) accionable para generar un suministro de energía de CA de voltaje variable, un medio amplificador (BO) con una entrada que está conectada a la salida del medio generador y que es accionable para aumentar el voltaje de la salida de dicho medio generador y de ese modo proporcionar un voltaje de CC, un medio detector de voltaje y de control accionables para controlar el voltaje de CC y para proporcionar una señal de control por retroalimentación al medio generador por la cual variar el suministro de energía de voltaje variable para contrarrestar una tendencia a variar del voltaje de CC, y un medio de almacenamiento de energía eléctrica (RC1; BP1) conectado a través del voltaje de CC para ser cargado por el voltaje de CC, donde se proporciona el medio de conmutación biestable (Tcc, Tcs; Tbc, Tbs) y el medio de control asociado (CS, BS), estando dicho medio de conmutación biestable normalmente en un estado donde es accionable para hacer la conexión del medio de almacenamiento de energía eléctrica a través del voltaje de CC para permitir que el medio de almacenamiento de energía eléctrica sea cargado y para interrumpir una conexión entre el medio de almacenamiento de energía eléctrica y una conexión entre el medio generador y la entrada del medio amplificador, siendo dicho medio de conmutación biestable accionable en su otro estado para aislar el medio de almacenamiento de energía eléctrica del voltaje de CC y para hacer dicha conexión del medio de almacenamiento de energía eléctrica con la conexión entre el medio generador y la entrada del medio amplificador, por la cual permitir la descarga de energía eléctrica de dicho medio de almacenamiento de energía eléctrica en la conexión entre el medio generador y el medio amplificador, siendo dicho medio de control asociado al medio de conmutación biestable sensible al voltaje de CC controlado y siendo accionable en respuesta a una caída en dicho voltaje de CC a un nivel de referencia determinado para cambiar dicho medio biestable de su estado normal mencionado a dicho otro estado por el cual descargar energía eléctrica para aumentar el suministro de energía de voltaje variable y de ese modo contrarrestar la caída detectada de dicho voltaje de CC.

12. Sistema generador de energía de corriente alterna según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, incluyendo el sistema un medio generador de suministro de energía de voltaje variable, un medio convertidor accionable para establecer un enlace de CC convirtiendo el suministro de energía de voltaje variable en un voltaje de CC, un medio detector de voltaje accionable para controlar el voltaje de CC y un medio de control sensible a una salida del medio detector de voltaje y accionable para mantener el voltaje de CC a un nivel, donde el medio generador (G) es accionable para generar dos suministros de energía de voltaje variable cada uno conectado en un lado a un terminal común y con un terminal de voltaje de salida en el otro lado, siendo el terminal de voltaje de salida de uno de los suministros de energía positivo y el terminal de voltaje de salida del otro suministro de energía, negativo de manera que los dos suministros de energía de voltaje variable juntos comprendan el voltaje de CC, comprendiendo el medio detector de voltaje, dos detectores de voltaje (Vsab) separadamente sensibles a uno de los suministros de energía respectivo y el medio de control comprendiendo dos controladores (Vca, Vcb) separadamente accionables para mantener el voltaje de cada uno de esos suministros de energía a un nivel determinado por el cual mantener el voltaje de CC a dicho nivel.

13. Sistema generador de energía de corriente alterna según la reivindicación 12, donde hay dos circuitos amplificadores (Re3a, Re3b), cada uno conectado entre uno de los terminales de voltaje de salida respectivo de los dos suministros de energía y el terminal común y cada uno accionable para aumentar el voltaje del potencial de salida respectivo y así aumentar dicho voltaje de CC, estando cada uno de los controladores operativamente asociados al circuito respectivo de los circuitos amplificadores.

14. Sistema generador de energía de corriente alterna según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, incluyendo el sistema un medio generador de suministro de energía de CA de voltaje variable, un medio rectificador con una salida y accionable para rectificar el suministro de energía de CA de voltaje variable para establecer un voltaje de CC intermedio, un medio inversor accionable para convertir el voltaje de CC intermedio en una salida de energía de corriente alterna, un medio detector de voltaje accionable para controlar el voltaje de CC intermedio y un medio de control sensible a una salida del medio detector de voltaje y accionable para mantener el voltaje de CC intermedio a un nivel, donde el medio generador (G) es accionable para generar dos suministros de energía de CA de voltaje variable, el medio rectificador comprende dos rectificadores de onda completa (Re3a, Re3b), cada rectificador de onda completa siendo accionable para rectificar uno respectivo de los dos suministros de energía de CA de voltaje variable y cada uno estando conectado en un lado a un terminal neutro y con un terminal de voltaje de salida en su otro lado, el terminal de voltaje de salida de uno de los rectificadores de onda completa siendo positivo y el terminal de voltaje de salida del otro rectificador de onda completa siendo negativo de manera que los dos suministros de energía de CA de voltaje variable son separadamente rectificados para producir un potencial positivo y uno negativo respectivamente que juntos comprenden el voltaje de CC intermedio, comprendiendo el medio detector de voltaje dos detectores de voltaje (Vsab) separadamente sensibles a uno de los potenciales de salida positivo y negativo respectivo de los dos rectificadores de onda completa y el medio de control comprendiendo dos controladores (Vca, Vcb) separadamente accionables para mantener cada uno de estos potenciales positivo y negativo a un nivel determinado por el cual mantener el voltaje de CC intermedio a dicho nivel.

15. Sistema generador de energía de corriente alterna según la reivindicación 12, 13 o 14, incluido el medio de control del freno (BC) y el medio sensible a la salida de los dos detectores de voltaje que son accionables para controlar los potenciales de salida positivo y negativo por el cual conectar el medio de control del freno a través del voltaje de CC intermedio para aplicar una carga al mismo cuando la diferencia de potencial entre los potenciales positivo y negativo controlados aumenta a un nivel determinado.

16. Sistema generador de suministro de energía de CA según la reivindicación 15 donde un par de condensadores son conectados en paralelo entre el potencial de salida positivo y el terminal neutro, otro par de condensadores son conectados en paralelo entre el potencial de salida negativo y el terminal neutro y el medio de control del freno es conectado a través de los potenciales de salida positivo y negativo entre los condensadores de cada par.

17. Sistema generador de suministro de energía de CA según la reivindicación 16, donde los medios detectores de corriente que son accionables para controlar la corriente de carga CC provocada por la conexión de una carga a través del voltaje de CC intermedio son conectados en una de las conexiones positiva y negativa entre el medio de control del freno y los condensadores de cada par que están lejos de los dos rectificadores de onda completa y que están más cerca del medio inversor.

18. Sistema generador de energía de corriente alterna según cualquiera de las reivindicaciones precedentes donde el medio generador es un generador de imán permanente impulsado por una fuente de energía de velocidad variable provista con un medio de control de velocidad accionable para controlar la velocidad de la fuente de energía.

19. Sistema generador de energía de corriente alterna según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el medio generador es impulsado por una fuente de energía de velocidad variable provista con un medio de control de velocidad accionable para controlar la velocidad de la fuente de energía y un medio detector de corriente accionable para controlar una corriente de carga CC provocada por conexión de una carga a través del voltaje de CC intermedio, siendo el medio detector de corriente accionable para emitir una señal que indique la corriente de carga CC controlada, un medio comparador configurado para comparar una señal de salida del medio detector de corriente con una señal de referencia y para emitir una señal de corrección de velocidad proporcional a la cantidad por la que la señal del medio detector de corriente excede la referencia, siendo esa señal de corrección de velocidad suministrada al medio de control de velocidad para el generador como una señal de control por retroalimentación por la cual efectuar variación del suministro de energía de CA variable y de ese modo contrarrestar cualquier tendencia a variar del voltaje intermedio.

20. Sistema generador de energía de corriente alterna según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, incluyendo el sistema un convertidor CC a CA que incluye una primera fuente de energía eléctrica accionable para ser cargada con un potencial de CC positivo, una segunda fuente de energía eléctrica accionable para ser cargada con un potencial de CC negativo, un primer medio de conmutación biestable accionable en un estado para conectar la primera fuente de energía eléctrica a un terminal de salida de energía de corriente alterna a través de un medio inductor de un medio de filtro de salida y para romper esa conexión en su otro estado, y un segundo medio de conmutación biestable accionable en un estado para conectar la segunda fuente de energía eléctrica al terminal de salida de energía de CA a través de dicho medio inductor y para romper esa conexión en su otro estado, caracterizado por un tercer medio de conmutación biestable accionable en un estado para conectar dicho medio inductor a neutro y para romper esa conexión en su otro estado, y un medio de control accionable para controlar la operación del primer, segundo y tercer medio de conmutación biestable mencionados de modo que dichos primer y segundo medios de conmutación biestable son conmutados a su estado mencionado alternativamente y estén en su otro estado mencionado cuando los otros primer y segundo medios de conmutación biestable están en dicho estado y dicho tercer medio de conmutación biestable es conmutado a su estado mencionado mientras el primer y el segundo medio de conmutación biestable son conmutados a su otro estado mencionado entre cada conmutación alterna de dicho primer y segundo medio de conmutación biestable a su estado mencionado de modo que los niveles positivo y negativo del potencial eléctrico con los cuales dichas primera y segunda fuentes de energía eléctrica son cargadas cuando dicho convertidor es activado están conectadas al terminal de salida de energía de corriente alterna alternativamente y cada conexión de uno de los niveles negativo y positivo del potencial eléctrico al terminal de salida es separado a tiempo de una conexión del otro nivel positivo y negativo del potencial eléctrico al terminal de salida por un periodo intermedio de voltaje cero.

21. Sistema generador de energía de corriente alterna según la reivindicación 20, donde el medio de filtro de salida incluye una tercera fuente cargable de energía eléctrica que está conectada en un lado al medio inductor y en su otro lado, al neutro, siendo el tercer medio de conmutación biestable accionable para conectar el otro lado del medio inductor a neutro cuando se encuentra en su estado mencionado.

22. Sistema generador de energía eléctrica que incluye un medio generador (GS; G) accionable para generar una salida de generador de voltaje variable, una fuente de energía de velocidad variable (EN) trasmisionalmente acoplado con el medio generador, un medio de control de velocidad (SC) accionable para controlar la velocidad de la fuente de energía, un medio convertidor (CON) accionable para establecer un enlace de CC convirtiendo la salida del generador de voltaje variable en un voltaje de CC y para derivar una salida de energía eléctrica de este voltaje de CC para suministrar una carga externa, un medio detector (VSa, CSL) accionable para controlar el enlace de CC cuando la carga es conectada a través del voltaje de CC y para proporcionar una retroalimentación al medio de control de velocidad por la cual efectuar una variación de la salida eléctrica de voltaje variable y de ese modo contrarrestar una tendencia a variar del voltaje de CC para mantener el voltaje de CC a un nivel, un medio de control caracterizado por el hecho de que el medio de control (VCM, VCT, CC) es proporcionado para dicho medio convertidor, siendo dicho medio de control sensible al medio detector y siendo accionable para controlar la operación de dicho medio convertidor de modo que el voltaje de la salida de energía eléctrica es reducido en respuesta a una caída del voltaje de CC a un nivel determinado provocada por la aplicación de una carga de fase a la salida de energía eléctrica por la cual proporcionar un efecto de descarga transitoria que dará tiempo al medio generador para responder y de ese modo permitir que el voltaje de CC sea restaurado a dicho nivel.

23. Sistema generador de energía eléctrica según la reivindicación 22, que incluye un medio inversor (INV) que es accionable para convertir el voltaje de CC en una salida de energía de corriente alterna, incluyendo dicho medio detector, un medio detector de voltaje accionable para controlar el voltaje de CC, donde el efecto de descarga transitoria es provisto por dicho medio de control que es sensible al medio detector de voltaje y es accionable para controlar la operación del medio inversor de modo que al menos una salida de energía de CA del voltaje y la frecuencia es reducida en respuesta a dicha caída en el voltaje de CC.

24. Sistema generador de energía eléctrica según la reivindicación 22 o reivindicación 23 donde dicho medio de detección incluye un medio detector de corriente (CSL) accionable para controlar una corriente de carga de CC provocada por conexión de una carga a través del voltaje de CC, siendo el medio detector de corriente accionable para emitir una señal indicativa de la carga corriente de CC controlada, un medio comparador (SCC) proporcionado para comparar una señal de salida del medio detector de corriente con una señal de referencia y para emitir una señal de corrección de velocidad que sea proporcional a la cantidad por la que la señal del medio detector de corriente excede la referencia, siendo la salida del medio comparador suministrada al medio de control de velocidad del medio generador para efectuar un aumento en la velocidad de la fuente de energía por encima de la requerida para la carga aplicada.

25. Sistema generador de energía eléctrica según la reivindicación 23 o reivindicación 24 cuando se anexa a la reivindicación 21, que incluye un medio de control del freno (BVC) y un medio sensible a la salida del medio detector de voltaje accionable para controlar el voltaje de CC por el cual conectar el medio de control del freno a través del voltaje de CC para aplicar una carga al mismo cuando el voltaje de CC aumenta a un nivel determinado.

26. Sistema generador de energía eléctrica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19, reivindicación 23, reivindicación 24 cuando se anexa a la reivindicación 23, o reivindicación 25 donde dicho medio de control para el medio inversor es accionable para aumentar la frecuencia de la salida de energía de CA en respuesta a un aumento en el voltaje de CC a un nivel alto determinado.

27. Sistema generador de energía eléctrica según la reivindicación 23, reivindicación 24 cuando se anexa a la reivindicación 23, o reivindicaciones 25 y 26, donde dicho nivel determinado es superior al nivel en el cual el medio de control del freno es conectado a través del voltaje de CC.

28. Sistema generador de energía eléctrica según la reivindicación 23, reivindicación 24 cuando se anexa a la reivindicación 23, o cualquiera de las reivindicaciones 25 a 27, donde la salida del generador de voltaje variable es un suministro de energía de CA e incluye un medio rectificador (CON) con una salida accionable para rectificar el suministro de energía de CA de voltaje variable, un medio amplificador (BO) con una entrada conectada a la salida del medio rectificador y que es accionable para aumentar el voltaje de la salida rectificada de dicho medio rectificador y de ese modo establecer el voltaje de CC y un medio de almacenamiento de energía eléctrica (RC1; BP1) conectado a través del voltaje de CC para ser cargado por el voltaje de CC, donde se proporcionan el medio de conmutación biestable (Tcc, Tcs, Tbc, Tbs) y el medio de control asociado (CS, BS), estando dicho medio de conmutación biestable normalmente en un estado donde es accionable para hacer la conexión del medio de almacenamiento de energía eléctrica a través del voltaje de CC para permitir que el medio de almacenamiento de energía eléctrica sea cargado y para interrumpir una conexión entre el medio de almacenamiento de energía eléctrica y la conexión entre la salida del medio rectificador y la entrada del medio amplificador, siendo dicho medio de conmutación biestable accionable en su otro estado para aislar el medio de almacenamiento de energía eléctrica del voltaje de CC y para hacer dicha conexión del medio de almacenamiento de energía eléctrica con la conexión entre la salida del medio rectificador y la entrada del medio amplificador por la cual permitir la descarga de energía eléctrica de dicho medio de almacenamiento de energía eléctrica en la conexión entre el medio rectificador y el medio amplificador, siendo dicho medio de control asociado al medio de conmutación biestable sensible al voltaje de CC controlado y siendo accionable en respuesta a un caída de dicho voltaje de CC a un nivel de referencia determinado para cambiar dicho medio de conmutación biestable de su estado normal mencionado a su otro estado mencionado por el cual descargar energía eléctrica para aumentar la salida rectificada del medio rectificador y de ese modo contrarrestar la caída detectada en el voltaje de CC mencionado.

29. Sistema generador de energía de corriente alterna según la reivindicación 5 cuando se anexa a la reivindicación 3, o cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, o cualquiera de reivindicaciones 26 y 27 cuando se anexa a las reivindicaciones 3 y 5, donde dicho medio amplificador tiene una entrada que está conectada a la salida del medio rectificador y que es accionable para aumentar el voltaje de la salida rectificada de dicho medio de rectificador y de ese modo establece el voltaje de CC intermedio, y que incluye un medio de almacenamiento de energía eléctrica conectado a través del voltaje de CC intermedio para ser cargado por el voltaje de CC intermedio, donde se proporcionan el medio de conmutación biestable y el medio de control asociado, estando dicho medio de conmutación biestable normalmente en un estado donde es accionable para hacer la conexión del medio de almacenamiento de energía eléctrica a través del voltaje de CC intermedio para permitir que el medio de almacenamiento de energía eléctrica sea cargado y para interrumpir una conexión entre el medio de almacenamiento de energía eléctrica y la conexión entre la salida del medio rectificador y la entrada del medio amplificador, siendo dicho medio de conmutación biestable accionable en su otro estado para aislar el medio de almacenamiento de energía eléctrica del voltaje de CC intermedio y para hacer dicha conexión del medio de almacenamiento de energía eléctrica con la conexión entre la salida del medio rectificador y la entrada del medio amplificador por la cual permitir la descarga de energía eléctrica de dicho medio de almacenamiento de energía eléctrica en la conexión entre el medio rectificador y el medio amplificador, siendo dicho medio de control asociado al medio de conmutación biestable sensible al voltaje de CC intermedio controlado y siendo accionable en respuesta a una caída de dicho voltaje de CC intermedio a un nivel de referencia determinado para cambiar dicho medio biestable de su estado normal mencionado al otro estado por el cual descargar energía eléctrica para aumentar la salida rectificada de dicho medio de rectificador y de ese modo contrarrestar dicha caída detectada en el voltaje de CC intermedio.

30. Método para accionar un sistema generador de energía eléctrica del tipo que incluye un generador impulsado por motor (GN; G) que proporciona una salida eléctrica de voltaje variable, un medio amplificador (BO) accionable para amplificar el voltaje de la salida eléctrica de voltaje variable y de ese modo proporcionar un voltaje de CC intermedio, un medio inversor (INV) que es accionable para convertir el voltaje de CC intermedio en una salida de energía de corriente alterna, y un medio accionable para mantener el voltaje de CC intermedio a un nivel hasta una velocidad predeterminada del generador impulsado por motor que es inferior a la velocidad máxima del mismo, donde dicho medio accionable para mantener el voltaje de CC intermedio a dicho nivel es deshabilitado cuando la velocidad del generador impulsado por motor aumenta a por lo menos dicha velocidad predeterminada y la velocidad del generador impulsado por motor y el voltaje de CC intermedio pueden ascender de modo que, cuando el generador impulsado por motor está funcionando a velocidad máxima, la salida de energía eléctrica puede aumentar hasta que se consigue un equilibrio.

31. Método para accionar un sistema generador de energía de CA que incluye las fases de:

(i) accionar un generador impulsado por una fuente de energía de velocidad variable para generar un suministro de energía de CA de voltaje variable;

(ii) rectificar el suministro de energía de CA de voltaje variable para establecer un voltaje de CC intermedio;

(iii) controlar el voltaje de CC intermedio para mantenerlo a un nivel sustancialmente constante;

(iv) accionar un inversor para convertir el voltaje de CC intermedio en una salida de energía de corriente alterna;

(v) controlar el voltaje de CC intermedio; y

(vi) controlar el funcionamiento del generador impulsado por la fuente de energía por control por retroalimentación para aumentar su velocidad cuando el voltaje de CC intermedio controlado cae al nivel del primer voltaje de referencia por la cual devolver el voltaje de CC intermedio a dicho nivel sustancialmente constante; caracterizado por las fases adicionales de

(vii) comparar el voltaje de CC intermedio con un primer voltaje de referencia inferior al nivel sustancialmente constante: y caracterizado por las fases adicionales de

(viii) el voltaje de CC intermedio también es comparado con un segundo voltaje de referencia inferior a dicho primer voltaje de referencia, y

(ix) el funcionamiento del inversor es controlado para reducir el voltaje y/o frecuencia de la salida de energía de CA cuando el voltaje de CC intermedio controlado cae al nivel del segundo voltaje de referencia por el cual proporcionar un efecto de descarga transitoria que asiste la restauración del voltaje de CC intermedio a dicho nivel sustancialmente constante.

32. Método para accionar un sistema generador de energía de corriente alterna según la reivindicación 31, incluyendo las fases adicionales de:

a) controlar una corriente de carga de CC que se produce a partir de la conexión de una carga a través del voltaje de CC intermedio

b) comparar la corriente de carga controlada de CC con un nivel determinado de referencia de corriente; y

c) controlar adicionalmente el funcionamiento del generador impulsado por la fuente de energía por control por retroalimentación cuando la corriente de carga de CC controlada excede el nivel de referencia de corriente determinado por el cual aumenta más la velocidad del generador impulsado por la fuente de energía por una cantidad que es proporcional a la cantidad por la que la corriente de carga CC controlada excede el nivel de corriente determinado.

33. Método para accionar un sistema generador de energía de CA según la reivindicación 31 o reivindicación 32, que incluye la etapa posterior de control del funcionamiento del inversor para aumentar la frecuencia del suministro de energía de CA cuando el voltaje de CC controlado aumenta al nivel de un tercer voltaje de referencia.

34. Método para accionar un sistema generador de energía de CA según cualquiera de las reivindicaciones 31 a 33, que incluye la etapa posterior de conexión de un controlador del freno a través del voltaje de CC intermedio para aplicar una carga al mismo cuando el voltaje de CC controlado aumenta a un nivel de voltaje determinado.

35. Método para accionar un sistema generador de energía de CA según la reivindicación 34 que incluye la etapa posterior de controlar el funcionamiento del inversor para aumentar la frecuencia del suministro de energía de CA cuando el voltaje de CC controlado aumenta al nivel de un tercer voltaje de referencia donde el tercer voltaje de referencia es superior a dicho nivel de voltaje determinado.

36. Método según cualquiera de las reivindicaciones 30 a 35, comprendiendo el método la conversión de un voltaje de CC que tiene un nivel de potencial eléctrico positivo y negativo en una salida de energía de CA en la cual los niveles del potencial eléctrico positivo y negativo están conectados a un terminal de salida de energía de CA alternativamente, caracterizado por el hecho de que cada conexión de uno de los niveles positivo y negativo del potencial eléctrico al terminal de salida es separado a tiempo de una conexión del otro de los niveles positivo y negativo del potencial eléctrico al terminal de salida por un periodo intermedio de voltaje cero.

37. Método según la reivindicación 36, donde la fuente de cada uno de los potenciales positivo y negativo de voltaje de CC es un condensador cargado respectivo y los niveles positivo y negativo del potencial eléctrico son conectados alternativamente al terminal de salida de energía de CA a través de un filtro de salida, estando ambos lados del filtro de salida conectados al neutro durante los períodos intermedios mencionados.


 

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