BR112017017375B1 - Sistema para abastecimento de pelo menos um consumidor elétrico ou de armazenador de energia com corrente contínua - Google Patents

Abstract

Sistema para o abastecimento de pelo menos um consumidor elétrico ou de um armazenador de energia com corrente contínua por meio de uma pluralidade de geradores elétricos presentes nos rolos, principalmente roldanas ou rolos de suporte de um sistema de cabos, sendo que a saída de cada um dos geradores (G, G1, G2, G3 ? Gn) é conduzida a respectivamente um conversor AC/DC (41, 42, 43 ? 4n), sendo que todos os conversores AC/DC (41, 42, 43 ? 4n) são controlados ou regulados por meio de uma unidade de controle (40), de modo que em suas saídas, pelo menos próximo a elas, estejam presentes as mesmas tensões constantes, e sendo que as saídas de todos os conversores AC/DC (41, 42, 43 ? 4n) sejam conectadas entre si e colocadas em pelo menos um consumidor ou um armazenador de energia.

Description

[001] A presente invenção refere-se a um sistema para o abastecimento de pelo menos um consumidor elétrico ou de um armazenador de energia com corrente contínua por meio de uma pluralidade de geradores elétricos que se encontram em rolos, principalmente em roldanas ou rolos de suporte de um sistema de cabos.

[002] É conhecido projetar em sistemas de cabo uma roldana de um veículo teleférico ou uma roldana para cabo portador ou para um cabo de tração com um gerador elétrico. Neste caso é feita referência ao documento de patente EP-1992539 B1, documento de patente EP-2623389 A1 e ao documento de patente WO 2008/129019 A1.

[003] Desse modo, através do movimento de um veículo teleférico a cabo ao longo de um cabo portador do sistema de cabos por meio dessa roldana pode ser gerada a energia elétrica necessária no veículo, através da qual por exemplo é produzido um aquecimento. Na medida em que se tratar de rolos de suporte ou roletes de compressão presentes em elementos de apoio de sistemas de cabos, desse modo é possível gerar a energia elétrica necessária para aparelhos eletrônicos e elétricos presente nos elementos de apoio. Desse modo, não há neste caso a necessidade de assentar linhas elétricas no elementos de apoio.

[004] Em geral, a energia elétrica gerada por um gerador desse tipo é alimentado para uma bateria, pela qual aparelho elétricos ou eletrônicos são abastecidos com a corrente necessária. Para a alimentação das baterias a corrente alternada gerada pelo gerador é convertida em corrente contínua por meio de um retificador. Consequentemente, a tensão dessa corrente contínua é colocada em uma tensão constante predefinida por meio de um conversor de tensão, com a qual a bateria é alimentada.

[005] O abastecimento dos aparelhos elétricos ou eletrônicos com corrente pode ser feito diretamente pelo conversor de tensão.

[006] As roldanas de trens de aterragem de veículo teleférico a cabo ou os rolos de suporte e rolete de compressão presentes em elementos de apoio, através dos quais são conduzidos cabos portadores ou cabos de tração de sistemas de cabos, apresentam, por motivos de engenharia de produção ou devido a desgastes, diferentes diâmetros e, devido a diferentes propriedades de marcha, apresentam velocidades de rotação, em que nas saídas de geradores elétricos previstos ali ou acoplados a elas em arraste com relação à frequência e à tensão, ocorrem diferentes valores elétricos. Na medida em que a energia elétrica gerada por esses geradores é fornecida a um consumidor elétrico ou a uma bateria, existe, por essa razão, a necessidade de prever neste caso um circuito de controle, através do qual é assegurado que o consumidor elétrico ou a bateria seja abastecido pelos geradores com corrente e apresente uma tensão predefinida.

[007] De acordo com a invenção, esse circuito de controle reside no fato de a saída de cada um dos geradores ser conduzida respectivamente a um conversor AC/DC sendo que todos os conversores AC/DC por meio de uma unidade de controle são controlados ou controlados em que em suas saídas pelo menos ali próximo estão presentes tensões constantes iguais e sendo que as saídas de todos os conversores AC/DC ficam conectadas entre si e colocadas em pelo um consumidor ou junto a um armazenador de energia.

[008] Preferivelmente, cada um dos conversores AC/DC apresenta um retificador, cuja saída é colocada em um conversor DC/DC- de tensão. Além disso, uma saída de cada um dos conversores AC/DC é preferivelmente colocada através de uma linha de controle bidirecional conjunta, junto à unidade de controle. Além disso, uma saída da unidade de controle pode ser colocada através de uma linha de medição ou de saída junto aos conversores AC/DC.

[009] Preferivelmente, a unidade de controle é projetada com uma linha de entrada ou de saída. Além disso, pode ser colocado na saída dos geradores um transdutor de medição de frequência. Além disso, na saída do conversor DC/DC de tensão pode ser colocado respectivamente um transdutor de medição de corrente um transdutor de medição de tensão. Além disso, pode ser acoplado aos geradores respectivamente um sensor de temperatura. Preferivelmente, as saídas dos transdutores de medição de frequência e de tensão, dos transdutores de medição de corrente, dos transdutores de medição de tensão e dos sensores de temperatura são colocadas em um circuito de controle e uma saída do circuito de controle é colocada no conversor de tensão.

[0010] O objeto da invenção será a seguir mais detalhadamente esclarecido com base em um exemplo de concretização ilustrado no desenho, em que: A figura 1 mostra um veículo em um sistema de cabos, em vista lateral, A figura 2 mostra um arranjo de comutação com conversores AC/DC para a alimentação de um consumidor por meio de uma pluralidade de geradores presentes em roldanas, A figura 3 mostra um arranjo de comutação para o controle da tensão da corrente elétrica gerada pelos geradores individuais, A figura 4 mostra um componente com vários conversores AC/DC, em vista de cima e A figura 4A mostra a vista de acordo com o corte de acordo com a linha IV-IV da figura 4.

[0011] A figura 1 mostra um segmento de um sistema de cabos com um cabo portador 1, sobre o qual um veículo 3 trafega por meio de um cabo de tração 2. O veículo 3 é projetado com um trem de aterragem 31 sobre o qual se encontram dois balanços 32 nos quais ficam apoiadas roldanas 33. O trem de aterragem 31 é movido por meio do cabo de tração 2 sendo que as roldanas 33 no cabo portador 1 desenrolam. Junto ao trem de aterragem 31 é articulada uma barra de suporte 34 em cuja extremidade inferior se encontra uma cabine 35 do teleférico.

[0012] Uma ou todas as roldanas 33 são projetadas com geradores elétricos através dos quais pelo movimento do trem de aterragem 31 ao longo do cabo portador 1 é gerada corrente elétrica. A tensão e a frequência da corrente elétrica gerada pelos geradores individuais dependem do dimensionamento dos geradores e das velocidades de rotação das roldanas 33. O diâmetro externo das roldanas 33 podem apresentar diferentes tamanhos em função das tolerâncias de fabricação e devido a diferentes desgastes.

[0013] Devido a diferentes diâmetros externos, através dos quais ocorrem diferentes velocidades de rotação e devido a diferentes propriedades de marcha das roldanas 33 é gerada, portanto, pelos geradores corrente com diferentes tensões e diferentes frequências.

[0014] Aos geradores presentes nas roldanas 33 são conectados cabos 36 que são conduzidos ao longo da barra de suporte 34 até uma caixa de distribuição 37. As saídas da caixa de distribuição 37 são colocadas em um circuito de conversores AC/DC presente na cabine do teleférico 35 no qual a corrente gerada pelos geradores individuais é retificada e é convertida em uma tensão predefinida. A saída do circuito conversor AC/DC 4 é colocada em um circuito distribuidor através do qual o fornecimento do consumidor elétrico presente na cabine de teleférico 35 como um sistema de iluminação, um sistema de som, tela, aparelho de aquecimento e aparelho de telecomunicação ou uma bateria, é controlado com energia elétrica. A cabine de teleférico 35 é, além disso, projetada com uma antena de emissão ou de recepção 38.

[0015] Conforme será esclarecido a seguir com base na figura 2, o circuito conversor AC/DC 4 contém uma pluralidade de conversores AC/DC 41,42, 43 ... 4n, aos quais as saídas dos geradores G1, G2, G3...Gn presentes junto às ou nas roldanas 33 são conduzidas. Os conversores AC/DC 41, 42, 43 . 4n são projetados com respectivamente duas saídas, que são colocadas através de uma linha de controle bidirecional conjunta 47 e através de uma linha de medição 48 conjunta 48 junto a uma unidade de controle 40 através da qual os conversores AC/DC 41, 42, 43 . 4n são controlados ou regulados em que a corrente contínua elétrica fornecida pelos conversores AC/DC 41, 42, 43 . 4n individuais apresenta a mesma tensão predefinida. O dispositivo de controle 40 é projetado com uma linha de entrada ou de saída 40a. A corrente fornecida pelo circuito conversor AC/DC 4 através da linha de medição 48 para uma linha de saída 49 é conduzida ao consumidor elétrico ou a uma bateria.

[0016] A seguir com base na figura 3 será esclarecido o projeto dos conversores AC/DC 41, 42, 43 . 4n:

[0017] As três fases da corrente gerada por um dos geradores G são colocadas através de uma linha 51 em um retificador 52, através das quais a corrente alternada fornecida pelo gerador G é convertida em uma corrente contínua ondulada. A corrente contínua fornecida pelo retificador 52 é fornecida através de uma linha 52a a um conversor DC/DC- de tensão 53 no qual a tensão da corrente contínua é convertida a um valor predefinido constante. A corrente contínua fornecida pelo conversor de tensão DC/DC é conduzida através da linha de saída 53a aos consumidores.

[0018] À linha de saída 51 do gerador G é conectado um transdutor de medição de frequência e de tensão 54 através do qual a tensão e a frequência da corrente fornecida pelo gerador G são verificadas. À linha de saída 53a são conectados um transdutor de medição de corrente 55 e um transdutor de medição de tensão 56. Além disso, ao enrolamento de estator do gerador G é atribuído um sensor de temperatura 57.

[0019] Além disso, é previsto um circuito de controle 58 no qual as saídas do transdutor de medição de frequência e de tensão 54, do transdutor de medição de corrente 55, do transdutor de medição de tensão 56 e do sensor de temperatura 57 são colocadas. Através desse circuito de controle 58 o conversor de tensão DC/DC 53 conectado através de uma linha de controle 58a é monitorado ou controlado em que a corrente fornecida através da linha de saída 53a apresenta a tensão constante predefinida. As linhas de saída 53a são conectadas à linha de saída 49 constante na figura 2. O circuito de controle 58 é projetado com uma outra linha 59 que vem em seguida à linha de controle 47 bidirecional ilustrada na figura 2.

[0020] Conforme ilustrado na figura 4 e figura 4A o circuito conversor AC/DC 4 é projetado como unidade de construção 6 que apresenta uma estrutura 60, na qual módulos 61,62, 63 ... 6n são utilizados sobre os quais os conversores AC/DC 41,42, 43 ... 4n se encontram. Os módulos 61, 62, 63 . 6n são projetados com puxadores 61a, 62a, 63a . 6n. A conexão da unidade de construção 6 ao circuito distribuidor 5 é feita por meio de uma linha multipolar 39, através da qual a corrente retificada e que apresenta a tensão predefinida é fornecida aos consumidores e a pelo menos um armazenador de energia.

[0021] A unidade de construção 6, é além disso, projetada com trilhos de contato 7 que são atribuídos aos módulos 61,62, 63 ... 6n. Além disso, a unidade de construção 6 é provida de luzes LED 8. Além disso, a unidade de construção 6 é projetada com a antena de emissão ou de recepção 38.

Claims (10)

1. Sistema para abastecimento de pelo menos um consumidor elétrico ou de um armazenador de energia em um sistema de cabos com corrente contínua, o sistema sendo caracterizado pelo fato de que compreende: uma pluralidade de roldanas (33) de diâmetros externos de diferentes tamanhos em função das tolerâncias de fabricação e/ou devido a diferentes desgastes; uma pluralidade de geradores elétricos (G, G1, G2, G3, ..., Gn) montados nas roldanas (33) do sistema de cabos, em que cada um dos geradores elétricos (G, G1, G2, G3, ., Gn) possui uma saída; uma pluralidade de conversores AC/DC (41, 42, 43 . 4n), sendo que todos os conversores AC/DC (41, 42, 43 . 4n) possuindo entradas respectivamente conectadas às saídas dos geradores elétricos (G, G1, G2, G3, ., Gn) e possuindo saídas DC; uma unidade de controle (40) conectada aos conversores AC/DC (41, 42, 43 . 4n) e configurada para controlar ou regular ditos conversores AC/DC (41, 42, 43 . 4n), de modo a garantir que em suas saídas DC estejam presentes substancialmente as mesmas tensões independentemente da variação de tamanho das roldanas (33), e sendo que as saídas dos conversores AC/DC (41, 42, 43 . 4n) são conectadas entre si e conectadas com pelo menos um consumidor ou um armazenador de energia.

2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de cada um dos conversores AC/DC (41, 42, 43 . 4n) conter um retificador (52) tendo uma saída que é conectada a um conversor de tensão DC/DC (53).

3. Sistema de acordo com uma das reivindicações 1 e 2, caracterizado pelo fato de uma saída de cada um dos conversores AC/DC (41, 42, 43 . 4n) ser conectada à unidade de controle (40) através de uma linha de controle bidirecional conjunta (47).

4. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de uma saída da unidade de controle (40) ser conectada ao conversor AC/DC (41, 42, 43 ... 4n) através de uma linha de medição ou de saída (48).

5. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de a unidade de controle (40) ser confiurada com uma linha de entrada ou de saída (40a).

6. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que compreende um transdutor de medição de frequência (54) conectado em cada saída dos geradores (G, G1, G2, G3, ., Gn).

7. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 6, caracterizado pelo fato de compreender um transdutor de medição de corrente (55) e um transdutor de medição de tensão (56) conectados à saída do conversor de tensão DC/DC (53).

8. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de compreender um sensor de temperatura (57) respectivamente conectado a cada gerador da pluralidade de geradores (G, G1, G2, G3 . Gn).

9. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 8, caracterizado pelo fato de compreender um circuito de controle (58) e uma pluralidade de elementos selecionados do grupo consistindo de transdutores de medição de frequência e de tensão (54), transdutores de medição de corrente (55), transdutores de medição de tensão (56) e sensores de temperatura (57) respectivamente conectados ao dito circuito de controle (58).

10. Sistema de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de uma saída do circuito de controle (58) ser conectada ao dito conversor de tensão (53).

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