BR102020021416A2

BR102020021416A2 - Método de obtenção de energia elétrica ativa reversa, uso dos circuitos ressonantes, uso de banco de capacitores, uso de sistema compensador estático de energia reativa

Info

Publication number: BR102020021416A2
Application number: BR102020021416-0A
Authority: BR
Inventors: Nilson Barbosa
Original assignee: Evoluções Científicas E Tecnológicas Ltda
Priority date: 2020-10-19
Filing date: 2020-10-19
Publication date: 2022-04-26
Also published as: WO2022082283A1

Abstract

A presente invenção se refere a um método de obtenção de energia elétrica ativa reversa, através do uso dos circuitos ressonantes com uso de banco de capacitores específicos, mais preferido através de sistema compensador estático de energia reativa. O referido método funciona ainda melhor quando é potente a demanda de energia elétrica na rede, momento de maior fluxo de cargas elétricas na rede, período de alta impedância e maior resistência do circuito, esses fatores possibilitam que o objeto do referido pedido de patente forneça constantemente de forma mais intensa energia ativa reversa mantendo o fornecimento de energia reativa independente de quaisquer variáveis. Esse método possibilita um ínfimo consumo potência ativa direta para funcionamento do referido objeto da presente invenção e inclui ainda a possibilidade desse consumo de energia ativa direta retroceder a zero ou próximo de zero, efeito proporcionado pela ressonância. Tais fornecimentos de energia propicia, como efeito técnico novo e vantajoso, o aumento da eficiência energética na rede elétrica, especialmente pelo surgimento e fornecimento de potência ativa reversa na rede elétrica. Quanto mais intensa for a impedância ao longo de toda a rede elétrica, melhor e mais intensa será a ressonância e o fornecimento de energia ativa reversa para o circuito elétrico.

Description

MÉTODO DE OBTENÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA ATIVA REVERSA, USO DOS CIRCUITOS RESSONANTES, USO DE BANCO DE CAPACITORES, USO DE SISTEMA COMPENSADOR ESTÁTICO DE ENERGIA REATIVA

Campo Técnico

1 A presente invenção se refere a um método de obtenção de energia elétrica ativa reversa, através do uso dos circuitos ressonantes com uso de banco de capacitores específicos, preferentemente, através de sistema compensador estático de energia reativa.

Descrição do Estado da Técnica

2 Não são conhecidos métodos, circuitos ressonantes, compensadores estáticos de energia reativa e banco de capacitores que possibilitem a obtenção de energia elétrica reativa e energia ativa reversa de forma simultânea. Todavia, com base em um desenho, divulgado pela mídia, que mostra uma espaçonave que faz uso de banco de capacitores como parte de um circuito de obtenção e armazenamento de energia, pode-se pensar que, provavelmente, Nikola Tesla tenha alcançado o efeito técnico apresentado neste pedido de patente.

Objetivos da Invenção.

3 A presente invenção propõe um método de obtenção de energia elétrica ativa reversa, para a obtenção e fornecimento especialmente de potência ativa reversa, e de potência reativa simultaneamente.

4 Os objetivos acima e outros objetivos da presente invenção são alcançados pelo referido método, que consiste em fornecer energia reativa e especialmente energia ativa reversa, com ínfimo consumo de energia elétrica ativa direta proveniente da fonte fornecedora de energia elétrica, através do uso dos circuitos ressonantes. O referido método funciona ainda melhor quando é potente a demanda de energia elétrica na rede, momento de maior fluxo de cargas elétricas na rede, período de alta impedância e maior resistência do circuito, esses fatores possibilitam que o objeto do referido pedido de patente forneça constantemente de forma mais intensa energia ativa reversa mantendo o fornecimento de energia reativa independente de quaisquer variáveis. Esse método possibilita um ínfimo consumo potência ativa direta para funcionamento do referido objeto da presente invenção e inclui ainda a possibilidade desse consumo de energia ativa direta retroceder a zero ou próximo de zero, efeito proporcionado pela ressonância. Tais fornecimentos de energia propicia, como efeito técnico novo e vantajoso, o aumento da eficiência energética na rede elétrica, especialmente pelo surgimento e fornecimento de potência ativa reversa na rede elétrica. Quanto mais intensa for a impedância ao longo de toda a rede elétrica, melhor e mais intensa será a ressonância e o fornecimento de energia ativa reversa para o circuito elétrico.

5 A presente invenção propõe ainda o uso dos circuitos ressonantes, preferentemente, mas não limitadamente, através de sistema compensador estáticos de energia reativa para a obtenção e fornecimento de potência ativa reversa, e de potência reativa.

6 O objetivo da presente invenção é alcançado com uso dos circuitos ressonantes incluindo nos circuitos ressonantes pelo menos uma associação de capacitores ou banco de capacitores configurados conforme o objeto da presente invenção, e alternativamente em algumas ocasiões também inclui pelo menos um transformador elevador e/ou rebaixador de tensão ou equivalente para essa função. Pode ser desprovido do uso de transformador elevador e/ou rebaixador de tensão.

7 Os objetivos da presente invenção são alcançados com a configuração e uso, alternativa preferida, de um sistema compensador estático de energia reativa que usa circuitos ressonantes que inclui pelo menos uma associação de capacitores ou banco de capacitores configurados conforme o objeto da presente invenção, e alternativamente em algumas ocasiões também inclui pelo menos um transformador elevador e/ou rebaixador de tensão ou equivalente para essa função. Pode ser desprovido do uso de transformador elevador e/ou rebaixador de tensão.

8 Os objetivos da presente invenção são alcançados com a configuração de pelo menos um banco de capacitores, que são configurados como fixo, programável semiautomático ou automático, que possibilita fornecer energia reativa e energia ativa reversa, este banco de capacitores são configurados apenas dentro da faixa de capacitância de 10 a 80 (μF) microfarads melhor de 20 a 60 (μF) microfarads ou ainda melhor se de 20 a 40 (μF) microfarads por fase, nessa faixa de capacitância será alcançado o efeito técnico novo revelado no referido pedido de patente, estes bancos de capacitores são de baixa, média ou alta tensão. A tensão aplicada nos terminais dos bancos de capacitores é diretamente proporcional a potência de fornecimento a ser alcançada, e dependendo necessariamente principalmente da existência de forte impedância na rede elétrica.

9 Um exemplo extremamente simplificado, não limitativo para configuração de um banco de capacitores trifásico triangulo: é configurado com 12 capacitores de 5 (μF) microfarads, sendo associados 4 capacitores em paralelo por fase.

10 Vantajosamente, compensadores estáticos de energias reativas podem incluir o uso desse banco de capacitores objeto da presente invenção, para fornecer energia ativa reversa que provoca aumento da eficiência da rede elétrica.

11 Vantajosamente, os circuitos ressonantes eletrônicos de potência são beneficiados incluindo nesses circuitos banco de capacitores que possibilita fornecer energia ativa reversa e energia reativa, aumentando a eficiência das redes elétricas dependendo da aplicação.

12 Os objetos da presente invenção, podem ser monofásicos, bifásicos ou trifásicos de baixa, média ou alta tensão, de baixa, média ou alta frequência e potência.

13 Um exemplo extremamente não limitativo, e alternativo simplificado, de um dos objetos da presente invenção revela um sistema compensador estático de energia reativa trifásico 380V CA, fornecedor de energia reativa e especialmente energia ativa reversa, que executa o método objeto da presente invenção, construído para efetivação de medições mostradas a seguir, compreendendo, em seu circuito de entrada dispositivos de proteção associados em série para alimentação do reator de entrada trifásico 7,5 kW 380V AC que está interligado em serie com filtro LC de saída de onda senoidal tipo EMC trifásico - configuração Ur 300-520V AC, Ir 16A , Lr =3 mH +/- 10%, Rtyp = 37,5 m Ω+- 5%, fm = 0....100 Hz, fp = 3 ....10 kHz - que está interligado com um banco de capacitor trifásico triangulo 3 x 20 (μF) microfarads, isolação 600V CA; configurado com total de 12 capacitores, sendo 4 capacitor 5 (μF) microfarads 600V CA por fase em paralelo.

14 Nas medições abaixo foi utilizado um instrumento de medição que afere em quatro quadrantes, que usa tecnologia de transdutores de grandezas elétricas, que atendem as seguintes normas: IEC 61000-4-2, IEC 61000-4-6, IEC 61000-4-3, IEC 61000-4-8, IEC 61000-4-4, IEC 61000-4-11, IEC 61000-4-5 e CISPR 11.

15 Período de medição: 51:00 horas.

16 Um multimedidor de energia konect, com TC incorporado (medição direta) foi instalado na rede de distribuição trifásica 380V CA. O sinal de tensão entre as fases foi obtido pelo medidor configurado em TL: T-48 - Trifásico Delta (3F) / TP: 1.0 / TI:15 / TC 1.0 / Seq. PF: F2,F1,F0, EXP.

17 Resultados das medições:

18 Observa-se no resultado das medições realizadas com o uso do sistema compensador estático de energia reativa objeto da presente invenção, que iniciou dia 15/10/2020 as 16:19 até as 13:19 horas do dia 17/10/2020, foi consumido da rede fornecedora de energia elétrica 8,04 kWh de energia ativa direta, foi fornecido para mesma rede de energia elétrica 72,13 kWh de energia ativa reversa e 145,33 kVArh de energia reativa.

19 Embora a presente invenção tenha sido descrita com referência à modalidade preferida e aplicações práticas da mesma, é evidente que para aqueles versados na técnica que existem uma variedade de tipos, formatos, modelos e gêneros de componentes que podem serem usados na construção dos circuitos do sistema objeto da presente invenção, além de modificações e mudanças que podem ser feitas sem se afastar do escopo da presente invenção.

Claims

“MÉTODO DE OBTENÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA ATIVA REVERSA”, caracterizado por fornecer simultaneamente energia reativa e especialmente energia ativa reversa, com ínfimo consumo de energia elétrica ativa direta proveniente da fonte fornecedora de energia elétrica, através do uso dos circuitos ressonantes.
“USO DO MÉTODO DEFINIDO NA REIVINDICAÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ser para alcançar o fornecimento de energia elétrica ativa reversa e fornecer energia reativa simultaneamente.
“USO DOS CIRCUITOS RESSONANTES”, de acordo com as reivindicações 1, 2, 5 e 6, caracterizado por incluindo nos circuitos ressonantes pelo menos uma associação de capacitores ou banco de capacitores configurados conforme o objeto da presente invenção, e alternativamente em algumas ocasiões também inclui pelo menos um transformador elevador e/ou rebaixador de tensão ou equivalente para essa função.
“USO DOS CIRCUITOS RESSONANTES”, de acordo com as reivindicações 3, caracterizado por ser desprovido de transformador elevador e/ou rebaixador de tensão ou equivalente para essa função.
“USO DE BANCO DE CAPACITORES”, de acordo com as reivindicações 1, 2, 3 e 4 caracterizado pelo uso de banco de capacitores que possibilita fornecer energia reativa e energia ativa reversa simultaneamente.
“USO DE BANCO DE CAPACITORES”, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo uso do banco de capacitores que são configurados como fixo, programável semiautomático ou automático, apenas dentro da faixa de capacitância de 10 a 80 (μF) microfarads melhor de 20 a 60 (μF) microfarads ou ainda melhor se de 20 a 40 (μF) microfarads, e serem configurados para uso em redes elétricas de baixa, média ou alta tensão.
“USO DE SISTEMA COMPENSADOR ESTÁTICO DE ENERGIA REATIVA”, de acordo com as reivindicações 1, 2, 3, 4, 5 e 6 caracterizado por uso de sistema compensador estático de energia reativa para a obtenção e fornecimento especialmente de potência ativa reversa, e de energia reativa.
“USO DE SISTEMA COMPENSADOR DE ENERGIA REATIVA” caracterizado por serem para execução do método definido na reivindicação 1.
“USO DOS CIRCUITOS RESSONANTES”, de acordo com as reivindicações 1, 2, 3, 4, 5 e 6, caracterizado pelo fato dos circuitos ressonantes serem configurados especialmente para obtenção de energia ativa reversa, e energia reativa.