ES2379520B1 - ELECTRICAL ENERGY GENERATION SYSTEM FROM UNDIMOTRIC ENERGY. - Google Patents
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Abstract
Sistema de generación de energía eléctrica a partir de la energía undimotriz.#Sistema de generación de energía eléctrica a partir de la energía undimotriz caracterizado porque comprende, como mínimo, 1 módulo convertidor (1) compuesto al menos por:#1 Boya o recipiente flotante (2) que flota sobre la onda.#1 Barra de generación (3) que sirve de eje y guía para su desplazamiento a la boya anterior y que a la vez contiene en su interior los elementos de generación de la corriente eléctrica.#1 Cámara de flotabilidad y anclaje (4).#Cables de anclaje laterales (5) o al fondo marino.#Tubos de distribución de aire comprimido.#Todo lo anterior está conformado para que el movimiento ascendente y descendente de la boya accione, solidariamente hacia arriba y abajo también, el oscilador de un generador eléctrico de tipo lineal construido en el interior de la barra guía, e induciendo con ese movimiento una corriente eléctrica en el estator de ese generador, eliminándose de esta forma cualquier tipo de transformación mecánica intermedia que penalizaría el rendimiento de la máquina.#En conjunción con este módulo o conjunto de módulos convertidores existe un conjunto de cables, tanto de energía como de control, que conectan cada dispositivo con la sala eléctrica y de control (19) del sistema de generación.#Igualmente existe una red de tubos neumáticos que llevan el aire comprimido desde la sala eléctrica y de control hasta los distintos módulos convertidores.Electricity generation system from wave energy. # Electricity generation system from wave energy characterized in that it comprises at least 1 converter module (1) composed of at least: # 1 Buoy or floating vessel (2) that floats on the wave. # 1 Generation bar (3) that serves as axis and guide for its displacement to the previous buoy and that at the same time contains in its interior the elements of generation of the electric current. # 1 Buoyancy and anchoring chamber (4). # Side anchor cables (5) or the seabed. # Compressed air distribution pipes. # All of the above is shaped so that the upward and downward movement of the buoy drives, in solidarity towards up and down also, the oscillator of a linear type electric generator built inside the guide bar, and inducing with that movement an electric current in the stator of that generator, eliminating from it It forms any type of intermediate mechanical transformation that would penalize the performance of the machine. # In conjunction with this module or set of converter modules there is a set of cables, both energy and control, that connect each device with the electrical and control room (19) of the generation system. # There is also a network of pneumatic tubes that carry compressed air from the electrical and control room to the various converter modules.
Description
Sistema de generación de energía eléctrica a partir de la energía undimotriz. Electric power generation system from wave energy.
Objeto de la invención Object of the invention
La presente invención tiene por objeto la extracción de la energía presente en el movimiento de las olas del mar, es decir el aprovechamiento de la energía undimotriz. The present invention aims at extracting the energy present in the movement of sea waves, that is, the use of wave energy.
Antecedentes de la invención Background of the invention
La actual situación energética que estamos viviendo, con una escasez de recursos de productos fósiles llamados a desaparecer en un plazo de tiempo no demasiado dilatado, así como el alto grado de contaminación de CO2 yNOx y el efecto invernadero que producen, junto con el elevado riesgo que presenta el aprovechamiento de la energía nuclear y el problema que actualmente presenta el deshacerse de sus residuos, hacen que la Humanidad vuelva sus ojos hacia la utilización de las energías renovables, que la naturaleza ofrece de manera gratuita y abundante. The current energy situation that we are experiencing, with a scarcity of resources of fossil products called to disappear in a not too long period of time, as well as the high degree of pollution of CO2 and NOx and the greenhouse effect they produce, together with the high risk that presents the use of nuclear energy and the problem that currently presents the disposal of its waste, make Humanity turn its eyes to the use of renewable energy, which nature offers free and abundant.
El Mar nos ofrece, entre otros, el aprovechamiento de dos tipos de energía, la Mareomotriz, que se basa en la conversión de la energía desarrollada por las mareas y un segundo tipo de energía, la Undimotriz, basada en la transformación de las fuerzas presentes en el movimiento de las olas. The Sea offers us, among others, the use of two types of energy, the Mareomotive, which is based on the conversion of the energy developed by the tides and a second type of energy, the Undimotor, based on the transformation of the forces present in the movement of the waves.
Este último tipo de energía, la Undimotriz, por su constante presencia en su entorno (con mayor o menor potencia pero siempre presente) y bastante previsible (debido al conocimiento que se tiene sobre mareas, efectos del viento, influjo del Sol, etc.) a diferencia de otras energías renovables y limpias, como la Fotovoltaica, presente cuando brilla el Sol o la Eólica, que solo se produce cuando el viento sopla por encima de una determinada velocidad, ha reclamado, desde siempre, el interés de los investigadores a fin de poder satisfacer las demandas energéticas que el desarrollo de la Humanidad está requiriendo, cada vez, en mayor grado. This last type of energy, the Undimotor, for its constant presence in its environment (with greater or lesser power but always present) and quite predictable (due to the knowledge that is had on tides, effects of the wind, in fl ow of the Sun, etc.) unlike other renewable and clean energies, such as photovoltaics, present when the sun shines or wind, which only occurs when the wind blows above a certain speed, has always claimed the interest of researchers at last of being able to meet the energy demands that the development of Humanity is increasingly requiring.
Son diversos los países que, desde hace mas de 30 años, están tratando de obtener un progreso significativo en la tecnología para la conversión en electricidad de este tipo de energía. There are several countries that, for more than 30 years, are trying to obtain significant progress in technology for converting this type of energy into electricity.
La altura media de ola en España es de 1 a 2,5 metros, en función de la costa elegida, y su período, es decir, el tiempo que transcurre entre el paso de 2 crestas consecutivas por el mismo punto, también es variable (entre 3 y 12 segundos para las olas pequeñas y entre6y15segundos para las más altas. The average wave height in Spain is 1 to 2.5 meters, depending on the coast chosen, and its period, that is, the time between the passage of 2 consecutive ridges by the same point, is also variable ( between 3 and 12 seconds for small waves and between 6 and 15 seconds for higher waves.
Modelos de convertidores de olas ya existentes son: Models of existing wave converters are:
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- Sistema WAVEDRAGON, en Dinamarca. WAVEDRAGON system, in Denmark.
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- Sistema TAPCHAN, en Noruega. TAPCHAN system, in Norway.
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- Portugal tiene en proyecto la construcción de 2 parques de olas, uno utilizando la tecnología PELAMIS y el otro, usando un convertidor OWC. Portugal plans to build 2 wave parks, one using PELAMIS technology and the other, using an OWC converter.
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- Reino Unido comenzó, en 1.974, su interés por esta energía, investigando sobre el dispositivo conocido como PATO SELTER. The United Kingdom began, in 1974, its interest in this energy, investigating the device known as PATO SELTER.
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- Suecia tiene el primer absorbedor puntual conocido como IPS y otro en proyecto, conocido como HOUSE PUMP. Sweden has the first point absorber known as IPS and another project, known as HOUSE PUMP.
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- Francia tiene una planta piloto en la isla de Pico, basado en la tecnología OWC. France has a pilot plant on the island of Pico, based on OWC technology.
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- Italia ha desarrollado un nuevo dispositivo utilizando un convertidor giroscópico flotante. Italy has developed a new device using a floating gyro converter.
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- Australia, India, Japón, Estados Unidos, etc, se unieron hace mucho tiempo al grupo de países interesados en el aprovechamiento de este tipo de energía. Australia, India, Japan, the United States, etc., have long joined the group of countries interested in harnessing this type of energy.
En España, el primer convertidor de olas instalado fue en la localidad de Sabon y era del tipo de columna de agua oscilante. In Spain, the first wave converter installed was in the town of Sabon and was of the oscillating water column type.
En la actualidad se están desarrollando dos importantes proyectos, uno en Santoña y el segundo, en Motrico. El primero utiliza la tecnología de boyas (OPT) y el segundo, el de columna de agua oscilante. Currently, two important projects are being developed, one in Santoña and the second in Motrico. The first uses buoy technology (OPT) and the second, the oscillating water column.
Todos los sistemas anteriores, excepto el OPT que utiliza un generador lineal, poseen una característica común y ésta es que la energía undimotriz se transforma primero en energía mecánica que, posteriormente, hace girar el rotor de un generador rotativo tradicional obteniéndose finalmente la energía eléctrica. All the previous systems, except the OPT that uses a linear generator, have a common characteristic and this is that wave energy is first transformed into mechanical energy, which subsequently spins the rotor of a traditional rotary generator, finally obtaining electrical energy.
Los dispositivos utilizados para aprovechamiento de este tipo de energía marítima deberán estar diseñados de acuerdo con las características medioambientales de la zona y contingencias de la misma y no solo la agresividad química del medio, sino que debe contemplar otros valores como las condiciones de máxima amplitud de la ola, y también las mareas vivas que se produzcan en la zona y que, en caso de superarse esas condiciones, y puedan significar una situación peligrosa, el dispositivo se sitúe en una posición segura, en la que pueda verse libre de daños. The devices used to take advantage of this type of maritime energy must be designed according to the environmental characteristics of the area and its contingencies and not only the chemical aggressiveness of the environment, but must also consider other values such as the conditions of maximum amplitude of the wave, and also the live tides that occur in the area and that, if these conditions are exceeded, and can mean a dangerous situation, the device is placed in a safe position, where it can be free of damage.
Descripción de la invención Description of the invention
El sistema descrito a continuación tiene como finalidad el aprovechamiento de la energía presente en las olas (Energía undimotriz) transformándola en Energía eléctrica, utilizando para ello un Módulo convertidor de energía undimotriz (1). The system described below has the purpose of harnessing the energy present in the waves (wave energy) transforming it into electric energy, using a wave energy converter module (1).
Esencialmente este Módulo se compone, al menos, de: Essentially this Module is composed, at least, of:
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- Boya (2). Buoy (2).
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- Barra de generación (3). Generation bar (3).
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- Cámara de flotabilidad (4) anclada al fondo marino. Floating chamber (4) anchored to the seabed.
Y todos estos elementos configurados de manera que la Boya, que forma parte del Conjunto motriz (18) del Módulo y que se mueve en sentido vertical, teniendo como eje la Barra de Generación, crea un flujo de energía mecánica que arrastra, con movimiento lineal un elemento magnetizado, el Oscilador (20) cuyo campo magnético cortará un conjunto de Bobinas (16) de material conductor sobre las que inducirá una corriente eléctrica, convirtiéndose, de esta forma la energía undimotriz, primero en energía mecánica y, ésta, posteriormente en energía eléctrica. And all these elements configured so that the Buoy, which is part of the Drive Assembly (18) of the Module and that moves vertically, with the Generation Bar as its axis, creates a flow of mechanical energy that drags, with linear movement a magnetized element, the Oscillator (20) whose magnetic field will cut a set of Coils (16) of conductive material on which it will induce an electric current, thus converting wave energy, first into mechanical energy and, this, subsequently into electric power.
Tanto el Oscilador (20) como las Bobinas (16) y el Núcleo estatórico (15) que forman parte del Generador eléctrico (19), se encuentran localizados en el interior de la Barra de Generación, mantenida en posición vertical, dentro de la columna de agua, soportada por la Cámara de Flotabilidad. Both the Oscillator (20) and the Coils (16) and the Static Core (15) that are part of the Electric Generator (19), are located inside the Generation Bar, held in a vertical position, inside the column of water, supported by the Buoyancy Chamber.
Las características físicas de estos componentes del Módulo son las siguientes: The physical characteristics of these components of the Module are the following:
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- La Boya (2) es una cámara estanca, una estructura autoportante, que se desliza, arriba y abajo, con movimiento lineal y alternativo, teniendo como eje la Barra de Generación (3), que la atraviesa longitudinalmente. The Buoy (2) is a sealed chamber, a self-supporting structure, which slides, up and down, with linear and alternative movement, with the Generation Bar (3) as its axis, which crosses it longitudinally.
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- La Barra de Generación (3) es una estructura estanca y autoportante, que se mantiene, en posición vertical, simplemente apoyada en la parte superior de la Cámara de Flotabilidad mediante una Corona de acero (12), fijada a la estructura de la Barra. The Generation Bar (3) is a watertight and self-supporting structure, which is maintained, in an upright position, simply supported on the top of the Buoyancy Chamber by a steel Crown (12), fixed to the structure of the Bar.
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- La Cámara de Flotabilidad (4) es una cámara estanca, autosoportante, atravesada, como la Boya, de arriba abajo por la Barra de Generación, flotando en medio de la columna de agua, anclada mediante Cable de acero (6) al fondo marino y con Cable (5) también de Acero a otras Cámaras de flotabilidad próximas. The Buoyancy Chamber (4) is a sealed, self-supporting, pierced chamber, like the Buoy, from top to bottom by the Generation Bar, floating in the middle of the water column, anchored by means of Steel Cable (6) to the seabed and with Cable (5) also from Steel to other nearby fl oability Chambers.
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- Las tres partes anteriores (Boya, Barra de Generación y Cámara de Flotabilidad) además de por su ya indicada estanqueidad, se caracterizan porque son independientes entre sí, es decir no hay invasión de ninguna de ellas en el interior de las otras. The three previous parts (Buoy, Generation Bar and Buoyancy Chamber), in addition to their already indicated watertightness, are characterized in that they are independent of each other, that is, there is no invasion of any of them inside the others.
Las características funcionales de estos componentes son las siguientes: The functional characteristics of these components are as follows:
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- La Boya es la parte del Conjunto motriz (18) del Módulo Convertidor, que capta la energía de la Ola y que se desliza, flotando sobre ella teniendo como eje la Barra de Generación. La función de la Boya es aportar al sistema motriz del Módulo Convertidor un conjunto de Elementos férricos (7) que forman parte del sistema de transmisión del movimiento de la Boya a los sistemas dispuestos en el interior de la Barra de Generación. The Buoy is the part of the Drive Assembly (18) of the Converter Module, which captures the energy of the Wave and slides, floating on it, with the Generation Bar as its axis. The function of the Buoy is to provide the drive system of the Converter Module with a set of iron elements (7) that are part of the system for transmitting the movement of the Buoy to the systems arranged inside the Generation Bar.
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- La función principal de la Barra de Generación es, además de servir de eje a la Boya, el contener en su interior el Generador Eléctrico de tipo lineal cuyo Conjunto Motriz (18) lo constituye la Boya indicada en el párrafo anterior y el Carretón de arrastre (9) con sus Electroimanes de tracción (8). The main function of the Generation Bar is, in addition to serving as an axis to the Buoy, to contain inside it the Linear-type Electric Generator whose Drive Assembly (18) is constituted by the Buoy indicated in the previous paragraph and the Carretón de Dragón (9) with its traction electromagnets (8).
Dentro de la Barra de Generación se encuentran situados los siguientes sistemas: The following systems are located within the Generation Bar:
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- Sistema de transmisión del movimiento de la boya al interior de la barra de generación. System for transmitting the movement of the buoy inside the generation bar.
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- Sistema de generación eléctrica. Electricity generation system
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- Sistema de transmisión entre el carretón de arrastre y el generador eléctrico. Transmission system between the drag cart and the electric generator.
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- Sistema de conversión de la corriente eléctrica generada a las necesidades de la red. Conversion system of the generated electric current to the needs of the network.
La Cámara de Flotabilidad (4) tiene como función el proporcionar un punto de apoyo fijo, pero elástico, a la Barra de Generación del Módulo Convertidor a una altura tal de la superficie marina que permita que la Boya efectúe la totalidad de su recorrido ante olas de la amplitud máxima de diseño y tanto en situación de Pleamar o Bajamar. The Buoyancy Chamber (4) has the function of providing a fixed, but elastic, support point to the Generator Bar of the Converter Module at a height such that the sea surface allows the Buoy to make its entire wave travel of the maximum amplitude of design and both in situation of Pleamar or Bajamar.
La Barra de Generación se introduce por el centro de la Cámara de Flotabilidad hasta que la Corona (12) se apoya sobre la tapa superior de dicha Cámara, La holgura entre la superficie exterior de la Barra de Generación y la generatriz del hueco interior de la Cámara de Flotabilidad será tal que permitirá la extracción de la Barra de Generación para su reparación en tierra firme en caso de necesidad. The Generation Bar is introduced through the center of the Buoyancy Chamber until the Crown (12) rests on the upper cover of said Chamber, the clearance between the outer surface of the Generation Bar and the generatrix of the inner hollow of the Buoyancy Chamber will be such that it will allow the extraction of the Generation Bar for repair on firm ground if necessary.
Las características de los sistemas presentes en el Módulo Convertidor se describen a continuación: The characteristics of the systems present in the Converter Module are described below:
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- Sistema de transmisión del movimiento de la boya al interior de la barra de generación. System for transmitting the movement of the buoy inside the generation bar.
Este sistema es una de las características que definen esta invención y es la forma de transmisión del movimiento de la Boya (externa a la Barra de Generación) con los elementos situados en el interior de la ya referida Barra, transmisión que se realiza sin que exista contacto físico entre Boya y Barra de Generación (excepto los espaciadores que mantengan la interdistancia entre ambas). This system is one of the characteristics that define this invention and is the form of transmission of the movement of the Buoy (external to the Generation Bar) with the elements located inside the aforementioned Bar, transmission that is carried out without existing physical contact between Buoy and Generation Bar (except the spacers that maintain the interdistance between them).
Consiste este sistema en un conjunto de Electroimanes (8) denominados Electroimanes de tracción, montados sobre un Carretón de arrastre (9) situado dentro de la Barra de Generación que, cuando son energizados, crean sendos magnéticos que atraen a los Elementos férricos (7) fijados a la estructura de la Boya. De esta forma, cuando los Elementos Férricos (7) de la Boya suban o bajen, siguiendo la tendencia de la ola, y pasen frente a los Electroimanes de Tracción, sufrirán el esfuerzo de atracción ejercido por los Electroimanes del Carretón de Arrastre en el mismo sentido de subida o bajada que lo haga la Boya, estableciéndose un nexo de unión, invisible pero efectivo, que obligará al Carretón de Arrastre a seguir la trayectoria de la Boya. This system consists of a set of Electromagnets (8) called Traction Electromagnets, mounted on a Drag Cart (9) located inside the Generation Bar that, when energized, create magnetic magnets that attract the Iron Elements (7) fixed to the structure of the Buoy. In this way, when the Ferric Elements (7) of the Buoy rise or fall, following the trend of the wave, and pass in front of the Traction Electromagnets, they will suffer the attraction effort exerted by the Trailer Cart Electromagnets in it sense of ascent or descent that the Buoy does, establishing a link of union, invisible but effective, that will force the Carretón of Drag to follow the trajectory of the Buoy.
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- Sistema de generación eléctrica. Electricity generation system
El Sistema de generación lo constituye un Generador eléctrico (19) de tipo lineal, situado en posición vertical dentro de la Barra de Generación, formado por 2 (dos) partes principales: el Oscilador (20), que se mueve de forma lineal y el Estator. The Generation System is constituted by an electric Generator (19) of linear type, located vertically inside the Generation Bar, formed by 2 (two) main parts: the Oscillator (20), which moves in a linear fashion and the Stator
El Oscilador está compuesto por un conjunto de electroimanes (o imanes permanentes) denominados Electroimanes (o imanes permanentes) de inducción (13) montados sobre el Carretón de inducción (14). The Oscillator is composed of a set of electromagnets (or permanent magnets) called Electromagnets (or permanent magnets) of induction (13) mounted on the Induction Cart (14).
El Estator de este Generador está constituido por un Núcleo estatórico (15) de chapas de acero laminado que dispone de unas ranuras dentro de las cuales se insertan las Bobinas (16) del inducido. The Stator of this Generator is constituted by a static Core (15) of rolled steel sheets that has slots inside which the coils (16) of the armature are inserted.
Cuando el Conjunto Motriz (18) se mueve, siguiendo la curva de la ola, el Oscilador (20) se mueve por el eje del Estator y los Electroimanes (o imanes permanentes) de Inducción (13) crean unos circuitos magnéticos que al cerrarse a través de las Bobinas (16) originan en ellas una corriente eléctrica cuyo sentido se mantiene hasta que el Oscilador finaliza su recorrido en ese sentido, momento que coincide con el instante en que la Boya finaliza el suyo. Cuando la Boya inicia el cambio, lo hace también el Oscilador y la corriente eléctrica cambia de sentido. When the Drive Assembly (18) moves, following the curve of the wave, the Oscillator (20) moves along the Stator axis and the Electromagnets (or permanent magnets) of Induction (13) create magnetic circuits that when closed to through the Coils (16) they originate in them an electric current whose sense is maintained until the Oscillator ends its path in that direction, a moment that coincides with the moment in which the Buoy ends its own. When the Buoy starts the change, so does the Oscillator and the electric current changes direction.
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- Sistema de transmisión entre el carretón de arrastre y el generador eléctrico. Transmission system between the drag cart and the electric generator.
La transmisión de energía entre el Carretón de Arrastre y el Generador Eléctrico puede ser, al menos, de tres tipos, aunque siempre de modo lineal: The energy transmission between the Drag Cart and the Electric Generator can be, at least, of three types, although always in a linear way:
Sistema de transmisión tipo “A”. Transmission system type "A".
La unión entre el Carretón de Arrastre (9) y el Carretón de Inducción (14) se realiza mediante un Eje rígido (23) que los une y los hace solidarios el uno al otro. The union between the Drag Cart (9) and the Induction Cart (14) is carried out by means of a rigid Axis (23) that joins them and makes them integral to each other.
De esta forma cuando la Boya suba el Oscilador también lo hará y a la inversa, cuando la Boya inicie su movimiento de descenso, el Oscilador descenderá. In this way when the Buoy goes up the Oscillator will also do it and vice versa, when the Buoy begins its downward movement, the Oscillator will descend.
Sistema de transmisión tipo “B”. Transmission system type "B".
La unión entre el Carretón de Arrastre (9) y el Carretón de Inducción (14) se realiza mediante Cable de acero The union between the Drag Cart (9) and the Induction Cart (14) is done by means of Steel Cable
(10) y Polea de suspensión (11) localizada en la parte superior de la Barra de Generación. El peso del Carretón de Arrastre y sus Electroimanes de Tracción se equilibra con el del Carretón de Inducción y sus electroimanes (o imanes permanentes), anulándose de esta forma los efectos gravitatorios que pudieran penalizar el rendimiento de la máquina. (10) and Suspension pulley (11) located at the top of the Generation Bar. The weight of the Drag Cart and its Traction Electromagnets is balanced with that of the Induction Cart and its electromagnets (or permanent magnets), thus canceling the gravitational effects that could penalize the machine's performance.
Los movimientos del Carretón de Arrastre y del Carretón de Inducción son antagónicos, es decir que cuando la Boya sube (y el Carretón de Arrastre con ella), el Oscilador baja,yalainversa. The movements of the Drag Cart and the Induction Cart are antagonistic, that is, when the Buoy rises (and the Drag Cart with it), the Oscillator goes down, and vice versa.
Sistema de transmisión tipo “C”. Transmission system type "C".
La unión entre el Carretón de Arrastre (9) y el Carretón de Inducción (14) se realiza mediante Cable de acero (10), Polea de suspensión (11) localizada en la parte superior de la Barra de Generación, Polea de reenvío (11a) y Muelle tensor (22). El peso del Carretón de Arrastre y sus Electroimanes de Tracción se equilibra con el del Carretón de Inducción y sus electroimanes (o imanes permanentes), anulándose de esta forma los efectos gravitatorios que pudieran penalizar el rendimiento de la máquina. The connection between the Drag Cart (9) and the Induction Cart (14) is done by means of Steel Cable (10), Suspension Pulley (11) located at the top of the Generation Bar, Forwarding Pulley (11a ) and Tension spring (22). The weight of the Drag Cart and its Traction Electromagnets is balanced with that of the Induction Cart and its electromagnets (or permanent magnets), thus canceling the gravitational effects that could penalize the machine's performance.
Con este sistema la Boya obligará al Oscilador a seguir sus movimientos tanto en el sentido de subida como de bajada, aunque como en el tipo “B” anterior, los movimientos del Carretón de Arrastre y del Carretón de Inducción son antagónicos. With this system, the Buoy will force the Oscillator to follow its movements both in the direction of ascent and descent, although as in the type "B" above, the movements of the Carretón de Dragón and del Carretón de Inducción are antagonistic.
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- Sistema de conversión de la corriente eléctrica generada a las necesidades de la red. Conversion system of the generated electric current to the needs of the network.
La corriente producida en el Generador Eléctrico será tratada en cada Módulo Convertidor, en el que en la Cámara de rectificación y ondulación (17) se dispondrá un Conjunto rectificador-ondulador (21) formado por diodos, puentes rectificadores, onduladores y transformadores, que adaptarán la corriente eléctrica creada en las bobinas del Estator a las condiciones de tensión y frecuencia deseadas. The current produced in the Electric Generator will be treated in each Converter Module, in which in the Rectification and corrugation chamber (17) a rectifier-corrugator assembly (21) will be made up of diodes, rectifier bridges, inverters and transformers, which will adapt the electric current created in the stator coils at the desired voltage and frequency conditions.
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- Sistema de protección activa del módulo convertidor. Active protection system of the converter module.
El Módulo Convertidor de energía undimotriz descrito estará dotado de un Sistema de protección activa contra las condiciones extraordinarias de un mar embravecido. El procedimiento consiste, dadas las características de estanqueidad de la Boya y de la Cámara de Flotabilidad, en inundarlas de agua de mar (previo corte de la corriente de alimentación a los Electroimanes) mediante la apertura de la Válvula de inundación (25) y de la Válvula de salida de aire (24) de la que van provistas, hundiéndose entonces hasta llevar el conjunto a una profundidad en la que las olas dejen de constituir un peligro para la integridad del Módulo Convertidor. Cuando las condiciones peligrosas desaparezcan, una red de Aire comprimido inyectará aire en ambas cámaras mediante la apertura de la Válvula de llenado de aire (26), desplazando, a través de la Válvula de inundación (25), el agua que las inundaba y las mantenía sumergidas para que alcancen de nuevo su disposición de trabajo. The Waveform Converter Module described will be equipped with an active protection system against the extraordinary conditions of a raging sea. The procedure consists, given the sealing characteristics of the Buoy and the Buoyancy Chamber, in flooding them with seawater (after cutting the supply current to the Electromagnets) by opening the Flood Valve (25) and the Air outlet valve (24) from which they are provided, then sinking until the assembly is brought to a depth where the waves cease to constitute a danger to the integrity of the Converter Module. When dangerous conditions disappear, a compressed air network will inject air into both chambers by opening the Air Fill Valve (26), displacing, through the Flood Valve (25), the water that flooded them and kept submerged so that they reach their working disposition again.
Un Presostato (28) controla el llenado de la Cámara, que está protegida de cualquier sobrepresión por una Válvula de seguridad (27). A pressure switch (28) controls the filling of the chamber, which is protected from any overpressure by a safety valve (27).
Breve descripción de los dibujos Brief description of the drawings
Figura 1.-Muestra una vista esquemática del Módulo convertidor (1) más elemental. Figure 1.- Shows a schematic view of the most elementary converter module (1).
Figura 2.-Se representa un Módulo Convertidor, con su Boya (2), Barra de Generación (3), Cámara de Flotabilidad (4), los Cables de Amarre (5) de ésta a las Cámaras de Flotabilidad de otros Módulos próximos y los Cables de Amarre Figure 2.- A Converter Module is represented, with its Buoy (2), Generation Bar (3), Buoyancy Chamber (4), the Mooring Cables (5) of this one to the Buoyancy Chambers of other nearby Modules and the Mooring Cables
(6) del Módulo al fondo marino. (6) from the Module to the seabed.
Figura 3.-Muestra una sección del Módulo Convertidor, en la que se aprecian las secciones de las envolventes de las 3 Cámaras que forman parte del Módulo: Boya (2). Barra de Generación (3) y Cámara de Flotabilidad (4). Figure 3.- It shows a section of the Converter Module, in which the sections of the envelopes of the 3 Chambers that are part of the Module are appreciated: Buoy (2). Generation Bar (3) and Buoyancy Chamber (4).
Figura 4.-Representa una sección de la Boya (2) y de la Barra de Generación (3). Figure 4.- Represents a section of the Buoy (2) and the Generation Bar (3).
Figura 5.-Muestra un esquema de la situación de la Barra de Generación (3) con su Corona (12) apoyada en la parte superior de la Cámara de Flotabilidad (4). Figure 5.- Shows a diagram of the situation of the Generation Bar (3) with its Crown (12) resting on the top of the Buoyancy Chamber (4).
Figuras 6.-Se representa una sección de la Barra de Generación (3) y la Cámara de rectificación y ondulación (17) de la corriente eléctrica generada. Figures 6.-A section of the Generation Bar (3) and the Rectification and Ripple Chamber (17) of the generated electric current is represented.
Figura 7.-En esta figura se muestra el Conjunto Motriz (18) del Sistema de generación, el Generador Eléctrico Lineal (19) y el Conjunto Rectificador-Ondulador (21). Figure 7.-This Figure shows the Drive Assembly (18) of the Generation System, the Linear Electric Generator (19) and the Rectifier-Ripple Assembly (21).
Figura 8.-Muestra una sección de la Barra de Generación (3) con, entre otros, su Corona de Apoyo (12), el Oscilador (20), el Carretón de Arrastre (9) y el Carretón de Inducción (14). Figure 8. - It shows a section of the Generation Bar (3) with, among others, its Support Crown (12), the Oscillator (20), the Drag Cart (9) and the Induction Cart (14).
Figura 9.-Muestra el sistema tipo “A” de transmisión de movimiento entre el Carretón de Arrastre (9) y el Carretón de Inducción (14), compuesto por un eje (23) rígido que los une y los solidariza. Figure 9.- It shows the type “A” system for the transmission of movement between the Drag Carriage (9) and the Induction Cart (14), composed of a rigid shaft (23) that joins them and supports them.
Figura 10.-Muestra el sistema tipo “B” de transmisión de movimiento entre el Carretón de Arrastre (9) y el Carretón de Inducción (14), compuesto por la Polea de Suspensión (11) y un Cable de Acero (10) que los une. Figure 10.- It shows the type “B” system for the transmission of movement between the Drag Carriage (9) and the Induction Cart (14), consisting of the Suspension Pulley (11) and a Steel Cable (10) that unites.
Figura 11.-Muestra el sistema tipo “C” de transmisión de movimiento entre el Carretón de Arrastre (9) y el Carretón de Inducción (14), compuesto por la Polea de suspensión (11), la Polea de reenvío (11a), el Muelle Tensor Figure 11.- It shows the type "C" system for the transmission of movement between the Drag Carriage (9) and the Induction Cart (14), consisting of the Suspension Pulley (11), the Forward Pulley (11a), the Tension Spring
(22) y el Cable de Acero (10) que une a ambos carretones. (22) and the Steel Cable (10) that joins both carts.
Figura 12.-Se representa una sección del Conjunto Motriz (18), con la Boya (2), el Carretón de Arrastre (9), los Elementos Férricos (7) y los Electroimanes de Tracción (8). Figure 12.- A section of the Drive Assembly (18) is represented, with the Buoy (2), the Drag Cart (9), the Ferric Elements (7) and the Traction Electromagnets (8).
Figura 13.-Muestra un esquema del Generador, donde se aprecia la disposición del Estator y el Oscilador. Figure 13.-Shows a scheme of the Generator, where the arrangement of the Stator and the Oscillator is appreciated
Figura 14.-Muestra un esquema del Oscilador del Generador, donde se aprecia el Carretón de Inducción (14) y los Electroimanes (o imanes permanentes) de Inducción (13). Figure 14.- It shows a diagram of the Generator Oscillator, where the Induction Cart (14) and the Electromagnets (or permanent magnets) of Induction (13) can be seen.
Figuras 15. -Muestra un esquema de una sección del Estator del Generador, donde se aprecia la disposición de las Bobinas (16) y el conjunto de chapas de acero laminado (15) que constituyen su núcleo estatórico. Figures 15. - It shows a diagram of a section of the Generator Stator, where the arrangement of the Coils (16) and the set of rolled steel sheets (15) that constitute its statistic core are appreciated.
Figura 16.-Muestra un esquema de principio del Sistema de protección activa del módulo convertidor de la Boya y de la Cámara de Flotabilidad en el que, de forma esquemática, se aprecian las Válvulas de Inundación (25), Válvulas de Llenado de Aire (26) y sus Presostatos (28), Válvulas de Salida de Aire (24) y las Válvulas de Seguridad (27) para proteger de sobrepresiones a las Cámaras. Figure 16.- It shows a diagram of the principle of the active protection system of the Buoy converter module and the Buoyancy Chamber in which, in a schematic way, the Flood Valves (25), Air Filling Valves ( 26) and its Pressure Switches (28), Air Outlet Valves (24) and Safety Valves (27) to protect the chambers from overpressure.
Figuras 17 y 18.-La primera presenta una fila de Módulos Convertidores (1) con sus Cámaras de Flotación (4), unidas entre sí con cable de acero (5) y el conjunto, anclado al fondo marino, también con cable (6), juntamente con una Plataforma elevada (30) y una Sala eléctrica (31) donde se instalarían los transformadores, disyuntores, autómatas y elementos de protección y control de la Central. Figures 17 and 18.-The first presents a line of Converter Modules (1) with its Flotation Chambers (4), joined together with steel cable (5) and the assembly, anchored to the seabed, also with cable (6 ), together with an elevated Platform (30) and an Electrical Room (31) where the transformers, circuit breakers, automatons and protection and control elements of the Central would be installed.
La segunda de las figuras muestra una disposición en planta que, naturalmente, será función de las condiciones geomarítimas de la zona donde se instala la Central. The second of the fi gures shows an arrangement in plan that, of course, will be a function of the geomaritime conditions of the area where the Plant is installed.
Figura 19.-Muestra una recreación virtual de una Central Undimotriz basada en la utilización del Módulo Convertidor objeto de la invención. Figure 19.- Shows a virtual recreation of a Undimotor Central based on the use of the Converter Module object of the invention.
Descripción de la forma de realización preferida Description of the preferred embodiment
El Módulo Convertidor de Energía Undimotriz descrito podemos utilizarlo, como una de las aplicaciones favoritas de esta invención, en un Parque de boyas de Generación de Electricidad, una Central eléctrica de tipo undimotriz formada por un conjunto de Módulos Convertidores regularmente distribuidos de forma que la Boya de uno no interfiera ni sirva de barrera a la ola y que estarán conectados a un Centro de Transformación situado en las proximidades de los Módulos. The Undimotor Energy Converter Module described can be used, as one of the favorite applications of this invention, in a Power Generation Buoy Park, a wave-type power plant formed by a set of regularly distributed Converter Modules so that the Buoy of one does not interfere with or serve as a barrier to the wave and they will be connected to a Transformation Center located in the vicinity of the Modules.
Dado que estos Módulos, por su tamaño pueden estar relativamente próximos unos a otros, se puede lograr una elevada potencia en un espacio muy inferior a los que ocupan los sistemas actuales. Given that these Modules, due to their size, can be relatively close to each other, high power can be achieved in a space much lower than the current systems occupy.
Adicionalmente, puesto que su longitud es relativamente corta, ofrecen la posibilidad de situarlos, prácticamente, en la línea costera y la Sala eléctrica de Control puede incluso ubicarse en tierra firme. Additionally, since their length is relatively short, they offer the possibility of placing them, practically, on the coast line and the Control Room can even be located on firm land.
El Módulo Convertidor (1), tal y como se representa en las Figuras 1,2y3, está formado por 3 partes estancas e independientes entre sí, siendo estas: The Converter Module (1), as shown in Figures 1,2 and 3, is formed by 3 watertight and independent parts, being these:
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- Boya (2) que flota sobre la superficie del mar, siguiendo la ola. Buoy (2) floating on the surface of the sea, following the wave.
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- Barra de Generación (3), que atraviesa la Boya (y la sirve de guía). Generation Bar (3), which crosses the Buoy (and serves as a guide).
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- Cámara de Flotabilidad (4), atravesada también por la Barra de Generación, y que está anclada al fondo marino mediante cable de acero (6). Buoyancy Chamber (4), also crossed by the Generation Bar, and which is anchored to the seabed by means of steel cable (6).
La altura de anclaje de la Cámara de Flotabilidad al fondo marino será tal que permita que la Boya efectúe la totalidad de su recorrido ante olas de la amplitud máxima de diseño y tanto en situación de Pleamar o Bajamar. Además del anclaje de las Cámaras de Flotabilidad al fondo marino estarán ancladas entre sí mediante cadenas o cables de acero (5). The anchoring height of the Buoyancy Chamber at the sea floor will be such that it allows the Buoy to make its entire journey before waves of the maximum design amplitude and in both Pleamar or Bajamar situations. In addition to the anchoring of the Buoyancy Chambers to the seabed, they will be anchored to each other by means of steel chains or cables (5).
La Boya, elemento motriz del Módulo, traslada su movimiento al interior de la Barra de Generación, sin que se produzca conexión física y tangible entre ambas (excepto los espaciadores que mantengan la interdistancia entre ambas), gracias a los esfuerzos electromagnéticos que unos Electroimanes de Tracción (8) situados en el interior de la Barra de Generación, ejercen sobre la Boya. The Buoy, the driving element of the Module, moves its movement inside the Generation Bar, without producing a physical and tangible connection between the two (except the spacers that maintain the interdistance between the two), thanks to the electromagnetic efforts of Electromagnets of Traction (8) located inside the Generation Bar, exert on the Buoy.
Este Sistema de transmisión del movimiento de la boya al interior de la barra de generación es una de las características que definen esta invención. This system for transmitting the movement of the buoy inside the generation bar is one of the characteristics that define this invention.
Consiste este sistema en un conjunto de Electroimanes (8) denominados Electroimanes de tracción, montados sobre un Carretón de arrastre (9) situado dentro de la Barra de Generación que, cuando son energizados, crean sendos campos magnéticos que atraen a los Elementos férricos (7) fijados a la estructura de la Boya estableciéndose el nexo de unión que obligará al Carretón de Arrastre a seguir la trayectoria de la Boya. De esta forma, cuando los Elementos Férricos (7) de la Boya suban o bajen, siguiendo la tendencia de la ola, sufrirán el esfuerzo de atracción ejercido por los Electroimanes del Carretón de Arrastre en el mismo sentido de subida o bajada que lo haga la Boya. This system consists of a set of Electromagnets (8) called Traction Electromagnets, mounted on a Drag Cart (9) located inside the Generation Bar which, when energized, create two magnetic fields that attract the Iron Elements (7 ) fixed to the structure of the Buoy establishing the link that will force the Trailer to follow the path of the Buoy. In this way, when the Ferric Elements (7) of the Buoy go up or down, following the trend of the wave, they will suffer the attraction effort exerted by the Electromagnets of the Drag Carret in the same sense of ascent or descent that the Buoy.
La Barra de Generación (3) es una estructura estanca y autoportante, que se mantiene, en posición vertical, simplemente apoyada en la parte superior de la Cámara de Flotabilidad mediante una Corona de acero (12), fijada a la estructura de la Barra. The Generation Bar (3) is a watertight and self-supporting structure, which is maintained, in an upright position, simply supported on the top of the Buoyancy Chamber by a steel Crown (12), fixed to the structure of the Bar.
Su función es, además de servir de eje a la Boya y al resto de los componentes del Conjunto Motriz (18) que forman Sistema de transmisión del movimiento de la boya al interior de la barra de generación, el contener en su interior los sistemas que transforman la energía undimotriz en electricidad. Estos sistemas son los siguientes: Its function is, in addition to serving as an axis to the Buoy and the rest of the components of the Drive Assembly (18) that form a system for transmitting the movement of the buoy to the interior of the generation bar, to contain inside the systems that They transform wave energy into electricity. These systems are as follows:
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- Sistema de generación eléctrica. Electricity generation system
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- Sistema de transmisión entre el carretón de arrastre y el generador eléctrico. Transmission system between the drag cart and the electric generator.
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- Sistema de conversión de la corriente eléctrica generada a las necesidades de la red. Conversion system of the generated electric current to the needs of the network.
El Sistema de generación lo constituye un Generador eléctrico (19) de Tipo lineal, situado en posición vertical dentro de la Barra de Generación, formado por 2 (dos) partes principales: el Oscilador (20), que se mueve de forma lineal y el Estator. The Generation System is an electric Generator (19) of linear Type, located in a vertical position within the Generation Bar, formed by 2 (two) main parts: the Oscillator (20), which moves in a linear fashion and the Stator
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- El Oscilador está compuesto por un conjunto de electroimanes (o imanes permanentes) denominados Electroimanes (o imanes permanentes) de inducción (13) montados sobre el Carretón de inducción (14). The Oscillator is composed of a set of electromagnets (or permanent magnets) called Electromagnets (or permanent magnets) of induction (13) mounted on the Induction Cart (14).
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- El Estator de este Generador está constituido por un Núcleo estatórico (15) de chapas de acero laminado que dispone de unas ranuras dentro de las cuales se insertan las Bobinas (16) del inducido. The Stator of this Generator is constituted by a static Core (15) of rolled steel sheets that has slots inside which the coils (16) of the armature are inserted.
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- Cuando el Conjunto Motriz (18) se mueve, siguiendo la curva de la ola, el Oscilador (20) se mueve por el eje del Estator y los Electroimanes (o imanes permanentes) de Inducción (13) crean unos campos y circuitos magnéticos que al atravesar las Bobinas (16) originan una corriente eléctrica cuyo sentido se mantiene hasta que el Oscilador finaliza su recorrido en ese sentido, momento que coincide con el instante en que la Boya finaliza el suyo. Cuando la Boya inicia el cambio, lo hace también el Oscilador y la corriente eléctrica cambia de sentido. When the Drive Set (18) moves, following the wave curve, the Oscillator (20) moves along the Stator axis and the Induction Electromagnets (or permanent magnets) (13) create magnetic fields and circuits that at the crossing the Coils (16) originates an electric current whose meaning is maintained until the Oscillator ends its path in that direction, a moment that coincides with the moment in which the Buoy ends its own. When the Buoy starts the change, so does the Oscillator and the electric current changes direction.
El Sistema de transmisión entre el carretón de arrastre y el generador eléctrico puede ser, al menos, de tres tipos, aunque siempre de modo lineal: The transmission system between the drag cart and the electric generator can be of at least three types, although always in a linear way:
Sistema de transmisión tipo “A”. Transmission system type "A".
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- La unión entre el Carretón de Arrastre (9) y el Carretón de Inducción (14) se realiza mediante un Eje rígido The union between the Drag Cart (9) and the Induction Cart (14) is carried out by means of a rigid Axis
(23) que los une y los hace solidarios el uno al otro. (23) that unites them and makes them supportive of each other.
De esta forma cuando la Boya suba el Oscilador también lo haráyalainversa, cuando la Boya inicie su movimiento de descenso, el Oscilador iniciará el suyo. In this way when the Buoy goes up the Oscillator will also do it the other way around, when the Buoy starts its downward movement, the Oscillator will start its own.
Sistema de transmisión tipo “B”. Transmission system type "B".
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- La unión entre el Carretón de Arrastre (9) y el Carretón de Inducción (14) se realiza mediante Cable de acero (10) y Polea de suspensión (11) localizada en la parte superior de la Barra de Generación. El peso del Carretón de Arrastre y sus Electroimanes de Tracción se equilibra con el peso del Carretón y sus electroimanes (o imanes permanentes) de Inducción, anulándose de esta forma los efectos gravitatorios que pudieran penalizar el rendimiento de la máquina. Los movimientos del Carretón de Arrastre y del Carretón de Inducción son antagónicos, es decir que cuando la Boya suba (y el Carretón de Arrastre con ella, el Oscilador bajará, y a la inversa. The connection between the Trailer Cart (9) and the Induction Cart (14) is made by means of Steel Cable (10) and Suspension Pulley (11) located at the top of the Generation Bar. The weight of the Drag Cart and its Traction Electromagnets is balanced with the weight of the Cart and its electromagnets (or permanent magnets) of Induction, thus canceling the gravitational effects that could penalize the machine's performance. The movements of the Drag Cart and the Induction Cart are antagonistic, that is, when the Buoy rises (and the Drag Cart with it, the Oscillator will go down, and vice versa).
Sistema de transmisión tipo “C”. Transmission system type "C".
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- La unión entre el Carretón de Arrastre (9) y el Carretón de Inducción (14) se realiza mediante Cable de acero (10), Polea de suspensión (11) localizada en la parte superior de la Barra de Generación, Polea de reenvío (11a) y Muelle tensor (22). El peso del Carretón de Arrastre y sus Electroimanes de Tracción se equilibra con el del Carretón de Inducción y sus electroimanes (o imanes permanentes), anulándose de esta forma los efectos gravitatorios que pudieran penalizar el rendimiento de la máquina. The connection between the Drag Cart (9) and the Induction Cart (14) is done by means of Steel Cable (10), Suspension Pulley (11) located at the top of the Generation Bar, Forwarding Pulley (11a ) and Tension spring (22). The weight of the Drag Cart and its Traction Electromagnets is balanced with that of the Induction Cart and its electromagnets (or permanent magnets), thus canceling the gravitational effects that could penalize the machine's performance.
Con este sistema la Boya obligará al Oscilador a seguir sus movimientos tanto en el sentido de subida como de bajada, aunque como en el tipo “B” anterior, los movimientos del Carretón de Arrastre y del Carretón de Inducción son antagónicos. With this system, the Buoy will force the Oscillator to follow its movements both in the direction of ascent and descent, although as in the type "B" above, the movements of the Carretón de Dragón and del Carretón de Inducción are antagonistic.
Entre estos tres sistemas se adopta, para la forma de realización favorita, el Tipo “C” de transmisión, formado por las 2 (dos) Poleas, la de Suspensión y la de Reenvío, y el Cable de Acero de transmisión, con su Muelle Tensor. Among these three systems, the Type “C” transmission, consisting of the 2 (two) Pulleys, the Suspension and the Forwarding, and the Transmission Steel Cable, with its Spring, is adopted for the favorite embodiment Tensor.
La corriente producida en el Generador Eléctrico será tratada en cada Módulo Convertidor, para adaptarla a sus condiciones de uso, mediante un Sistema de conversión de la corriente eléctrica generada a las necesidades de la red, un conjunto rectificador-ondulador (21) formado por rectificadores, diodos, onduladores y transformadores, que adaptarán la corriente eléctrica creada en las bobinas del Estator a las condiciones de tensión y frecuencia deseadas. The current produced in the Electric Generator will be treated in each Converter Module, to adapt it to its conditions of use, by means of a Conversion System of the electric current generated to the needs of the network, a rectifier-corrugator assembly (21) formed by rectifiers , diodes, inverters and transformers, which will adapt the electric current created in the stator coils to the desired voltage and frequency conditions.
Dadas las características particulares de las Cámaras que componen cada Módulo Convertidor, los que integran esta aplicación favorita estarán dotados de un Sistema de protección activa que los lleven a una posición segura cuando las condiciones del mar puedan suponer peligro para la integridad de los equipos. El procedimiento consiste, dadas las características de estanqueidad de la Boya y de la Cámara de Flotabilidad, en inundarlas de agua de mar (previo corte de la corriente de alimentación a los Electroimanes, tanto de Tracción como de Inducción) mediante la apertura de la Válvula de inundación (25) y de la Válvula de salida de aire (24) de la que van provistas, hundiéndose entonces hasta llevar el conjunto a una profundidad en la que las olas dejen de constituir un peligro para la integridad del Módulo Convertidor. Cuando las condiciones adversas desaparezcan, una red de Aire comprimido inyectará aire en ambas cámaras mediante la apertura de la Válvula de llenado de aire (26), desplazando, a través de la Válvula de inundación (25), el agua que las inundaba y las mantenía sumergidas para que alcancen de nuevo su disposición de trabajo. Given the particular characteristics of the Chambers that make up each Converter Module, those that make up this favorite application will be equipped with an active Protection System that will take them to a safe position when sea conditions may pose a danger to the integrity of the equipment. The procedure consists, given the sealing characteristics of the Buoy and the Buoyancy Chamber, in flooding them with seawater (after cutting off the supply current to the Electromagnets, both Traction and Induction) by opening the Valve of flood (25) and of the Air outlet valve (24) of which they are provided, then sinking until the assembly is brought to a depth where the waves cease to constitute a danger to the integrity of the Converter Module. When adverse conditions disappear, a compressed air network will inject air into both chambers by opening the Air Fill Valve (26), displacing, through the Flood Valve (25), the water that flooded them and the kept submerged so that they reach their working disposition again.
Un Presostato (28) controla el llenado de la Cámara, que está protegida de cualquier sobrepresión por una Válvula de seguridad (27). A pressure switch (28) controls the filling of the chamber, which is protected from any overpressure by a safety valve (27).
Claims (8)
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- Boya (2) que flota sobre la superficie del mar, siguiendo la ola. Buoy (2) floating on the surface of the sea, following the wave.
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- Barra de generación (3), que atraviesa la Boya (y la sirve de guía). Generation bar (3), which crosses the Buoy (and serves as a guide).
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- Cámara de flotabilidad (4), atravesada también por la Barra de Generación, y que está anclada al fondo marino mediante cable de acero (6). Chamber of fl otability (4), also crossed by the Generation Bar, and which is anchored to the seabed by means of steel cable (6).
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- La unión entre el Carretón de Arrastre (9) y el Carretón de Inducción (14) se realiza mediante un Eje rígido The union between the Drag Cart (9) and the Induction Cart (14) is carried out by means of a rigid Axis
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- La unión entre el Carretón de Arrastre (9) y el Carretón de Inducción (14) se realiza mediante Cable de acero (10) y Polea de suspensión (11) localizada en la parte superior de la Barra de Generación. El peso del Carretón de Arrastre y sus Electroimanes de Tracción se equilibra con el del Carretón de Inducción y sus electroimanes, o imanes permanentes, anulándose de esta forma los efectos gravitatorios que pudieran penalizar el rendimiento de la máquina. The connection between the Trailer Cart (9) and the Induction Cart (14) is made by means of Steel Cable (10) and Suspension Pulley (11) located at the top of the Generation Bar. The weight of the Drag Cart and its Traction Electromagnets is balanced with that of the Induction Cart and its electromagnets, or permanent magnets, thus canceling the gravitational effects that could penalize the machine's performance.
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- Los movimientos del Carretón de Arrastre y del Carretón de Inducción son antagónicos, es decir que cuando la Boya suba (y el Carretón de Arrastre con ella), el Oscilador bajará,yalainversa. The movements of the Drag Cart and the Induction Cart are antagonistic, that is, when the Buoy rises (and the Drag Cart with it), the Oscillator will lower, and vice versa.
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- La unión entre el Carretón de Arrastre (9) y el Carretón de Inducción (14) se realiza mediante Cable de acero (10), Polea de suspensión (11) localizada en la parte superior de la Barra de Generación, Polea de reenvío (11a) y Muelle tensor (22). El peso del Carretón de Arrastre y sus Electroimanes de Tracción se equilibra con el del Carretón de Inducción y sus electroimanes, o imanes permanentes, anulándose de esta forma los efectos gravitatorios que pudieran penalizar el rendimiento de la máquina. Con este sistema la Boya obligará al Oscilador a seguir sus movimientos tanto en el sentido de subida como de bajada, aunque como en el tipo “B” anterior, los movimientos del Carretón de Arrastre y del Carretón de Inducción son antagónicos. The connection between the Drag Cart (9) and the Induction Cart (14) is done by means of Steel Cable (10), Suspension Pulley (11) located at the top of the Generation Bar, Forwarding Pulley (11a ) and Tension spring (22). The weight of the Drag Cart and its Traction Electromagnets is balanced with that of the Induction Cart and its electromagnets, or permanent magnets, thus canceling the gravitational effects that could penalize the machine's performance. With this system, the Buoy will force the Oscillator to follow its movements both in the direction of ascent and descent, although as in the type "B" above, the movements of the Carretón de Dragón and del Carretón de Inducción are antagonistic.
- 2. 2.
- Sistema según Reivindicación 1 caracterizado por estar compuesto por una pluralidad de Módulos Convertidores (1) dispuestos en una geometría en planta cuadrada u ortogonal. System according to Claim 1 characterized by being composed of a plurality of Converter Modules (1) arranged in a square or orthogonal plan geometry.
- 3. 3.
- Sistema de generación de energía eléctrica a partir de la energía undimotriz según Reivindicación 1 caracterizado porque la Barra de Generación y la Boya se mantienen en posición vertical soportadas por la Cámara de Flotabilidad. Electric power generation system from wave energy according to Claim 1, characterized in that the Generation Bar and the Buoy are kept in a vertical position supported by the Buoyancy Chamber.
- 4. Four.
- Sistema de generación de energía eléctrica a partir de la energía undimotriz según Reivindicación 1 caracterizado porque el Estator del Generador Eléctrico está compuesto por un Núcleo estatórico (15) de chapas de acero laminado que dispone de unas ranuras dentro de las cuales se insertan las Bobinas (16) del inducido. Electric power generation system from wave energy according to Claim 1, characterized in that the Stator of the Electric Generator is composed of a static core (15) of rolled steel sheets that has grooves into which the Coils ( 16) of the armature.
- 5. 5.
- Sistema de generación de energía eléctrica a partir de la energía undimotriz según Reivindicación 1 caracterizado porque el Oscilador del Generador Eléctrico está compuesto por un conjunto de electroimanes, o imanes permanentes, (13) denominados Electroimanes, o imanes permanentes, de inducción montados sobre el Carretón de inducción (14). Electric power generation system from wave energy according to Claim 1 characterized in that the Electric Generator Oscillator is composed of a set of electromagnets, or permanent magnets, (13) called Electromagnets, or permanent magnets, induction mounted on the Cart induction (14).
- 6. 6.
- Procedimiento de conversión de energía undimotriz según reivindicación 1 caracterizado porque utiliza un sistema descrito en dicha reivindicación que transforma la energía undimotriz de las olas en energía eléctrica debido al movimiento continuo de los elementos que componen el sistema de captación de la energía, la Boya, y el sistema de transmisión “C” según la reivindicación 1, elegido. Esta conversión se realiza según las siguientes etapas: Procedure of conversion of wave energy according to claim 1 characterized in that it uses a system described in said claim that transforms wave wave energy into electrical energy due to the continuous movement of the elements that make up the energy collection system, the Buoy, and the transmission system "C" according to claim 1, chosen. This conversion is performed according to the following stages:
- --
- Elevación de la Boya, teniendo la Barra Generadora como guía hasta la cresta de la ola, lo que conlleva, si los Electroimanes de Tracción (8) están energizados, que el campo electromagnético que estos crean, atraigan a los Elementos Férricos (7) de la referida Boya y de esta forma el vínculo creado entre ésta y el Carretón de Arrastre hace que éste último la siga, en paralelo, hasta que alcanza, simultáneamente, la misma posición. Elevation of the Buoy, having the Generating Bar as a guide to the crest of the wave, which implies, if the Traction Electromagnets (8) are energized, that the electromagnetic field that they create, attract the Ferric Elements (7) of the aforementioned Buoy and in this way the link created between it and the Carretón de Dragón makes the latter follow it, in parallel, until it reaches, simultaneously, the same position.
- --
- Cuando la Boya, inicia su descenso hacia el valle de la ola, lo que conlleva, si los Electroimanes de Tracción When the Buoy begins its descent into the valley of the wave, which entails, if the Traction Electromagnets
- --
- Cuando el Oscilador está subiendo o bajando por el eje del Estator, los polos de sus Electroimanes (o imanes) de Inducción (13) crean unos circuitos magnéticos que, al cerrarse por el entrehierro y el núcleo férrico (15) del Estator, pasan a través de las Bobinas (16) del mismo, originando en ellas la corriente eléctrica lográndose así la conversión deseada del paso de la Energía undimotriz en energía eléctrica. When the Oscillator is going up or down the Stator axis, the poles of its Induction Electromagnets (or magnets) (13) create magnetic circuits that, when closed by the air gap and the ferric core (15) of the Stator, pass to through the coils (16) thereof, originating in them the electric current thus achieving the desired conversion of the wave of wave energy into electrical energy.
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