ES2362971B1 - Generador eléctrico trifásico de inducción para turbina eólica o hidráulica. - Google Patents

Generador eléctrico trifásico de inducción para turbina eólica o hidráulica. Download PDF

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ES2362971B1 ES201130319A ES201130319A ES2362971B1 ES 2362971 B1 ES2362971 B1 ES 2362971B1 ES 201130319 A ES201130319 A ES 201130319A ES 201130319 A ES201130319 A ES 201130319A ES 2362971 B1 ES2362971 B1 ES 2362971B1
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Abstract

Generador eléctrico trifásico de inducción para turbina eólica o hidráulica.#Permite la conversión de la energía mecánica rotativa de una turbina (eólica o hidráulica) en energía eléctrica, aprovechando la potencia reactiva de la Red Eléctrica (50) y evitando el uso de un mecanismo multiplicador de velocidad, destacando fundamentalmente por comprender un único circuito de flujo magnético denominado generador de inducción con doble circuito estatórico, en la memoria generador GIDE (200), cuyo eje (15) se acopla directamente a un motor primario (10), como por ejemplo, las aspas de un aerogenerador de una estación eólica o de una turbina hidráulica. Además, el generador aquí descrito comprende unos medios de transmisión (45) de la potencia eléctrica generada a la Red Eléctrica (50).

Description

Generador eléctrico trifásico de inducción para turbina eólica o hidráulica
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención pertenece al campo de los generadores eléctricos, y más concretamente a la generación de energía eléctrica a partir de una turbina eólica, hidráulica o cualquier otro ingenio motriz en el que no sea necesario o posible mantener una velocidad de accionamiento constante.
El objeto principal de la presente invención es un generador eléctrico trifásico de inducción, que permite la conversión de energía mecánica en energía eléctrica, aprovechando la potencia reactiva de la Red Eléctrica, y evitando el uso de cualquier mecanismo multiplicador de velocidad.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Actualmente la demanda de energía eléctrica en España crece en un promedio del 62% en periodos de diez años. Asimismo, la producción de energía eléctrica a partir de combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas) está limitada y gravada por el Protocolo de Kyoto. Por otro lado, sobre la energía nuclear pesan dos factores de riesgo principales: peligro de accidente con sus correspondientes fugas de materiales radiactivos, y el controvertido almacenamiento de sus residuos radiactivos.
En consecuencia cada día entran más en liza las fuentes de energía renovable: eólica y solar. Y de éstas, la de mayor aplicación en el ámbito nacional y de menor inversión inicial es la eólica.
En el año 2010, la generación de energía eólica cubrió un 16% de la demanda eléctrica y alcanzó un 20% de la capacidad instalada. Esta cifra tiende a incrementarse a tenor de las limitaciones inherentes en centrales generadoras termoeléctricas y termonucleares.
Sin embargo, actualmente la generación de energía eléctrica mediante turbinas eólicas presenta ciertas dificultades durante su operación, tales como que el sistema de generación consume potencia reactiva (kVAR) de la Red Eléctrica, y que existe un gasto de mantenimiento importante en el mecanismo de velocidad de giro (multiplicadora) de las aspas del aerogenerador.
Por otro lado, cabe mencionar aquí la patente con número de solicitud P201030583, relativa a: “Generador y sistema eléctricos trifásicos para turbina”, correspondiente al mismo solicitante de la presente invención, y en el cual se describe un generador eléctrico trifásico de inducción formado por “tres” circuitos de flujo magnético (CE, CP1, CP2), independientes entre sí, los cuales comprenden un circuito de primera etapa y dos circuitos de potencia de segunda etapa, contando cada uno de ellos con su correspondiente rotor y estator. Aunque esta máquina logra evitar el uso de la multiplicadora, sus costes de fabricación y montaje son elevados debido sobre todo al gran tamaño y peso que exigen dichos tres circuitos de flujo magnético. Por tanto, esta máquina presenta una complejidad estructural considerable, siendo su configuración y modo de funcionamiento claramente optimizables.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención propone un generador eléctrico trifásico de inducción, de corriente alterna para cualquier ingenio motriz, como pueden ser las turbinas eólicas e hidráulicas, que aprovecha la potencia reactiva de la Red Eléctrica y evita el uso de un mecanismo multiplicador de velocidad, eliminando los inconvenientes citados en el apartado anterior.
Es importante hacer notar que como todo sistema de generación eléctrica a una velocidad variable por encima de la velocidad síncrona, la tensión y la frecuencia son fijadas por el sistema, que aporta la potencia reactiva (kVAR), y la cantidad de energía eléctrica convertida de mecánica a eléctrica, la fija la diferencia entre la velocidad aparente de giro del campo magnético producido por las corrientes eléctricas que circulan por el rotor (la suma de la velocidad de giro física del eje común de la máquina mas la velocidad de giro del campo magnético de las corrientes eléctricas trifásicas "inyectadas" en el propio rotor) y la velocidad del giro del campo magnético giratorio, producido por el aporte de la potencia reactiva (kVAR).
El generador eléctrico trifásico objeto de invención comprende básicamente un único circuito de flujo magnético denominado generador de inducción con doble circuito estatórico, en adelante generador GIDE, cuyo eje se acopla a un motor primario, como por ejemplo, las aspas de un aerogenerador de una estación eólica o de una turbina hidráulica. Además, el generador aquí descrito comprende unos medios para transmitir la potencia generada a la Red Eléctrica. A continuación se describen con mayor detalle estos elementos:
a) Generador de inducción con doble circuito estatórico GIDE que comprende:
-
un estator dotado de un primer devanado y un segundo devanado trifásicos independientes, conectados ambos en estrella y desfasados eléctricamente 180º entre sí, y
-
un rotor acoplado directamente al eje de la turbina y dotado de un tercer devanado trifásico conectado en estrella, estando alimentado dicho tercer devanado a través de un juego de escobillas y anillos deslizantes por medio de un convertidor de frecuencia conectado a la Red Eléctrica y adaptado para regular la frecuencia de alimentación del devanado del rotor en función de la velocidad de giro del eje.
b) Medios de transmisión de potencia eléctrica:
-
conectados a los devanados del estator para transmitir a la Red Eléctrica la potencia eléctrica producida por el generador GIDE.
Tal y como se ha citado anteriormente el devanado del rotor está alimentado a través de un juego de escobillas y anillos deslizantes, con un sistema trifásico de tensiones equilibrado de un cierto valor a una frecuencia determinada, la cual se denomina “frecuencia de inyección”. El convertidor de frecuencia, alimentado desde la Red Eléctrica, suministra a través de las escobillas y los anillos deslizantes la tensión y frecuencia de inyección a este devanado del rotor.
En el estator están situados el primero y el segundo devanados (desfasados uno del otro 180º eléctricos) a través de los cuales circulan las corrientes eléctricas entregadas a la Red Eléctrica. Estas corrientes eléctricas son el producto de la conversión de la energía mecánica del eje común en energía eléctrica a través del campo magnético de acoplamiento existente en el entrehierro del generador GIDE. Como las tensiones y corrientes eléctricas de los dos devanados del estator están desfasados 180º eléctricos uno del otro, se requiere que los medios de transmisión de potencia eléctrica a la Red Eléctrica estén preparados para restablecer “en fase” las tensiones de ambos devanados al transmitirlas a la Red Eléctrica. Para ello, los medios de transmisión de potencia se pueden diseñar de diferentes modos, algunos de los cuales se describen a continuación.
1) Una primera posibilidad es emplear un solo transformador trifásico de al menos tres devanados, respectivamente conectados a cada uno de los devanados del estator del generador GIDE y a la Red Eléctrica.
En una realización preferente puede tratarse de un transformador con tres devanados, y grupo de conexión Dyn11yn5 o Dyn1yn7, donde un devanado en estrella del transformador está conectado al primer devanado del estator del generador GIDE, el otro devanado en estrella del transformador está conectado al segundo devanado del estator del generador GIDE; y el devanado en triángulo del transformador está conectado a la Red Eléctrica. Así, el devanado conectado en triángulo (Δ) recibe de la Red Eléctrica la potencia reactiva (kVAR) y a través del mismo entrega a la Red Eléctrica la potencia activa generada. En este caso, es condición imprescindible que las inductancias mutuas entre los devanados del transformador conectados en estrella (Y) (a su vez conectados a los devanados del estator del generador GIDE), y el devanado del transformador conectado en triángulo (Δ) sean idénticas.
2) Una segunda posibilidad es emplear dos transformadores trifásicos de dos devanados cada uno, y grupos de conexión Yyn0d y Yyn6d, ambos de idénticas características electromagnéticas (iguales tensiones nominales, resistencias, reactancias e inductancias mutuas), conectados respectivamente a los devanados del estator del generador GIDE y a la Red Eléctrica. Por supuesto, ambos transformadores deben estar provistos de un tercer devanado conectado en triángulo, por el cual circulará la componente de tercera armónica de la intensidad de corriente eléctrica magnetizante de cada transformador.
De acuerdo con otra realización preferida, el generador de la invención comprende adicionalmente un generador de impulsos adaptado para captar la velocidad de giro del eje y convertirla en una señal eléctrica proporcional-integral que controla la frecuencia de salida del convertidor de frecuencia aplicado al rotor del generador GIDE, de forma tal que si el eje varía su velocidad de giro, la frecuencia de salida del convertidor de frecuencia varía proporcionalmente su valor para que el deslizamiento S en los devanados del estator del generador GIDE se mantenga dentro de una zona estable de la curva característica “Par mecánico desarrollado vs velocidad de giro”.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
Figura 1.- Muestra un diagrama del sistema y del generador con un único transformador trifásico de tres
devanados.
Figura 2.- Muestra un diagrama del sistema y del generador con dos transformadores trifásicos de dos devanados cada uno.
Figuras 3a y 3b.- Muestran los diagramas fasoriales de los dos devanados del estator del generador GIDE.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
Se describe a continuación un modo de realización preferente del generador y el sistema que hace uso de dicho generador, haciendo mención a las figuras arriba citadas, sin que ello limite el ámbito de protección de la presente invención.
Como puede observarse en la figura 1, la presente invención consiste en un generador eléctrico trifásico de inducción de corriente alterna GIDE (200) que comprende un sólo circuito magnético. Dicho generador GIDE consta de un rotor (20) donde se encuentra un devanado (21) trifásico conectado en estrella y alimentado a través de un juego de escobillas y anillos deslizantes desde un convertidor estático de frecuencia (27), el cual se alimenta desde la Red Eléctrica (50), y a su vez, entrega al devanado (21) trifásico del rotor (20) una frecuencia variable controlada automáticamente. Este rotor (20) está montado en el eje (15) de la máquina, el cual está directamente acoplado a un motor primario (10), como por ejemplo, las aspas de un aerogenerador de una estación eólica o de una turbina hidráulica.
Por su parte, el estator (30) de generador GIDE (200) presenta dos devanados (32, 34) trifásicos conectados en estrella y desfasados uno del otro 180º eléctricos; de esta forma, la reacción de inducido del primer devanado (32) se anula con la reacción de inducido del segundo devanado (34) y por tanto, el campo magnético neto producido en el entrehierro del generador GIDE (200) permanece inalterable para cualquier estado de carga eléctrica que se produzca en el propio generador. Ambos devanados (32, 34) del estator (30) deben ser idénticos en construcción a fin de que su impedancia, inductancia y resistencia óhmica sean las mismas.
Dado que los dos devanados (32, 34) del estator (30) están desfasados 180º eléctricos entre sí, se requiere instalar a la salida de los mismos unos medios de transmisión de potencia eléctrica (45), que en la presente realización comprenden un transformador trifásico (48) de tres devanados con el siguiente grupo de conexión Dyn11yn5 o Dyn1yn7, tal y como representa la figura 1. Las tensiones nominales de los dos principales devanados del transformador trifásico (48), conectados ambos en estrella (Y), son las mismas. El tercer devanado de este transformador trifásico (48), conectado en triángulo ( ), se conecta a la Red Eléctrica (50), la cual suministra la potencia reactiva (kVAR) y recibe la potencia activa producida por el generador GIDE (200). Por dicho tercer devanado del transformador trifásico (48) circula la intensidad de corriente eléctrica magnetizante de tercera armónica necesaria para que el flujo magnético en el transformador sea sinusoidal.
El devanado (21) trifásico del rotor (20) del generador GIDE (200), está alimentado por el convertidor de frecuencia (27), cuya frecuencia debe ser regulada automáticamente en el propio convertidor de frecuencia (27) a un valor tal, que el campo magnético giratorio producido por las corrientes trifásicas que circulan por el propio devanado (21) del rotor (20) sumado a la velocidad física de giro del eje común (15) haga que la velocidad de giro total del campo magnético de las corrientes eléctricas del devanado (21) del rotor (20) sea algo superior a la velocidad de giro del campo magnético producido por las corrientes eléctricas que circulan en los dos devanados (32, 34) del estator (30). Es decir:
fexc = fi +. P . rpseje ≥ fsist [I]
donde:
f = frecuencia (Hz) de las corrientes eléctricas inducidas en el devanado (21) instalado en el rotor (20) del
exc
generador GIDE (200) vista desde los devanados (32, 34) del estator (30).
fi = frecuencia (Hz) de las corrientes eléctricas aplicadas en el devanado (21) del rotor (20).
P = número de pares de polos en el generador GIDE (200).
rpseje = velocidad física de giro en (rps) del eje (15) común.
fsist = frecuencia de la Red Eléctrica (50).
Para que la energía mecánica del eje (15) se convierta en energía eléctrica en los devanados (32, 34) del estator
(30)
del generador GIDE (200), debe cumplirse la ecuación [I]. En este caso, el deslizamiento S en velocidad de giro deber ser negativo, aún cuando es importante indicar que al ocurrir la acción generadora, en el generador GIDE (200), las corrientes eléctricas que circulan por los dos devanados (32, 34) del estator (30) invierten el sentido de su parte activa (en fase con la tensión inducida en el estator (30)), pero la componente en cuadrativa permanece prácticamente inalterable. Así, la velocidad (r.p.m.) del campo magnético establecido en el estator (30) y la velocidad resultante del campo magnético producido por las corrientes eléctricas que circulan en el devanado (21) del rotor (20), son iguales y por tanto, ambos campos magnéticos están estacionarios el uno respecto al otro.
Las figuras 3a y 3b representan los diagramas fasoriales de cada uno de los dos devanados (32, 34) del estator
(30)
del generador GIDE (200). Si estos dos devanados (32, 34) del estator (30) son idénticos en construcción y están desfasados 180º, la reacción de inducido de uno se compensa con la del otro y por ende, en el devanado (21) del rotor
(20)
del generador GIDE (200) no hay variación del valor de tensión o corriente eléctrica para cualquier estado de carga eléctrica del generador GIDE (200).
Tal y como se puede apreciar en las figuras 1 y 2, en el extremo posterior del eje (15) común se instala un generador de impulsos (58) adaptado para captar la velocidad de giro del eje (15) y convertirla en una señal eléctrica proporcional-integral que controla la frecuencia de salida del convertidor de frecuencia (27) aplicada al devanado (21) trifásico del rotor (20), de forma tal que si el eje (15) varía su velocidad de giro, la frecuencia de salida del convertidor de frecuencia (27) varía proporcionalmente su valor para que el deslizamiento S se mantenga dentro de una zona estable de la curva característica “Par mecánico desarrollado vs velocidad de giro”.
Ello constituye un circuito de control automático en “lazo cerrado”, de forma tal que la velocidad de giro del campo magnético producido por las corrientes eléctricas que circulan en el devanado (21) del rotor (20) sumada a la velocidad de giro del eje (15), produce un deslizamiento negativo respecto a la velocidad de giro del campo magnético producido por las corrientes eléctricas que circulan por los devanados (32, 34) del estator (30), las cuales tienen la frecuencia de la Red Eléctrica (50).
Por tanto, mediante el generador GIDE (200) de la presente invención es posible convertir la energía mecánica rotativa en una turbina (eólica o hidráulica) en energía eléctrica aportada a la Red Eléctrica (50) sin necesidad de instalación de mecanismo multiplicador de esta velocidad de giro. Además, la conversión de energía mecánica a energía eléctrica se produce a velocidades de giro subsíncronas.
Como el generador GIDE (200) puede instalarse en lo alto de una torre de generación eólica, en el interior de una "góndola", la protección ambiental de la carcasa del generador GIDE (200) casi no se necesita y, por tanto, el peso de góndola disminuye apreciablemente y también los esfuerzos estructurales en la torre de la central eólica. Por otro lado, se ha previsto que el transformador trifásico (48) "inversor de fase" pueda instalarse a nivel de suelo, y por tanto, no añade esfuerzo estructural al conjunto.
Asimismo, se ha previsto la utilización del generador GIDE (200) en "isla", es decir, no conectado a la Red Eléctrica (50), para lo cual se requiere instalar en paralelo una fuente de potencia reactiva (kVAR), la cual puede ser, por ejemplo, una máquina síncrona (generador o motor eléctrico sobreexcitado), o también un condensador estático previamente cargado.
De acuerdo con una segunda realización preferente, mostrada en la figura 2, los medios de transmisión de potencia eléctrica (45) comprenden dos transformadores trifásicos (48’) de dos devanados cada uno, y grupos de conexión Yyn0d y Yyn6d, ambos de idénticas características electromagnéticas, conectados respectivamente al primer devanado
(32) y segundo devanado (34) del estator (30) del generador GIDE (200), y a la Red Eléctrica (50).

Claims (6)

  1. REIVINDICACIONES
    1.-Generador eléctrico trifásico de inducción para turbina eólica o hidráulica caracterizado porque comprende:
    a) un único generador de inducción con doble circuito estatórico GIDE (200) que comprende:
    -
    un estator (30) dotado de un primer devanado (32) y un segundo devanado (34) trifásicos independientes, conectados ambos en estrella y eléctricamente desfasados 180º entre sí, y
    -
    un rotor (20) directamente acoplado al eje (15) de la turbina y dotado de un tercer devanado (21) trifásico conectado en estrella, estando alimentado dicho tercer devanado (21) a través de un juego de escobillas y anillos deslizantes por medio de un convertidor de frecuencia (27) conectado a la Red Eléctrica (50) y adaptado para regular la frecuencia de alimentación del primer devanado (21) del rotor (20) en función de la velocidad de giro del eje (15); y
    b) unos medios de transmisión de potencia eléctrica (45) conectados a los devanados (32, 34) del estator (30) para transmitir a la Red Eléctrica (50) la potencia eléctrica producida por el generador GIDE (200).
  2. 2.-Generador eléctrico trifásico de inducción de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de transmisión de potencia eléctrica (45) comprenden un transformador trifásico (48) de tres devanados, conectados respectivamente al primer devanado (32) del estator (30), al segundo devanado (34) del estator (30) y a la Red Eléctrica (50).
  3. 3.-Generador eléctrico trifásico de inducción de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque el transformador trifásico (48) tiene tres devanados con un grupo de conexión Dyn11yn5 o Dyn1yn7, siendo iguales las inductancias mutuas entre el devanado conectado en triángulo y ambos devanados conectados en estrella, y donde un devanado en estrella del transformador (48) está conectado al primer devanado (32) del estator (30) del generador GIDE (200), otro devanado en estrella del transformador (48) está conectado al segundo devanado (34) del estator (30) del generador GIDE (200), y el devanado en triángulo del transformador (48) está conectado a la Red Eléctrica (50).
  4. 4.-Generador eléctrico trifásico de inducción de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de transmisión de potencia eléctrica (45) comprenden dos transformadores trifásicos (48’) de dos devanados cada uno y grupos de conexión Yyn0d y Yyn6d, ambos de idénticas características electromagnéticas, conectados respectivamente al primer devanado (32) y segundo devanado (34) del estator (30) del generador GIDE (200), y a la Red Eléctrica (50).
  5. 5.-Generador eléctrico trifásico de inducción de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende adicionalmente un generador de impulsos (58) adaptado para captar la velocidad de giro del eje (15) y convertirla en una señal eléctrica proporcional-integral que controla la frecuencia de salida del convertidor de frecuencia (27) aplicada al tercer devanado (21) trifásico del rotor (20), de forma tal que si el eje (15) varía su velocidad de giro la frecuencia de salida del convertidor de frecuencia (27) varía proporcionalmente su valor para que el deslizamiento S se mantenga dentro de una zona estable de la curva característica “Par mecánico desarrollado vs velocidad de giro”.
    OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS
    N.º solicitud: 201130319
    ESPAÑA
    Fecha de presentación de la solicitud: 09.03.2011
    Fecha de prioridad:
    INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA
    51 Int. Cl. : H02P9/00 (2006.01)
    DOCUMENTOS RELEVANTES
    Categoría
    Documentos citados Reivindicaciones afectadas
    X
    ES 2347126 A1 (AGUIRRE JIMENEZ OSCAR ENRIQUE et al.) 25.10.2010, figura 1; todo el documento. 1-5
    A
    ROBERTO GALINDO, “Desarrollo de un sistema de generación eléctrica basado en una estructura reversible back-to-back y un generador doble-alimentado” Dpto. Ingeniería Electrónica, CENIDET, 2004. Pág. 18-19. [online, recuperado el 30.06.2011]. Recuperado de internet: <URLhttp://es.scribd.com/doc/57812571/TR-01-CNDT-RGV> 1
    A
    SMITH,B.H.,”Theory and Performance of a Twin Stator Induction Machine” Power Apparatus and Systems, IEEE Transactions on, vol. PAS-85, no. 2, Feb. 1966, URL:http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=4072997 1
    Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud
    El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:
    Fecha de realización del informe 05.07.2011
    Examinador R. Molinera de Diego Página 1/5
    INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA
    Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) H02P Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de
    búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC
    OPINIÓN ESCRITA
    Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 05.07.2011
    Declaración
    Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-5 SI NO
    Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-5 SI NO
    Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).
    Base de la Opinión.-
    La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.
    OPINIÓN ESCRITA
    1. Documentos considerados.-
    A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.
    Documento
    Número Publicación o Identificación Fecha Publicación
    D01
    ES 2347126 A1 (AGUIRRE JIMENEZ OSCAR ENRIQUE et al.) 25.10.2010
    D02
    ROBERTO GALINDO, “Desarrollo de un sistema de generación eléctrica basado en una estructura reversible back-to-back y un generador doble-alimentado” Dpto. Ingeniería Electrónica, CENIDET, 2004. Pág. 18-19.[online, recuperado el 30.06.2011]. Recuperado de internet: <URLhttp://es.scribd.com/doc/57812571/TR-01-CNDT-RGV>
    D03
    SMITH,B.H.,”Theory and Performance of a Twin Stator Induction Machine” Power Apparatus and Systems, IEEE Transactions on, vol. PAS-85, no. 2, Feb. 1966, URL:http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=4072997
  6. 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración
    De todos los documentos encontrados, el documento ES2347126 A1se considera el más próximo del estado de la técnica, a partir de ahora se nombrará como D1. A continuación se comparan las reivindicaciones de la solicitud con este documento.
    Primera reivindicación:
    El documento D1 muestra un generador eléctrico trifásico de inducción para turbina eólica o hidráulica que comprende: a) un generador de inducción con doble circuito estatórico que comprende: -un estator dotado de un primer devanado -un rotor directamente acoplado al eje de la turbina y dotado de un devanado trifásico conectado en estrella, b) unos medios de transmisión de potencia eléctrica conectados a los devanados del estator para transmitir a la Red Eléctrica la potencia eléctrica producida por el generador. Las características que se describen a continuación ya se han descrito en el documento D1 aplicadas a los devanados del rotor en vez de a los del estator, realizando las mismas funciones: -El documento D1 divulga que los dos devanados del rotor están desfasados entre sí 180º y están conectados en estrella ( pág. 3, líneas 56-63). -El convertidor de frecuencia en el documento D1 está conectado al estator en vez de al rotor, no obstante la función es la misma, es decir, regular la frecuencia de alimentación del devanado al que está conectado en función de la velocidad de giro del eje (pág.3, líneas 21-24) Por otro lado, aunque no se describen unas escobillas en el documento D1, esta característica es obvia e imprescindible para un experto en la materia que quisiera alimentar a un devanado que está en movimiento giratorio. Por lo tanto la primera reivindicación presenta la siguiente diferencia respecto al documento D1: El documento D1 no dispone de 2 estatores en un único generador. El efecto técnico de esta diferencia es evitar el utilizar dos conjuntos de potencia en cascada como se realiza en el documento D1 para obtener la misma potencia eléctrica generada. Por lo tanto, el problema técnico que tendría que resolver un experto en la materia que partiera de D1 en la fecha de la solicitud sería precisamente cómo reducir el número de máquinas de inducción acopladas por el mismo eje sin reducir la potencia eléctrica entregada a la Red. Se considera que identificar este problema no entrañaría actividad inventiva y tampoco la solución aportada en la reivindicación primera, entrañaría actividad inventiva. A la vista de lo que se conoce de los documentos “Desarrollo de un sistema de generación eléctrica basado en una estructura reversible back-to-back y un generador doble-alimentado” o “theory and performance of a twin stator induction machine” no se considera que requiera ningún esfuerzo inventivo para un experto en la materia, desarrollar un conjunto generador con dos estatores como el descrito en la reivindicación primera. Por lo tanto, el objeto de la reivindicación 1 no implica actividad inventiva, tal y como se define en el Artículo 8 de la Ley Española de Patentes, Ley 11/1986 del 20 de Marzo.
    Segunda reivindicación:
    En el documento D1 se describe que los medios de transmisión de potencia eléctrica (48) comprenden un transformador trifásico (48) de tres devanados, conectados respectivamente al primer devanado (46) del estator (45) y a la Red Eléctrica (50). El que no esté conectado el segundo devanado a otro devanado es una diferencia mínima que no confiere ningún elemento de significación inventiva con respecto al estado de la técnica. Puesto que la opción que desarrolla el documento D1 es conectar en triángulo el tercer devanado del transformador trifásico. Por lo tanto, el objeto de la reivindicación 2 no implica actividad inventiva, tal y como se define en el Artículo 8 de la Ley Española de Patentes, Ley 11/1986 del 20 de Marzo
    OPINIÓN ESCRITA
    Cuarta reivindicación:
    Que el documento D1 cuente con unos medios de transmisión de potencia eléctrica (48) que comprenda un sólo transformador en vez de dos transformadores trifásicos es una mera opción de diseño que no implica actividad inventiva. Además el documento D1 divulga un trasformador de tres devanados cada uno y grupos de conexión Yynod y Yyn6d.
    Tercera reivindicación:
    El objeto de esta reivindicación comprende sólo otro modo de realización y no se puede considerar que implique actividad inventiva.
    Quinta reivindicación:
    Esta reivindicación no posee característica técnica que en combinación con las características técnicas de las reivindicaciones de las que depende haga pensar en la existencia de actividad inventiva. Tal como indica el artículo 5.2.c del Reglamento 2245/1986 de ejecución de la Ley de Patentes, y con objeto de obtener una mejor comprensión de la invención, se sugiere que en fases posteriores del procedimiento se incluya en la descripción una indicación del documento D1, comentando cuál es la aportación más importante que hace al estado de la técnica. Dicha indicación no puede ampliar el objeto de la invención, tal y como fue originalmente presentada.
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