GENERADOR ELECTRICO TRIFASICO DE INDUCCION PARA TURBINA EOLICA

Queremos presentarte una nueva invención en el campo de la energía eólica, se trata de un Generador eléctrico trifásico de inducción para turbina eólica o hidráulica patentado por Óscar Enrique Aguirre Jiménez.

La invención pertenece al campo de los generadores eléctricos, y más concretamente a la generación de energía eléctrica a partir de una turbina eólica, hidráulica o cualquier otro ingenio motriz en el que no sea necesario o posible mantener una velocidad de accionamiento constante.

ENERGIA EOLICA - GENERADOR ELECTRICO TRIFASICO DE INDUCCION

El objeto principal de la invención es un generador eléctrico trifásico de inducción, que permite la conversión de energía mecánica en energía eléctrica, aprovechando la potencia reactiva de la Red Eléctrica, y evitando el uso de cualquier mecanismo multiplicador de velocidad.

Actualmente, la demanda de energía eléctrica en España crece en un promedio del 62% en periodos de diez años. Asimismo, la producción de energía eléctrica a partir de combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas) está limitada y gravada por el Protocolo de Kyoto. Por otro lado, sobre la energía nuclear pesan dos factores de riesgo principales: peligro de accidente con sus correspondientes fugas de materiales radiactivos, y el controvertido almacenamiento de sus residuos radiactivos.

En consecuencia, cada día entran más en liza las fuentes de energía renovable: energía eólica y energía solar. Y de éstas, la de mayor aplicación en el ámbito nacional y de menor inversión inicial es la eólica. En el año 2010, la generación de energía eólica cubrió un 16% de la demanda eléctrica y alcanzó un 20% de la capacidad instalada. Esta cifra tiende a incrementarse a tenor de las limitaciones inherentes en centrales generadoras termoeléctricas y termonucleares.

Sin embargo, actualmente la generación de energía eléctrica mediante turbinas eólicas presenta ciertas dificultades durante su operación, tales como que el sistema de generación consume potencia reactiva (kVAR) de la Red Eléctrica, y que existe un gasto de mantenimiento importante en el mecanismo de velocidad de giro (multiplicadora) de las aspas del aerogenerador.

La  invención propone un generador eléctrico trifásico de inducción, de corriente alterna para cualquier ingenio motriz, como pueden ser las turbinas eólicas e hidráulicas, que aprovecha la potencia reactiva de la Red Eléctrica y evita el uso de un mecanismo multiplicador de velocidad, eliminando los inconvenientes citados en el apartado anterior.

El generador eléctrico trifásico de la invención comprende básicamente un único circuito de flujo magnético denominado generador de inducción con doble circuito estatórico, en adelante generador GIDE, cuyo eje se acopla a un motor primario, como por ejemplo, las aspas de un aerogenerador de una estación eólica o de una turbina hidráulica.

Además, el generador aquí descrito comprende unos medios para transmitir la potencia generada a la Red Eléctrica. A continuación se describen con mayor detalle estos elementos:

a) Generador de inducción con doble circuito estatórico GIDE que comprende:

- Un estator dotado de un primer devanado y un segundo devanado trifásicos independientes, conectados ambos en estrella y desfasados eléctricamente 180º entre sí.

- Un rotor acoplado directamente al eje de la turbina y dotado de un tercer devanado trifásico conectado en estrella, estando alimentado dicho tercer devanado a través de un juego de escobillas y anillos deslizantes por medio de un convertidor de frecuencia conectado a la Red Eléctrica y adaptado para regular la frecuencia de alimentación del devanado del rotor en función de la velocidad de giro del eje.

b) Medios de transmisión de potencia eléctrica:

- Conectados a los devanados del estator para transmitir a la Red Eléctrica la potencia eléctrica producida por el generador GIDE

El generador eléctrico trifásico de inducción para turbina eólica o hidráúlica, comprende adicionalmente un generador de impulsos adaptado para captar la velocidad de giro del eje y convertirla en una señal eléctrica proporcional-integral que controla la frecuencia de salida del convertidor de frecuencia aplicado al rotor del generador GIDE, de forma tal que si el eje varía su velocidad de giro, la frecuencia de salida del convertidor de frecuencia varía proporcionalmente su valor para que el deslizamiento S en los devanados del estator del generador GIDE se mantenga dentro de una zona estable de la curva característica “Par mecánico desarrollado vs velocidad de giro”.

FUENTE | OEPM

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