ES1301921U - Rodamiento colector electrico - Google Patents

Abstract

Un rodamiento colector eléctrico (400) caracterizado porque comprende: - un primer miembro conductor rotativo (412), - un segundo miembro conductor no rotativo (416) junto al miembro conductor rotativo (412) forman dos cilindros concéntricos provistos de surcos de rodadura entre ellos, - una cavidad (414) que está definida por los elementos rodantes (469) y la jaula retenedora (470) que mantiene una distancia entre los elementos rodantes (469) que pueden girar libremente, - un material semisólido conductor (418), por una parte, acopla eléctricamente el citado primer miembro conductor rotativo (412) al citado segundo miembro conductor no rotativo (416) a través de los elementos rodantes (469) y la jaula retenedora (470), y, por otra parte, lubrica los elementos sometidos a fricción, el miembro conductor rotativo (412), el miembro conductor no rotativo (416), los elementos rodantes (469) y la jaula retenedora (470), - un manguito no conductor (410) posicionado circunferencialmente alrededor del árbol rotativo (404).

Description

DESCRIPCIÓN

Rodamiento colector eléctrico

Sector de la técnica

La presente divulgación se refiere, en general, a generadores y, más en particular, a los anillos colectores utilizados con generadores de turbina eólica para transferir la corriente eléctrica. Antecedentes de la invención

Como consecuencia de que los precios de la energía han aumentado, las turbinas eólicas han recibido una mayor atención como fuente de energías alternativas ambientalmente seguras y relativamente baratas. Con este reciente interés, se han realizado esfuerzos considerables para desarrollar turbinas eólicas que sean fiables y eficientes.

En general, las turbinas eólicas conocidas incluyen un rotor con múltiples palas. El rotor está montado en una carcasa o góndola que se coloca en la parte superior de una torre de cerchas o tubular. Las turbinas eólicas de calidad, de suministro público (es decir, las turbinas eólicas diseñadas para proporcionar energía eléctrica a una red de suministro eléctrico), pueden tener rotores grandes (por ejemplo, de 30 o más metros de diámetro). Las palas en los rotores trasforman la energía del viento en un par o fuerza rotativa que acciona uno o más generadores que pueden estar acoplados rotativamente al rotor, ya sea directamente o a través de una caja de cambios. La caja de cambios incrementa o intensifica la velocidad rotacional inherentemente baja del rotor de la turbina, para que el generador convierta eficientemente la energía mecánica en energía eléctrica, que a continuación se transmite a una red de suministro eléctrico.

Las turbinas eólicas que incluyen generadores de transmisión directa eliminan la caja de cambios y los problemas de fiabilidad asociados a las cajas de cambio. Sin embargo, en al menos algunas turbinas eólicas conocidas de transmisión directa o con engranaje, los anillos colectores utilizados para transferir la corriente eléctrica desde un árbol rotativo a un miembro estacionario pueden fallar prematuramente. Los anillos colectores conocidos, en general, utilizan un conjunto de escobillas para transferir la corriente eléctrica. Sin embargo, tales conjuntos de escobillas se desgastan con el tiempo y por lo general requieren una sustitución periódica. La sustitución de los conjuntos de escobillas incrementa los costos operativos asociados a la turbina eólica. En algunos casos, la sustitución de los conjuntos de escobillas puede requerir que la turbina eólica este fuera de servicio en un estado no productivo y no operativo.

Adicionalmente, los anillos colectores eléctricos no son capaces de soportar grandes cargas radiales o axiales.

Adicionalmente, al menos algunos conjuntos de anillos colectores conocidos utilizan mercurio para transferir la corriente eléctrica a través del conjunto de anillo colector. Aunque es útil de alguna manera, la inclusión de mercurio puede afectar negativamente la fabricación, distribución, operación y mantenimiento de los anillos colectores, debido a que el mercurio es toxico, y es un material peligroso que requiere un manejo especial.

Explicación de la invención

Este documento describe una junta eléctrica que utiliza un rodamiento, normalizado o no, lubricado con una grasa conductora eléctrica.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un anillo colector sin escobillas y sin metales tóxicos para las personas y el medio ambiente, capaz de soportar cargas radiales y axiales, que tiene una durabilidad operativa incrementada, de acuerdo con la reivindicación 1, adjunta.

Breve descripción de los dibujos

Varios aspectos y realizaciones de la presente invención se describirán a continuación en relación con los dibujos que se acompañan, en los que:

La figura 1 muestra una vista esquemática lateral de una turbina eólica ejemplar.

La figura 2 muestra una vista lateral recortada de una góndola, que se puede utilizar con la turbina eólica que se muestra en la figura 1 y que incluye un tren de transmisión con engranajes acoplados a un generador.

La figura 3 muestra una vista lateral recortada de una configuración de un generador de turbina eólica con transmisión directa ejemplar.

La figura 4 mue una vista esquemática en sección transversal de un rodamiento colector eléctrico ejemplar que puede ser usado con las configuraciones de turbinas eólicas que se muestran en las figuras 2 y 3.

Realización preferente de la invención

En algunas configuraciones y con referencia a la figura 1, una turbina eólica (100) incluye una góndola (102) que aloja un generador (no que se muestra en la figura 1).

En una realización ejemplar, la góndola (102) está acoplada encima de una torre alta (104), de la cual solo se muestra una parte en la figura 1. La turbina eólica (100) incluye también un rotor (106) que incluye una o más palas (108) de rotor acopladas a un cubo rotativo (110). Aunque la turbina eólica (100) ilustrada en la figura 1 incluye 3 palas (108) de rotor, no hay límites específicos con respecto al número de palas (108) de rotor requeridas por las realizaciones de la presente invención.

En algunas configuraciones y con referencia a la figura 2, diversos componentes están alojados en la góndola (102) encima de la torre (104) (que se muestra en la figura 1) de la turbina eólica (100) (que se muestra en la figura 1). La altura (que no se muestra) de la torre (104) se selecciona en base a factores y condiciones conocidos en la técnica.

En algunas configuraciones, uno o más microcontroladores (no se muestra) dentro del panel de control (212) incluyen un sistema de control utilizado para la monitorización general del sistema y el control de la turbina eólica. Arquitecturas de control distribuidas o centralizadas alternativas pueden ser utilizadas en algunas configuraciones.

En algunas configuraciones, se proporciona un accionamiento de inclinación longitudinal (214) de pala para controlar la inclinación longitudinal de las palas (108) (que se muestra en la figura 1) de forma sustancialmente simultánea en base a la dirección del viento.

En otras configuraciones, las inclinaciones longitudinales de las palas (108) son controladas individualmente por el accionamiento de inclinación longitudinal (214) de la pala.

El tren de transmisión de la turbina eólica (100) incluye un árbol principal (216) del rotor, también denominado como "árbol de baja velocidad”, acoplado al cubo (110) por medio del cojinete principal (230) en un primer extremo (216a), en algunas configuraciones, en un extremo opuesto (216b) del árbol (216) a una caja de engranajes (218). La caja de engranajes (218) acciona un árbol de alta velocidad (que no se muestra en la figura 2) de un generador de potencia eléctrica (220).

En otras configuraciones, el árbol principal (216) del rotor esta acoplado directamente al generador (220). El árbol de alta velocidad se utiliza para accionar el generador (220). El generador (220) está montado sobre el bastidor principal (232).

En algunas configuraciones el par del rotor es trasmitido a través del acoplamiento (222).

En una realización ejemplar, el generador (220) es un generador de trasmisión directa de imán permanente.

En una realización ejemplar, el accionamiento de guiñada (224) y la plataforma de guiñada (226) proporcionan un sistema de orientación de guiñada para la turbina eólica (100). Un brazo meteorológico (228) proporciona información a un sistema de control de turbina que incluye un sistema de orientación de guiñada. El brazo meteorológico (228) puede incluir sensores de instrumentación de la dirección del viento y / o de la velocidad del viento.

En algunas configuraciones, el sistema de orientación de guiñada está montado encima de la torre (104).

La figura 3 es una vista lateral recortada de una realización ejemplar de la turbina de trasmisión directa (300).

En una realización ejemplar, la turbina eólica (300) incluye los siguientes elementos:

• un rotor (106),

• una góndola (302),

• un anillo colector (304),

• un tubo aislante (306) fabricado de un material aislante,

• una capa aislante (308), y

• una torre (104).

En una realización ejemplar la góndola (302) incluye los siguientes elementos:

• un generador de transmisión directa (310),

• una pluralidad de cojinetes (312),

• un árbol rotativo (316), y

• un panel de control (212).

En una realización ejemplar, la turbina eólica de trasmisión directa (300) no incluye la caja de engranajes (218). El tubo aislante (306) está fabricado de un material aislante. La capa aislante (308) se extiende entre el cubo (110) y el generador de trasmisión directa (310) para aislar eléctricamente el generador (310) del cubo (110). La capa aislante (308) también se extiende entre el cojinete (312) y el cubo (110) para aislar eléctricamente el cojinete (312) del cubo (110).

En una realización ejemplar, la capa aislante (308) está formada a través de una cara (314) del cojinete (312) y a través de una cara (318) del generador (310). Las caras (314) y (318) están orientadas hacia la cara del cubo (110), El anillo colector (304) está montado en el tubo aislante (306), y el árbol rotativo (316) circunscribe el tubo aislante (306), y es sustancialmente concéntrico con el tubo aislante (306). El tubo aislante (306) se extiende desde el cubo (110) a 15 la torre (104), El anillo colector (304) está acoplado a un conductor dentro del tubo aislante (306).

La turbina eólica de trasmisión directa (300) utiliza el rotor (106) y el árbol rotativo (316) para accionar directamente el generador (310). El árbol rotativo (316) rota con el rotor (106) y el árbol rotativo (316) esta soportado por una pluralidad de cojinetes, tales como el cojinete (312), acoplados al tubo aislante (306). Los cojinetes permiten que el árbol rotativo (316) rote con respecto al tubo aislante (316). La turbina eólica de trasmisión directa (300) tiene una configuración de velocidad variable y utiliza el panel de control (212), para controla la turbina eólica (300) y el generador de trasmisión directa (310). En algunas realizaciones el panel de control (212) también puede convertir una potencia de voltaje variable y de frecuencia variable del generador de transmisión directa (310) a un voltaje y frecuencia de red estándar. La energía rotativa de las palas del rotor (108) se transfiere a través del cubo (110) al generador de trasmisión directa (310) que utiliza correspondientemente la energía rotativa para producir electricidad.

La figura 4 ilustra una vista esquemática en sección transversal de un rodamiento colector eléctrico ejemplar (400) que se puede utilizar con la configuración de turbina eólica con caja de engranajes (que se muestra en la figura 2) y con la configuración de turbina eólica de trasmisión directa (que se muestra en la figura 3). Los rodamientos colectores eléctricos (400) se utilizan para transferir la corriente eléctrica y / o señales de datos desde un árbol rotativo a un miembro estacionario adyacente como se describe en más detalle a continuación. La descripción que sigue de un rodamiento colector eléctrico es aplicable a ambas configuraciones de turbina eólica, así como a otras implementaciones en las que se requiere para transferir corriente eléctrica o señales desde un miembro rotativo a un miembro estacionario adyacente.

En una realización ejemplar, un rodamiento colector eléctrico (400) incluye una carcasa (402) que circunscribe a un árbol rotativo (404) que rota alrededor de una línea de centros axiales (406). Además, al menos un manguito no conductor (410) circunscribe el árbol (404). Al menos un miembro conductor rotativo (412) se extiende radialmente hacia afuera desde el manguito (410), definido dentro de la carcasa (402), la cual se encuentra aislada por el material aislante (415). Un miembro conductor no rotativo (416) que está posicionado radialmente dentro de la carcasa (402), está aislado eléctricamente de la carcasa (402) por material aislante (415). El miembro conductor rotativo (412) y el miembro conductor no rotativo (416) forman dos cilindros concéntricos provistos de surcos de rodadura entre los que se alojan un juego de elementos rodantes (469) en forma de rodillos o bolas, que pueden girar libremente, separados por una jaula retenedora (470). La cavidad (414), formada entre el miembro conductor rotativo (412) y el miembro conductor no rotativo (416) está sellada por una o más juntas (420) para retener la grasa conductora eléctrica (418) en su interior la cual permite la lubricación de los elementos sometidos a fricción; el miembro conductor rotativo (412), el miembro conductor no rotativo (416), los elementos rodantes (469) y la jaula retenedora (470). La grasa conductora eléctrica (418) mejora la transmisión de corriente, transmisión de señales y transmisión de datos de forma continua entre el miembro conductor rotativo (412) y el miembro conductor no rotativo (416), aumentando la superficie de contacto eléctrico del miembro conductor rotativo (412), del miembro conductor no rotativo (416), del elemento intermedio conductor eléctrico (469), (elementos de rodadura) y elemento intermedio conductor eléctrico (470), (jaula retenedora).

En una realización ejemplar, la carcasa (402) es anular y está formada con una abertura central (423), que es sustancialmente concéntrica con la línea de centros (406). La carcasa (402) puede estar fabricada por uno o varios procesos de fabricación conocidos tales, pero no limitados a:

• fundición,

• mecanizado,

• moldeado por inyección,

• termo conformado,

• extrusión y / o

• cualesquiera otras técnicas reconocidas por los expertos de la técnica.

Muchos materiales adecuados pueden ser utilizados para fabricar la carcasa (402) como se determine por el proceso de fabricación aplicado particular. Por ejemplo, en una realización, la carcasa (402) puede ser moldeada por inyección utilizando un compuesto polímero.

En una realización ejemplar, la carcasa (402) incluye uno o más puertos accesibles externamente (422) formados o dispuestos en la misma. Cada puerto (422) puede ser usado para llenar la cavidad (414) con grasa conductora eléctrica (418) durante la fabricación, y / o para facilitar los procedimientos de inspección y mantenimiento. Además, los puertos (422) se pueden utilizar para ventilar o purgar la cavidad (414) de aire en exceso durante el funcionamiento. El árbol (404) se extiende a través de la carcasa (402) y puede rotar alrededor de la línea de centros (406). El árbol (404) incluye uno o más elementos eléctricos rotativos (408) que rotan con el árbol (404). Por ejemplo, el elemento eléctrico rotativo (408) puede ser un inducido de un generador o motor eléctrico. Las juntas (420) está definida entre el miembro conductor rotativo (412) y el miembro conductor no rotativo (416) para retener la grasa conductora eléctrica (418) en su interior de la cavidad (414). Las juntas (420) puede ser una junta de tipo estacionario que esta acoplada al miembro conductor rotativo (412) y permite que el miembro conductor no rotativo (416) rote sobre la misma junta (420). Las juntas (420) pueden ser de tipo dinámico que facilita una obturación incrementada durante el funcionamiento por medio de la explotación de las fuerzas rotativas del rodamiento colector eléctrico (400). La junta (420) se puede fabricar de, pero sin estar limitado a:

• plástico,

• caucho,

• teflón,

• acero o

• cualquier otro material reconocido por expertos en la técnica.

El manguito (410) puede ser fabricado por:

• inyección,

• termo formado,

• extrusión y / o

• cualesquiera otras técnicas reconocidas por los expertos en la técnica.

Muchos materiales adecuados pueden ser utilizados para fabricar el manguito no conductor (410), tales como pero no limitados a:

• plástico,

• nylon, y / o

• cualquier otro material no conductor como sea requerido por el proceso particular de fabricación que se implementa.

En una realización ejemplar, el miembro conductor rotativo (412), el miembro conductor no rotativo (416), los elementos rodantes (469) y la jaula retenedora (470) están fabricados de un material conductor que permite el flujo de electricidad a través de ellos, no estando limitados los elementos rodantes (469) y la jaula retenedora (470) a estar fabricados con un material conductor de electricidad. Por ejemplo, el miembro conductor rotativo (412), el miembro conductor no rotativo (416), los elementos rodantes (469) y la jaula retenedora (470) se pueden fabricar de, pero sin estar limitados a:

• cobre,

• latón,

• acero, y / o

• aluminio.

Alternativamente el miembro conductor rotativo (412), el miembro conductor no rotativo (416) están fabricados de un material conductor de la electricidad, los elementos rodantes (469) y la jaula retenedora (470) están fabricados de un material no conductor de la electricidad, como, por ejemplo, pero no estando limitados a:

• plásticos,

• nylon,

• cerámica, y / o

• cualquier otro material no conductor de la electricidad.

Alternativamente, los elementos rodantes (469) y la jaula retenedora (470), pueden tener cualquier forma que permita que el rodamiento colector eléctrico (400) funcione como se describe en la presente memoria descriptiva. Alternativamente, los elementos rodantes (469) pueden ser de forma, no estando limitados a:

• esféricos,

• cilíndricos,

•cónicos, y

• agujas.

Alternativamente la jaula retenedora (470) no estará limitada por la cantidad de elementos rodantes (469) dispuestos y tendrá cualquier forma que permita el alojamiento de los elementos rodantes (469). Alternativamente el miembro conductor rotativo (412) y el miembro conductor no rotativo (416) pueden tener una pluralidad de surcos de rodadura donde se alojarán varios juegos de elementos rodantes (469) que pueden girar libremente.

En una realización ejemplar, el miembro rotativo (412) este acoplado eléctricamente a uno o más elementos eléctricos rotativos (408) a través de uno o más conductores eléctricos (424). Los conductores eléctricos (424) se pueden acoplar a una entrada, salida o cualquier combinación de las mismas, del miembro eléctrico rotativo (408). Cada uno de los conductores eléctricos (424) se extienden a través del manguito no conductor (410) y aísla la corriente eléctrica que circula a través del conductor (424) del árbol rotativo (404).

En una realización ejemplar, la grasa conductora eléctrica (418) aumenta la superficie de contacto eléctrico entre los miembros que están en contacto físico, el miembro conductor rotativo (412), los elementos rodantes (469), la jaula retenedora (470) y el miembro conductor no rotativo (416).

En otra realización ejemplar, la configuración del rodamiento colector eléctrico que se ha descrito más arriba se invierte de tal manera que el elemento conductor rotativo es el elemento (416) y el miembro conductor no rotativo, el elemento (412).

El miembro conductor no rotativo (416) está acoplado eléctricamente a una o más fuentes de potencia estacionarias (426) a través de al menos un conductor eléctrico (424). Además, el miembro conductor no rotativo (416) puede estar acoplado eléctricamente al menos a un almacenamiento de energía estacionario (428) por medio de al menos de un conductor eléctrico (424). Como tales, los conductores eléctricos (424) pueden estar acoplados a una entrada, una salida y / o cualquier combinación de las mismas de la fuente de energía estacionaria (426) y / o almacenamiento de energía estacionario (428). Los conductores eléctricos (424) se extienden a través de la carcasa (402) por medio de una abertura o canal formado en la carcasa (402). Alternativamente, el miembro conductor no rotativo (416) y los conductores eléctricos (424) pueden estar formados integralmente dentro de la carcasa (402).

En otra realización ejemplar, la fuente de energía estacionaria (426) y el almacenamiento de energía estacionario (428) pueden ser combinados en un dispositivo tal como un sistema de gestión de potencia (430). El sistema de gestión de potencia (430) puede estar configurado para proporcionar una funcionalidad adicional tal como una fuente de potencia y de consumo de energía reversible. Además, el sistema de gestión de potencia (430) también puede incorporar una o más señales de datos para el uso operativo de la turbina eólica de generación de potencia (100).

La grasa conductora eléctrica (418) está contenida entre el miembro conductor no rotativo (416) y el miembro conductor rotativo (412), y proporciona acoplamiento eléctrico entre los mismos. En una realización ejemplar, la grasa conductora eléctrica (418), es un material semisólido, es una grasa que se ha impregnado o está llena de un material metálico. La grasa conductora eléctrica (418) permite que la corriente eléctrica fluya desde el miembro rotativo (412) al miembro no rotativo (416), cundo el miembro conductor rotativo (412) está rotando con respecto al miembro conductor no rotativo (416). La grasa conductora eléctrica (418) puede ser uno de varios compuestos conocidos tales como, pero no limitado a:

• una grasa llena de plata,

• una grasa llena de cobre,

• una grasa llena de grafito y / o

• una grasa llena de hierro.

Aunque la grasa conductora eléctrica (418) se describe como una grasa, se contempla como un fluido impregnado de metal con una alta viscosidad, puede ser usado, tal como, pero no limitado a:

• un aceite de engranaje hipoide lleno de plata,

• un aceite de engranaje hipoide lleno de cobre,

• un aceite de engranaje hipoide lleno de grafito,

• un aceite de engranaje hipoide lleno de aleación y / o de hierro.

También se contempla que la grasa conductora eléctrica (418) puede ser un aceite conductor o un polvo conductor que permita la corriente eléctrica a través del mismo. El polvo conductor puede ser, pero no está limitado a:

• un polvo de grafito,

• un polvo de carbón o

• un polvo consistente en micro esferas conductoras.

En una realización, la grasa conductora eléctrica (418) retiene sustancialmente su forma a temperatura y presión estándar. Una grasa conductora eléctrica ejemplar es grasa de carbono conductiva de MG CHEMICALS 846 disponible comercialmente en Farmell.com.

En algunas realizaciones la grasa conductora eléctrica (418) llena solo parcialmente la cavidad (414) de tal manera que la grasa conductora eléctrica (418) tiene espacio para expandirse térmicamente dentro de la cavidad (414).

En una configuración alternativa, la grasa conductora eléctrica (418) llena sustancialmente la cavidad (414) de tal manera que el volumen de la grasa conductora eléctrica (418) es aproximadamente igual al volumen de la cavidad (414).

En otra configuración alternativa, la carcasa (402) puede ser flexible de manera que la carcasa (402) se puede expandir parcialmente para acomodar la expansión térmica de la grasa conductora eléctrica (418).

En otra configuración alternativa la cavidad (414) se comunica con otra cámara adyacente radial aumentando el volumen de la cavidad (414) y a la vez aumenta el contacto eléctrico entre el miembro conductor no rotativo (412) y el miembro conductor rotativo (416), no estando limitada en su forma y volumen. Un experto en la técnica podrá apreciar que el grado con el que la cavidad (414) se llena con grasa conductora eléctrica (418) puede ser determinado por la instalación particular y las condiciones de funcionamiento del rodamiento colector eléctrico.

En otra realización del rodamiento colector eléctrico, puede estar alojado en un soporte normalizado o no para rodamientos, fabricado en material aislante eléctrico, el cual dispondrá de una perforación, a través de la cual un perno de material conductor eléctrico permitirá conducir la corriente eléctrica, señales y datos desde el anillo del rodamiento que está fijado a dicho soporte, hasta un punto exterior del mismo.

En otra realización del rodamiento colector eléctrico, puede estar alojado en un soporte normalizado o no para rodamientos, fabricado de material conductor eléctrico, la conexión eléctrica del polo conductor se podrá realizar directamente al soporte de dicho rodamiento, mediante la utilización de un perno roscado conductor eléctrico y el soporte de rodamiento podrá fijarse a otro punto, mediante la utilización de materiales no conductores de la electricidad. En otra realización el soporte del rodamiento y el propio rodamiento podrán disponer de un puerto de engrase. El engrase puede ser, no estando limitado a:

• un engrase manual,

• un engrase automático,

• un engrase por deposito a presión o

• un engrase centralizado.

En otra realización el soporte de rodamiento de colector eléctrico y el rodamiento colector eléctrico podrán disponer de un punto de drenado para la sustitución de la grasa conductora (418).

En otra realización el rodamiento colector eléctrico (400), puede estar dotado de un dispositivo electrónico que detecte la conductividad eléctrica entre el miembro conductor no rotativo (412) y el miembro conductor rotativo (416), detectando la necesidad de sustituir la grasa conductora eléctrica (418) debido a la perdida física de la grasa o a la de sus características conductoras, debiendo de reponerse dicha grasa o sustituir el rodamiento colector eléctrico completo.

En otra realización el rodamiento colector eléctrico (400) puede ser utilizado en motores eléctricos, para transferir la corriente de inducción del rotor, desde la carcasa, a modo de contacto eléctrico giratorio y realizarse la conmutación de los bobinados de forma externa, utilizando un detector de posicionamiento para sincronizar el movimiento.

En una realización ejemplar, una pluralidad de rodamientos colectores eléctricos (400) pueden ser utilizados en cooperación para proporcionar mayor funcionalidad como es requerido por varias instalaciones y condiciones de operación. Por ejemplo, en una aplicación de generación de potencia, un par de rodamientos colectores eléctricos (400) pueden estar combinados, en el que un primero suministra una tensión de inicialización a un inducido de un generador de potencia, y en el que un segundo recibe la potencia de salida del inducido. Un ejemplo adicional proporciona múltiples rodamientos colectores eléctricos para su uso en un sistema de potencia de múltiples fases, tal como tres rodamientos colectores eléctricos (400) para su uso en un sistema de potencia de tres fases. Además, se pueden utilizar múltiples rodamientos colectores eléctricos (400) en un sistema de instrumentación para la transferencia de múltiples señales de datos desde un miembro móvil a un 45 miembro que no se mueve.

En otra realización ejemplar, se contempla que el rodamiento conductor eléctrico (400) está instalado en un soporte, fijando el miembro conductor no rotativo (412), se desplaza longitudinalmente, rodando en contacto con otro elemento conductor no móvil (guía) obteniendo un contacto eléctrico entre el miembro conductor rotativo (416) y el elemento conductor eléctrico no móvil (guía), no estando limitado, por el número de guías, no estando limitado por el tipo de guía, y no estando limitados por su forma.

Otra realización ejemplar proporciona un rodamiento colector eléctrico (400) que incluye dos elementos conductores rotativos. Se contempla que el segundo miembro conductor acoplado a la carcasa pueda rotar con la carcasa. En esta realización, la carcasa y el árbol pueden rotar ambos una con respecto al otro y pueden rotar a velocidades rotativas diferentes. La carcasa y el árbol rotativo pueden rotar en la misma dirección, en direcciones contrarias o en combinaciones de las mismas.

n otra variación, una realización ejemplar del rodamiento colector eléctrico (400) está instalado en un sistema dinámico mayor tal como una grúa, un montaje robótico u otro equipo utilizando múltiples componentes móviles. En esta realización, la carcasa y el segundo conductor pueden ser no rotativos con respecto al árbol rotativo y al primer conductor, sin embargo, la carcasa y el árbol se pueden mover, trasladar o rotar con los componentes del sistema dinámico más grande.

En funcionamiento el rodamiento colector eléctrico (400) que se ha descrito en la presente memoria descriptiva proporciona unos medios mejorados y eficaces para conducir señales eléctricas y / o energía eléctrica desde un miembro rotativo a un miembro estacionario o en la alternativa, desde el primer miembro móvil a un segundo miembro móvil o cualquier alternativa posible.

Las realizaciones ejemplares del rodamiento colector eléctrico (400) y procedimientos de transferencia de corriente se han descrito más arriba en detalle. Los procedimientos y el aparato no se limita a las realizaciones especificas descritas en la presente memoria descriptiva, ni a los componentes específicos que se están utilizando o que se montan, sino más bien al rodamiento colector eléctrico (400) que se describe en la presente memoria 30 descriptiva, se pueden utilizar de forma independiente y por separado de otros componentes y sistemas descritos en la presente memoria descriptiva u otros dispositivos que no se describe en la presente memoria descriptiva. Por ejemplo, otros componentes de turbina también pueden utilizar el rodamiento eléctrico que se describe en la presente memoria descriptiva, tal como un sistema de instrumentación que mide los parámetros de rendimiento de un árbol rotativo. En la alternativa, el árbol puede ser estacionario y la carcasa puede estar configurada para rotar alrededor del árbol.

Aunque la invención ha sido descrita en términos de diversas realizaciones especificas los expertos en la técnica reconocerán que la invención se puede practicar con modificaciones dentro del alcance de las reivindicaciones.

Claims (9)

REIVINDICACIONES

1. Un rodamiento colector eléctrico (400) caracterizado porque comprende:

• un primer miembro conductor rotativo (412),

• un segundo miembro conductor no rotativo (416) junto al miembro conductor rotativo (412) forman dos cilindros concéntricos provistos de surcos de rodadura entre ellos,

• una cavidad (414) que está definida por los elementos rodantes (469) y la jaula retenedora (470) que mantiene una distancia entre los elementos rodantes (469) que pueden girar libremente,

• un material semisólido conductor (418), por una parte, acopla eléctricamente el citado primer miembro conductor rotativo (412) al citado segundo miembro conductor no rotativo (416) a través de los elementos rodantes (469) y la jaula retenedora (470), y, por otra parte, lubrica los elementos sometidos a fricción, el miembro conductor rotativo (412), el miembro conductor no rotativo (416), los elementos rodantes (469) y la jaula retenedora (470),

• un manguito no conductor (410) posicionado circunferencialmente alrededor del árbol rotativo (404).

2. Un rodamiento colector eléctrico (400) de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque el citado primer miembro conductor (412) circunscribe el citado manguito no conductor (410), aislado eléctricamente el citado manguito al menos al citado primer miembro conductor con respecto a un árbol rotativo (404).

3. Un rodamiento colector eléctrico de acuerdo con cualquier reivindicación precedente se caracteriza porque:

• una carcasa anular (402) que comprende una pared exterior, que contiene, al menos, una abertura (423) que se extiende a través de la misma, la citada carcasa (402) circunscribe un material aislante (415),

• un material aislante (415) envuelve en su interior los siguientes elementos, el miembro conductor rotativo (412), los elementos rodantes (469), la jaula retenedora (470), el miembro conductor no rotativo (416), el material semisólido (418) y al menos dos juntas (420), aislando eléctricamente los citados elementos de la carcasa (402).

4. Un rodamiento colector eléctrico (400) de acuerdo con la reivindicación 3 caracterizado porque la cavidad (414) está situada entre el miembro conductor rotativo (412), el miembro conductor no rotativo (416) y la junta (420).

5. Un rodamiento colector eléctrico (400) de acuerdo con la reivindicación 3 o con la reivindicación 4 caracterizado porque la citada carcasa (402) circunscribe el árbol (404).

6. Un rodamiento colector eléctrico (400) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5 caracterizado porque comprende, además, al menos un par de juntas (420) acopladas entre el miembro conductor rotativo (412) y el miembro conductor no rotativo (416) configuradas para mantener el citado material semisólido conductor (418) dentro de la citada cavidad (414)

7. Un rodamiento colector eléctrico (400) de acuerdo con cualquier reivindicación precedente caracterizado porque el citado segundo miembro conductor no rotativo (416) circunscribe sustancialmente el citado primer miembro conductor rotativo (412)

8. un rodamiento colector eléctrico (400) de acuerdo con cualquier reivindicación precedente caracterizado porque comprende el citado material semisólido conductor (418) al menos, uno de entre, una grasa impregnada con plata, una grasa impregnada con carbono, una grasa impregnada con una aleación metálica, un aceite conductor eléctrico y un polvo conductor eléctrico

9. una turbina eólica (100) caracterizado porque comprende;

• una base estructural (104),

• un generador de potencia (220) impulsado por viento (106) soportado por una citada base estructural (104) que comprende un árbol rotativo (404) y al menos una pala rotativa (108) que se extiende desde el mismo, comprendiendo el citado generador, además, al menos un rodamiento colector eléctrico (400) como se define en cualquiera de las reivindicaciones precedentes