ES2575093T3 - Dispositivo de prueba y procedimiento para comprobar una primera y/o una segunda máquina eléctrica - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de prueba (10) para comprobar una primera (21) y/o una segunda (22) máquina eléctrica, en donde el dispositivo de prueba (10) comprende: - un transmisor de par de giro (36) para transmitir un par de giro entre una primera máquina eléctrica (21) y una segunda máquina eléctrica (22), en donde el transmisor de par de giro (36) presenta una conexión de par de giro para la primera máquina eléctrica (21) y una conexión de par de giro para la segunda máquina eléctrica (22); - un árbol eléctrico (40), que presenta una primera conexión eléctrica (41) para la primera máquina eléctrica (21) y una segunda conexión eléctrica (42) para la segunda máquina eléctrica (22); en donde el árbol eléctrico (40) está preparado para transmitir entre la primera conexión eléctrica (41) y la segunda conexión eléctrica (42) al menos en un factor v tanta potencia eléctrica, como dispositivos de alimentación (72, 74, 76) del dispositivo de prueba (10) para alimentar energía eléctrica desde una fuente de energía eléctrica externa (72, 74, 76, 78) al árbol eléctrico (40) estén preparados como máximo, en donde el factor v es de al menos 5 y se supone, que el factor v presenta el citado valor mínimo, en el caso de que el dispositivo de prueba (10) no comprenda un dispositivo de alimentación (72, 74, 76) de este tipo; caracterizado porque el dispositivo de prueba (10) comprende un dispositivo de accionamiento mecánico (48) para acoplar potencia mecánica (Pmec) en la primera (21) y/o en la segunda (22) máquina eléctrica y/o en el transmisor de par de giro (36).
Description
DESCRIPCION
Dispositivo de prueba y procedimiento para comprobar una primera y/o una segunda maquina electrica
La invencion hace referencia a un dispositivo de prueba para comprobar una primera y/o una segunda maquina electrica, en donde el dispositivo de prueba comprende: un transmisor de par de giro para transmitir un par de giro 5 entre una primera maquina electrica y una segunda maquina electrica, en donde el transmisor de par de giro presenta una conexion de par de giro para la primera maquina electrica y una conexion de par de giro para la segunda maquina electrica; un arbol electrico, que presenta una primera conexion electrica para la primera maquina electrica y una segunda conexion electrica para la segunda maquina electrica. El generador sincronico (SG) a comprobar y el engranaje a comprobar pueden designarse tambien como “device under test” (DUT). Por “transmisor 10 de par de giro” se entiende aqul un dispositivo, mediante el cual puede transmitirse un par de giro. Un transmisor de par de giro puede comprender por ejemplo un engranaje, un acoplamiento, un arbol, una palanca u otro dispositivo (en particular un dispositivo mecanico, electromecanico o hidromecanico), mediante el cual puede transmitirse un par de giro. Otro transmisor de par de giro (en particular un engranaje a comprobar) puede ser una pieza a comprobar de la primera y/o de la segunda maquina electrica. El engranaje del primer transmisor de par de giro 15 citado y/o del otro transmisor de par de giro puede por ejemplo formar parte respectivamente de un sistema de propulsion hlbrida (del ingles “hybrid-drive” HDS).
Ademas de esto la invencion hace referencia a un procedimiento para comprobar una primera y/o una segunda maquina electrica, que comprende los pasos siguientes: alimentacion de una potencia electrica desde una fuente de energla externa a la primera maquina electrica para transformar la potencia electrica alimentada en potencia 20 mecanica y/o alimentacion de una potencia mecanica a la primera maquina electrica; transmision de una potencia mecanica desde la primera maquina electrica a la segunda maquina electrica; transformacion de al menos una parte de la potencia electrica que se ha alimentado a la segunda maquina electrica, mediante la segunda maquina electrica en potencia electrica; transmision de al menos una parte de la potencia electrica, que se ha producido mediante la segunda maquina electrica mediante la transformacion de potencia mecanica, a la primera maquina 25 electrica a traves de un arbol electrico; y transformacion de al menos una parte de la potencia electrica, que se ha alimentado desde la segunda maquina electrica a la primera maquina electrica, mediante la primera maquina electrica en potencia mecanica.
El documento de Athanassios Mihailidis, et al., “A New System For Testing Gears Under Variable Torque and Speed”, 2009, describe un arbol electrico sin transformacion de tension.
30 El documento US 2,371,607 describe tambien un dispositivo de prueba con un arbol electrico sin una transformacion de tension.
El documento DE 199 18 820 B4 describe un banco de pruebas para comprobar componentes de accionamiento. A este respecto un primer regulador controla un flujo de potencia hacia un primer motor electrico, que se usa como primer generador de par de giro. Un segundo regulador controla un flujo de potencia hacia un segundo motor 35 electrico, que se usa como segundo generador de par de giro. Ambos reguladores se alimentan desde una red.
Este dispositivo de prueba conocido tiene la caracterlstica de que durante el funcionamiento presenta una elevada potencia electrica absorbida. De este modo se producen unos elevados costes energeticos as! como unos elevados costes de adquisicion y funcionamiento para los reguladores.
El objeto de la presenta invencion consiste en proporcionar un dispositivo de prueba para comprobar una primera y/o 40 una segunda maquina electrica, cuya adquisicion y cuyo funcionamiento sean mas economicos que los del dispositivo de prueba conocido.
Este objeto es resuelto conforme a la invencion por medio de que el dispositivo de prueba para comprobar una primera y/o una segunda maquina electrica comprende lo siguiente:
- un transmisor de par de giro para transmitir un par de giro entre una primera maquina electrica y una segunda 45 maquina electrica, en donde el transmisor de par de giro presenta una conexion de par de giro para la primera
maquina electrica y una conexion de par de giro para la segunda maquina electrica;
- un arbol electrico, que presenta una primera conexion electrica para la primera maquina electrica y una segunda conexion electrica para la asegunda maquina electrica;
en donde el arbol electrico esta preparado para transmitir entre la primera conexion electrica y la segunda conexion 50 electrica al menos en un factor v tanta potencia electrica, como dispositivos de alimentacion del dispositivo de prueba para alimentar energla electrica desde una fuente de energla electrica externa al arbol electrico esten preparados como maximo, en donde el factor v es de al menos 5 y se supone, que el factor v presenta el citado valor
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Procedimiento para comprobar una primera y/o una segunda maquina electrica, en donde el procedimiento comprende los pasos siguientes:
- alimentacion de una potencia electrica desde una fuente de energla externa a la primera maquina electrica para transformar la potencia electrica alimentada en potencia mecanica y/o alimentacion de una potencia mecanica a la primera maquina electrica;
- transmision de una potencia mecanica desde la primera maquina electrica a la segunda maquina electrica;
- transformacion de al menos una parte de la potencia mecanica que se ha alimentado a la segunda maquina electrica, mediante la segunda maquina electrica en potencia electrica;
- transmision de al menos una parte de la potencia electrica, que se ha producido desde la segunda maquina electrica mediante la transformacion de potencia mecanica, a la primera maquina electrica a traves de un arbol electrico; y
- transformacion de al menos una parte de la potencia electrica, que se ha alimentado desde la segunda maquina electrica a la primera maquina electrica, mediante la primera maquina electrica en potencia mecanica;
caracterizado porque el arbol electrico esta preparado para transmitir entre la primera maquina electrica y la segunda maquina electrica al menos en un factor v tanta potencia electrica, como dispositivos de alimentacion del dispositivo de prueba para alimentar energla electrica desde una fuente de energla electrica externa al arbol electrico esten preparados como maximo, en donde el factor v es de al menos 5 y se supone, que el factor v presenta el citado valor mlnimo, en el caso de que el dispositivo de prueba no comprenda un dispositivo de alimentacion de este tipo. El dispositivo de prueba comprende un dispositivo de accionamiento mecanico para acoplar potencia mecanica en la primera y/o en la segunda maquina electrica y/o en el transmisor de par de giro.
A causa del arbol electrico solo es necesario aplicar las potencias necesarias para comenzar el funcionamiento del dispositivo de prueba y para comenzar las perdidas en funcionamiento, as! como los pares de giro necesarios para ello. De este modo pueden ahorrarse costes en la adquisicion y en el funcionamiento de la fuente de energla externa.
Para la alimentacion electrica puede reducirse un requisito de potencia con relacion a bancos de pruebas conocidos, por medio de que en el arbol electrico se eliminan en la mayor medida posible conversiones de frecuencia y/o tension. Mediante la evitacion de conversiones de frecuencia y tension en el arbol electrico se evitan perdidas, all! en donde provocan los mayores danos desde el punto de vista del valor absoluto (es decir, en la zona del circuito de potencia de la potencia potencial circulante). Con vistas a los diferentes valores absolutos es en conjunto mas ventajoso tener en cuenta un grado de eficacia porcentualmente peor en la zona de la fuente de accionamiento mecanico y/o en la zona de los dispositivos de alimentacion, si de este modo puede lograrse una reduccion porcentualmente igual de elevada de perdidas en el arbol electrico (es decir, all! en donde los valores de potencia absolutos son maximos).
Por este motivo puede ser economico alimentar la potencia necesaria en un arbol de impulsion de una de las dos maquinas electricas. De este modo puede reducirse un requisito de potencia para el mantenimiento del circuito de potencia en comparacion con un requisito de potencia de bancos de pruebas conocidos. Un accionamiento auxiliar para la alimentacion mecanica de la potencia requerida solo necesita aprox. el 8% de la potencia del banco de pruebas y por ello puede realizarse todavla con una tecnica de baja tension asequible, incluso con grandes potencias del banco de pruebas de por ejemplo 7,7 MW o 14,2 MW.
Es preferible que el factor v sea de al menos 6, de forma preferida al menos 7 u 8, de forma particularmente preferida al menos de 9. Cuando mayor sea el factor v, menor seran el consumo de energla y los costes energeticos del dispositivo de pruebas con funcionamiento en marcha.
Una forma de realizacion ventajosa preve que el dispositivo de prueba comprenda un dispositivo de accionamiento mecanico para acoplar potencia electrica en la primera y/o en la segunda maquina electrica. De este modo puede tenerse en cuenta la potencia, que debe alimentarse al dispositivo de prueba durante el funcionamiento, a la hora de dimensionar componentes del arbol electrico.
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Tambien es concebible que el dispositivo de prueba comprenda un dispositivo de accionamiento mecanico para acoplar potencia mecanica en el transmisor de par de giro. De este modo puede prescindirse de una segunda conexion de arbol (a una de las dos maquinas electricas).
Es particularmente preferible que el dispositivo de prueba comprenda un dispositivo para hacer girar un estator de la primera maquina electrica con relacion a un estator de la segunda maquina electrica, y/o que el dispositivo de prueba comprenda un dispositivo para hacer girar un estator de la segunda maquina electrica con relacion a un estator de la primera maquina electrica. De este modo pueden hacerse girar mutuamente los campos giratorios de las dos maquinas electricas en un angulo deseado. De este modo las dos maquinas electricas pueden arriostrarse mutuamente al mismo tiempo electrica y mecanicamente, para llevar a cabo pruebas de pares de giro.
El dispositivo de prueba tambien puede estar definido de tal manera que comprenda tambien la primera y/o la segunda maquina electrica. Si el dispositivo de prueba comprende desde un principio las dos maquinas electricas, pueden realizarse pruebas en la otra maquina electrica despues de un tiempo de equipamiento mlnimo.
Una segunda forma de realizacion preve que la primera maquina electrica y/o la segunda maquina electrica sean una maquina sincronica. A causa del arbol electrico el dispositivo de prueba es particularmente apropiado para llevar a cabo pruebas en maquina sincronicas y pruebas de engranaje con maquina sincronicas.
Otros perfeccionamientos preven que el arbol electrico comprenda un desplazador de fase y/o que el arbol electrico no comprenda ningun convertidor, o que el arbol electrico comprenda un convertidor de frecuencia o que comprenda dos convertidores de frecuencia u osciladores conectados en serie. Se prefiere en particular la variante sin ningun convertidor ni convertidor de frecuencia en el arbol electrico, ya que de este modo pueden minimizarse perdidas de potencia en el circuito de la potencia principal.
En un perfeccionamiento particularmente preferido el dispositivo de alimentacion comprende un convertidor de frecuencia. De este modo una tension de red puede adaptarse del modo necesario a las condiciones de tension y fase del arbol electrico.
La invencion se explica con mas detalle en base a los dibujos adjuntos, en los que muestran:
la fig. 1, esquematicamente, una primera forma de realizacion de un dispositivo de prueba conforme a la invencion,
la fig. 2, esquematicamente, una segunda forma de realizacion de un dispositivo de prueba conforme a la invencion,
la fig. 3, esquematicamente, una tercera forma de realizacion de un dispositivo de prueba conforme a la invencion,
la fig. 4, esquematicamente, un desarrollo de un procedimiento prueba conforme a la invencion.
Los ejemplos de realizacion ilustrados con mas detalle a continuacion representan unas formas de realizacion preferidas de la presente invencion.
La primera forma de realizacion 11 mostrada en la fig. 1 comprende una primera maquina electrica 21 con un primer engranaje 31 y una segunda maquina electrica 22 con un segundo engranaje 32. La primera maquina electrica 21 comprende un primer arbol (no representado en la figura), que es comun a un arbol de engranaje del primer engranaje 31 o esta unido al mismo de forma solidaria en rotacion. Igualmente la segunda maquina electrica 22 forma un segundo arbol (no representado en la figura), que es comun a un arbol de engranaje del segundo engranaje 32 o esta unido al mismo de forma solidaria en rotacion. Ademas de esto un arbol de salida del primer engranaje 31 esta unido de forma solidaria en rotacion, mediante una brida 36, a un arbol de salida del segundo engranaje 32. De forma preferida las dos maquina electricas 21, 22 son constructivamente iguales. Tambien es preferible que los dos engranajes 31, 32 sean constructivamente iguales. Como ejemplo de aplicacion normal pueden citarse engranajes de molino de viento para una potencia nominal de 3 MW, que pueden comprobarse en el lado de accionamiento con 13 rpm y en el lado de salida con 430 rpm.
Las figs. 1 a 3 pueden aplicarse tambien si el primer engranaje 31 y/o el segundo 32 no estan realizados de forma compresiva, sino solo como transmision de pares de giro que, en el caso mas sencillo, se realiza mediante el arbol de motor respectivo. En este caso el engranaje respectivo 31, 32 puede contemplarse como engranaje con una relacion de multiplication de 1:1. En todas las figuras un rayado de las llneas limitadoras muestra que las unidades correspondientes son opcionales.
Normalmente las dos maquinas electricas 21, 22 son maquinas sincronicas, en donde su rotor soporta respectivamente un devanado de campo o un iman permanente y sus estatores soportan respectivamentw unos devanados de induction. Las dos maquinas electricas 21, 22 estan unidas entre si a traves de un arbol electrico 40 en el mismo sentido de giro (por ejemplo en la secuencia de fase UVW o en la secuencia de fase UWV). Para
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conectar la primera maquina electrica 21 el arbol electrico 40 comprende una primera conexion electrica 41. Para conectar la segunda maquina electrica 22 el arbol electrico 40 comprende una segunda conexion electrica 42.
Para producir un par de giro entre las dos maquinas electricas 21, 22 es suficiente, con la misma estructura y la misma posicion angular de los estatores de las dos maquinas electricas 21, 22 y la misma relacion de multiplicacion de los dos engranajes 31, 32, en el caso mas sencillo, antes de la puesta en funcionamiento del dispositivo de prueba 10, fijar las ruedas polares de las dos maquinas electricas 21, 22 mediante la brida 36 una a la otra, en una posicion en la que esten giradas una respecto a la otra en un angulo periferico deseado.
Alternativa o adicionalmente la primera maquina electrica 21 puede estar fijada a un bastidor inclinable o giratorio 51, con el que puede girarse su estator con relacion a un estator de la segunda maquina electrica 22 alrededor de un primer angulo periferico, alrededor de un eje de giro de la primera maquina electrica 21. La segunda maquina electrica 22 esta fijada de forma preferida a una parte de edificio 55, por ejemplo a un suelo de nave, l que tambien esta fijado el bastidor 51 de la primera maquina electrica 21. Alternativa o adicionalmente tambien la segunda maquina electrica 22 puede estar fijada a un bastidor inclinable o giratorio 52, con el que puede girarse su estator con relacion a un estator de la primera maquina electrica 21 alrededor de un segundo angulo periferico, alrededor de un eje de giro de la segunda maquina electrica 22.
Mediante un giro del estator de la primera maquina electrica 21 con relacion al estator de la segunda maquina electrica 22 pueden girarse mutuamente los campos giratorios de las dos maquinas electricas 21, 22 con fines de pruebas, en un importe constante o variable deseado (compensacion angular). De este modo puede ajustarse una posicion de fase diferente entre los extremos 41, 42 del arbol electrico 40. La diferente posicion de fase entre los extremos 41, 42 del arbol electrico 40 representa una diferencia de potencial entre los extremos 41, 42 del arbol electrico 40. Debido a que las llneas de fase del arbol electrico son (buenos) conductores, esta diferencia de potencial conduce a una corriente que tambien fluye a traves de los devanados de induccion de las maquinas electricas 21, 22 y que acciona sus rotores mediante fuerza de Lorentz. A este respecto una de las dos maquinas electricas 21, 22 trabaja como generador y la otra como motor.
Alternativa o adicionalmente puede utilizarse tambien un convertidor de frecuencia 80 (FU) para hacer girar uno respecto al otro los campos giratorios de las maquinas electricas 21, 22 y, de este modo, conseguir como resultado lo mismo que puede conseguirse con un giro del bastidor de fijacion 51, 52 de la primera 21 o de la segunda maquina electrica 22.
En funcionamiento tiene lugar una transformacion continua de energla electrica en energla mecanica y a la inversa. A este respecto se producen unas perdidas por rozamiento Pr, que producen calor y ruido, y unas perdidas ohmicas Pohm, que producen calor. Para poner en funcionamiento el dispositivo de prueba 10 y/o mantener el funcionamiento del dispositivo de prueba 10, las clases de perdida citadas Pr, Pohm pueden compensarse mediante la alimentacion de energla mecanica y/o electrica. De este modo se consigue que una energla, que se haya alimentado para una puesta en funcionamiento (una puesta en marcha) del dispositivo de prueba en el circuito de potencia 44 del dispositivo de prueba 10, pueda circular asimismo en el circuito de potencia 44 del dispositivo de prueba 10. De este modo se mantiene en el circuito de potencia 44 un flujo de potencia continuo, cuya potencia Pcircuito puede ser mayor o mucho mayor que una potencia Palimentacion, con la que se ha alimentado la energla durante la puesta en funcionamiento (una puesta en marcha) del dispositivo de prueba 10 en el circuito de potencia 44 del dispositivo de prueba 10.
Para una alimentacion de energla mecanica, el arbol de la primera maquina electrica 21 tambien es conducido hacia fuera en otro lado de la maquina electrica 21 y esta unido de forma solidaria en rotacion a un arbol de impulsion 49 de un motor auxiliar 48.
Durante la comprobacion en el dispositivo de prueba 10 puede suponer la perdida de potencia por cada engranaje 31, 32 por ejemplo el 2% y por cada maquina electrica 21, 22 por ejemplo el 2%, de tal manera que la fuente de energla externa 46 (vease la fig. 3), 48 solo tiene que sustituir entonces continuamente el 8% de la potencia, que circula en el circuito de potencia 44. Por ello en la puesta en marcha del dispositivo de prueba 10 (y tambien despues) desde la fuente de energla externa 46, 48 no es necesario que se aplique toda la potencia Ptot y/o todo el par de giro Mtot, sino solo la potencia y el par de giro necesarios para superar un rozamiento estacionario y para compensar las perdidas en funcionamiento Pr, Pohm. Cuanto menor sea el rozamiento estacionario y el rozamiento de rodadura, mas pequena puede dimensionarse la fuente de energla externa 46, 48. Una reduccion de la potencia PaNmentadon de la fuente de energla externa 46, 48 tiene la ventaja, ademas de una evitacion de problemas EMV y de las ventajas de costes directas en grandes bancos de pruebas 10, adicionalmente que la fuente de energla externa 46, 48 puede hacerse funcionar despues con baja tension y, de este modo, puede prescindirse de unos costosos convertidores de media tension.
En comparacion: en grandes dispositivos de prueba segun el estado de la tecnica estan conectados en serie en el arbol electrico dos convertidores de frecuencia de 4 cuadrantes, que presentan respectivamente una perdida de potencia de aprox. el 3%. Los dos transformadores en la toma en el lado de red (con 10 a 30 kV) entre los dos
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convertidores de frecuencia (que estan disenados en el lado de red para 690 V), contribuyen a la perdida de potencia en cada caso con aprox. 1%. En total ascienden las perdidas de potencia en el circuito de potencia, en grandes dispositivos de prueba segun el estado de la tecnica, aprox. al 16%. Mediante la elimination de los dos convertidores de frecuencia de 4 cuadrantes conectados en serie y de los dos transformadores en la toma en el lado de red, pueden ahorrarse (ademas de los costes de adquisicion para estos aparatos) aprox. un 8% de los costes energeticos para el funcionamiento del banco de pruebas.
Evidentemente los rotores y los engranajes 31, 32 poseen unos momentos de inercia, que deben acelerarse al poner en marcha el dispositivo de prueba 10, de tal manera que una puesta en marcha del dispositivo de prueba 10 dura mas cuanto menos potencia se concentre en las fuentes de energla externas 46 (vease la fig. 3), 48.
La potencia que se necesita para alimentar la energla requerida durante una puesta en funcionamiento (una puesta en marcha) del dispositivo de prueba 10 en el circuito de potencia 44 del dispositivo de prueba 10 y mantener el circuito de potencia 44 durante el funcionamiento, es bastante menor (por ejemplo en el factor 10) que una potencia para la que esta disenada, en los dispositivos conocidos, una alimentation de energla electrica desde la red. Una ventaja de la presente invention consiste por lo tanto en pueden utilizarse fuentes de energla electrica 46 (vease la fig. 3) y/o accionamientos mecanicos 48, que son mas economicos que dispositivos de alimentacion de energla de dispositivos de prueba conocidos.
La segunda forma de realization 12 mostrada en la fig. 2 comprende, adicionalmente a la primera forma de realization 11 mostrada en la fig. 1, un desplazador de fase 56 electronico y/o inductivo y/o un estrangulador de carga 57, que estan conectados al arbol electrico 40 y con los que puede influirse en una position de fase del arbol electrico 40 y con ello en un punto de funcionamiento del dispositivo de prueba 10. Esto puede ser util en particular a la hora de comprobar generadores sincronicos 21, 22 con excitation permanente. Como desplazador de fase 56 puede utilizarse por ejemplo un oscilador.
Las figs. 1 y 2 muestran con las lineas a trazos uno o dos convertidores de frecuencia 80 opcionales en el arbol electrico 40, Tambien el convertidor de frecuencia 80 puede utilizarse para girar uno respecto al otro los campos giratorios de las maquinas electricas 21, 22, para de este modo conseguir como resultado lo mismo que puede conseguirse con un giro del bastidor de fijacion 51, 52 de la primera 21 o de la segunda maquina electrica 22. Mediante el convertidor de frecuencia 80 pueden hacerse funcionar sincronizadas las dos maquinas electricas 21, 22 en el dispositivo de prueba 11, 12, 13, incluso si la relation de multiplication de los dos engranajes 31, 32 no se diferencia. Lo mismo es aplicable si una diferencia en el numero de pares de polos de las maquinas electricas 21, 22 no se compensa mediante una diferencia de la relacion de multiplicacion de los dos engranajes 31, 32.
Alternativa o adicionalmente a la alimentacion de energia mecanica para la puesta en funcionamiento y/o para el mantenimiento del funcionamiento, puede alimentarse tambien energia electrica Pelec al circuito de potencia 44. La fig. 3 muestra para ello un ejemplo con una tercera forma de realizacion 13, en la que una fuente de energia electrica 46 esta preparada para alimentar energia electrica en el arbol electrico 40. En este caso puede prescindirse de una alimentacion mecanica de energia mediante el motor auxiliar 48. La alimentacion electrica 46 puede realizarse desde un generador auxiliar 72 accionado electrica y/o mecanicamente y/o a traves de un convertidor de frecuencia 74 y/o de otra fuente de corriente alterna. El convertidor de frecuencia 74 puede alimentarse desde una red de corriente alterna 78 o desde otra fuente de corriente alterna.
Ademas de esto la fig. 3 muestra la posibilidad, que puede combinarse tambien con otros ejemplos de realizacion, de alimentar energla electrica para la puesta en funcionamiento y/o para el mantenimiento del funcionamiento de un circuito intermedio 82 en tecnologla de corriente continua de un convertidor de frecuencia 75', 75”, insertado en bucle en el arbol electrico. La alimentacion de energla en el lado de red puede realizarse despues a traves de un rectificador u oscilador 75.
El procedimiento 100 mostrado en la fig. 4 para comprobar una primera 21 y una segunda maquina electrica comprende los pasos siguientes: en un primer paso 110 se alimenta una potencia electrica Pelec desde una fuente de energia externa 72, 74, 76, 78 a una primera maquina electrica 21 para transformar la potencia electrica Pmec, Pelec en potencia electrica P1 y/o se alimenta una potencia mecanica Pmec a la primera maquina 21. En un segundo paso 120 se transmite una potencia mecanica P2 desde la primera maquina electrica 21 a la segunda maquina electrica 22. En un tercer paso se transforma al menos una parte de la potencia mecanica P2, que se ha alimentado a la segunda maquina electrica 22, mediante la segunda maquina electrica 22 en potencia electrica P3. En un cuarto paso 140 se transmite al menos una parte de la potencia electrica P3, que se ha producido desde la segunda maquina electrica 22, mediante la transformation de potencia mecanica (desde al menos una parte de P2), a la primera maquina electrica 21. En un quinto paso 150 se transforma al menos una parte de la potencia electrica P4, que se ha alimentado desde la segunda maquina electrica 22 a la primera maquina electrica 21, mediante la primera maquina electrica 21 en potencia mecanica. El arbol electrico esta preparado para transmitir, entre la primera maquina electrica 21 y la segunda maquina electrica 22, al menos en un factor v tanta potencia electrica como dispositivos de alimentacion 72, 74, 76 del dispositivo de prueba 10 esten preparados como maximo para alimentar energia electrica desde una fuente de energla electrica externa 72, 74, 76, 78 en el arbol electrico 40, en donde v es
de al menos 5 y se supone que la citada condicion se cumple para v, en el caso de que el dispositivo de prueba 10 no comprenda un dispositivo de alimentacion 72, 74, 76 de este tipo.
Con el dispositivo de prueba 10, en particular con cada una de las formas de realizacion, pueden ensayarse funciones de la primera 21 y/o de la segunda maquina electrica con diferentes numeros de revoluciones. La 5 invencion, en particular cada una de las formas de realizacion, tambien puede llevarse a cabo con unos dispositivos de prueba 10 que apoyan mas de tres fases. Todos los convertidores de frecuencia 48, 80 (FU) citados son de forma preferida convertidores de frecuencia de cuatro cuadrantes.
En el caso de un funcionamiento sin engranajes 31, 32 pueden llevarse a cabo pruebas en generadores sincronicos 11, 12, 13. Esto es ventajoso, porque de este modo pueden ahorrarse estranguladores de carga, que en caso 10 contrario se necesitan para la comprobacion sustitutiva electrica de generadores sincronicos mediante ensayos de marcha en vaclo y cortocircuito. En particular en el caso de generadores sincronicos con excitacion permanente (PMG) los estranguladores de carga son muy costosos, porque para cada variante de generador es necesario desarrollar y fabricar su propio estrangulador de carga.
Claims (8)
- 51015202530354045REIVINDICACIONES1. Dispositivo de prueba (10) para comprobar una primera (21) y/o una segunda (22) maquina electrica, en donde el dispositivo de prueba (10) comprende:- un transmisor de par de giro (36) para transmitir un par de giro entre una primera maquina electrica (21) y una segunda maquina electrica (22), en donde el transmisor de par de giro (36) presenta una conexion de par de giro para la primera maquina electrica (21) y una conexion de par de giro para la segunda maquina electrica (22);- un arbol electrico (40), que presenta una primera conexion electrica (41) para la primera maquina electrica (21) y una segunda conexion electrica (42) para la segunda maquina electrica (22);en donde el arbol electrico (40) esta preparado para transmitir entre la primera conexion electrica (41) y la segunda conexion electrica (42) al menos en un factor v tanta potencia electrica, como dispositivos de alimentacion (72, 74, 76) del dispositivo de prueba (10) para alimentar energla electrica desde una fuente de energla electrica externa (72, 74, 76, 78) al arbol electrico (40) esten preparados como maximo, en donde el factor v es de al menos 5 y se supone, que el factor v presenta el citado valor mlnimo, en el caso de que el dispositivo de prueba (10) no comprenda un dispositivo de alimentacion (72, 74, 76) de este tipo; caracterizado porque el dispositivo de prueba (10) comprende un dispositivo de accionamiento mecanico (48) para acoplar potencia mecanica (Pmec) en la primera (21) y/o en la segunda (22) maquina electrica y/o en el transmisor de par de giro (36).
- 2. Dispositivo de prueba (10) segun la reivindicacion 1, caracterizado porque el factor v es de al menos 6, de forma preferida al menos 7 u 8, de forma particularmente preferida al menos de 9
- 3. Dispositivo de prueba (10) segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque el dispositivo de prueba (10) comprende un dispositivo (51) para hacer girar un estator de la primera maquina electrica (21) con relacion a un estator de la segunda maquina electrica (22), y/o porque el dispositivo de prueba (10) comprende un dispositivo (10) para hacer girar un estator de la segunda maquina electrica (22) con relacion a un estator de la primera maquina electrica (21).
- 4. Dispositivo de prueba (10) segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el dispositivo de prueba (10) comprende tambien la primera (21) y/o la segunda (22) maquina electrica.
- 5. Dispositivo de prueba (10) segun la reivindicacion 4, caracterizado porque la primera (21) y/o la segunda (22) maquina electrica son una maquina sincronica.
- 6. Dispositivo de prueba (10) segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el arbol electrico (40) comprende un desplazador de fase (56) y/o porque el arbol electrico (40) no comprende ningun convertidor, o porque el arbol electrico (40) comprende un convertidor de frecuencia (80) o comprende dos convertidores de frecuencia (80) u osciladores (75', 75”) conectados en serie.
- 7. Dispositivo de prueba (10) segun una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el dispositivo de alimentacion (72, 74, 76) comprende un convertidor de frecuencia (74).
- 8. Procedimiento (100) para comprobar una primera (21) y/o una segunda (22) maquina electrica, en donde el procedimiento (100) comprende los pasos siguientes:- alimentacion (110) de una potencia electrica (Pelec) desde una fuente de energla externa (72, 74, 76, 78) a la primera maquina electrica (21) para transformar la potencia electrica (Pmec, Pelec) alimentada en potencia mecanica (P1) y/o alimentacion de una potencia mecanica (Pmec) a la primera maquina electrica (21);- transmision (120) de una potencia mecanica (P2) desde la primera maquina electrica (21) a la segunda maquina electrica (22);- transformacion (130) de al menos una parte de la potencia mecanica (P2) que se ha alimentado a la segunda maquina electrica (22), mediante la segunda maquina electrica (22) en potencia electrica (P3);- transmision (140) de al menos una parte de la potencia electrica (P3), que se ha producido desde la segunda maquina electrica (22) mediante la transformacion de potencia mecanica (P2), a la primera maquina electrica (21) a traves de un arbol electrico (40); y- transformacion (150) de al menos una parte de la potencia electrica (P4), que se ha alimentado desde la segunda maquina electrica (22) a la primera maquina electrica (21), mediante la primera maquina electrica (21) en potencia mecanica;en donde el arbol electrico (40) esta preparado para transmitir entre la primera maquina electrica (21) y la segunda 5 maquina electrica (22) al menos en un factor v tanta potencia electrica, como dispositivos de alimentacion (72, 74, 76) del dispositivo de prueba (10) para alimentar energla electrica desde una fuente de energla electrica externa (72, 74, 76, 78) al arbol electrico (40) esten preparados como maximo, en donde el factor v es de al menos 5 y se supone, que el factor v presenta el citado valor mlnimo, en el caso de que el dispositivo de prueba (10) no comprenda un dispositivo de alimentacion (72, 74, 76) de este tipo; caracterizado porque el dispositivo de prueba 10 (10) comprende un dispositivo de accionamiento mecanico (48) para acoplar potencia mecanica (Pmec) en la primera(21) y/o en la segunda (22) maquina electrica y/o en el transmisor de par de giro (36).
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