BR102014029406A2 - gerador eletrônico trifásico - Google Patents

Abstract

ger or eletrônico trifasico, patente de lnven o para um gerado de impulsao trifâsico alimentado por uma rede mo ofásica para alimen r uma carga trifásêca qualquer que consta de uma font de corrente consta te na entrada (1) alimentada por rede monofásica (2), s ndo que esta corrent constante alimentará um conjunto de capacitores e etroilticos ou mega pacitores associados em série ~/ou em paralelo (9), que acumula energi que posteriormente é descarregada na carga externa trif sica por meio de um ar de transístores bipolares, mosfets, ou igbts, serid um deles do tipo n n (10) e o outro pnp (11), ou por tiristores idêntic s (37 e 38) interlig dos a um oscílador (12) ou (12 e 25), sendo que a sai a trifásica do conver or (20), que pode conter uma transformador monofásic auxiliar (21), liga-se a uma carga trifásica externa qualquer (22) por iritermé lo de um ou mais c pacitores de partida (23) ligados a dois dos três termi ais da carga trifási

Description

GERADOR ELETRÔNICO TRÍFÁSICO

[001] A presente Patente de invenção refere-se a ‘GERADOR ELETRÕNiCO TRÍFÁSICO”, ou mais particuiarmente a um gerador eletrônico capaz de produzir altas correntes de energia elétrica trifásica na sua saída a partir de um pequeno consumo de corrente elétrica em sua entrada em rede monofásica, O presente gerador produz descargas de energia elétrica inicialmente acumulada em uma banco de capacitores sobre uma carga trifásica qualquer de uso domestico ou industrial, sendo que os cap acitores são alimentados por uma fonte de corrente constante que garante muito baixo consumo de corrente elétrica na entrada do gerador.

[002] Os atuais conversores eletrônicos de uso industrial, cljiamados de inversores ou conversores de tensão são capazes colocar cargas trifásicas em funcionamento em rede monofásica. Porém, tais conversores são incapazes de produzirem altas correntes na sua saída a partir do consumo de uma pequena fração de ampere na sua entrada, na condição de manter a tensão constante, isto é, mantendo a tensão de entrada (na rede monofásica) igual à tensão de saída do gerador.

[003] Tendo em vista essa limitação tecnológica e no plroposito de superá-la, o presente gerador, objetivo desta patente, mantém n tensão de entrada igual à de saída, amplificando a corrente elétrica de entrad a, tomando-se desta forma muito eficiente em termos de produção energética para cargas trifásicas, que consomem dezenas, centenas ou milhares de ampe res, a partir de um pequeno consumo de energia elétrica, da ordem de frações de um ampere. Tamanha eficiência se deve a um processo de absorção de potência reativa produzida por sucessivas descargas de um banco de mega sapacitores, ou capacitores eletroííticos, associados em serie e/ou em paralelo sobre uma carga externa trifásica qualquer, sendo que a descarga capacítiva é intermediada por um par de transistores, que fazem com que os capacitores gerem pulsos de corrente sobre a carga trifásica no processo do descargas sucessivas e intermitentes, que carregara e descarregara os capacitores num ritmo (frequência) de um oscilador que se figa às bases de dojs transistores bipolares complementares, ou que se liga ao terminal de disparo de dois transislores MOSFETs (transistor de efeito de campo metal-oxido) complementares, dois transistores IGBTs {transistor bipolar de jorta isolada) complementares, ou dois tiristores idênticos, sendo que os caaacitores são carregíidos continuamente por uma fonte de corrente constants, alimentada pela rede elétrica ou por um inversor de tensão, que fornece jma reduzida corrente entre 0,01 e 1 Ampares ao banco de capacitores, garartindo assim o baixo consumo do conversor. Sendo assim, mesmo com ima pequena corrent e de consumo na entrada, o presente gerador é capaz de alimentar cargas trifásicas de alta potência e corrente, da ordem de varia» dezenas ou centenas de amperes devido aos pulsos de corrente gerados pela descarga intermitente dos capacitores sobre a carga trifásica externa. A tensão de entradíi e/ou saída pode ser de 110 V a 500 KV. A corrente de saída do conversor dependerá apenas da resistência total do circuito, ou seja, da resistência interna total do banco de capacitores somada à resistência dos fios, e da(s) carga(s) trifásicas ligada(s) na saída do conversor. Este é um avanço tecnológico já comprovado por nós, que pode ser colocado em operação em todo o nundo para ajudar a conter a escassez energética. A energia excedente pode ser utilizada para girar motores trifásicos com potências bem maiores que a energia consumida pelo gerador. j|004] Os desenhos em anexo mostra a disposição dos |componentes deste c erador, objeto da presente patente, nos quais: (005] A fig. 1 mostra um diagrama com todos os comòonentes que compõe o presente aparelho gerador, contendo um banco de cupacitores em serie que são descarregados por um par de IGBTs complementaras em relação à polar dade (isto é, um deles é do tipo NPN e o outro é do tipo PflP), j]006] Á Fig. 2 mostra um diagrama esquemático do presente gerador, usandc dois tiristores idênticos no lugar dos dois transistores com dementares.

[007] De conformidade com o quanto ilustra a figura acimsj, “GERADOR ELETRÔNICO TRIFÁSiCO” consta de uma fonte de corrente constante na sua entrada (1) alimentada por tensão monofásica (2), fonte esta constituída por uma ponte retificadora de diodos (3), um capacitor eietrolítico de filtragem (4) de 2200 microfarads, um transistor bipolar (5), do tipo MJ5024 ou equivalente, um diodo Zener de 11GV a 220 V(6), um resistor limitador de corrente do Zener (7) de 11000 Ohms e 10 Watts, um resistor limitador de corrente de carga de 600 Ohms e 45 W (8), sendo que esta corrente constante alimentará um conjunto de capacitores eletrolíticos ou megacapacitores assoeis idos em série e/ou em paralelo (9), quê acumula energia que em seguida desoarrega-se na carga externa por meio de um par de transistores do tipo MOSFETS ou IGBTs, um do tipo NPN (10) e outro do tipo PNP (11), que suo acionados constantemente por um oscilador (12), este último alimentado por uma fonte de corrente contínua de 12 Volts ligada à rede elétrica (13), sendo que este oscilador é constituído por um circuito integrado do tipo multivibrador (14), por exemplo o 555, cujo pino (3) emite sinais através de um resistor (15) que aciona o par de transistores, MOSFETS ou IGBTs (10 ê 11), através de suas portas (ou bases), numa frequência que depende do capacitor (16) de 100 nanofarads ligado ao pino (2) do circuito integrado e capacitor (17) de 10 nanofarads ligado ao pino (5) do circuito integrado, de um res stor (18) de 10000 Ohms e 1 Watt ligado entre os pinos ® e dDe®do circulo integrado e de um potenciômetro (19) de 100000 Ohms ligado entre os pines © e ©do circuito integrado, sendo que a saída trifásica do conversor (20), que pode conter uma transformador monofásico auxiliar (21), liga-se a uma carga trifásica externa qualquer (22) por intermédio de um ou vários capacitores de partida-trabalho em paralelo (23) ligados a dois dos três terminais da carga trifásica, sendo que o capacitor de partida (23) deve ter um valor total de 5 microfarads para cada 745 Watts de cargâ trifásica nominal em rede de 110 V, onde o circuito pode ser ou não alimentado por um bancc de baterias recarregáveis internas (24) de 110 a 220 V em caso de falta c!e energia da rede. Na versão do gerador apresentando tiristores (Fig. 2), o oscilador (12) aciona um segundo circuito (25), formado por dois isoladores óticos (26 e 27) do tipo 4N25 ou equivalente, um resistor de 3300 Ohms (28), um resistor de 1000 Ohms (29), dois transistores MOSFETs (30 e 31) do tipo 3UK 456 ou equivalente, onde os seus terminais dreno se conectam a dos resistores limitadores de corrente (33 e 34), ambos de 47 Ohms cada, que transferem pulsos de corrente para transformadores de pulso (35 e 36), que acionam os tiristores (37 e 38) idênticos por meio de seu terminal de disparo (porta).

Claims (3)

1. GERADOR ELETRÔNICO TRiFÁSICO, caracterizado por apresentar uma corrente elétrica na saída superior a corrente consumida, sendo que a tensão de entrada é igual à tensão de saída.

2. GERADOR ELETRÔNICO TRIFÁSICO, caracterizado por opjerar em rede monofásica e gerar energia extra para uso em cargas externas triFásicas, como motores elétricos trifásicos, cujo funcionamento se deve a repet dos impulsos de descarga elétrica de um conjunto de capacitores sobre uma carga externa, sendo que os capacitores podem estar ligados em série ou em paralelo entre si, carregados por uma fonte de corrente constante, de baixo consumo de energia elétrica, gerando correntes intensas de dezenas, centenas ou milhares de amperes na saída quando o banco de capacitores (9) é descarregado sobre cargas trifásicas externas (22) por intermédio de um par de transistores bipolares, transistores IGBTs, transistores MOSFETs (10 e 11) ou tiristores (37 e 38).

3. GERADOR ELETRÔNICO TRIFÁSICO, de acordo com as ijeivindicações um e dois, caracterizado por ser um gerador que utiliza energia da rede elétrica monofásica para produzir energia elétrica trifásiea extra pela amplificação de corrente elétrica aplicada a sua entrada, amplificação esta que se deve ao impulso de energia elétrica durante a descarga de um banco de capacitores (9) carregados por uma fonte de corrente constante (1), de baixo consumo de corrente elétrica, gerando corrente intensas na saída quando este banco de capacitores é descarregado sobre cargas trifásicas (22), por intermédio de um par complementar de transistores bipolares, transistores IGBTs, transistores MOSFETs (10 e 11) ou tiristores (37 e 38), acionados simultaneamente pelas bases ou portas por um oscilador (12) ou (12 e 25), sendo que o conversor pode ser alimentado pela rede elétrica monofásica (2) e/ou por um conjunto de baterias recarregáveis em serie (24), totalizando 110 ou 22Q V, internamente ao aparelho.