ES2642665T3

ES2642665T3 - Un dispositivo de ahorro de energía, de alta eficiencia y mejorado para su inserción entre una fuente de potencia y una carga de potencia motriz y/o de iluminación

Info

Publication number: ES2642665T3
Application number: ES11770531.9T
Authority: ES
Inventors: Ernesto D'ANTUONO
Original assignee: Energia Europa SpA
Current assignee: Energia Europa SpA
Priority date: 2011-08-01
Filing date: 2011-08-01
Publication date: 2017-11-17
Anticipated expiration: 2031-08-01
Also published as: IL230560B; AU2011374476B2; DK2740132T3; CN103733282B; BR112014001531A2; PL2740132T3; RU2014105113A; IL230560A0; RU2582581C2; CN103733282A; KR20140027514A; US9627127B2; ZA201400405B; AU2011374476A1; WO2013018108A1; KR101529013B1; EP2740132B1; HK1195662A1; US20140145519A1; BR112014001531B1

Description

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DESCRIPCION

Un dispositivo de ahorro de ene^a, de alta eficiencia y mejorado para su insercion entre una fuente de potencia y una carga de potencia motriz y/o de iluminacion

Esta invencion se refiere a un dispositivo de ahorro de energfa capaz de reducir el consumo de ene^a determinado durante el suministro de ene^a electrica desde una fuente de potencia a una carga.

Es de conocimiento comun que es necesario transformer los valores de la energfa electrica suministrada por la red principal de suministro de energfa, a fin de alimentar energeticamente de forma adecuada una o mas cargas que consumen potencia motriz y/o de iluminacion.

Para conseguir dicha transformacion, es, en consecuencia, necesario insertar una maquina electrica estatica entre la fuente de potencia y las cargas que hay que alimentar, que sea capaz de convertir los valores de las magnitudes electricas de entrada, esto es, la tension de entrada Vi y la corriente de entrada Ii, en valores de salida adecuados Vo e Io.

Semejante maquina se conoce con el nombre de transformador de potencia.

Es tambien de conocimiento comun el hecho de que un transformador generalmente incurre en perdidas de energfa debidas a diversos factores, tales como la perdida de potencial debida al efecto Joule en los arrollamientos, o las perdidas debidas a la dispersion de los flujos.

Estas perdidas indeseadas coinciden con un elevado consumo de energfa durante el funcionamiento de un transformador y con una eficiencia consecuentemente reducida.

Las desventajas antes mencionadas son mayores cuanto mas elevada es la potencia de la energfa electrica que esta siendo controlada.

Por esta razon, se han propuesto en el mercado dispositivos de ahorro de energfa destinados a ser insertados y habilitados entre una fuente de potencia trifasica y una o mas cargas trifasicas, a fin de atenuar las desventajas anteriormente descritas.

En particular, la Solicitud Internacional WO 2007/037609 describe un aparato de ahorro de potencia automatico que utiliza un PLC [Controlador Logico Programable -“Programmable Logic Controller”-], como tambien la Solicitud japonesa JP9312223 describe un aparato de ahorro de potencia que tiene un transformador que nunca esta abierto y, por tanto, no interrumpe un conmutador sin contacto, siquiera en un estado de baja carga con una corriente por debajo de la corriente de carga minima que no conectara perfectamente este conmutador.

Ademas, la Solicitud japonesa JP 10079315 describe un dispositivo de ahorro de potencia que es capaz de impedir que el arrollamiento primario de un transformador se vea modificado en su toma debido a una cafda temporal en una tension de entrada, con el fin de evitar que la iluminacion parpadee, de manera que tiene un efecto de ahorro de potencia suficiente en el transformador.

Incluso utilizando tales dispositivos, sigue siendo imposible, sin embargo, obtener el ahorro de energfa optimo que se desea.

La presente invencion se propone superar las desventajas antes mencionadas.

En particular, es el proposito principal de la invencion producir un dispositivo de ahorro de energfa que sea mas eficiente que los dispositivos de acuerdo con el estado de la tecnica conocido.

Otro proposito de la presente invencion es producir un dispositivo de ahorro de energfa que sea capaz de atenuar los harmonicos obtenidos en las senales de las magnitudes electricas implicadas.

Es un proposito adicional de la presente invencion producir un dispositivo de ahorro de energfa que sea capaz de atenuar las distorsiones que llegan de la red de suministro de energfa. Es otro proposito de la invencion producir un dispositivo de ahorro de energfa que sea capaz de atenuar los picos de corriente de irrupcion cuando el transformador se pone en marcha, con un equilibrado de la transmision de energfa.

Otro proposito de la invencion consiste en producir un dispositivo de ahorro de energfa que sea capaz de atenuar los picos de corriente de los perfiles o formas de onda a la frecuencia nominal.

Un proposito adicional, pero no necesariamente el ultimo, de la invencion es producir un dispositivo de ahorro de energfa que sea capaz de optimizar la regulacion de la transmision de energfa. Los propositos antes mencionados se consiguen por medio del dispositivo de ahorro de energfa de acuerdo con la invencion, cuyas caractensticas se describen en la reivindicacion principal.

El hecho de que el dispositivo de ahorro de energfa de acuerdo con la invencion, en las realizaciones preferidas que

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se describen en detalle mas adelante, comporte, ventajosamente, unos primeros y segundos medios de conmutacion, hace posible el paso de una configuracion en la que dicho dispositivo esta habilitado, a otra configuracion en la cual este esta deshabilitado, sin dar lugar a condiciones de funcionamiento transitorio anomalas que pudieran danar el dispositivo.

Caractensticas adicionales del dispositivo de ahorro de energfa de acuerdo con la invencion se describen en las reivindicaciones dependientes.

Los propositos y ventajas antes mencionados se ilustran adicionalmente en una descripcion de diversas realizaciones preferidas de la invencion que se proporcionan mas adelante como ejemplos no limitativos con referencia a los dibujos que se acompanan, en los cuales:

- la Figura 1 representa esquematicamente la configuracion electrica del dispositivo de ahorro de energfa de acuerdo con la invencion;

- la Figura 2 representa esquematicamente el control de realimentacion que se establece durante el uso del dispositivo de ahorro de energfa de acuerdo con la invencion;

- la Figura 3 representa esquematicamente una primera realizacion de un conjunto de transformacion individual perteneciente al transformador trifasico del dispositivo de ahorro de energfa que no forma parte de la invencion;

- la Figura 4 representa esquematicamente una segunda realizacion de un conjunto de transformacion individual perteneciente al transformador trifasico del dispositivo de ahorro de energfa que no forma parte de la invencion;

- la Figura 5 representa esquematicamente una tercera realizacion de un conjunto de transformacion individual perteneciente al transformador trifasico del dispositivo de ahorro de energfa que no forma parte de la invencion;

- la Figura 6 representa esquematicamente una cuarta realizacion de un conjunto de transformacion individual perteneciente al transformacion trifasico del dispositivo de ahorro de energfa que no forma parte de la invencion;

- la Figura 7 representa esquematicamente una quinta realizacion de un conjunto de transformacion individual perteneciente al transformacion trifasico del dispositivo de ahorro de energfa que no forma parte de la invencion;

- la Figura 8 representa esquematicamente una sexta realizacion de un conjunto de transformacion individual perteneciente al transformador trifasico del dispositivo de ahorro de energfa que no forma parte de la invencion;

- la Figura 9 representa esquematicamente la insercion y el uso del dispositivo de ahorro de energfa de acuerdo con la invencion entre una fuente de potencia y una carga que esta siendo alimentada energeticamente;

- la Figura 10 muestra dos graficos que permiten una comparacion del consumo de energfa en un centro comercial, respectivamente utilizando (en la configuracion de «ahorro») o no utilizando (en la configuracion puenteada, o en derivacion) el dispositivo de ahorro de energfa de acuerdo con la invencion.

El dispositivo de ahorro de energfa de acuerdo con la invencion se ha ilustrado globalmente en la Figura 1, en la que se indica con el numero 1.

Tal como se muestra en el diagrama de la Figura 9, el dispositivo de ahorro de energfa de acuerdo con la invencion se ha disenado para ser insertado entre una fuente de potencia trifasica A (tal como una fuente de potencia de la red de suministro trifasica) y una o mas cargas trifasicas L, las cuales pueden ser del tipo de potencia motriz y/o de iluminacion.

En particular, el dispositivo de ahorro de energfa 1 de acuerdo con la invencion comprende un transformador trifasico 10, de tal manera que cada fase -denominada conjunto de transformacion 11- comprende un arrollamiento primario 2 acoplado electromagneticamente a un arrollamiento secundario 3.

Tal y como se muestra en la Figura 1, cada conjunto de transformacion 11 del transformador trifasico 10 comporta el hecho de que un primer extremo 5 del arrollamiento primario 2 esta conectado a una fase de la fuente de potencia A, mientras que el segundo extremo S1 del arrollamiento secundario 3 esta conectado a una de las fases de la carga trifasica L.

De acuerdo con la invencion, el primer extremo 5 de cada arrollamiento primario 2 esta cortocircuitado con el primer extremo S0 del arrollamiento secundario correspondiente 3, a fin de definir una referencia comun para dichos dos arrollamientos 2 y 3.

De nuevo, tal como se muestra en la Figura 1, los segundos extremos 6 de los arrollamientos primarios 2 de cada conjunto de transformacion 11 tienen una conexion comun a traves de los primeros medios de conmutacion 4, los cuales permiten la habilitacion o deshabilitacion del dispositivo de ahorro de energfa 1 insertado entre la fuente de potencia A y la carga L que se ha de alimentar energeticamente.

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La presencia de dichos primeros medios de conmutacion 4 permite, de esta forma, que el dispositivo de ahorro de ene^a 1 de acuerdo con la invencion sea conmutado de un estado en el que esta inhabilitado (lo que se denomina configuracion «de ahorro» en la jerga tecnica), a un estado en el que dicho dispositivo de ahorro de energfa 1 esta deshabilitado y puenteado, y, en consecuencia, en la configuracion denominada «puenteada».

Dichos primeros medios de conmutacion 4 pueden, preferible pero no necesariamente, comprender un conmutador de control a distancia 41 con tres contactos, cada uno de los cuales esta asociado con un conjunto de transformacion 11 de dicho transformador trifasico 10.

A fin de poder conmutar de forma segura de la configuracion de ahorro a la configuracion puenteada y viceversa, sin incurrir en estados de funcionamiento transitorio del dispositivo de ahorro de energfa 1 que pudieran interferir con su comportamiento o incluso causar danos, dicho dispositivo 1 de acuerdo con la invencion comprende unos segundos medios de conmutacion 7 que estan emplazados en paralelo con cada arrollamiento secundario 3 de cada conjunto de transformacion 11, tal y como se muestra en la Figura 1.

Dichos segundos medios de conmutacion 7 pueden, preferible pero no necesariamente, comprender un aislador 71 con tres contactos, cada uno de los cuales esta situado en paralelo con un arrollamiento secundario correspondiente 3 de cada conjunto de transformacion 11.

Es, en consecuencia, posible conmutar de la configuracion de ahorro a la configuracion puenteada, y viceversa, con completa seguridad y sin dar lugar a estados de funcionamiento transitorio anomalos del dispositivo de ahorro de energfa 1 de acuerdo con la invencion.

En particular, cuando el dispositivo de ahorro de energfa 1 esta funcionando en la configuracion de ahorro, los primeros medios de conmutacion 4 se encuentran en el estado «conectado», es decir, cierran el contacto entre los segundos extremos 6 de los tres arrollamientos primarios 2, en tanto que los segundos medios de conmutacion 7 se encuentran en el estado «desconectado», esto es, abierto, y, en consecuencia, toda la corriente inducida por cada arrollamiento primario 2 fluye a traves del arrollamiento secundario correspondiente 3.

De esta forma, a fin de conmutar a la configuracion puenteada del dispositivo de ahorro de energfa 1 de acuerdo con la invencion, la primera etapa que adoptar es conmutar los primeros medios de conmutacion 4 al estado «desconectado» y, con ello, abrir el contacto, y unicamente de forma subsiguiente, conmutar los segundos medios de conmutacion 7 al estado «conectado», con lo que se cortocircuita cada arrollamiento secundario 3.

A continuacion, para hacer retornar de la configuracion puenteada a la configuracion de ahorro del dispositivo de ahorro de energfa 1 de acuerdo con la invencion, es necesario proceder, en primer lugar, a conmutar dichos segundos medios de conmutacion 7 al estado «desconectado», esto es, su contacto se abre y, unicamente de forma subsiguiente, se conmutan los primeros medios de conmutacion 4 al estado «conectado», esto es, mediante el restablecimiento de la conexion comun entre los segundos extremos 6 de los tres arrollamientos primarios 2.

En lo que sigue se describiran seis realizaciones de un dispositivo de ahorro de energfa 1. Tales realizaciones no forman parte de la invencion, sino que representan tecnica anterior que es de utilidad para comprender la invencion.

En una primera realizacion de un dispositivo de ahorro de energfa 1 que no forma parte de la invencion, segun se muestra en la Figura 3, el arrollamiento primario 2 de cada conjunto de transformacion 11 comprende dos porciones de arrollamiento 21 y 22, conectadas electricamente en serie.

En dicha realizacion, en particular, existe una porcion principal 21 que se extiende entre un primer punto P0 (que, en este caso, coincide con el primer extremo 5) y un segundo punto P1 del arrollamiento primario 2, al tiempo que la segunda porcion de arrollamiento 22 se extiende desde dicho segundo punto P1 hasta un tercer punto identificado en la Figura 3 como P2, que coincide con el segundo extremo 6.

De nuevo de acuerdo con dicha primera realizacion que no forma parte de la invencion, cada par que comprende los arrollamientos primario 2 y secundario 3 del dispositivo de ahorro de energfa 1, se ha dimensionado de tal manera que el valor de la tension Vpo-p2 establecida entre el primer punto P0 y el tercer punto P2 del arrollamiento primario 2 -y, por lo tanto, en esta realizacion, el valor de tension establecido en todo el arrollamiento primario 2-, esta comprendido en el intervalo definido por la tension Vkvp aplicada a la porcion principal 21, multiplicada por los coeficientes 1,2043 - 2% y 1,2043 + 2%.

En particular, el valor establecido para la tension Vpo-p2 es, preferible pero no necesariamente, el resultado de Vkvp multiplicada por el coeficiente 1,2043. Ademas, el dimensionamiento de cada conjunto de transformacion 11 ha de ser tal, que el valor de la tension Vso-s1 entre el primer extremo S0 y el segundo extremo S1 del arrollamiento secundario 3 esta comprendido en el intervalo definido por dicha tension Vkvp, multiplicada por los coeficientes 0,1021 -5% y 0,1021 + 5%.

Aqrn, de nuevo, el valor de Vso-s1 se obtiene, preferible pero no necesariamente, multiplicando la tension Vkvp por el coeficiente 0,1021.

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A fin de dimensionar adecuadamente tanto el arrollamiento primario 2 como el arrollamiento secundario 3 de cada conjunto de transformacion 11 en el dispositivo de ahorro de energfa 1, ha de definirse tambien el valor de la corriente Ipo-pi que fluye a traves de la porcion principal 21 del arrollamiento primario 2.

En particular, dicho valor de corriente Ipo-p1 esta comprendido en el intervalo definido por la corriente Ikas que fluye por el arrollamiento secundario 3, multiplicado por los coeficientes 0,1133 - 5% y 0,1133 + 5%.

El valor de la corriente Ipo-pi es, preferible pero no necesariamente, la corriente Ikas multiplicada por el coeficiente 0,1133.

De la misma manera, el valor de la corriente Ip1-p2 que fluye por la segunda porcion 22 debera estar comprendido en el intervalo definido por dicha corriente Ikas, multiplicado por los coeficientes 0,0940 - 5% y 0,0940 + 5%.

Mas precisamente, el valor de la corriente Ipi-p2 es la corriente Ikas multiplicada por el coeficiente 0,0940.

Por ultimo, cada conjunto de transformacion 11 que forma parte del dispositivo de ahorro de energfa 1 de acuerdo con dicha primera realizacion que no forma parte de la invencion, se ha dimensionado de tal modo que el valor de la induccion magnetica relativa a la configuracion definida por el arrollamiento primario 2, delimitado entre el primer punto P0 y el tercer punto P2, y por el arrollamiento secundario 3, se encuentra dentro del intervalo definido por el coeficiente de induccion magnetica Ckim relativo a la configuracion que comprende la porcion principal 21 de dichos arrollamiento primario 2 y arrollamiento secundario 3, multiplicado por los coeficientes 0,9965 - 0,03% y 0,9965 + 0,03%.

Dicho valor de la induccion magnetica es, preferible pero no necesariamente, el coeficiente de induccion magnetica Ckim multiplicado por el coeficiente 0,9965.

Una segunda realizacion del dispositivo de ahorro de energfa 1 que no forma parte de la invencion comporta que cada conjunto de transformacion 11 tiene una porcion adicional 23 anadida al arrollamiento primario 2, tal como se muestra en la Figura 4, por comparacion con dicha primera realizacion de la Figura 3, que se extiende desde el tercer punto P2 hasta un cuarto punto P3 que, en este caso, coincide con el segundo extremo 6.

Aqrn, de nuevo, dicha porcion 23 se ha dimensionado de tal manera que el valor de la tension Vpo-p3 establecida entre el primer punto P0 y el cuarto punto P3 del arrollamiento primario 2 esta comprendido en el intervalo definido por dicha tension Vkvp multiplicada por los coeficientes 1,5149 - 2% y 1,5149 + 2%.

Mas precisamente, dicha realizacion comporta que el valor de la tension Vpo-p3 que se ha de obtener es el resultado de la tension Vkvp multiplicada por el coeficiente 1,5149.

El valor de la corriente Ip2-p3 que fluye a traves de dicha tercera porcion 23 esta comprendido en el intervalo definido por la corriente Ikas multiplicada por los coeficientes 0,0748 - 5% y 0,0748 + 5%.

Dicho valor de corriente Ip2-p3 que fluye a traves de dicha tercera porcion 23 es, preferible pero no necesariamente, Ikas multiplicado por 0,0748.

Una tercera realizacion del dispositivo de ahorro de energfa 1 que no forma parte de la invencion comporta que cada conjunto de transformacion 11 difiere, como se ilustra en la Figura 5, del de la segunda realizacion antes descrita en que se ha anadido al arrollamiento primario 2 una cuarta porcion 24 que se extiende desde el cuarto punto P3 hasta un quinto punto P4 que, en este caso, coincide con el segundo extremo 6.

Aqrn, de nuevo, dicha cuarta porcion 24 se ha dimensionado de tal manera que el valor de la tension Vpo-p4 establecida entre el primer punto P0 y dicho quinto punto P4 del arrollamiento primario 2 esta comprendido en el intervalo definido por la tension Vkvp multiplicada por los coeficientes 2,0851 - 2% y 2,0851 + 2%.

Mas precisamente, dicho valor de tension Vpo-p4 coincide con la tension Vkvp multiplicada por el coeficiente 2,0851.

Ademas, el dimensionamiento de dicha cuarta porcion 24 es tal, que el valor de la corriente Ip3-p4 que fluye a traves de dicha porcion esta comprendido en el intervalo definido por la corriente Ikas multiplicada por los coeficientes 0,0543 -5% y 0,0543 + 5%.

Aqrn, de nuevo, dicha corriente Ip3-p4 es, preferible pero no necesariamente, el producto de Ikas multiplicada por 0,0543.

Las Figuras 6 a 8 ilustran, respectivamente, unos cuarto, quinto y sexto tipos de conjunto de transformacion 11 pertenecientes a realizaciones diferentes adicionales del dispositivo de ahorro de energfa 1 que no forman parte de la invencion.

Hablando en general, las tres realizaciones adicionales tienen caractensticas en comun, esto es, el hecho de que el arrollamiento primario 2 comprende una denominada porcion de seguridad 25 que se extiende desde el primer punto P0 hasta un sexto punto definido como -PI, que, en este caso, coincide con el primer extremo 5 antes mencionado.

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En detalle, como se muestra en la Figura 6, la cuarta realizacion es, simplemente, la primera realizacion mostrada en la Figura 3, con el anadido de la porcion de seguridad 25, y la quinta realizacion coincide con la segunda realizacion del conjunto de transformacion 11 mostrada en la Figura 4, con el anadido de dicha porcion de seguridad 25, tal como se muestra en la Figura 7.

Dicha porcion de seguridad 25 es lo que tambien distingue la sexta realizacion de cada conjunto de transformacion 11, mostrada en la Figura 8 y que forma parte del dispositivo de ahorro de energfa 1, del tipo de conjunto de transformacion 11 mostrado en la Figura 5.

En los tres casos de las Figuras 6, 7 y 8, dicha porcion de seguridad 25 se ha dimensionado de tal manera que el valor de la tension V-p-i-po establecida entre el sexto punto -P1 y el primer punto P0 del arrollamiento primario 2 esta comprendido en el intervalo definido por la tension Vkvp multiplicada por los coeficientes 0,6383 - 2% y 0,6383 + 2%; en particular, dicha tension V-pi-po toma el valor de Vkvp multiplicada por 0,6383. Ademas, dicho dimensionamiento permite obtener una corriente I-pi-po que fluye a traves de la porcion de seguridad 25, dentro del intervalo definido por dicha corriente Ikas multiplicada por los coeficientes 0,0691 - 5% y 0,0691 + 5%.

Aqrn, de nuevo, el valor de la corriente I-pi-po que fluye a traves de la porcion de seguridad 25 es, preferible pero no necesariamente, la corriente Ikas multiplicada por el coeficiente 0,0691.

Por lo que respecta a los metodos con los que se dimensionan los diversos elementos de cada conjunto de transformacion 11 que forma parte de los diversos dispositivos de ahorro de energfa 1 antes descritos que no forman parte de la invencion, a fin de obtener los valores de tension y de corriente requeridos, estos incluyen escoger un numero adecuado de espiras en los dos arrollamientos 2 y 3 de cada conjunto de transformacion 11, y/o escoger una seccion transversal adecuada para el conductor que se utiliza para realizar dichos arrollamientos primario y secundario, 2 y 3, y/o escoger el tipo y tamano del material ferromagnetico sobre el que se arrollan dichos arrollamientos primario 2 y secundario 3.

En lo que se refiere al valor de la tension Vkvp tomada como referencia para el dimensionamiento de los diversos elementos de cada conjunto de transformacion 11, para las diversas realizaciones del dispositivo de ahorro de energfa 1 que no forman parte de la invencion, este puede, preferible pero no necesariamente, coincidir con la tension nominal de la red principal de suministro de energfa.

Es, no obstante, posible, en diferentes realizaciones del dispositivo de ahorro de energfa 1 que no forman parte de la invencion, tener un valor de la tension Vkvp que difiera de la tension de la red principal de suministro de energfa.

De la misma manera, para el coeficiente de induccion magnetica Ckim, este viene, preferible pero no necesariamente, dentro del intervalo entre 0,9 y 1,5 Tesla.

Aqrn, de nuevo, sin embargo, en diferentes realizaciones del dispositivo de ahorro de energfa que no forman parte de la invencion, el valor Ckim puede diferir de dicho intervalo entre 0,9 y 1,5 Tesla.

Por lo que respecta a la corriente Ikas, esta, obviamente, depende de la carga conectada a cada arrollamiento secundario 3 de cada conjunto de transformacion 11 que forma parte del dispositivo de ahorro de energfa 1.

Es importante apreciar que los propositos anteriormente descritos son alcanzados por todas las configuraciones previamente descritas del dispositivo de ahorro de energfa 1, por cuanto estas habilitan, ventajosamente, un sistema de control de realimentacion sobre las caractensticas energeticas, y, en particular, los harmonicos, contenidas en las senales, es decir, Vi e Ii, suministradas como entrada a dicho dispositivo 1 que no forma parte de la invencion.

En particular, es posible obtener un sistema de reversion de la amplificacion disenado para atenuar las caractensticas energeticas disfuncionales de las magnitudes energeticas de entrada Vi e Ii que interfieren con la eficiencia del dispositivo de ahorro de energfa 1 y de la carga L.

En detalle, desde un punto de vista funcional, tal como se muestra en el diagrama de la Figura 2, las corrientes I2 que fluyen por el arrollamiento secundario 3 de cada conjunto de transformacion 11 inducen una contracorriente en cada arrollamiento primario 2 como resultado de la induccion magnetica, que contrarresta y reduce las caractensticas energeticas disfuncionales antes mencionadas, y los harmonicos en particular, de las magnitudes energeticas de entrada Vi e Ii en el arrollamiento primario 2.

Es, por tanto, posible conseguir un sistema para la transmision y el suministro de energfa electrica a una carga L, que permite obtener magnitudes electricas de salida con caractensticas electricas disfuncionales (harmonicos) mas limitadas y que funciona en un estado estacionario mas suave y lento tanto durante las fases de irrupcion como cuando funciona a la frecuencia nominal.

De los experimentos llevados a cabo por el presente Solicitante, tal como se muestra en el diagrama de la Figura 10, el uso del dispositivo de ahorro de energfa 1 segun se muestra en la Figura 1 permite obtener un ahorro de energfa de no menos del 10% en comparacion con el uso de dispositivos de ahorro de energfa de acuerdo con el estado de la tecnica conocido.

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En particular, estos ensayos se llevaron a cabo en un centro comercial con una superficie de aproximadamente 6.0O0 m2 y duraron 6 dfas, durante tres de los cuales se puso en juego el dispositivo de ahorro de energfa 1, mientras que en los otros tres dfas dicho dispositivo 1 se dejo puenteado.

Las cargas en el centro comercial antes mencionado consistieron en aproximadamente el 8% para los equipos electronicos, el 77% para iluminacion, el 5% para las escaleras mecanicas y el 10% para los ascensores.

A partir de los dos graficos 200 y 300 mostrados en la Figura 10, en los que el grafico de la izquierda (200) representa el resultado del ensayo con el dispositivo de ahorro de energfa 1, en tanto que el de la derecha (300) representa el resultado del ensayo con dicho dispositivo 1 puenteado o en derivacion, queda claro que en ambos casos el consumo de energfa tiene tres picos 201 y 301 en el curso de un periodo de 24 horas, en coincidencia con las horas del dfa, y tres valles 202 y 302 correspondientes a las horas nocturnas, esto es, cuando el consumo de energfa viene determinado exclusivamente por los equipos electronicos que funcionan en todo momento.

Basicamente, de una comparacion entre los dos graficos 200 y 300, queda claro que el uso del transformador trifasico 10 coincidio con un consumo total 203 de 7.107,8 kWh y una potencia media absorbida 204 de 98.743,05 W, en tanto que, durante los dfas de mediciones sin dicho dispositivo de ahorro de energfa 1 habilitado, el consumo total 303 fue 7.919,6 kWh y la potencia media absorbida 304 fue 109.951,6 W.

Puede afirmarse, en consecuencia, que el uso del dispositivo de ahorro de energfa 1 consiguio un ahorro 401 de 811,8 kWh en total (270,6 kWh por dfa), con el consiguiente ahorro monetario 402 de aproximadamente 81,18 euros (27,06 euros al dfa), basandose en el coste de la energfa en Italia.

De esta forma, como se ha afirmado en lo anterior, el ahorro en porcentaje de energfa 403 conseguido, en este caso particular, fue del 10,25%.

Basandose en lo anterior, queda claro que el dispositivo de ahorro de energfa 1 alcanza todos los propositos antes referidos.

En particular, la invencion consigue el proposito de producir un dispositivo de ahorro de energfa que sea mas eficiente que los dispositivos de acuerdo con el estado de la tecnica conocido.

Mas detalladamente, la invencion consigue el proposito de producir un dispositivo de ahorro de energfa capaz de atenuar los harmonicos contenidos en las senales de las magnitudes electricas implicadas.

Ademas de ello, la invencion consigue el proposito de producir un dispositivo de ahorro de energfa capaz de atenuar las distorsiones que llegan de la red de suministro de energfa.

Otro proposito alcanzado por la invencion es que esta produce un dispositivo de ahorro de energfa que es capaz de atenuar los picos de corriente de irrupcion durante la fase de puesta en marcha, con el equilibrado de la transmision de energfa.

Otro proposito alcanzado por la invencion es que esta produce un dispositivo de ahorro de energfa que es capaz de atenuar los picos de corriente en los perfiles o formas de onda, a la frecuencia nominal.

Otro proposito alcanzado por la invencion es que esta produce un dispositivo de ahorro de energfa que es capaz de optimizar el control de la transmision de energfa.

En la fase ejecutiva, pueden desarrollarse variantes del dispositivo de ahorro de energfa de acuerdo con la invencion, y, aunque estas no se han descrito en la presente memoria, se consideraran cubiertas por la presente Patente si caen dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones.

En los casos en que se indican caractensticas tecnicas por medio de signos de referencia en las reivindicaciones que siguen, estos se han anadido meramente para el proposito de facilitar la lectura de las reivindicaciones, de manera que dichos signos de referencia no tendran, en consecuencia, ningun efecto limitativo en el alcance de la proteccion de cada elemento identificado con ellos para propositos explicativos.

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REIVINDICACIONES

1. - Un dispositivo de ahorro de ene^a (1) disenado para ser insertado entre una fuente de potencia trifasica (A) y una carga trifasica (L), del tipo que un transformador electrico trifasico (10), cada una de cuyas fases comprende un conjunto de transformacion (11) que comporta un arrollamiento primario (2), disenado para ser conectado a un primer extremo (5) de una fase de dicha fuente de potencia (A) y acoplado electromagneticamente a un arrollamiento secundario (3) conectado, por su segundo extremo (S1), a una fase de dicha carga (L), de tal manera que dicho primer extremo (5) de cada uno de dichos arrollamientos primarios (2) esta conectado al primer extremo (S0) del arrollamiento secundario correspondiente (3), a fin de definir una referencia comun entre dicho arrollamiento primario (2) y dicho arrollamiento secundario (3),

caracterizado por que:

- los segundos extremos (6) de dichos arrollamientos primarios (2) de cada uno de dichos conjuntos de transformacion (11), que se extienden opuestamente a dichos primeros extremos (5), estan conectados electricamente entre sf por unos primeros medios de conmutacion (4);

- cada uno de dichos arrollamientos secundarios (3) esta conectado en paralelo a unos segundos medios de conmutacion (7) para habilitar o deshabilitar el funcionamiento de dicho dispositivo de ahorro de energfa (1) situado entre dicha fuente de potencia (A) y dicha carga (L).
2. - Un dispositivo (1) de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que dichos primeros medios de conmutacion (4) comprenden un conmutador de control a distancia (41) con tres contactos, cada uno de los cuales esta asociado con uno de dichos conjuntos de transformacion (11).
3. - Un dispositivo (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que dichos segundos medios de conmutacion (7) comprenden un aislador (71) con tres contactos, cada uno de los cuales esta conectado en paralelo a un arrollamiento secundario correspondiente (3) de cada uno de dichos conjuntos de transformacion (11).
4. - Un metodo para conmutar de la configuracion de ahorro a la configuracion puenteada de un dispositivo de ahorro de energfa de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que comprende las siguientes etapas, en secuencia:

- conmutar los primeros medios de conmutacion (4) al estado «desconectado», abriendo los tres contactos entre los segundos extremos (6) de los tres arrollamientos primarios (2);

- una vez estan dichos tres contactos abiertos, conmutar los segundos medios de conmutacion (7) al estado «conectado», cortocircuitando cada arrollamiento secundario (3).
5. - Un metodo para conmutar de la configuracion puenteada a la configuracion de ahorro de un dispositivo de ahorro de energfa de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1 a 3, caracterizado por que comprende las siguientes etapas, en secuencia:

- conmutar los segundos medios de conmutacion (7) al estado «conectado», abriendo el contacto situado en paralelo con cada arrollamiento secundario (3);

- una vez que dichos tres contactos estan abiertos, conmutar los primeros medios de conmutacion (4) al estado «conectado», con lo que se restablece la conexion comun entre los segundos extremos (6) de los tres arrollamientos primarios (2).