ES2564956T3 - Técnica para conectar eléctricamente un generador y un inductor - Google Patents
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Abstract
Dispositivo (10) de conexión para conectar eléctricamente un generador (80) y un inductor (90), comprendiendo el dispositivo (10) de conexión: - un cuerpo (20) alargado que comprende un primer extremo (30) y un segundo extremo (40) a lo largo de un eje (26) del cuerpo (20) alargado, - un primer conjunto (31) de conector colocado en el primer extremo (30) del cuerpo (20) alargado, comprendiendo el primer conjunto (31) de conector al menos un primer elemento (32) de tira y un segundo elemento (36) de tira, en el que cada uno de los elementos (32, 36) de tira es eléctricamente conductor y comprende un primer segmento (37) alineado a lo largo del eje (26) y al menos parcialmente incrustado en el cuerpo (20) alargado, y un segundo segmento (38) dispuesto formando un ángulo con respecto al primer segmento (37) y extendiéndose a lo largo de una superficie (22) del cuerpo (20) alargado en el primer extremo (30), en el que el primer segmento (37) y el segundo segmento (38) están conectados eléctricamente, y - un conjunto (41) de conector de tipo punta colocado en el segundo extremo (40) del cuerpo (20) alargado, en el que el conjunto (41) de conector de tipo punta comprende al menos un primer elemento (42) y un segundo elemento (46), en el que cada uno del primer elemento (42) y el segundo elemento (46) es eléctricamente conductor, en el que el primer elemento (32) de tira del primer conjunto (31) de conector está conectado eléctricamente al primer elemento (42) del conjunto (41) de conector de tipo punta y el segundo elemento (36) de tira del primer conjunto (31) de conector está conectado eléctricamente al segundo elemento (46) del conjunto (41) de conector de tipo punta.
Description
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TECNICA PARA CONECTAR ELECTRICAMENTE UN GENERADOR Y UN INDUCTOR
DESCRIPCION
La presente invencion se refiere a una tecnica para conectar electricamente un generador y un inductor, y mas particularmente a una tecnica para conectar electricamente un generador y un inductor a traves de un dispositivo de conexion.
Las centrales de generacion electrica producen electricidad convirtiendo ene^a (por ejemplo combustible fosil, fusion nuclear, calor hidraulico y calor geotermico) en energfa mecanica (por ejemplo rotacion de un arbol de turbina), y convirtiendo posteriormente la ene^a mecanica en energfa electrica (por ejemplo mediante los principios de induccion electromagnetica). Algunas de estas centrales de generacion electricas, tales como un turbogenerador, comprenden una turbina, un generador y un inductor. Normalmente, la turbina, el generador y el inductor estan acoplados entre sf en alineacion axial, estando el generador ubicado entre la turbina y el inductor.
La salida de la turbina es energfa mecanica en forma de rotacion de arbol de turbina que despues se convierte en energfa electrica mediante el generador. El generador incluye un rotor que se extiende axialmente rodeado y revestido por un estator anular del generador. El rotor incluye un arbol en el que se disponen axialmente devanados de bobina conductores y que puede rotar dentro del estator. El arbol de turbina hace rotar el arbol de rotor de generador, y el inductor a traves de un arbol proporciona una corriente electrica a los devanados de bobina conductores del arbol del rotor. El rotor cargado electricamente en rotacion crea un flujo magnetico que induce una corriente electrica en devanados de bobina de estator estacionario presentes en el estator. Esta corriente electrica inducida se extrae entonces del estator y constituye la electricidad que proporciona la central de generacion electrica.
Un requisito previo del esquema de generacion electrica descrito anteriormente es la interconexion electrica del inductor y el generador que permite al inductor proporcionar la corriente electrica a los devanados de bobina conductores en el arbol de rotor. Una corriente electrica se transporta en una configuracion de bucle cerrado desde una superficie de contacto electrica del arbol del inductor a una superficie de contacto electrica del arbol del generador. La corriente electrica posteriormente fluye a los devanados de bobina de rotor de generador, y despues de vuelta al inductor.
Normalmente, las superficies de contacto electricas estan ubicadas en conductores axiales de los arboles del generador y el inductor y son o bien de superficie de contacto electrica de “tipo mariposa” o de “tipo punta”.
En la superficie de contacto electrica de “tipo mariposa” existen al menos dos tiras aplanadas, hechas de material electricamente conductor, colocadas sobre una superficie en el conductor axial del generador o el inductor de manera que pueden establecer una conexion electrica mediante contacto ffsico con dos tiras conductoras contrarias orientadas de manera similar y estructuradas de manera similar, colocadas sobre una superficie en el conductor axial del inductor o el generador, respectivamente.
En el “tipo punta”, hay una parte macho y una parte hembra, cada una hecha de material electricamente conductor. La parte macho incluye al menos dos puntas y la parte hembra incluye al menos dos tomas, siendo cada toma adecuada para alojar una punta de la parte macho a traves de una abertura de la toma. La conexion electrica entre el generador y el inductor se establece insertando las puntas en las tomas, y conectando electrica y ffsicamente de ese modo las puntas y las tomas.
En una variacion del tipo punta, la parte macho esta colocada extendiendose hasta salir de una superficie en el conductor axial del generador y la parte hembra esta ubicada en el inductor estando las aberturas de las tomas colocadas sobre una superficie en el conductor axial del inductor. En una variacion alternativa del tipo punta, la parte macho se coloca extendiendose hasta salir de la superficie en el conductor axial del inductor y la parte hembra esta ubicada en el generador estando las aberturas de las tomas colocadas sobre la superficie en el conductor axial del generador.
En otra variacion mas de la superficie de contacto electrica de tipo punta, el generador y el inductor tienen ambos partes hembra, es decir, las tomas se proporcionan en el arbol de rotor con las aberturas de las tomas en la superficie en el conductor axial del generador. De manera similar, las tomas se proporcionan tambien en el arbol de inductor con aberturas de las tomas en la superficie en el conductor axial del arbol de inductor. Posteriormente, la parte macho que tiene las puntas se introduce como componente adicional entre la parte hembra del generador y la parte hembra del inductor, en el que para cada punta, una parte de la punta se inserta en las aberturas de las tomas del rotor del generador y otra parte de la punta se inserta en las aberturas de las tomas del arbol del inductor.
Ha de destacarse que la conexion de tipo mariposa no se ajusta a la conexion de tipo punta y por tanto solo puede establecerse una conexion electrica entre un generador y un inductor si las superficies de contacto electricas del generador y el inductor son o bien ambas del tipo punta o bien ambas del tipo mariposa. Un generador que tiene la superficie de contacto de tipo punta es incompatible para acoplarse ffsicamente a un inductor que tiene la superficie
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de contacto de tipo mariposa para establecer una conexion electrica. De manera similar, un generador que tiene la superficie de contacto de tipo mariposa es incompatible para acoplarse ffsicamente a un inductor que tiene la superficie de contacto de tipo punta para establecer una conexion electrica. Esta limitacion que requiere solo un emparejamiento espedfico de la superficie de contacto electrica del generador y el inductor es una desventaja.
Por tanto, es un objeto de la presente invencion proporcionar una tecnica para conectar electricamente un generador y un inductor que obvia la limitacion, tal como se menciono anteriormente, que requiere solo un emparejamiento espedfico de la superficie de contacto electrica del generador y el inductor.
El objeto se consigue proporcionando un dispositivo de conexion segun la reivindicacion 1 y un turbogenerador segun la reivindicacion 12.
Segun un aspecto de la presente tecnica, se presenta un dispositivo de conexion para conectar electricamente un generador y un inductor. El dispositivo de conexion incluye un cuerpo alargado, un primer conjunto de conector y un conjunto de conector de tipo punta. El cuerpo alargado incluye un primer extremo y un segundo extremo. El primer extremo y el segundo extremo estan ubicados a lo largo de un eje del cuerpo alargado.
El primer conjunto de conector esta colocado en el primer extremo del cuerpo alargado. El primer conjunto de conector incluye al menos un primer elemento de tira y un segundo elemento de tira. Cada uno de los elementos de tira es electricamente conductor e incluye un primer segmento y un segundo segmento. El primer segmento esta alineado a lo largo del eje y esta al menos parcialmente incrustado en el cuerpo alargado. El segundo segmento esta dispuesto formando un angulo con respecto al primer segmento y se extiende a lo largo de una superficie del cuerpo alargado en el primer extremo. El primer segmento y el segundo segmento estan conectados electricamente. El segundo segmento puede extenderse radialmente a lo largo de la superficie del cuerpo alargado en el primer extremo.
El conjunto de conector de tipo punta esta colocado en el segundo extremo del cuerpo alargado. El conjunto de conector de tipo punta incluye al menos un primer elemento y un segundo elemento. Cada uno del primer elemento y el segundo elemento es electricamente conductor.
El primer elemento de tira del primer conjunto de conector esta conectado electricamente al primer elemento del conjunto de conector de tipo punta. El segundo elemento de tira del primer conjunto de conector esta conectado electricamente al segundo elemento del conjunto de conector de tipo punta. Por tanto, puede establecerse una conexion electrica a traves del dispositivo de conexion entre el generador y el inductor que tiene superficies de contacto electricas diferentes e incompatibles.
En una realizacion del dispositivo de conexion, el primer segmento del primer elemento de tira esta conectado electricamente al primer elemento del conjunto de conector de tipo punta, y el primer segmento del segundo elemento de tira esta conectado electricamente al segundo elemento del conjunto de conector de tipo punta. Esto proporciona un modo sencillo de conectar el primer conjunto de conector al conjunto de conector de tipo punta.
En otra realizacion del dispositivo de conexion, el primer elemento de tira del primer conjunto de conector esta aislado electricamente del segundo elemento de tira del primer conjunto de conector, y el primer elemento del conjunto de conector de tipo punta esta aislado electricamente del segundo elemento del conjunto de conector de tipo punta. Este aislamiento proporciona un aumento de la seguridad electrica para el dispositivo de conexion.
En otra realizacion del dispositivo de conexion, el primer elemento del conjunto de conector de tipo punta es una primera toma, y el segundo elemento del conjunto de conector de tipo punta es una segunda toma. Cada una de las tomas es electricamente conductora y esta al menos parcialmente incrustada en el cuerpo alargado alineado a lo largo del eje. Cada una de las tomas incluye una abertura de toma en una superficie del cuerpo alargado en el segundo extremo. Esto proporciona una variante del dispositivo de conexion adaptada para acoplarse electricamente uniendose ffsicamente con una parte macho de la superficie de contacto de tipo punta del generador o el inductor.
En otra realizacion del dispositivo de conexion, el primer elemento del conjunto de conector de tipo punta es una primera punta, y el segundo elemento del conjunto de conector de tipo punta es una segunda punta. Cada una de las puntas es electricamente conductora y se extiende a lo largo del eje desde el segundo extremo del cuerpo alargado de manera que al menos una parte de cada una de las puntas sobresale de una superficie del cuerpo alargado en el segundo extremo. Esto proporciona otra variante del dispositivo de conexion adaptada para acoplarse electricamente uniendose ffsicamente con una parte hembra de la superficie de contacto de tipo punta del generador o el inductor.
En otra realizacion del dispositivo de conexion, el segundo segmento del primer elemento de tira y el segundo segmento del segundo elemento de tira que se extienden a lo largo de la superficie del cuerpo alargado en el primer extremo estan en sentidos opuestos. El segundo segmento del primer elemento de tira y el segundo segmento del segundo elemento de tira pueden extenderse radialmente a lo largo de la superficie del cuerpo alargado en el primer
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extremo en sentidos opuestos. Esto proporciona una realizacion preferida para la alineacion de los segundos segmentos de los elementos de tira del primer conjunto de conector.
En otra realizacion del dispositivo de conexion, el cuerpo alargado esta formado por un material electricamente no conductor. Esto da como resultado un aumento de la seguridad electrica para el dispositivo de conexion.
En otra realizacion del dispositivo de conexion, el primer conjunto de conector y el conjunto de conector de tipo punta estan aislados electricamente del cuerpo alargado. Esto da como resultado un aumento adicional de la seguridad electrica para el dispositivo de conexion.
En otra realizacion del dispositivo de conexion, cada uno del primer extremo y el segundo extremo del cuerpo alargado tiene una seccion transversal circular. Esto proporciona una union facil, sencilla y estable del dispositivo de conexion con el generador y el inductor, dado que los arboles del rotor del generador y el inductor son cuerpos cilmdricos, que tienen cada uno normalmente secciones transversales circulares.
En otra realizacion, el dispositivo de conexion incluye ademas medios de sujecion adaptados para unirse ffsicamente a un arbol del generador y a un arbol del inductor. Por tanto, el dispositivo de conexion puede fijarse con el generador y el inductor. Esto proporciona estabilidad al dispositivo de conexion cuando esta fijado con el generador y el inductor y cuando se hacen rotar el inductor y/o el arbol de generador.
Segun otro aspecto de la presente tecnica, se presenta un turbogenerador. El turbogenerador incluye un generador, un inductor y un dispositivo de conexion. El generador tiene un arbol con un conductor axial de generador. El conductor axial de generador incluye una superficie de contacto electrica. De manera similar, el inductor tiene un arbol con un conductor axial de inductor. El conductor axial de inductor incluye una superficie de contacto electrica. La superficie de contacto electrica del inductor es incompatible para unirse ffsicamente a la superficie de contacto electrica del generador para establecer una conexion electrica entre la superficie de contacto electrica de inductor y la superficie de contacto electrica del generador. El dispositivo de conexion es segun cualquiera de las realizaciones mencionadas anteriormente. El dispositivo de conexion conecta electricamente la superficie de contacto electrica del generador con la superficie de contacto electrica del inductor y esta colocado en serie entre la superficie de contacto electrica del generador y la superficie de contacto electrica del inductor.
En una realizacion del turbogenerador, la superficie de contacto electrica del generador esta acoplada electricamente con el primer conjunto de conector del dispositivo de conexion uniendo ffsicamente la superficie de contacto electrica del generador con el primer conjunto de conector del dispositivo de conexion. Ademas, la superficie de contacto electrica del inductor esta acoplada electricamente con el conjunto de conector de tipo punta del dispositivo de conexion uniendo ffsicamente la superficie de contacto electrica del inductor con el conjunto de conector de tipo punta del dispositivo de conexion. Esto proporciona una variante del turbogenerador que tiene el dispositivo de conexion en una orientacion espedfica.
En otra realizacion del turbogenerador, la superficie de contacto electrica del generador esta acoplada electricamente con el conjunto de conector de tipo punta del dispositivo de conexion uniendo ffsicamente la superficie de contacto electrica del generador con el conjunto de conector de tipo punta del dispositivo de conexion. Ademas, la superficie de contacto electrica del inductor esta acoplada electricamente con el primer conjunto de conector del dispositivo de conexion uniendo ffsicamente la superficie de contacto electrica del inductor con el primer conjunto de conector del dispositivo de conexion. Esto proporciona otra variante del turbogenerador que tiene el dispositivo de conexion en una orientacion alternativa.
La presente tecnica se describe adicionalmente a continuacion en el presente documento con referencia a realizaciones ilustradas mostradas en los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 es una representacion esquematica de un dispositivo de conexion para conectar electricamente un generador y un inductor, segun aspectos de la presente tecnica;
la figura 2 es una representacion esquematica de una realizacion a modo de ejemplo del dispositivo de conexion;
la figura 3 es una representacion esquematica de otra realizacion a modo de ejemplo del dispositivo de conexion con tomas;
la figura 4 es una representacion esquematica de otra realizacion a modo de ejemplo del dispositivo de conexion con puntas;
la figura 5 es una representacion esquematica de otra realizacion a modo de ejemplo del dispositivo de conexion con medios de sujecion;
la figura 6 es una vista en perspectiva de una representacion esquematica de una realizacion a modo de ejemplo del dispositivo de conexion;
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la figura 7 es otra vista en perspectiva de una representacion esquematica de la realizacion a modo de ejemplo del dispositivo de conexion de la figura 6;
la figura 8 es una vista en perspectiva de una representacion esquematica de una alternativa de la realizacion a modo de ejemplo del dispositivo de conexion de la figura 7;
la figura 9 es una representacion esquematica de una orientacion de una realizacion a modo de ejemplo de un turbogenerador, y
la figura 10 es una representacion esquematica de otra orientacion de una realizacion a modo de ejemplo del turbogenerador, segun aspectos de la presente tecnica.
A continuacion en el presente documento, se describen en detalle caractensticas mencionadas anteriormente y otras de la presente tecnica. Se describen diversas realizaciones con referencia a los dibujos, en los que se usan numeros de referencia similares para hacer referencia a elementos similares en su totalidad. En la siguiente descripcion, con motivos de explicacion, se exponen numerosos detalles espedficos con el fin de proporcionar una comprension exhaustiva de una o mas realizaciones. Ha de destacarse que las realizaciones ilustradas pretenden explicar, y no limitar la invencion. Puede resultar evidente que tales realizaciones pueden llevarse a la practica sin estos detalles espedficos.
La figura 1 es una representacion esquematica de un dispositivo 10 de conexion para conectar electricamente un generador 80 y un inductor 90, segun aspectos de la presente tecnica. Para conectar electricamente el generador 80 al inductor 90, el dispositivo 10 de conexion se coloca en serie entre un arbol 82 del generador 80 y un arbol 92 del inductor 90. El arbol 92 del inductor 90 proporciona una corriente electrica, normalmente una corriente continua, al arbol 82 del generador 80 a traves del dispositivo 10 de conexion.
La corriente se desplaza desde el inductor 90 en una configuracion de bucle cerrado a lo largo de una trayectoria conductora (no mostrada) desde el arbol 92 del inductor 90 al dispositivo 10 de conexion y ademas a las bobinas de rotor (no mostradas) del arbol 82 del generador 80, y despues de vuelta a traves de otra trayectoria conductora (no mostrada) desde las bobinas de rotor del arbol 82 del generador 80 al dispositivo 10 de conexion y al arbol 92 del inductor 90.
La figura 2 es una representacion esquematica de una realizacion a modo de ejemplo del dispositivo 10 de conexion, segun aspectos de la presente tecnica. El dispositivo 10 de conexion incluye un cuerpo 20 alargado, un primer conjunto 31 de conector y un conjunto 41 de conector de tipo punta. El cuerpo 20 alargado incluye un primer extremo 30 y un segundo extremo 40. El primer extremo 30 y el segundo extremo 40 estan ubicados a lo largo de un eje 26 del cuerpo 20 alargado.
En una realizacion del dispositivo 10 de conexion, cada uno del primer extremo 30 y el segundo extremo 40 del cuerpo 20 alargado tiene una seccion transversal circular. El cuerpo 20 alargado puede tener, pero no se limita a, una forma cilmdrica, mas particularmente un cilindro circular recto, el eje 26 puede ser un eje del cilindro circular recto, y el primer extremo 30 y el segundo extremo 40 pueden ser dos planos del cilindro circular recto perpendiculares al eje del cilindro circular recto. El cuerpo 20 alargado puede tener otras formas geometricas adecuadas tales como forma de mancuerna, forma de reloj de arena, etc., que tienen un eje longitudinal y dos planos que son sustancialmente perpendiculares al eje longitudinal.
El cuerpo 20 alargado puede estar formado por un material electricamente no conductor. De manera adicional o alternativa, el primer conjunto 31 de conector y el conjunto 41 de conector de tipo punta estan aislados electricamente del cuerpo 20 alargado. Para conseguir un aislamiento electrico puede usarse cualquier tecnica adecuada conocida, y dado que tales tecnicas se conocen bien en la tecnica de ciencias electricas, las mismas no se han descrito en el presente documento por motivos de brevedad.
El primer conjunto 31 de conector esta colocado en el primer extremo 30 del cuerpo 20 alargado. El primer conjunto 31 de conector incluye al menos un primer elemento 32 de tira y un segundo elemento 36 de tira. Cada uno de los elementos 32, 36 de tira es electricamente conductor. El termino “electricamente conductor” o “conductor” tal como se usa en el presente documento en la presente divulgacion significa que puede portar corriente electrica es decir que permite el flujo de cargas electricas en uno o mas sentidos. Para ser electricamente conductor, los elementos 32, 36 de tira pueden estar formados por un material conductor tal como, pero sin limitarse a cobre, aluminio o cualquier otro metal o aleacion conductor.
Cada uno de los elementos 32, 36 de tira incluye un primer segmento 37 y un segundo segmento 38. El primer segmento 37 esta alineado a lo largo del eje 26 y esta al menos parcialmente incrustado en el cuerpo 20 alargado. El primer segmento 37 puede tener forma de barra, banda aplanada o varilla.
El segundo segmento 38 esta dispuesto formando un angulo con respecto al primer segmento 37 y se extiende
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radialmente a lo largo de una superficie 22 del cuerpo 20 alargado en el primer extremo 30. Opcionalmente, el segundo segmento 38 del primer elemento 32 de tira y el segundo segmento 38 del segundo elemento 36 de tira pueden extenderse desde los correspondientes primeros segmentos 37 en sentidos opuestos. El segundo segmento 38 puede tener una estructura a modo de banda aplanada que esta alineada en paralelo a o a lo largo de la superficie 22 del cuerpo 20 alargado en el primer extremo 30. En una realizacion a modo de ejemplo, el eje 26 puede ser perpendicular a un eje 27 a lo largo del cual se extiende el segundo segmento 38. Por ejemplo, cuando el cuerpo 20 alargado es cilmdrico, el segundo segmento 38 esta dispuesto en uno de los dos planos circulares del cilindro que son perpendiculares al eje 26 del cilindro, y se extiende a lo largo de un radio del plano circular.
El primer segmento 37 y el segundo segmento 38 estan conectados electricamente. Ha de destacarse que para la finalidad de la presente divulgacion, el termino “conectado electricamente” usado en referencia a dos o mas entidades significa que una corriente electrica o una carga electrica puede fluir hacia ambos lados entre las entidades. Por tanto, una corriente electrica puede fluir hacia ambos lados entre el primer segmento 37 y el segundo segmento 38.
El angulo entre el primer segmento 37 y el segundo segmento 38 puede estar entre 45 grados y 120 grados. En una realizacion preferida, y tal como se representa en la figura 2, el primer segmento 37 es perpendicular al segundo segmento 38. Ademas, se prefiere que los elementos 32, 36 de tira se encuentren situados a ambos lados del eje 26.
El conjunto 41 de conector de tipo punta esta colocado en el segundo extremo 40 del cuerpo 20 alargado. El conjunto 41 de conector de tipo punta incluye al menos un primer elemento 42 y un segundo elemento 46. Cada uno del primer elemento 42 y el segundo elemento 46 es electricamente conductor. Ademas, se prefiere que los elementos 42, 46 esten orientados en paralelo entre sf, y se encuentren situados a ambos lados del eje 26.
El primer elemento 32 de tira del primer conjunto 31 de conector esta conectado electricamente al primer elemento 42 del conjunto 41 de conector de tipo punta. De manera similar, el segundo elemento 36 de tira del primer conjunto
31 de conector esta conectado electricamente al segundo elemento 46 del conjunto 41 de conector de tipo punta. Mas particularmente, en una realizacion del dispositivo 10 de conexion, el primer segmento 37 del primer elemento
32 de tira esta conectado electricamente al primer elemento 42 del conjunto 41 de conector de tipo punta. De manera similar, el primer segmento 37 del segundo elemento 36 de tira esta conectado electricamente al segundo elemento 46 del conjunto 41 de conector de tipo punta. Esto puede conseguirse disponiendo una conexion 52 electrica, tal como un hilo conductor, que conecta ffsica y electricamente el primer elemento 32 de tira al primer elemento 42, y conectando ffsica y electricamente de manera independiente el segundo elemento 36 de tira al segundo elemento 46 disponiendo una conexion 56 electrica.
Ha de destacarse que, cuando el dispositivo 10 de conexion esta conectado al generador 80 y el inductor 90, y fluye corriente electrica desde el inductor 90 al generador 80 y de vuelta al inductor 90 por medio del dispositivo 10 de conexion, entonces uno de los elementos 32, 36 de tira adopta una polaridad positiva y el otro adopta una polaridad negativa. De manera similar, uno de los elementos 42, 46 adopta una polaridad positiva y el otro adopta una polaridad negativa. Sin embargo, debido a las conexiones electricas entre los conjuntos 31, 41 de conector tal como se describieron anteriormente, la polaridad del primer elemento 32 de tira es la misma que la polaridad del primer elemento 42, y de manera similar, la polaridad del segundo elemento 36 de tira es la misma que la polaridad del segundo elemento 46.
Ademas, en el dispositivo 10 de conexion, el primer elemento 32 de tira esta aislado electricamente del segundo elemento 36 de tira. De manera similar, el primer elemento 42 del conjunto 41 de conector de tipo punta esta aislado electricamente del segundo elemento 46 del conjunto 41 de conector de tipo punta.
Haciendo referencia ahora a la figura 2 en combinacion con la figura 1, el primer conjunto 31 de conector del dispositivo 10 de conexion puede estar unido a una superficie de contacto electrica (no mostrada) del arbol 82 del generador 80, y el conjunto 41 de conector de tipo punta puede estar unido a una superficie de contacto electrica (no mostrada) del arbol 92 del inductor 90. Alternativamente, el primer conjunto 31 de conector del dispositivo 10 de conexion puede estar unido a la superficie de contacto electrica (no mostrada) del arbol 92 del inductor 90, y el conjunto 41 de conector de tipo punta puede estar unido a la superficie de contacto electrica (no mostrada) del arbol 82 del generador 80. Por tanto, usando el dispositivo 10 de conexion, el generador 80 puede conectarse electricamente al inductor 90, aunque el generador 80 y el inductor 90 tienen superficies de contacto electricas diferentes e incompatibles.
La figura 3 es una representacion esquematica de otra realizacion a modo de ejemplo del dispositivo 10 de conexion. En esta realizacion, el primer elemento 42 del conjunto 41 de conector de tipo punta es una primera toma 43, y el segundo elemento 46 del conjunto 41 de conector de tipo punta es una segunda toma 47. Cada una de las tomas 43, 47 es electricamente conductora y esta al menos parcialmente incrustada en el cuerpo 20 alargado alineado a lo largo del eje 26. Cada una de las tomas 43, 47 incluye una abertura 49 de toma en una superficie 24 del cuerpo 20 alargado en el segundo extremo 40. La primera toma 43 esta conectada electricamente al primer elemento 32 de tira, y mas particularmente al primer segmento 37 del primer elemento 32 de tira. De manera similar,
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la segunda toma 47 esta conectada electricamente al segundo elemento 36 de tira, y mas particularmente al primer segmento 37 del segundo elemento 36 de tira.
Las tomas 43, 47 son basicamente orificios o cavidades que pueden ser de forma cilmdrica, de cubo, etc. Cuando el dispositivo 10 de conexion se instala en el generador (no mostrado en la figura 3) o el inductor (no mostrado en la figura 3), las tomas 43, 47 alojan una parte macho (no mostrada) del generador o el inductor, respectivamente, actuando como superficie de contacto electrica del generador o el inductor de manera que la parte macho se alberga de manera apropiada en las tomas 43, 47.
La figura 4 es una representacion esquematica de otra realizacion a modo de ejemplo del dispositivo 10 de conexion. En esta realizacion del dispositivo 10 de conexion, el primer elemento 42 del conjunto 41 de conector de tipo punta es una primera punta 44, y el segundo elemento 46 del conjunto 41 de conector de tipo punta es una segunda punta 48. Cada una de las puntas 44, 48 es electricamente conductora y se extiende a lo largo del eje 26 desde el segundo extremo 40 del cuerpo 20 alargado de manera que al menos una parte 45 de cada una de las puntas 44, 48 sobresale de una superficie 24 del cuerpo 20 alargado en el segundo extremo 40.
La primera punta 44 esta conectada electricamente al primer elemento 32 de tira, y mas particularmente al primer segmento 37 del primer elemento 32 de tira. De manera similar, la segunda punta 48 esta conectada electricamente al segundo elemento 36 de tira, y mas particularmente al primer segmento 37 del segundo elemento 36 de tira.
Las puntas 44, 48 pueden ser cuerpos macizos o huecos hechos de material electricamente conductor y pueden ser de forma cilmdrica, de cubo, etc. Cuando el dispositivo 10 de conexion se instala en el generador (no mostrado en la figura 4) o el inductor (no mostrado en la figura 4), la parte 45 de cada una de las puntas 44, 48 se inserta en una parte hembra (no mostrada) del generador o el inductor actuando como superficie de contacto electrica del generador o el inductor para establecer una conexion electrica entre las puntas 44, 48 del dispositivo 10 de conexion y la parte hembra del generador o el inductor.
La figura 5 es una representacion esquematica de otra realizacion a modo de ejemplo del dispositivo 10 de conexion que incluye ademas medios 60 de sujecion. Los medios 60 de sujecion estan adaptados para unirse ffsicamente al arbol 82 del generador 80 y al arbol 92 del inductor 90. Por tanto, el dispositivo 10 de conexion puede fijarse con el generador 80 y el inductor 90. Los medios 60 de sujecion pueden comprender un tornillo, un perno, una grapa o una brida y tornillo, etc. Los medios 60 de sujecion del dispositivo 20 de conexion estan disenados de manera que pueden sujetarse a medios correspondientes en los arboles 82, 92.
Haciendo referencia ahora a la figura 6 junto con la figura 7, las representaciones de la figura 6 y la figura 7
presentan en conjunto una realizacion a modo de ejemplo del dispositivo 10 de conexion que muestra vistas en
perspectiva de esta realizacion a modo de ejemplo, segun se observa desde diferentes extremos del dispositivo 10 de conexion. La figura 6 representa una vista del primer extremo 30 y la figura 7 representa una vista del segundo extremo 30 del dispositivo 10 de conexion. En esta realizacion del dispositivo 10 de conexion, el cuerpo 20 alargado es un cilindro circular recto, e incluye el primer elemento 32 de tira y el segundo elemento 36 de tira que se extienden radialmente hacia fuera en sentidos opuestos en el primer extremo 30. En el segundo extremo 40 se encuentra el conjunto 41 de conector de tipo punta que incluye la primera toma 43 y la segunda toma 47. Tal como se representa en la figura 7, el dispositivo 10 de conexion puede incluir opcionalmente mas de una de tales tomas
43, 47.
Haciendo referencia ahora a la figura 6 junto con la figura 8, las representaciones de la figura 6 y la figura 8
presentan en conjunto otra realizacion a modo de ejemplo del dispositivo 10 de conexion que muestra vistas en
perspectiva de esta realizacion a modo de ejemplo, segun se observa desde diferentes extremos del dispositivo 10 de conexion. La figura 6 representa una vista del primer extremo 30 y la figura 8 representa una vista del segundo extremo 30 del dispositivo 10 de conexion. En esta realizacion del dispositivo 10 de conexion, el cuerpo 20 alargado es un cilindro circular recto, e incluye el primer elemento 32 de tira y el segundo elemento 36 de tira que se extienden radialmente hacia fuera en sentidos opuestos en el primer extremo 30. En el segundo extremo 40 se encuentra el conjunto 41 de conector de tipo punta que incluye la primera punta 44 y la segunda punta 48. Tal como se representa en la figura 8, el dispositivo 10 de conexion puede incluir opcionalmente mas de una de tales puntas
44, 48.
Segun otro aspecto de la presente tecnica, se presenta un turbogenerador 100 tal como se representa en la figura 1, del cual tambien se representan realizaciones a modo de ejemplo en las figuras 9 y 10. El turbogenerador 100 incluye un generador 80, un inductor 90 y un dispositivo 10 de conexion. Los componentes estructurales y el principio de funcionamiento de generadores e inductores en general se conocen bien en la tecnica de maquinas turbogeneradoras tales como un generador electrico de corriente alterna basado en campo giratorio (generador electrico de CA), y por tanto los mismos no se han descrito en el presente documento por motivos de brevedad.
El dispositivo 10 de conexion es segun cualquiera de las realizaciones mencionadas anteriormente tal como se describe con referencia a las figuras 1 a 8. La alineacion del dispositivo 10 de conexion, el generador 80 y el inductor 90 es tal como se describe con referencia a la figura 1. El dispositivo 10 de conexion conecta electricamente el
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generador 80 con el inductor 90 y esta colocado en serie entre el generador 80 y el inductor 90. El flujo de corriente electrica entre el inductor 90, el dispositivo 10 de conexion y el generador 80 es el mismo que se ha descrito con referencia a la figura 1.
Haciendo referencia ahora a la figura 9 y la figura 10, la figura 9 es una representacion esquematica de una orientacion de una realizacion a modo de ejemplo del turbogenerador 100, mientras que la figura 10 es una representacion esquematica de otra orientacion de una realizacion a modo de ejemplo del turbogenerador 100, segun aspectos de la presente tecnica.
El generador 80 tiene el arbol 82 con un conductor 84 axial de generador. El conductor 84 axial de generador incluye una superficie 86 de contacto electrica. De manera similar, el inductor 90 tiene el arbol 92 con un conductor 94 axial de inductor. El conductor 94 axial de inductor incluye una superficie 96 de contacto electrica. La superficie 96 de contacto electrica del inductor 90 es incompatible para unirse ffsicamente a la superficie 86 de contacto electrica del generador 80 para establecer una conexion electrica entre la superficie 96 de contacto electrica del inductor 90 y la superficie 86 de contacto electrica del generador 80. En las realizaciones del turbogenerador 100, tal como se representa en las figuras 9 y 10, el dispositivo 10 de conexion es el mismo que el descrito con referencia a las figuras 2, 3,5, 6 y 7.
Haciendo referencia ahora unicamente a la figura 9, el primer extremo 30 del dispositivo 10 de conexion esta alineado con el generador 80 y el segundo extremo 40 del dispositivo 10 de conexion esta alineado con el inductor 90. El primer conjunto 31 de conector del dispositivo 10 de conexion se une ffsicamente y de ese modo se conecta electricamente a la superficie 86 de contacto electrica del generador 80. El conjunto 41 de conector de tipo punta del dispositivo 10 de conexion se une ffsicamente y de ese modo se conecta electricamente a la superficie 96 de contacto electrica del inductor 90. Por tanto, se forma una conexion electrica entre la superficie 86 de contacto electrica del generador 80 y la superficie 96 de contacto electrica del inductor 90 por medio del dispositivo 10 de conexion colocado en serie entre el generador 80 y el inductor 90.
Por tanto, una corriente electrica fluye desde la superficie 96 de contacto electrica del inductor 90 al dispositivo 10 de conexion a traves de una de las tomas 43 o 47 del conjunto 41 de conector de tipo punta, por ejemplo la primera toma 43, y posteriormente al generador 80 por medio de la superficie 86 de contacto electrica del generador 80 a traves del primer elemento 32 de tira del dispositivo 10 de conexion, y de vuelta desde el generador 80 a traves de la superficie 86 de contacto electrica del generador 80 al dispositivo 10 de conexion por medio del segundo elemento 36 de tira y posteriormente al inductor 90 por medio de la superficie 96 de contacto electrica del inductor 90 a traves de la segunda toma 46 del conjunto 41 de conector de tipo punta.
Haciendo referencia ahora unicamente a la figura 10, el primer extremo 30 del dispositivo 10 de conexion esta alineado con el inductor 90 y el segundo extremo 40 del dispositivo 10 de conexion esta alineado con el generador 80. El primer conjunto 31 de conector del dispositivo 10 de conexion se une ffsicamente y de ese modo se conecta electricamente a la superficie 96 de contacto electrica del inductor 90. El conjunto 41 de conector de tipo punta del dispositivo 10 de conexion se une ffsicamente y de ese modo se conecta electricamente a la superficie 86 de contacto electrica del generador 80. Por tanto, se forma una conexion electrica entre la superficie 86 de contacto electrica del generador 80 y la superficie 96 de contacto electrica del inductor 90 por medio del dispositivo 10 de conexion colocado en serie entre el generador 80 y el inductor 90.
Por tanto, una corriente electrica fluye desde la superficie 96 de contacto electrica del inductor 90 al dispositivo 10 de conexion a traves de uno de los elementos 32 o 36 de tira del primer conjunto 31 de conector, por ejemplo el primer elemento 32 de tira, y posteriormente al generador 80 por medio de la superficie 86 de contacto electrica del generador 80 a traves de la primera toma 43 del dispositivo 10 de conexion, y de vuelta desde el generador 80 a traves de la superficie 86 de contacto electrica del generador 80 al dispositivo 10 de conexion por medio de la segunda toma 47 y posteriormente al inductor 90 por medio de la superficie 96 de contacto electrica del inductor 90 a traves del segundo elemento 36 de tira del dispositivo 10 de conexion.
Ha de destacarse que, aunque en las realizaciones ilustradas del turbogenerador 100, tal como se representa en las figuras 9 y 10, el dispositivo 10 de conexion incluye caracteffsticas iguales a las descritas con referencia a las figuras 2, 3, 5, 6 y 7, otras realizaciones del turbogenerador 100 pueden incluir el dispositivo 10 de conexion con caracteffsticas iguales a las descritas con referencia a las figuras 2, 4, 5, 6 y 8.
Aunque la presente tecnica se ha descrito en detalle con referencia a determinadas realizaciones, ha de apreciarse que la presente tecnica no se limita a esas realizaciones concretas. En cambio, en vista de la presente divulgacion que describe modos de ejemplo para poner en practica la invencion, se presentaffan muchas modificaciones y variaciones para los expertos en la tecnica sin apartarse del alcance de esta invencion. El alcance de la invencion, por tanto, se indica por las siguientes reivindicaciones en lugar de por la descripcion anterior. Todos los cambios, modificaciones y variaciones que entran dentro del significado y ambito de equivalencia de las reivindicaciones han de considerarse dentro de su alcance.
Claims (6)
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7.
60 8.
REIVINDICACIONES
Dispositivo (10) de conexion para conectar electricamente un generador (80) y un inductor (90), comprendiendo el dispositivo (10) de conexion:
- un cuerpo (20) alargado que comprende un primer extremo (30) y un segundo extremo (40) a lo largo de un eje (26) del cuerpo (20) alargado,
- un primer conjunto (31) de conector colocado en el primer extremo (30) del cuerpo (20) alargado, comprendiendo el primer conjunto (31) de conector al menos un primer elemento (32) de tira y un segundo elemento (36) de tira, en el que cada uno de los elementos (32, 36) de tira es electricamente conductor y comprende un primer segmento (37) alineado a lo largo del eje (26) y al menos parcialmente incrustado en el cuerpo (20) alargado, y un segundo segmento (38) dispuesto formando un angulo con respecto al primer segmento (37) y extendiendose a lo largo de una superficie (22) del cuerpo (20) alargado en el primer extremo (30), en el que el primer segmento (37) y el segundo segmento (38) estan conectados electricamente, y
- un conjunto (41) de conector de tipo punta colocado en el segundo extremo (40) del cuerpo (20) alargado, en el que el conjunto (41) de conector de tipo punta comprende al menos un primer elemento (42) y un segundo elemento (46), en el que cada uno del primer elemento (42) y el segundo elemento (46) es electricamente conductor,
en el que el primer elemento (32) de tira del primer conjunto (31) de conector esta conectado electricamente al primer elemento (42) del conjunto (41) de conector de tipo punta y el segundo elemento (36) de tira del primer conjunto (31) de conector esta conectado electricamente al segundo elemento (46) del conjunto (41) de conector de tipo punta.
Dispositivo (10) de conexion segun la reivindicacion 1, en el que el primer segmento (37) del primer elemento (32) de tira esta conectado electricamente al primer elemento (42) del conjunto (41) de conector de tipo punta, y el primer segmento (37) del segundo elemento (36) de tira esta conectado electricamente al segundo elemento (46) del conjunto (41) de conector de tipo punta.
Dispositivo (10) de conexion segun la reivindicacion 1 o 2, en el que el primer elemento (32) de tira del primer conjunto (31) de conector esta aislado electricamente del segundo elemento (36) de tira el primer conjunto (31) de conector, y el primer elemento (42) del conjunto (41) de conector de tipo punta esta aislado electricamente del segundo elemento (46) del conjunto (41) de conector de tipo punta.
Dispositivo (10) de conexion segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el primer elemento (42) del conjunto (41) de conector de tipo punta es una primera toma (43) y el segundo elemento (46) del conjunto (41) de conector de tipo punta es una segunda toma (47), en el que cada una de las tomas (43,
47) es electricamente conductora y esta al menos parcialmente incrustada en el cuerpo (20) alargado alineado a lo largo del eje (26), y cada una de las tomas (43, 47) comprende una abertura (49) de toma en una superficie (24) del cuerpo (20) alargado en el segundo extremo (40).
Dispositivo (10) de conexion segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el primer elemento (42) del conjunto (41) de conector de tipo punta es una primera punta (44) y el segundo elemento (46) del conjunto (41) de conector de tipo punta es una segunda punta (48), en el que cada una de las puntas (44,
48) es electricamente conductora y se extiende a lo largo del eje (26) desde el segundo extremo (40) del cuerpo (20) alargado de manera que al menos una parte (45) de cada una de las puntas (44, 48) sobresale de una superficie (24) del cuerpo (20) alargado en el segundo extremo (40).
Dispositivo (10) de conexion segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el segundo segmento (38) del primer elemento (32) de tira y el segundo segmento (38) del segundo elemento (36) de tira que se extienden a lo largo de la superficie (22) del cuerpo (20) alargado en el primer extremo (30) estan en sentidos opuestos.
Dispositivo (10) de conexion segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el cuerpo (20) alargado esta formado por un material electricamente no conductor.
Dispositivo (10) de conexion segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el primer conjunto (31) de conector y el conjunto (41) de conector de tipo punta estan aislados electricamente del cuerpo (20) alargado.
Dispositivo (10) de conexion segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que cada uno del primer extremo (30) y el segundo extremo (40) del cuerpo (20) alargado tiene una seccion transversal circular.
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Dispositivo (10) de conexion segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende medios (60) de sujecion adaptados para unirse ffsicamente a un arbol (82) del generador (80) y a un arbol (92) del inductor (90) para fijar el dispositivo (10) de conexion en el generador (80) y el inductor (90).
Turbogenerador (100) que comprende:
- un generador (80) que comprende un arbol (82) con un conductor (84) axial de generador, teniendo el conductor (84) axial de generador una superficie (86) de contacto electrica,
- un inductor (90) que comprende un arbol (92) con un conductor (94) axial de inductor, teniendo el conductor (94) axial de inductor una superficie (96) de contacto electrica,
en el que la superficie (96) de contacto electrica del inductor (90) es incompatible para unirse ffsicamente a la superficie (86) de contacto electrica del generador (80) para establecer una conexion electrica con la superficie (86) de contacto electrica del generador (80), y
- un dispositivo (10) de conexion segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que el dispositivo (10) de conexion conecta electricamente la superficie (86) de contacto electrica del generador (80) con la superficie (96) de contacto electrica del inductor (90) y esta colocado en serie entre la superficie (86) de contacto electrica del generador (80) y la superficie (96) de contacto electrica del inductor (90).
Turbogenerador (100) segun la reivindicacion 11, en el que la superficie (86) de contacto electrica del generador (80) esta acoplada electricamente con el primer conjunto (31) de conector del dispositivo (10) de conexion uniendo ffsicamente la superficie (86) de contacto electrica del generador (80) con el primer conjunto (31) de conector del dispositivo (10) de conexion, y en el que la superficie (96) de contacto electrica del inductor (90) esta acoplada electricamente con el conjunto (41) de conector de tipo punta del dispositivo (10) de conexion uniendo ffsicamente la superficie (96) de contacto electrica del inductor (90) con el conjunto (41) de conector de tipo punta del dispositivo (10) de conexion.
Turbogenerador (100) segun la reivindicacion 11, en el que la superficie (86) de contacto electrica del generador (80) esta acoplada electricamente con el conjunto (41) de conector de tipo punta del dispositivo (10) de conexion uniendo ffsicamente la superficie (86) de contacto electrica del generador (80) con el conjunto (41) de conector de tipo punta del dispositivo (10) de conexion, y en el que la superficie (96) de contacto electrica del inductor (90) esta acoplada electricamente con el primer conjunto (31) de conector del dispositivo (10) de conexion uniendo ffsicamente la superficie (96) de contacto electrica del inductor (90) con el primer conjunto (31) de conector del dispositivo (10) de conexion.
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