BR102020016664A2 - POWER GENERATION MACHINE - Google Patents
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Abstract
máquina para geração de energia a presente invenção se refere a uma máquina para geração de energia, compreendendo um primeiro motor, um primeiro sistema de transmissão de potência conectado ao motor e um volante de inércia conectado ao primeiro sistema de transmissão de potência. além disso, a máquina compreende um redutor de velocidade conectado ao volante de inércia e um gerador conectado ao redutor de velocidade. mais especificamente, a presente invenção compreende um primeiro motor de corrente contínua alimentado por uma fonte de energia acumulada de um banco de baterias, o motor sendo acoplado a um sistema de unidade hidráulica que transmite o torque de partida para dar movimento ao volante de inércia onde a energia cinética é acumulada, transmitindo-a através de um multiplicador de potência que é aplicado ao eixo central com baixas rotações ao gerador.machine for power generation the present invention relates to a machine for power generation, comprising a first engine, a first power transmission system connected to the engine and an inertia flywheel connected to the first power transmission system. in addition, the machine comprises a speed reducer connected to the flywheel and a generator connected to the speed reducer. more specifically, the present invention comprises a first direct current motor powered by a source of accumulated energy from a battery bank, the motor being coupled to a hydraulic drive system that transmits the starting torque to give movement to the flywheel where inertia the kinetic energy is accumulated, transmitting it through a power multiplier that is applied to the central axis at low revolutions to the generator.
Description
[0001] A presente invenção se relaciona ao campo da engenharia, particularmente a máquinas para geração de energia elétrica.[0001] The present invention relates to the field of engineering, particularly machines for generating electricity.
[0002] O estado da técnica descreve diferentes tipos de máquinas para geração de energia, entre elas, as divulgadas nos documentos de patente US20020167234A1, US4460834A e US20030137196A1.[0002] The state of the art describes different types of machines for power generation, among them, those disclosed in patent documents US20020167234A1, US4460834A and US20030137196A1.
[0003] O documento US20020167234A1 descreve um sistema gerador de energia de reserva, no qual uma carga L se alimenta de uma fonte de alimentação principal P, como uma rede elétrica ou semelhante, através de uma linha de carga LL. Durante a operação normal da fonte de energia P, a carga L recebe toda a sua energia através da linha de carga LL da fonte P. Em determinadas situações, como tempestades, falhas do equipamento ou semelhantes, há momentos em que o nível de energia da fonte P cai abaixo de um valor que pode alimentar de forma segura o equipamento representado pela carga L. Este valor pode ser preestabelecido de acordo com o equipamento representado pela carga L. Quando o nível de potência da fonte P cai abaixo deste nível preestabelecido, o sistema gerador se encarregará e fornecerá a potência necessária para carregar L através da linha LL.[0003] The document US20020167234A1 describes a backup power generator system, in which a load L is fed from a main power source P, such as a power grid or the like, through a load line LL. During normal operation of power source P, load L receives all of its energy through load line LL from source P. In certain situations, such as storms, equipment failures, or the like, there are times when the power level of the source P falls below a value that can safely supply the equipment represented by load L. This value can be preset according to the equipment represented by load L. When the power level of source P drops below this preset level, generator system will take over and supply the power needed to charge L through the LL line.
[0004] O sistema gerador de energia divulgado no documento US20020167234A1 compreende um quadro (12) que engloba todo o sistema como uma só unidade. Um motor (14) montado sobre o quadro (12) é acoplado a um motor/gerador (16) através de uma unidade de acoplamento (18) para guiar o motor/gerador (16) como um gerador durante o uso do sistema de energia para a carga L.[0004] The power generator system disclosed in document US20020167234A1 comprises a frame (12) that encompasses the entire system as a single unit. A motor (14) mounted on the frame (12) is coupled to a motor/generator (16) through a coupling unit (18) to guide the motor/generator (16) as a generator during use of the power system. for L charge.
[0005] Durante as interrupções ou tempos de inatividade da fonte P, um volante de inércia (20) também é montado sobre a armação (1) e acoplado tanto ao motor (14) quanto ao motor/gerador (16) por meio da unidade de acoplamento (18). O volante (20) é montado para girar em um plano horizontal e, portanto, podem ser utilizados volantes grandes que giram a altas velocidades. A rotação do plano horizontal do volante (20) é indicada por meio de indicadores de direção.[0005] During interruptions or idle times of source P, an inertia flywheel (20) is also mounted on the frame (1) and coupled to both the engine (14) and the motor/generator (16) through the unit coupling (18). The flywheel (20) is mounted to rotate in a horizontal plane and therefore large flywheels that rotate at high speeds can be used. The rotation of the horizontal plane of the steering wheel (20) is indicated by means of direction indicators.
[0006] O motor (14) possui um eixo de saída (16) que é orientado horizontalmente e gira em um plano vertical, conforme indicado pelos indicadores de rotação 28 e 30, e é acoplado a um eixo 32 por uma embreagem 34. O motor (14) e o motor/gerador (16) são conectados entre si com o volante (20) por meio de um mecanismo de engrenagens cônicas que permitem mudar a direção de rotação. No entanto, a máquina é limitada ao uso de um volante de inércia (20) acoplado tanto ao motor (14) quanto ao motor/gerador (16) por meio da unidade de acoplamento (18).[0006] The motor (14) has an output shaft (16) that is oriented horizontally and rotates in a vertical plane, as indicated by
[0007] O documento US4460834A descreve um sistema para fornecer uma fonte de alimentação ininterrupta a uma carga externa que compreende: um gerador de volante, um primeiro motor, um gerador de reserva e um controlador de transferência. O sistema inclui uma linha dos serviços públicos como fonte de alimentação externa. Um primeiro motor (14) é adaptado para receber energia da fonte de energia externa (12). O primeiro motor (14) é um motor de indução trifásica de CA tipo gaiola de esquilo que possui um alto torque, baixo deslizamento, enrolamentos reforçados, disjuntores NEMA, isolamento classe F e terminais reconectáveis para diferentes voltagens de linha. As linhas 30, 31 e 32 são conectadas ao motor (14) pelos enrolamentos do estator 34, 35 e 36, respectivamente. Através desta disposição, a fonte de alimentação externa (12) faz com que o motor de indução (14) crie um torque no eixo (38).[0007] The document US4460834A describes a system for providing an uninterrupted power supply to an external load comprising: a flywheel generator, a first engine, a backup generator and a transfer controller. The system includes a utility line as an external power source. A first motor (14) is adapted to receive power from the external power source (12). The first motor (14) is a squirrel cage three-phase AC induction motor that features high torque, low slip, reinforced windings, NEMA circuit breakers, class F insulation, and reconnectable terminals for different line voltages.
[0008] O gerador de reserva do sistema de energia ininterrupto compreende o motor de reserva (18) e o gerador de reserva (20). O motor de reserva (18) é do tipo diesel que normalmente possui um radiador resfriado por água e um préaquecedor de água, junto com proteção contra baixa pressão de óleo e alta temperatura da água. O motor diesel (18) regula automaticamente a velocidade. O gerador (20) possui enrolamentos do estator (74), (75) e (76) que são conectados às linhas (77), (78) e (79), respectivamente. As linhas 77, 78 e 79 se estendem do gerador (20) ao controlador de transferência (22). As linhas 77, 78 e 79 são dispostas dentro do controlador de transferência (22) para estar em posição comutável em relação às linhas (30), (31) e (32) do primeiro motor (14).[0008] The standby generator of the uninterrupted power system comprises the standby motor (18) and the standby generator (20). The standby engine (18) is a diesel type that typically has a water-cooled radiator and a water preheater, along with protection against low oil pressure and high water temperature. The diesel engine (18) automatically regulates the speed. The generator (20) has stator windings (74), (75) and (76) that are connected to lines (77), (78) and (79), respectively. Lines 77, 78 and 79 extend from the generator (20) to the transfer controller (22). Lines 77, 78 and 79 are arranged within the transfer controller (22) to be in switchable position with respect to lines (30), (31) and (32) of the first motor (14).
[0009] Inicialmente, um contator (95) dentro do controlador de transferência (22) é fechado para permitir que a energia passe da fonte de energia externa (12) ao primeiro motor (14). Dessa forma, a linha de fornecimento fornece energia de operação normal ao motor de indução de CA (14). O motor (14) faz com que o eixo comum (38) e as partes principais associadas (o rotor do motor, os rotores do gerador e o volante) girem constantemente à velocidade síncrona ou próxima dela (tipicamente 50 ou 60 Hz). O giro do eixo (38) faz com que o gerador (16) forneça energia à carga externa (24).[0009] Initially, a contactor (95) within the transfer controller (22) is closed to allow power to pass from the external power source (12) to the first motor (14). In this way, the supply line supplies normal operating power to the AC induction motor (14). The motor (14) causes the common shaft (38) and associated major parts (motor rotor, generator rotors and flywheel) to constantly rotate at or near synchronous speed (typically 50 or 60 Hz). Rotating the shaft (38) causes the generator (16) to power the external load (24).
[0010] A energia passa do gerador (16), através das linhas 50, 51 e 52, à carga externa (24). A carga externa (24) é qualquer dispositivo que requeira energia constante e ininterrupta. Pode incluir computadores, equipamentos de comunicações, dispositivos de advertência, etc. O gerador (16) é a única fonte de energia para a carga.[0010] The energy passes from the generator (16), through lines 50, 51 and 52, to the external load (24). The external load (24) is any device that requires constant, uninterrupted power. May include computers, communications equipment, warning devices, etc. The generator (16) is the only power source for the load.
[0011] A linha principal de serviços associados com a fonte de energia externa (12) é isolada da carga externa (24). Enquanto o volante gira à velocidade síncrona, ou próximo dela, o gerador continua produzindo energia, conforme exigido pela carga externa, obtendo um fornecimento contínuo de energia. No entanto, o sistema é limitado ao uso de dois motores, em que o segundo motor é um motor de reserva e é um motor diesel que possui uma partida elétrica.[0011] The main line of services associated with the external power source (12) is isolated from the external load (24). While the flywheel rotates at or near synchronous speed, the generator continues to produce energy as required by the external load, obtaining a continuous supply of energy. However, the system is limited to the use of two engines, where the second engine is a spare engine and is a diesel engine that has an electric starter.
[0012] De acordo com o acima exposto, há a necessidade de desenvolver máquinas que permitam gerar e potenciar a energia recebida de uma fonte do tipo rede pública e entregá-la ao consumidor.[0012] According to the above, there is a need to develop machines that allow the generation and potentiation of energy received from a source of the public network type and deliver it to the consumer.
[0013] A presente invenção corresponde a uma máquina para geração de energia, compreendendo um primeiro motor, um primeiro sistema de transmissão de potência conectado ao motor e um volante de inércia ou sistema hidráulico conectado ao primeiro sistema de transmissão de potência. Além disso, a máquina, de acordo com a invenção, compreende um motor elétrico de velocidade conectado ao volante de inércia e um gerador conectado ao motor de velocidade.[0013] The present invention corresponds to a machine for power generation, comprising a first engine, a first power transmission system connected to the engine and an inertia flywheel or hydraulic system connected to the first power transmission system. Furthermore, the machine, according to the invention, comprises an electric speed motor connected to the flywheel and a generator connected to the speed motor.
[0014] A FIG. 1 corresponde a uma visualização superior de uma aplicação da invenção que inclui um terceiro sistema de transmissão de potência.[0014] FIG. 1 corresponds to a top view of an application of the invention that includes a third power transmission system.
[0015] A FIG. 2 corresponde a uma aplicação da invenção em uma visualização superior, na qual o terceiro motor e o terceiro sistema de transmissão de potência não são incluídos.[0015] FIG. 2 corresponds to an application of the invention in a top view, in which the third engine and the third power transmission system are not included.
[0016] A FIG. 3 corresponde a uma aplicação da invenção dos diferentes elementos da máquina em conjunto de geração.[0016] FIG. 3 corresponds to an application of the invention of the different elements of the generating set machine.
[0017] La FIG: 4 corresponde a um plano elétrico da máquina para geração de energia.[0017] La FIG: 4 corresponds to an electrical plan of the machine for power generation.
[0018] A FIG. 5 corresponde ao esquema elétrico do cartão eletrônico.[0018] FIG. 5 corresponds to the electrical schematic of the electronic card.
[0019] A FIG. 6 corresponde ao esquema elétrico do gerador e sua conexão.[0019] FIG. 6 corresponds to the electrical diagram of the generator and its connection.
[0020] A presente invenção corresponde a uma máquina para geração de energia elétrica (doravante “máquina”) que permite converter energia contínua em corrente alternada quando um banco de bateria é utilizado; do contrário, somente seria utilizada a rede pública. A corrente é alternada a 220 volts (V) trifásico com uma fase a 60 Hertz (Hz).[0020] The present invention corresponds to a machine for generating electrical energy (hereinafter "machine") that allows converting direct energy into alternating current when a battery bank is used; otherwise, only the public network would be used. Current is alternated at 220 volts (V) three-phase with one phase at 60 Hertz (Hz).
[0021] Com referência à FIG. 1, FIG. 2 e FIG. 3, a máquina compreende:
- - um primeiro motor (1);
- - um primeiro sistema de transmissão de potência (2) conectado ao motor (1);
- - um volante de inércia (17) conectado ao primeiro sistema de transmissão de potência (2);
- - um redutor de velocidade (20) conectado ao volante de inércia (17);
- - um gerador (21) conectado ao redutor de velocidade (20).
- - a first engine (1);
- - a first power transmission system (2) connected to the engine (1);
- - an inertia flywheel (17) connected to the first power transmission system (2);
- - a speed reducer (20) connected to the flywheel (17);
- - a generator (21) connected to the speed reducer (20).
[0022] Será apreciado na presente invenção que a máquina adquire energia contínua a 110V ou 220V monofásica de uma rede pública ou de um banco de baterias, para depois aumentar sua potência por meio de diversos equipamentos mecânicos e elétricos. A energia elétrica proveniente da rede pública ou de um banco de baterias passa a um primeiro motor (1), que é um motor elétrico que gira em rotações por minuto (RPM | revolutions per minute) em uma faixa entre 1000 RPMs e 2000 RPMs, e possui uma potência selecionada entre 0,3 kW (Kilowatts), 0,5 kW, 1 kW, 1,5 kW, 2 kW e 3 kW.[0022] It will be appreciated in the present invention that the machine acquires continuous energy at 110V or 220V single-phase from a public network or a battery bank, to then increase its power through various mechanical and electrical equipment. Electric energy coming from the public grid or from a battery bank passes to a first motor (1), which is an electric motor that rotates in revolutions per minute (RPM | revolutions per minute) in a range between 1000 RPMs and 2000 RPMs, and has a power selected from 0.3 kW (Kilowatts), 0.5 kW, 1 kW, 1.5 kW, 2 kW and 3 kW.
[0023] Em uma aplicação da invenção, o motor (1) é selecionado entre motores de corrente alternada (p.ex., motores sincrônicos trifásicos, motores assíncronos sincronizados, motores com um rotor de ímã permanente, motores monofásicos, motores bifásicos, motores com partida auxiliar bobinada, motores com partida auxiliar bobinada e com condensador) e motores de corrente contínua (p.ex., motores de excitação em série, motores de excitação em paralelo, motores de excitação composta).[0023] In an application of the invention, the motor (1) is selected from alternating current motors (eg, three-phase synchronous motors, synchronized asynchronous motors, motors with a permanent magnet rotor, single-phase motors, two-phase motors, motors with winded auxiliary starter, motors with winded and capacitor auxiliary starter) and DC motors (eg series excitation motors, parallel excitation motors, compound excitation motors).
[0024] Após a energia da rede pública ter começado a mover o rotor do motor (1), a energia elétrica é convertida em energia mecânica rotacional e esta é conectada a um primeiro sistema de transmissão de potência (2). Em uma aplicação da invenção, o primeiro sistema de transmissão de potência (2) é selecionado entre correntes de transmissão, correias ou faixas de transmissão, polias, polias dentadas, engrenagens, pinhões, pinhão-corrente, mecanismo de pinhão e parafuso sem fim, mecanismo de cremalheira, rodas de fricção, discos de fricção, chavetas e eixos com nervuras, juntas universais e juntas homocinéticas, árvore de cames e outros elementos de transmissão mecânica equivalentes conhecidos no campo técnico.[0024] After the utility grid energy has started to move the motor rotor (1), the electrical energy is converted into rotational mechanical energy and this is connected to a first power transmission system (2). In an application of the invention, the first power transmission system (2) is selected from transmission chains, transmission belts or tracks, pulleys, toothed pulleys, gears, pinions, pinion-chain, pinion mechanism and endless screw, rack mechanism, friction wheels, friction discs, keyways and ribbed shafts, universal joints and CV joints, camshaft and other equivalent mechanical transmission elements known in the technical field.
[0025] A seleção do primeiro sistema de transmissão de potência (2) é muito importante, pois este permite baixar as rotações provenientes do primeiro motor (1) e aumentar o torque final na saída do primeiro sistema de transmissão de potência (2). Em uma aplicação da invenção e em referência à FIG. 1 e à FIG. 2, o sistema de transmissão de potência (2) compreende uma bomba (3) conectada ao motor (1), um trocador de calor (4) conectado à bomba (3) e um motor hidráulico (5) conectado ao trocador de calor (4). Além disso, um tanque de armazenamento (6) é conectado entre a bomba (3) e o motor hidráulico (5).[0025] The selection of the first power transmission system (2) is very important, as this allows to lower the rotations coming from the first engine (1) and increase the final torque at the output of the first power transmission system (2). In an application of the invention and with reference to FIG. 1 and FIG. 2, the power transmission system (2) comprises a pump (3) connected to the engine (1), a heat exchanger (4) connected to the pump (3) and a hydraulic motor (5) connected to the heat exchanger ( 4). Furthermore, a storage tank (6) is connected between the pump (3) and the hydraulic motor (5).
[0026] Em uma aplicação não ilustrada da invenção, a bomba (3) é conectada ao motor (1) por meio de engates, os quais são selecionados entre elos de corrente, engates rígidos do tipo prato, engates rígidos por sujeição cônica, engates rígidos com bucha ou parafuso, engates flexíveis, engate do tipo engrenagem, engate de grade de aço, engate do tipo mandíbula e combinações respectivas.[0026] In an unillustrated application of the invention, the pump (3) is connected to the motor (1) by means of couplings, which are selected from chain links, plate-type rigid couplings, conical clamping rigid couplings, couplings bushings or bolts, flexible couplings, gear type coupling, steel grate coupling, jaw type coupling and combinations thereof.
[0027] Em uma aplicação da invenção, a bomba (3) é selecionada entre bomba centrífuga de rotor periférico, bombas de engrenagem, bombas de palheta, bombas de parafuso, bombas de cavidade progressiva, bombas de lóbulo ou bomba de cames, bombas peristálticas, bombas alternativas, bombas centrífugas, bomba dúplex, bomba de diafragma, bomba de duplo diafragma ou outras bombas equivalentes conhecidas no campo técnico. Por exemplo, a bomba (3) pode ser uma bomba de diafragma, de pistões, centrífuga de uma etapa ou de múltiplas etapas e combinações respectivas. A bomba (3) pode ter uma potência selecionada entre 0,3 kW, 0,5 kW, 1 kW, 1,5 kW, 2 kW e 3 kW.[0027] In an application of the invention, the pump (3) is selected among peripheral rotor centrifugal pump, gear pumps, vane pumps, screw pumps, progressive cavity pumps, lobe pumps or cam pumps, peristaltic pumps , reciprocating pumps, centrifugal pumps, duplex pump, diaphragm pump, double diaphragm pump or other equivalent pumps known in the technical field. For example, the pump (3) can be a diaphragm, piston, single-stage or multi-stage centrifugal pump and combinations thereof. The pump (3) can have a power selected from 0.3 kW, 0.5 kW, 1 kW, 1.5 kW, 2 kW and 3 kW.
[0028] Em uma aplicação da invenção, a bomba (3) possui uma sucção e uma descarga, em que o diâmetro para a sucção e a descarga é selecionado entre 0,01m, 0,015m, 0,020m, 0,030m, 0,040m e 0,050m. A tubulação de sucção e de descarga da bomba (3) é fabricada de um material selecionado de aço carbono, fundições de ferro, ferro galvanizado, aços cromo, aços cromo-níquel, aços cromo-níquel-titânio, liga de níquel-cromo-molibdênio-tungstênio, ligas ferrosas de cromomolibdênio, aço inoxidável 301, aço inoxidável 302, aço inoxidável 304, aço inoxidável 316, aço inoxidável 405, aço inoxidável 410, aço inoxidável 430, aço inoxidável 442, açoliga com manganês e combinações dos aços-liga anteriores. A seleção do material da tubulação de sucção e descarga é essencial, pois este material deve resistir a altas temperaturas e altas pressões.[0028] In an application of the invention, the pump (3) has a suction and a discharge, in which the diameter for suction and discharge is selected between 0.01m, 0.015m, 0.020m, 0.030m, 0.040m and 0.050 m. The pump suction and discharge piping (3) is manufactured from a material selected from carbon steel, iron castings, galvanized iron, chromium steels, chromium-nickel steels, chromium-nickel-titanium steels, nickel-chromium-alloy steels. molybdenum-tungsten, chromomolybdenum ferrous alloys, stainless steel 301, stainless steel 302, stainless steel 304, stainless steel 316, stainless steel 405, stainless steel 410, stainless steel 430, stainless steel 442, alloy steel with manganese and combinations of alloy steels above. Selection of suction and discharge piping material is essential as this material must withstand high temperatures and high pressures.
[0029] Em uma aplicação da invenção e em referência à FIG. 1 e à FIG. 2, a descarga da bomba (3) é conectada a um trocador de calor (4). O trocador de calor (4) é selecionado entre trocadores de calor de casco e tubos com fluxo paralelo, trocadores de calor de casco e tubos com contrafluxo, torres de resfriamento, condensadores axiais, condensadores laterais, condensadores inferiores, condensadores de uma etapa, condensadores de duas etapas, condensadores de um corpo, condensadores de dois corpos, serpentina, trocador de tubo duplo e elementos que sejam conhecidos no campo técnico ou combinações respectivas que permitam resfriar um fluido viscoso.[0029] In an application of the invention and in reference to FIG. 1 and FIG. 2, the pump discharge (3) is connected to a heat exchanger (4). The heat exchanger (4) is selected from parallel flow shell and tube heat exchangers, counter-flow shell and tube heat exchangers, cooling towers, axial condensers, side condensers, bottom condensers, one-step condensers, condensers two-stage, one-body condensers, two-body condensers, coil, double-tube exchanger and elements that are known in the technical field or combinations thereof that allow to cool a viscous fluid.
[0030] O trocador de calor (4) é colocado a uma distância média entre o tanque de armazenamento (6) e a bomba (3). Esta configuração permite uma maior transferência de calor entre o trocador de calor (4) e o meio ambiente, já que não possui equipamentos proximais e permite um fluxo natural do ar entre o trocador.[0030] The heat exchanger (4) is placed at an average distance between the storage tank (6) and the pump (3). This configuration allows for greater heat transfer between the heat exchanger (4) and the environment, as it does not have proximal equipment and allows for a natural flow of air between the heat exchanger.
[0031] Em uma aplicação da invenção, o trocador de calor (4) pode ser formado por uma pluralidade de tubulações conectadas entre si, formando uma trajetória em espiral ou um caminho em ziguezague, em que a entrada do trocador é conectada à descarga da bomba (3) e a descarga do trocador de calor (4) é conectada a um motor hidráulico (5). Será entendido, para fins da presente invenção, que “ziguezague” refere-se a uma linha quebrada formada por segmentos unidos que formam ângulos de entrada e saída.[0031] In an application of the invention, the heat exchanger (4) can be formed by a plurality of pipes connected to each other, forming a spiral path or a zigzag path, in which the exchanger inlet is connected to the discharge of the pump (3) and the heat exchanger discharge (4) is connected to a hydraulic motor (5). It will be understood, for purposes of the present invention, that "zigzag" refers to a broken line formed by joined segments that form entry and exit angles.
[0032] Após a bomba (3) ter sugado o líquido aquecido proveniente do tanque de armazenamento (6) e tê-lo passado através do trocador de calor (4), o líquido resfriado passa por um motor hidráulico (5) que aproveita o caudal proveniente da saída do trocador para convertê-lo em energia mecânica rotacional. Em uma aplicação da invenção, o motor hidráulico (5) tem rotações por minuto de saída entre 100 RPMs a 1000 RPMs.[0032] After the pump (3) has sucked the heated liquid from the storage tank (6) and has passed it through the heat exchanger (4), the cooled liquid passes through a hydraulic motor (5) that takes advantage of the flow coming from the exchanger output to convert it into rotational mechanical energy. In an application of the invention, the hydraulic motor (5) has revolutions per minute of output between 100 RPMs to 1000 RPMs.
[0033] Em uma aplicação da invenção, o motor hidráulico (5) é selecionado entre motores de engrenagens, motor de paletas e motores de pistões (p.ex., motores de pistões axiais e motor de pistões radiais). O líquido que passa pelo motor hidráulico (5) aumenta sua temperatura, passando em seguida ao tanque de armazenamento (6).[0033] In an application of the invention, the hydraulic motor (5) is selected from gear motors, pallet motors and piston motors (eg, axial piston motors and radial piston motor). The liquid that passes through the hydraulic motor (5) increases its temperature and then passes to the storage tank (6).
[0034] Em uma aplicação da invenção, o tanque de armazenamento (6) é fabricado de um material selecionado de aço carbono, fundições de ferro, ferro galvanizado, aços cromo, aços cromo-níquel, aços cromo-níquel-titânio, liga de níquel-cromo-molibdênio-tungstênio, ligas ferrosas de cromomolibdênio, aço inoxidável 301, aço inoxidável 302, aço inoxidável 304, aço inoxidável 316, aço inoxidável 405, aço inoxidável 410, aço inoxidável 430, aço inoxidável 442, açoliga com manganês e combinações dos aços-liga anteriores. Preferencialmente, o material do tanque de armazenamento (6) deve resistir a altas temperaturas e deve ser resistente à corrosão. Em uma aplicação da invenção, o tanque de armazenamento (6) tem um volume de ocupação entre 50 litros e 500 litros, entre 20 litros e 200 litros e entre 10 litros e 100 litros.[0034] In an application of the invention, the storage tank (6) is manufactured from a material selected from carbon steel, iron castings, galvanized iron, chromium steels, chromium-nickel steels, chromium-nickel-titanium steels, alloy steel. nickel-chromium-moly-tungsten, ferrous alloys of chrom-molybdenum, stainless steel 301, stainless steel 302, stainless steel 304, stainless steel 316, stainless steel 405, stainless steel 410, stainless steel 430, stainless steel 442, alloy steel with manganese and combinations of the previous alloy steels. Preferably, the material of the storage tank (6) should withstand high temperatures and should be corrosion resistant. In an application of the invention, the storage tank (6) has an occupancy volume between 50 liters and 500 liters, between 20 liters and 200 liters and between 10 liters and 100 liters.
[0035] De acordo com o acima exposto, o líquido do primeiro sistema de transmissão (2) possui duas fases de temperatura. A primeira fase é quando a bomba (3) suga o líquido quente e o empurra a um trocador de calor (4), onde baixa sua temperatura; em seguida, este líquido impele o motor hidráulico (5), onde volta a subir de temperatura, e depois retorna ao tanque de armazenamento (6) para reiniciar o ciclo.[0035] According to the above, the liquid of the first transmission system (2) has two temperature stages. The first stage is when the pump (3) sucks the hot liquid and pushes it to a heat exchanger (4), where its temperature lowers; then, this liquid drives the hydraulic motor (5), where the temperature rises again, and then returns to the storage tank (6) to restart the cycle.
[0036] Em uma aplicação da invenção, o líquido do primeiro sistema de transmissão de potência (2) refere-se a um fluido hidráulico que é selecionado entre fluido hidráulico com base em óleo, fluido hidráulico sintético, fluido hidráulico com aditivos detergentes ou qualquer fluido hidráulico conhecido no campo técnico. Preferencialmente, o fluido hidráulico é um fluido hidráulico de alto rendimento.[0036] In an application of the invention, the liquid of the first power transmission system (2) refers to a hydraulic fluid that is selected from hydraulic fluid based on oil, synthetic hydraulic fluid, hydraulic fluid with detergent additives or any hydraulic fluid known in the technical field. Preferably, the hydraulic fluid is a high-performance hydraulic fluid.
[0037] Em referência à FIG. 2 e em uma aplicação da invenção, o motor hidráulico (5) é conectado a um segundo sistema de transmissão de potência (7). As rotações de saída do motor hidráulico (5) são entregues ao segundo sistema de transmissão de potência (7).[0037] Referring to FIG. 2 and in an application of the invention, the hydraulic motor (5) is connected to a second power transmission system (7). The output rotations of the hydraulic motor (5) are delivered to the second power transmission system (7).
[0038] Em referência à FIG. 3 e em uma aplicação da invenção, o segundo sistema de transmissão de potência (7) compreende uma primeira engrenagem (8) conectada ao eixo de saída do motor hidráulico (5) e uma segunda engrenagem (10) localizada distalmente em relação à engrenagem (8), a referida segunda engrenagem (10) sendo conectada a um eixo (16). Além disso, uma primeira corrente (9) é conectada à primeira engrenagem (8) e à segunda engrenagem (10).[0038] Referring to FIG. 3 and in an application of the invention, the second power transmission system (7) comprises a first gear (8) connected to the hydraulic motor output shaft (5) and a second gear (10) located distally to the gear ( 8), said second gear (10) being connected to a shaft (16). Furthermore, a first chain (9) is connected to the first gear (8) and the second gear (10).
[0039] Em uma aplicação da invenção, a primeira engrenagem (8) é a engrenagem condutora, ou seja, é a engrenagem encarregada de transmitir a potência à segunda engrenagem (10), pois o motor hidráulico (5) lhe confere um torque determinado em determinadas rotações por minuto. Em uma aplicação da invenção, a primeira engrenagem (8) possui um único sentido de giro, ou seja, caso eventualmente a primeira engrenagem (8) mude de giro, tal não pode ser feito, pois ela compreende em seu interior, e proximal ao eixo do motor hidráulico (5), um sistema de bloqueio tipo catraca.[0039] In an application of the invention, the first gear (8) is the driving gear, that is, it is the gear in charge of transmitting power to the second gear (10), as the hydraulic motor (5) gives it a determined torque at certain revolutions per minute. In an application of the invention, the first gear (8) has a single direction of rotation, that is, if eventually the first gear (8) changes its rotation, this cannot be done, as it comprises in its interior, and proximal to the hydraulic motor shaft (5), a ratchet-type locking system.
[0040] Em uma aplicação da invenção, a primeira engrenagem (8) e a segunda engrenagem (10) são selecionadas do grupo compreendendo engrenagens retas, engrenagens cônicas, engrenagens helicoidais, engrenagens hipoidais, engrenagens trapezoidais e combinações respectivas. Em uma aplicação da invenção, a primeira engrenagem (8) e a segunda engrenagem (10) têm um diâmetro primitivo entre 0,1m, 0,15m, 0,20m, 0,25m, 0,30m, 0,40m, 0,50m e 0,60m. O diâmetro das engrenagens (8) e (10) depende das preferências do usuário. Em uma aplicação da invenção, a primeira engrenagem (8) e a segunda engrenagem (10) têm uma espessura entre 0,005m, 0,01m, 0,015m, 0,020m, 0,025m e 0,030m.[0040] In an application of the invention, the first gear (8) and the second gear (10) are selected from the group comprising spur gears, bevel gears, helical gears, hypoid gears, trapezoidal gears and combinations thereof. In an application of the invention, the first gear (8) and the second gear (10) have a prime diameter between 0.1m, 0.15m, 0.20m, 0.25m, 0.30m, 0.40m, 0, 50m and 0.60m. The diameter of gears (8) and (10) depends on user preferences. In an application of the invention, the first gear (8) and the second gear (10) have a thickness between 0.005m, 0.01m, 0.015m, 0.020m, 0.025m and 0.030m.
[0041] Em uma aplicação da invenção, a primeira engrenagem (8) e a segunda engrenagem (10) são de um material selecionado de aço carbono, fundições de ferro, ferro galvanizado, aços cromo, aços cromo-níquel, aços cromoníquel-titânio, liga de níquel-cromo-molibdênio-tungstênio, ligas ferrosas de cromo-molibdênio, aço inoxidável 301, aço inoxidável 302, aço inoxidável 304, aço inoxidável 316, aço inoxidável 405, aço inoxidável 410, aço inoxidável 430, aço inoxidável 442, aço-liga com manganês e combinações dos açosliga anteriores.[0041] In an application of the invention, the first gear (8) and the second gear (10) are of a material selected from carbon steel, iron castings, galvanized iron, chromium steels, chromium-nickel steels, chromium-nickel-titanium steels , nickel-chromium-moly-tungsten alloy, chromium-moly ferrous alloys, stainless steel 301, stainless steel 302, stainless steel 304, stainless steel 316, stainless steel 405, stainless steel 410, stainless steel 430, stainless steel 442, alloy steel with manganese and combinations of previous alloy steels.
[0042] Em uma aplicação da invenção, a primeira engrenagem (8) e a segunda engrenagem (10) têm, cada uma, entre 20 e 100 dentes. Em uma aplicação da invenção, a primeira corrente (9) que conecta as engrenagens (8) e (10) tem um comprimento selecionado entre 0,5 e 4,0 metros. O comprimento da corrente depende das preferências do usuário.[0042] In an application of the invention, the first gear (8) and the second gear (10) each have between 20 and 100 teeth. In an application of the invention, the first chain (9) connecting gears (8) and (10) has a selected length between 0.5 and 4.0 meters. Chain length depends on user preferences.
[0043] Em uma aplicação da invenção, a primeira corrente (9) é selecionada do grupo consistindo em correntes de rolos fixos, corrente de buchas, corrente de rolamentos, corrente silenciosa de rolos ou corrente Gale, corrente silenciosa com passador de meio cano, corrente transportadora de rolos fixos, corrente de banco de estiramento, corrente de carga tipo Fleyer, corrente de blocos e qualquer corrente conhecida no campo técnico. A seleção da corrente depende da quantidade de torque proveniente do primeiro sistema de transmissão de potência. Em outra aplicação da invenção, a primeira corrente (9) tem um passo selecionado entre 32 e 50.[0043] In an application of the invention, the first chain (9) is selected from the group consisting of fixed roller chains, bushing chain, bearing chain, silent roller chain or Gale chain, silent chain with half-barrel drawbar, fixed roller conveyor chain, drawing bench chain, Fleyer type load chain, block chain and any chain known in the technical field. Current selection depends on the amount of torque coming from the first power transmission system. In another application of the invention, the first stream (9) has a pitch selected between 32 and 50.
[0044] Em referência à FIG. 1 e FIG. 2, a segunda engrenagem (10) é conectada ao primeiro eixo (16) que recebe toda a carga dinâmica proveniente do segundo sistema de transmissão de potência (7). Em uma aplicação da invenção, o primeiro eixo (16) tem um diâmetro selecionado entre 0,010; 0,020; 0,025; 0,035; 0,040; 0,060; 0,070; 0,080; 0,090; e 0,100 metros. Em uma aplicação da invenção, o primeiro eixo (16) tem um comprimento entre 1 e 10 metros.[0044] Referring to FIG. 1 and FIG. 2, the second gear (10) is connected to the first shaft (16) which receives all the dynamic load coming from the second power transmission system (7). In an application of the invention, the first shaft (16) has a diameter selected between 0.010; 0.020; 0.025; 0.035; 0.040; 0.060; 0.070; 0.080; 0.090; and 0.100 meters. In an application of the invention, the first axle (16) has a length between 1 and 10 meters.
[0045] Em uma aplicação da invenção, o primeiro eixo (16) é de um material selecionado de aço carbono, fundições de ferro, ferro galvanizado, aços cromo, aços cromo-níquel, aços cromo-níquel-titânio, liga de níquel-cromo-molibdêniotungstênio, ligas ferrosas de cromo-molibdênio, aço inoxidável 301, aço inoxidável 302, aço inoxidável 304, aço inoxidável 316, aço inoxidável 405, aço inoxidável 410, aço inoxidável 430, aço inoxidável 442, aço-liga com manganês e combinações dos aços-liga anteriores.[0045] In an application of the invention, the first shaft (16) is of a material selected from carbon steel, iron castings, galvanized iron, chromium steels, chromium-nickel steels, chromium-nickel-titanium steels, nickel-alloy- chrome-moly-tungsten, chrom-moly ferrous alloys, 301 stainless steel, 302 stainless steel, 304 stainless steel, 316 stainless steel, 405 stainless steel, 410 stainless steel, 430 stainless steel, 442 stainless steel, manganese alloy steel and combinations of the previous alloy steels.
[0046] Em referência à FIG. 1, o primeiro eixo (16), além de se conectar à segunda engrenagem (10) do segundo sistema de transmissão de potência (7), é conectado a um terceiro sistema de transmissão de potência (11) com a finalidade de que este compense a queda de tensão da rede pública ou de um banco de baterias e mantenha as rotações por minuto no primeiro eixo (16). Em uma aplicação da invenção, o segundo sistema de transmissão de potência (7) e o terceiro sistema de transmissão de potência (11) trabalham paralela e perpendicularmente ao primeiro eixo (16).[0046] Referring to FIG. 1, the first shaft (16), in addition to connecting to the second gear (10) of the second power transmission system (7), is connected to a third power transmission system (11) for the purpose of compensating this the voltage drop of the public network or of a bank of batteries and keep the revolutions per minute on the first axis (16). In an application of the invention, the second power transmission system (7) and the third power transmission system (11) work parallel and perpendicular to the first axis (16).
[0047] Em referência à FIG. 1, em uma aplicação da invenção, o terceiro sistema de transmissão de potência (11) compreende uma primeira polia (12) conectada a uma extremidade do primeiro eixo (16) e uma segunda polia (14) localizada distalmente em relação à primeira polia (12). Além disso, uma correia de transmissão (13) conecta a primeira polia (12) e a segunda polia (14).[0047] Referring to FIG. 1, in an application of the invention, the third power transmission system (11) comprises a first pulley (12) connected to one end of the first shaft (16) and a second pulley (14) located distally to the first pulley ( 12). In addition, a drive belt (13) connects the first pulley (12) and the second pulley (14).
[0048] Em uma aplicação da invenção, o terceiro sistema de transmissão de potência (11) conta com seu próprio motor (15) que é conectado à segunda polia (14). Em uma aplicação da invenção, a primeira polia (12) e a segunda polia (14) têm um diâmetro selecionado entre 0,050; 0,080; 0,100; 0,015; e 0,025 metros.[0048] In an application of the invention, the third power transmission system (11) has its own motor (15) which is connected to the second pulley (14). In an application of the invention, the first pulley (12) and the second pulley (14) have a diameter selected between 0.050; 0.080; 0.100; 0.015; and 0.025 meters.
[0049] Em uma aplicação da invenção, a primeira polia (12) e a segunda polia (14) são selecionadas do grupo consistindo em polias com nervuras em V, de fundo circular, de fundo plano e combinações respectivas. Em uma aplicação da invenção, a primeira polia (12) e a segunda polia (14) são de um material selecionado de aço carbono, fundições de ferro, ferro galvanizado, aços cromo, aços cromo-níquel, aços cromoníquel-titânio, liga de níquel-cromo-molibdênio-tungstênio, ligas ferrosas de cromo-molibdênio, aço inoxidável 301, aço inoxidável 302, aço inoxidável 304, aço inoxidável 316, aço inoxidável 405, aço inoxidável 410, aço inoxidável 430, aço inoxidável 442, aço-liga com manganês e combinações dos açosliga anteriores.[0049] In an application of the invention, the first pulley (12) and the second pulley (14) are selected from the group consisting of V-ribbed, circular-bottomed, flat-bottomed pulleys and combinations thereof. In an application of the invention, the first pulley (12) and the second pulley (14) are of a material selected from carbon steel, iron castings, galvanized iron, chromium steels, chromium-nickel steels, chromium-nickel-titanium steels, alloy steels. nickel-chromium-moly-tungsten, chromium-moly ferrous alloys, stainless steel 301, stainless steel 302, stainless steel 304, stainless steel 316, stainless steel 405, stainless steel 410, stainless steel 430, stainless steel 442, alloy steel with manganese and combinations of previous alloy steels.
[0050] Em uma aplicação da invenção, a espessura da primeira polia (12) e da segunda polia (14) é selecionada entre 0,05; 0,08 e 0,010 metros. Em uma aplicação da invenção, a primeira polia (12) é conectada ao primeiro eixo (16) por meios de fixação selecionados entre parafusos, pinos, arruelas de pressão, cunhas, pernos roscados e combinações respectivas.[0050] In an application of the invention, the thickness of the first pulley (12) and the second pulley (14) is selected between 0.05; 0.08 and 0.010 meters. In an application of the invention, the first pulley (12) is connected to the first shaft (16) by fastening means selected among screws, pins, spring washers, wedges, threaded studs and respective combinations.
[0051] Em uma aplicação da invenção, a correia de transmissão (13) é selecionada entre correias planas, correias especiais ou em V, correias redondas, correias em elos, correias dentadas, correias com nervura ou poli V ou qualquer correia conhecida por uma pessoa com habilidade comum na técnica.[0051] In an application of the invention, the transmission belt (13) is selected from flat belts, special or V belts, round belts, loop belts, toothed belts, ribbed or poly V belts or any belt known as a person with ordinary skill in the technique.
[0052] O terceiro sistema de transmissão de potência (11) se move por meio de um segundo motor (15) que é selecionado entre motores de corrente alternada (p.ex., motores sincrônicos trifásicos, motores assíncronos sincronizados, motores com um rotor de ímã permanente, motores monofásicos, motores bifásicos, motores com partida auxiliar bobinada, motores com partida auxiliar bobinada e com condensador) e motores de corrente contínua (p.ex., motores de excitação em série, motores de excitação em paralelo, motores de excitação composta). Em uma aplicação da invenção, o segundo motor (15) é um motor elétrico que gira em rotações por minuto (RPM) em uma faixa entre 1500 RPMs e 2000 RPMs e possui uma potência selecionada entre 0,3 kW, 0,5 kW, 1 kW, 1,5 kW, 2 kW, 3 kW hasta 15KW.[0052] The third power transmission system (11) moves by means of a second motor (15) which is selected from alternating current motors (eg, three-phase synchronous motors, synchronous asynchronous motors, single-rotor motors permanent magnet motors, single-phase motors, two-phase motors, motors with winded auxiliary starter, motors with winded and capacitor auxiliary starter) and direct current motors (eg, series excitation motors, parallel excitation motors, motors compound excitation). In an application of the invention, the second motor (15) is an electric motor that rotates in revolutions per minute (RPM) in a range between 1500 RPM and 2000 RPM and has a power selected between 0.3 kW, 0.5 kW, 1kW, 1.5kW, 2kW, 3kW up to 15KW.
[0053] Em referência à FIG. 1 e em uma aplicação da invenção, um volante de inércia (17) é conectado ao segundo sistema de transmissão de potência (7) e ao terceiro sistema de transmissão de potência (11) através do primeiro eixo (16). A disposição de vários sistemas de transmissão de potência permite assegurar a conservação da quantidade de rotações por minuto necessárias para manter girando o volante de inércia (17). Além disso, o volante de inércia permite armazenar energia cinética, o que permite seguir girando quando os sistemas de transmissão de potência ou algum motor deixo de girar.[0053] Referring to FIG. 1 and in an application of the invention, an inertia flywheel (17) is connected to the second power transmission system (7) and to the third power transmission system (11) via the first axis (16). The arrangement of various power transmission systems makes it possible to ensure the maintenance of the amount of revolutions per minute necessary to keep the flywheel (17) turning. In addition, the flywheel allows storing kinetic energy, which allows it to continue turning when the power transmission systems or an engine stop turning.
[0054] Em uma aplicação não ilustrada da invenção, o volante de inércia (17) é conectado ao primeiro sistema de transmissão de potência (2). A forma de conectar o primeiro sistema de transmissão de potência (2) ao volante de inércia (17) é por meio de um segundo sistema de transmissão de potência (7).[0054] In an unillustrated application of the invention, the flywheel (17) is connected to the first power transmission system (2). The way to connect the first power transmission system (2) to the flywheel (17) is by means of a second power transmission system (7).
[0055] Em uma aplicação da invenção, o volante de inércia tem um peso entre 100 e 1000 kg. O peso do volante de inércia (17) e o tamanho da máquina dependem da quantidade de energia elétrica desejada. Em uma aplicação da invenção, o volante de inércia (17) tem um diâmetro selecionado entre 0,3 e 2,0 metros e uma espessura entre 0,1 e 0,4 metros.[0055] In an application of the invention, the flywheel has a weight between 100 and 1000 kg. The weight of the flywheel (17) and the size of the machine depend on the amount of electrical energy desired. In an application of the invention, the flywheel (17) has a diameter selected between 0.3 and 2.0 meters and a thickness between 0.1 and 0.4 meters.
[0056] Em uma aplicação da invenção, o volante de inércia (17) compreende canais de respiro ao longo do perímetro da espessura com a finalidade de evitar contrafluxo. A quantidade de canais é selecionada entre 2 e 10.[0056] In an application of the invention, the flywheel (17) comprises vent channels along the perimeter of the thickness in order to prevent counterflow. The number of channels is selected between 2 and 10.
[0057] Em uma aplicação da invenção, o volante de inércia (17) é conectado ao eixo (16) por meio de cunhas e/ou elementos que bloqueiam o movimento axial do volante de inércia (17). Para assegurar que o volante de inércia (17) não deslize sobre a superfície do primeiro eixo (16), elementos de sujeição são operacionalmente conectados, como parafusos.[0057] In an application of the invention, the inertia flywheel (17) is connected to the shaft (16) by means of wedges and/or elements that block the axial movement of the inertia flywheel (17). To ensure that the flywheel (17) does not slide on the surface of the first axis (16), clamping elements are operably connected, such as screws.
[0058] Em uma aplicação da invenção, a cunha tem um comprimento selecionado entre 0,02, 0,04, 0,06, 0,08, 0,10, 0,15 e 0,20 metros. O comprimento da cunha depende exclusivamente do tamanho do volante de inércia (17). Além disso, a cunha tem uma altura selecionada entre 0,002, 0,004, 0,006, 0,008 e 0,010 metros.[0058] In an application of the invention, the wedge has a length selected between 0.02, 0.04, 0.06, 0.08, 0.10, 0.15 and 0.20 meters. The length of the wedge depends exclusively on the size of the flywheel (17). In addition, the wedge has a height selected between 0.002, 0.004, 0.006, 0.008 and 0.010 meters.
[0059] Em uma aplicação da invenção e em referência à FIG. 2, um redutor de velocidade (20) é conectado ao primeiro eixo (16) e proximal ao volante de inércia (17) por meio de um engate (18).[0059] In an application of the invention and in reference to FIG. 2, a speed reducer (20) is connected to the first axis (16) and proximal to the flywheel (17) by means of a hitch (18).
[0060] Em uma aplicação da invenção e em referência à FIG. 1, um terceiro motor (19) é conectado entre o redutor (20) e o engate (18). Em uma aplicação da invenção, o motor (19) é selecionado entre motores de corrente alternada (p.ex., motores sincrônicos trifásicos, motores assíncronos sincronizados, motores com um rotor de ímã permanente, motores monofásicos, motores bifásicos, motores com partida auxiliar bobinada, motores com partida auxiliar bobinada e com condensador) e motores de corrente contínua (p.ex., motores de excitação em série, motores de excitação em paralelo, motores de excitação composta).[0060] In an application of the invention and in reference to FIG. 1, a third motor (19) is connected between the reducer (20) and the hitch (18). In an application of the invention, the motor (19) is selected from alternating current motors (eg, three-phase synchronous motors, synchronized asynchronous motors, motors with a permanent magnet rotor, single-phase motors, two-phase motors, motors with auxiliary starters coiled, coiled auxiliary starter motors and capacitor) and DC motors (eg series excitation motors, parallel excitation motors, compound excitation motors).
[0061] Em uma aplicação da invenção, o redutor de velocidade (20) é selecionado entre redutores de velocidade com coroa e sem fim, redutores de velocidade de engrenagens, redutores cicloidais, redutores de velocidade planetários e combinações respectivas. A seleção dos redutores de velocidade é muito importante, pois é necessário um redutor de velocidade que possa entregar um alto torque a um gerador (21).[0061] In an application of the invention, the speed reducer (20) is selected among speed reducers with crown and auger, gear speed reducers, cycloidal reducers, planetary speed reducers and respective combinations. The selection of speed reducers is very important, as a speed reducer that can deliver a high torque to a generator is needed (21).
[0062] Em uma aplicação da invenção, o redutor de velocidade (20) é um multiplicador de torque.[0062] In an application of the invention, the speed reducer (20) is a torque multiplier.
[0063] Em uma aplicação da invenção, o engate (18) é selecionado entre engates de corrente; engates rígidos de pratos, engates rígidos por sujeição cônica, engates rígidos com bucha ou parafuso, engates flexíveis, engate do tipo engrenagem, engate de grade de aço, engate do tipo mandíbula e combinações respectivas. O engate de corrente é muito eficaz, já que permite ao primeiro eixo (16) girar sem vibrações e obter grandes faixas de torque.[0063] In an application of the invention, the hitch (18) is selected among chain hitches; plate rigid couplings, conical clamping rigid couplings, bushing or bolt rigid couplings, flexible couplings, gear type coupling, steel grid coupling, jaw type coupling and combinations thereof. The chain hitch is very effective as it allows the first shaft (16) to rotate without vibrations and obtain large torque ranges.
[0064] Em uma aplicação da invenção, o ventilador de refrigeração é suprimido no terceiro motor (19) para que o primeiro eixo (16) o atravesse completamente até chegar ao redutor de velocidade (20) onde é conectado. Esta configuração é feita, pois o terceiro motor (19) funciona para sustentar quedas de tensão nos demais motores (1) e (15) e, dessa forma, manter as RPMs da máquina.[0064] In an application of the invention, the cooling fan is suppressed in the third motor (19) so that the first axis (16) crosses it completely until reaching the speed reducer (20) where it is connected. This configuration is done because the third motor (19) works to sustain voltage drops in the other motors (1) and (15) and, in this way, maintain the machine RPMs.
[0065] A saída do redutor de velocidade (20) corresponde a um segundo eixo (22) que é conectado a um gerador (21). Em uma aplicação da invenção, o gerador (21) é um gerador de ímãs permanentes. O gerador de ímãs permanentes é de 200 RPMs e tem uma saída de geração de 220V trifásica a 60Hz. Seguindo esta configuração, esta aplicação permite converter 2984W de corrente direta com amperagem de 50 amperes (50A) em 46979W de 220V de corrente alternada trifásica com fase a 60Hz.[0065] The output of the speed reducer (20) corresponds to a second axis (22) which is connected to a generator (21). In an application of the invention, the generator (21) is a permanent magnet generator. The permanent magnet generator is 200 RPMs and has a three-phase 220V generating output at 60Hz. Following this configuration, this application allows you to convert 2984W of direct current with amperage of 50 amps (50A) into 46979W of 220V of three-phase alternating current with phase at 60Hz.
[0066] Em uma aplicação da invenção, a máquina se alimenta de uma rede pública e transforma 1 kW de energia até uma faixa entre 2 kW a 10 kW de energia.[0066] In an application of the invention, the machine is fed from a public network and transforms 1 kW of energy up to a range between 2 kW to 10 kW of energy.
[0067] Em uma aplicação da invenção, a máquina compreende uma unidade de controle que controla a máquina. Em uma aplicação da invenção, a unidade de controle é selecionada do grupo consistindo em computadores, computadores industriais, microchips, microcontroladores, microprocessadores, dispositivos de arranjo de portas programáveis, controladores lógicos programáveis, unidades aritmético-lógicas programáveis ou combinações respectivas.[0067] In an application of the invention, the machine comprises a control unit that controls the machine. In an application of the invention, the control unit is selected from the group consisting of computers, industrial computers, microchips, microcontrollers, microprocessors, programmable gate array devices, programmable logic controllers, programmable arithmetic-logic units or combinations thereof.
[0068] Além disso, a unidade de controle é selecionada entre painéis de controle.[0068] In addition, the control unit is selected between control panels.
[0069] Em uma aplicação da invenção e em referência à FIG. 6, o painel de controle funciona da seguinte forma:
- 1. O motor elétrico de 10 hp trifásico (terceiro motor (19)) que é acoplado ao eixo do redutor de velocidade (20) é ativado para compensar as perdas de rotações por minuto. No momento em que houver uma carga inesperada no gerador (21), ele é sincronizado com os detectores de tensão que são conectados ao analisador de redes que envia uma sinal eletrônico para energizar a bobina do contator de força que alimenta o motor compensador. Este sistema se separa uma vez alcançadas as RPMs máximas requeridas para suas plataformas de trabalho ideais.
- 2. O motor elétrico de 20 hp trifásico que é acoplado ao eixo do volante de inércia (17) através do sistema de polias tem a função de manter constante a inércia simultaneamente ao sistema de translação hidráulica.
- 3. O sistema hidráulico que trabalha no início de partida do equipamento com um motor de corrente contínua (1), que atua como um motor de partida, faz girar uma bomba hidráulica com uma determinada quantidade de galões, que acumula os galões de óleo, a ser conduzida por meio de uma eletroválvula de um só efeito com retorno ao tanque (primeiro sistema de transmissão (21)). Esta pressão de óleo é dirigida a um motor de giro hidráulico com entradas de ½” e 2000 psi - 3000 psi para fazer girar o motor hidráulico a uma velocidade de 640 RPMs com um alto torque para fazer mover o volante de inércia (17), que pesa 410 quilogramas, e este poderia operar, entregando esta potência de saída para ser conduzida pelo motor de 20 hp e seguir sua funcionalidade, e transmitir estas RPMs e torque ao redutor de velocidade (20) e este, por sua vez, conduzir acoplando-se ao eixo do gerador (21).
- 1. The three-
phase 10 hp electric motor (third motor (19)) which is coupled to the speed reducer shaft (20) is activated to compensate for the loss of revolutions per minute. The moment there is an unexpected load on the generator (21), it is synchronized with the voltage detectors that are connected to the network analyzer which sends an electronic signal to energize the power contactor coil that feeds the trim motor. This system separates once the maximum RPMs required for your ideal work platforms are reached. - 2. The three-
phase 20 hp electric motor that is coupled to the inertia flywheel shaft (17) through the pulley system has the function of keeping the inertia constant simultaneously with the hydraulic translation system. - 3. The hydraulic system that works when starting the equipment with a direct current motor (1), which acts as a starter motor, turns a hydraulic pump with a certain amount of gallons, which accumulates the gallons of oil, to be conducted by means of a single-effect electrovalve with return to the tank (first transmission system (21)). This oil pressure is directed to a hydraulic swing motor with ½” inputs and 2000 psi - 3000 psi to rotate the hydraulic motor at a speed of 640 RPM with a high torque to drive the flywheel (17), which weighs 410 kilograms, and this could operate, delivering this output power to be driven by the 20 hp engine and follow its functionality, and transmit these RPMs and torque to the speed reducer (20) and this, in turn, drive coupling to the generator shaft (21).
[0070] Em uma aplicação da invenção e em referência à FIG. 4, a máquina é conectada a um banco de baterias de lítio (29); em seguida, a energia capturada passa por um inversor (28) e por disjuntores elétricos (27). Depois, passa por um relê térmico (26), um contator (25), fusíveis (24) e finalmente pelo motor (1) elétrico de 4 hp.[0070] In an application of the invention and with reference to FIG. 4, the machine is connected to a lithium battery bank (29); then the captured energy passes through an inverter (28) and electrical circuit breakers (27). Then, it goes through a thermal relay (26), a contactor (25), fuses (24) and finally the 4 hp electric motor (1).
[0071] Os exemplos a seguir ilustram a invenção sem, no entanto, limitar seu conceito inventivo.[0071] The following examples illustrate the invention without, however, limiting its inventive concept.
[0072] Em uma aplicação da invenção, a unidade de controle compreende um painel de controle elétrico que controla o sistema de partida da máquina, medindo a temperatura, frequência, tensão, velocidade e os ciclos que constituem de forma temporizada os sistemas mecânicos. O painel de controle elétrico é composto por:
- - um analisador de redes, que é um instrumento visualizador da tensão, amperagem, frequência e potência nominal por meio de sensores indutivos. Este instrumento pode funcionar via satélite com um sistema 4G, e não necessita operário constante;
- - um totalizador principal, que é um instrumento que bloqueia ou transmite a tensão gerada;
- - oito temporizadores que controlam os tempos de cada um dos sistemas que compõem o equipamento (partida, parada, repouso e constante);
- - quatro contatores de controle que transmitem tensão interna para acionar o painel de controle elétrico;
- - dois relês de falha de fase trifásica que vigiam as quedas de tensão dentro do circuito para proteger artefatos que são fornecidos ao equipamento, desativando os contatores de força e evitando a saída de tensão;
- - um inversor que converte a corrente contínua em corrente alternada para o sistema de circuito alterno;
- - três sinalizadores ou luz piloto que ressaltam cada fase ativa no painel;
- - um interruptor de alavanca que aciona a partida do sistema;
- - uma parada de emergência que desativa o sistema em caso de necessidade do operador;
- - uma barra de distribuição que é o circuito que transfere a energia gerada; e
- - um sequenciador que permite verificar horas de trabalho contínua, de repouso, de partida e de parada do equipamento.
- - a network analyzer, which is an instrument that visualizes voltage, amperage, frequency and nominal power through inductive sensors. This instrument can work via satellite with a 4G system, and does not need constant operator;
- - a main totalizer, which is an instrument that blocks or transmits the generated voltage;
- - eight timers that control the times of each of the systems that make up the equipment (start, stop, rest and constant);
- - four control contactors that transmit internal voltage to activate the electrical control panel;
- - two three-phase failure relays that monitor voltage drops within the circuit to protect artifacts that are supplied to the equipment, deactivating the power contactors and preventing voltage output;
- - an inverter that converts direct current into alternating current for the alternating circuit system;
- - three beacons or pilot light that highlight each active phase on the panel;
- - a lever switch that triggers the start of the system;
- - an emergency stop that deactivates the system in case the operator needs it;
- - a distribution bar which is the circuit that transfers the generated energy; and
- - a sequencer that allows checking hours of continuous work, rest, start-up and stoppage of the equipment.
[0073] Além disso e em referência à FIG. 5, um cartão eletrônico obtém uma tensão gerada pela rede pública ou banco de baterias (110 VAC) ou uma tensão pulsante do gerador (21) e a regula, filtra, suprime os picos, purifica a onda sinusoidal e mantém a frequência de acordo com seu requerimento (30HZ---60HZ). O cartão eletrônico compreende:
- - uma AVR para regular a tensão do gerador (21);
- - um circuito eletrônico para regular a sobretensão de entrada do motor (1);
- - um supressor de picos monofásico (30) que se encarrega de nivelar a corrente nos eventos que apresentem flutuações;
- - um circuito purificador de onda sinusoidal (31) que se encarrega de fazer a corrente alcançar o ponto máximo da onda sinusoidal até chegar ao ponto central da curva para garantir a estabilidade da frequência;
- - um oscilador de blocos.
- - an AVR to regulate the generator voltage (21);
- - an electronic circuit to regulate the input overvoltage of the motor (1);
- - a single-phase surge suppressor (30) which is in charge of leveling the current in events that present fluctuations;
- - a sine wave purifying circuit (31) responsible for making the current reach the maximum point of the sine wave until it reaches the center point of the curve, in order to guarantee the stability of the frequency;
- - a block oscillator.
[0074] O cartão eletrônico absorve a tensão pulsante produzida pelo gerador ou a tensão gerada pela rede, regula a tensão, filtrando cada pulso que passa pelo transformador toroidal, fazendo-a atravessar um supressor de picos para alinhar a voltagem da tensão e posteriormente amplificar a tensão por meio de uma fonte chamada oscilador de bloco. Quando a tensão corresponde àquela gerada pelo gerador, o cartão eletrônico consegue, ainda, minimizar os harmônicos que são produzidos entre os espaços de bobina e ímãs de Neodímio.[0074] The electronic card absorbs the pulsating voltage produced by the generator or the voltage generated by the network, regulates the voltage, filtering each pulse that passes through the toroidal transformer, making it pass through a surge suppressor to align the voltage voltage and subsequently amplify the voltage through a source called a block oscillator. When the voltage corresponds to that generated by the generator, the electronic card can also minimize the harmonics that are produced between the coil spaces and Neodymium magnets.
[0075] É o motor (1) que obtém da rede ou do banco de baterias a corrente que inicia o sistema, transformando a energia elétrica em energia mecânica para transmitir o movimento giratório ao volante de inércia (17) que, por sua vez, acumula energia cinética a altas rotações a ser transmitida ao motor redutor (19 e 20). Este torque alcançado é conduzido ao eixo central do gerador magnético (21) a baixas rotações.[0075] It is the motor (1) that obtains from the network or battery bank the current that starts the system, transforming electrical energy into mechanical energy to transmit the rotating movement to the inertia flywheel (17) which, in turn, accumulates kinetic energy at high speeds to be transmitted to the gear motor (19 and 20). This torque achieved is driven to the central axis of the magnetic generator (21) at low rotations.
[0076] A energia pulsante que sai do campo magnético do estator do gerador (21) chega a um circuito oscilador único na cartão eletrônico que retorna a tensão no núcleo do gerador, fazendo com que seja produzida uma ressonância. Uma vez que o núcleo alcança esta ressonância, pode-se produzir o aumento de potência em KW, e esta potência é absorvida através de um inversor que alimenta o motor do gerador (21) para fazer girar o eixo.[0076] The pulsating energy that leaves the magnetic field of the generator stator (21) reaches a single oscillator circuit on the electronic card that returns the voltage in the generator core, causing a resonance to be produced. Once the core reaches this resonance, the power increase in KW can be produced, and this power is absorbed through an inverter that feeds the generator motor (21) to make the shaft rotate.
[0077] Em seguida, pode-se desconectar o motor (1) da fonte original de energia, e o gerador (21) alimenta o motor elétrico com o que ele gera internamente, produzindo finalmente um sistema de ciclo fechado e obtendo a corrente elétrica com um rendimento muito alto. Um objetivo deste gerador (21) é que, com o volante de inércia (17), pode-se fornecer energia cinética (acumulação de potência) aplicada ao eixo central do motor magnético, o qual rompe a inércia e/ou supera o torque emitido pelo campo magnético deste gerador.[0077] Then, the motor (1) can be disconnected from the original source of energy, and the generator (21) feeds the electric motor with what it generates internally, finally producing a closed-loop system and obtaining the electric current with a very high yield. One objective of this generator (21) is that, with the inertia flywheel (17), it is possible to supply kinetic energy (accumulation of power) applied to the central axis of the magnetic motor, which breaks the inertia and/or overcomes the emitted torque by the magnetic field of this generator.
[0078] Uma máquina para geração de energia elétrica foi projetada e construída. A máquina permite converter 110V com corrente alternada monofásica em 220V com corrente alternada trifásica com as seguintes especificações:[0078] A machine for generating electricity was designed and built. The machine allows you to convert 110V with single-phase alternating current into 220V with three-phase alternating current with the following specifications:
[0079] O motor (1) é um motor elétrico de 2,98 kW a 1800 RPMs de corrente contínua 72V que é conectado a um primeiro sistema de transmissão de potência (2). O primeiro sistema de transmissão de potência (2) é composto por:
i. uma bomba centrífuga (3) com as seguintes especificações:
- - caudal de 0,001009 m3/s (16 gal./min);
- - diâmetro de descarga: 0,0127;
- - diâmetro de sucção: 0,0905;
- - material da tubulação de sucção e descarga: galvanizado.
- - tipo de trocador: serpentina.
- - rotações por minuto de saída (RPM): 646 RPMs;
- - tipo de motor hidráulico: Motor de Giro Hidráulico de Alto Torque.
- - material: aço inoxidável 304;
- - o líquido presente no primeiro sistema de transmissão de potência (2) corresponde a um fluido hidráulico que seria um SHELLTM TELLUS S2 M 68.
i. a centrifugal pump (3) with the following specifications:
- - flow rate of 0.001009 m3/s (16 gal./min);
- - discharge diameter: 0.0127;
- - suction diameter: 0.0905;
- - material of suction and discharge piping: galvanized.
- - type of exchanger: coil.
- - revolutions per minute of output (RPM): 646 RPMs;
- - type of hydraulic motor: High Torque Hydraulic Swing Motor.
- - material: stainless steel 304;
- - the liquid present in the first power transmission system (2) corresponds to a hydraulic fluid that would be a SHELLTM TELLUS S2 M 68.
[0080] O segundo sistema de transmissão de potência (7) é conectado ao primeiro sistema de transmissão de potência (2). O segundo sistema de transmissão de potência (7) é composto por:
i. uma primeira engrenagem (8) com as seguintes especificações:
- - tipo de engrenagem: reta;
- - espessura: 0,019 metros;
- - material: AISI 4340;
- - número de dentes: 72;
- - tipo de engrenagem: reta;
- - espessura: 0,19 m;
- - material: AISI 4340;
- - número de dentes: 72;
- - tipo de corrente: dupla translação.
- - comprimento: 1 a 3 metros;
- - passo: 40.
i. a first gear (8) with the following specifications:
- - gear type: straight;
- - thickness: 0.019 meters;
- - material: AISI 4340;
- - number of teeth: 72;
- - gear type: straight;
- - thickness: 0.19 m;
- - material: AISI 4340;
- - number of teeth: 72;
- - type of current: double translation.
- - length: 1 to 3 meters;
- - step: 40.
[0081] A segunda engrenagem (10) do segundo sistema de transmissão de potência (7) é conectada a um primeiro eixo (16) que tem as seguintes especificações:
- - diâmetro: 0,031 metros;
- - comprimento: eixo de diâmetro 2” ¾”;
- - material: 41-40.
- - diameter: 0.031 meters;
- - length: 2” ¾” diameter shaft;
- - material: 41-40.
[0082] O primeiro eixo (16), além de se conectar à segunda engrenagem (10) do primeiro sistema de transmissão de potência (7), também é conectado a um terceiro sistema de transmissão de potência (11). O terceiro sistema de transmissão de potência (11) é composto por:
i. uma primeira polia (12) com as seguintes especificações:
- - diâmetro externo: 0,1016 metros;
- - tipo de nervura da polia: 2 canais tipo “B”.
- - espessura: 0,0762.
- - diâmetro externo: 0,1016 metros.
- - tipo de nervura da polia: 2 canais tipo “B”.
- - espessura: 0,0762.
- - tipo de correia: B 67;
- - comprimento: 1,0 a 3,0 metros.
i. a first pulley (12) with the following specifications:
- - external diameter: 0.1016 meters;
- - type of pulley rib: 2 channels type “B”.
- - thickness: 0.0762.
- - external diameter: 0.1016 meters.
- - type of pulley rib: 2 channels type “B”.
- - thickness: 0.0762.
- - type of belt: B 67;
- - length: 1.0 to 3.0 meters.
[0083] A relação entre a primeira polia (12) e a segunda polia (14) é 1:1;[0083] The ratio between the first pulley (12) and the second pulley (14) is 1:1;
[0084] O terceiro sistema de transmissão de potência (11) é conectado a um segundo motor (15) que é de corrente alternada a 220V trifásica a 3600 RPMs.[0084] The third power transmission system (11) is connected to a second motor (15) which is alternating current at 220V three-phase at 3600 RPMs.
[0085] O primeiro eixo (16) é conectado à segunda engrenagem (10) do segundo sistema de transmissão de potência e à primeira polia (12) do terceiro sistema de transmissão de potência e tem as seguintes características:
- - comprimento: 0,3 m;
- - diâmetro: 0,06985 metros;
- - material: 41-40.
- - length: 0.3 m;
- - diameter: 0.06985 meters;
- - material: 41-40.
[0086] Um volante de inércia (17) é conectado ao primeiro eixo (16), o volante de inércia tendo as seguintes características:
- - peso: 450 kg;
- - diâmetro: 1,2 metros;
- - canais: 6 unidades;
- - espessura: 0,3048 metros.
- - weight: 450 kg;
- - diameter: 1.2 meters;
- - channels: 6 units;
- - thickness: 0.3048 meters.
[0087] Além disso, o volante de inércia (17) é fixado ao primeiro eixo (16) por meio de, pelo menos, uma cunha com as seguintes características:
- - comprimento: 0,12 metros;
- - altura: 0,006 metros.
- - length: 0.12 meters;
- - height: 0.006 meters.
[0088] Um redutor de velocidade (20) é conectado ao primeiro eixo (16). O redutor tem as seguintes especificações:
- - tipo de redutor: Multiplicador NM;
- - relação: 50-1.
- - type of reducer: Multiplier NM;
- - ratio: 50-1.
[0089] Um terceiro motor (19) é conectado à entrada do redutor de velocidade (20). O terceiro motor (19) tem as seguintes características:
- - tipo de motor elétrico: 10 hp 1800 RPM 220 VAC.
- - type of electric motor: 10 hp 1800 RPM 220 VAC.
[0090] O terceiro motor (19) e o redutor de velocidade (20) são conectados ao primeiro eixo (16) através de um engate (18). O engate tem a seguinte especificação:
- - tipo de engate: engate de corrente com o mesmo diâmetro do primeiro eixo (16).
- - type of coupling: chain coupling with the same diameter as the first shaft (16).
[0091] A saída do redutor de velocidade (20) é conectada a um segundo eixo (22) que tem o mesmo diâmetro que o primeiro eixo (16). O segundo eixo (22) é conectado a um gerador (21) que tem as seguintes especificações:
- - tipo de gerador: gerador de ímãs permanentes a 200 RPMs com uma saída de geração de 220V trifásica a 60 Hz.
- - type of generator: permanent magnet generator at 200 RPMs with a 220V three-phase generation output at 60 Hz.
[0092] Deve ser entendido que a presente invenção não se limita às aplicações aqui descritas e ilustradas ou é limitada a máquinas geradoras e multiplicadoras de energia, pois, como será evidente a um especialista na técnica, diversas variações e modificações são possíveis sem se afastar do escopo da invenção.[0092] It should be understood that the present invention is not limited to the applications described and illustrated herein or is limited to energy generating and multiplying machines, as, as will be evident to a person skilled in the art, several variations and modifications are possible without departing the scope of the invention.
Claims (11)
- - um primeiro motor (1);
- - um primeiro sistema de transmissão de potência (2) conectado ao motor (1);
- - um volante de inércia (17) conectado ao primeiro sistema de transmissão de potência (2);
- - um redutor de velocidade (20) conectado ao volante de inércia (17);
- - um gerador (21) conectado ao redutor de velocidade (20).
- - a first engine (1);
- - a first power transmission system (2) connected to the engine (1);
- - an inertia flywheel (17) connected to the first power transmission system (2);
- - a speed reducer (20) connected to the flywheel (17);
- - a generator (21) connected to the speed reducer (20).
- - uma bomba (3) conectada ao motor (1);
- - um trocador de calor (4) conectado à bomba (3);
- - um motor hidráulico (5) conectado ao trocador de calor (4); e
- - um tanque de armazenamento (6) conectado entre a bomba (3) e o motor hidráulico (5).
- - a pump (3) connected to the motor (1);
- - a heat exchanger (4) connected to the pump (3);
- - a hydraulic motor (5) connected to the heat exchanger (4); and
- - a storage tank (6) connected between the pump (3) and the hydraulic motor (5).
- - um analisador de redes;
- - um totalizador principal;
- - pelo menos, oito temporizadores;
- - pelo menos, quatro contatores de controle;
- - pelo menos, dois relês de falha de fase trifásica;
- - um inversor;
- - pelo menos, um interruptor que aciona a partida do sistema;
- - uma parada de emergência; e
- - uma barra de distribuição.
- - a network analyzer;
- - a main totalizer;
- - at least eight timers;
- - at least four control contactors;
- - at least two three-phase failure relays;
- - an inverter;
- - at least one switch that triggers the system start;
- - an emergency stop; and
- - a distribution bar.
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Cited By (1)
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US20220136476A1 (en) * | 2020-10-29 | 2022-05-05 | Start & Go LLC | Self-contained engine block heater power supply |
Families Citing this family (1)
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Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3477013A (en) * | 1967-06-05 | 1969-11-04 | Dynamics Corp America | Hydrostatic transmission coupled standby power supply |
US3675112A (en) * | 1970-07-09 | 1972-07-04 | Dynamics Corp America | Standby power system |
WO2008076972A2 (en) * | 2006-12-18 | 2008-06-26 | Regen Technologies, Llc | Electrical power generation system |
GB2501687B (en) * | 2012-04-30 | 2014-12-10 | Isentropic Ltd | Improvements relating to the transmission of energy |
CN203742913U (en) * | 2014-03-21 | 2014-07-30 | 李志洋 | Inertia idle wheel energy storage device |
CN106762474B (en) * | 2017-01-22 | 2018-10-09 | 山东科技大学 | A kind of multi-buffer energy storage equipment and its application |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220136476A1 (en) * | 2020-10-29 | 2022-05-05 | Start & Go LLC | Self-contained engine block heater power supply |
US11549478B2 (en) * | 2020-10-29 | 2023-01-10 | Start & Go LLC | Self-contained engine block heater power supply |
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