ES2714358T3 - Dispositivo de trituración de desechos estacionario con acumulador de energía - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de trituración de desechos estacionario (100, 200, 300) que comprende: al menos un árbol de trituración (80, 81), al menos un electromotor (70, 75) para accionar el al menos un árbol de trituración; una conexión de red eléctrica (10) para la alimentación con energía eléctrica del dispositivo de trituración de desechos estacionario; y un acumulador de energía (50) para la acumulación de energía y para la alimentación con energía eléctrica al menos parcial del al menos un electromotor; caracterizado por un dispositivo de control (90) para controlar el flujo de energía entre la conexión de red eléctrica (10), el al menos un electromotor (70, 75) y el acumulador de energía (50); estando realizado el dispositivo de control (90) para controlar el suministro de energía del acumulador de energía (50) al al menos un electromotor (70, 75) para cubrir los picos de potencia que excedan de una potencia nominal de la conexión de red eléctrica (10).
Description
DESCRIPCION
Dispositivo de trituracion de desechos estacionario con acumulador de energfa
Campo de la invencion
La invencion se refiere a un dispositivo de trituracion de desechos estacionario con al menos un arbol de trituracion, al menos un electromotor para accionar el al menos un arbol de trituracion y una conexion de red electrica para la alimentacion del dispositivo de trituracion de desechos estacionario con energfa electrica.
En todas las descripciones siguientes, tanto referentes al estado de la tecnica como a la descripcion de la invencion, para mayor facilidad, se indica respectivamente solo un componente del sistema. Evidentemente, pueden estar presentes o estar previstos respectivamente dos o varios componentes en el sistema. Por ejemplo, se indican siempre un arbol de trituracion o un generador o electromotor. Segun el sistema de trituracion tambien pueden ser dos o mas arboles de trituracion. Tambien en cuanto a los componentes de accionamiento pueden ser por ejemplo tambien varios motores de combustion, generadores, electromotores o acumuladores de energfa y otros componentes multiples.
Estado de la tecnica
Los dispositivos para la trituracion de desechos concebidos para un funcionamiento estacionario pueden presentar por ejemplo un motor diesel o un electromotor para accionar un arbol de trituracion. Un dispositivo de este tipo para la trituracion de desechos se conoce por el documento US2012234949.
En el caso de un accionamiento electrico del arbol de trituracion esta prevista una conexion para una red electrica. Entonces, el dispositivo de trituracion de desechos estacionario se hace funcionar exclusivamente con energfa electrica procedente de la red electrica. Sin embargo, debido a que durante el funcionamiento del dispositivo de trituracion de desechos se producen fluctuaciones en la necesidad de energfa electrica, por ejemplo, porque estan mezclados materiales solidos y blandos que han de ser triturados o porque la fuerza que ha de ser ejercida para la trituracion depende de la orientacion aleatoria del material en el arbol de trituracion, pueden producirse picos de carga que en parte son notablemente superiores a la carga promedia. Este tipo de picos de carga deben ser proporcionados por el electromotor o la energfa / potencia electrica suministrada al electromotor desde la red electrica.
Igualmente, la corriente de arranque originada durante el arranque que puede ser de hasta el cuadruplo de la corriente nominal del electromotor repercute negativamente en el total del coste energetico de un sistema de trituracion de este tipo.
Segun el estado de la tecnica, se intenta contrarrestar estos aspectos negativos mediante llamados equipos de conmutacion para un arranque suave o mediante convertidores de frecuencia. Pero esto se consigue solo de manera muy insatisfactoria. Ademas, estos equipos de conmutacion no son muy populares entre los proveedores de red, ya que por la generacion de llamados armonicos pueden producir una “contaminacion” de la red.
Este modo de proceder segun el estado de la tecnica resulta desventajoso en el sentido de que con los proveedores de red electrica se tienen que contratar tarifas mas costosas que proporcionen no solo la toma de potencia media sino tambien la maxima. Estas tarifas son independientes de la frecuencia con la que se toma la potencia maxima. Por tanto, resultan unos costes comparativamente altos por tarifas con alta potencia, aunque la potencia maxima se utilice solo con poca frecuencia.
Tampoco se puede obviar que no solo se trata de los costes del llamado precio de trabajo o de potencia. Frecuentemente, en determinadas ubicaciones no estan disponibles las redes electricas con la capacidad para la potencia de accionamiento de este tipo de trituradores estacionarios. Se anade que la potencia proporcionada se dimensiona segun la necesidad de potencia maxima. En el caso de un triturador de este tipo, por tanto, segun la corriente de arranque y el pico de carga del proceso de trituracion. Para esta necesidad de potencia muy elevada se dimensionan los costes unicos para la conexion de red y, por tanto, para la ampliacion de la red suprarregional y los costes corrientes por la potencia proporcionada. Se anaden, ademas de los costes del llamado precio de trabajo, tambien los costes del llamado precio de potencia que se dimensiona preponderantemente segun los 15 minutos de consumo de corriente maximo de un mes.
Ademas de estos costes, tambien son considerables los costes adicionales del llamado hardware. Tanto el equipo de transformador o la puesta a disposicion de un grupo electrogeno diesel, si la alimentacion electrica no se produce desde la red, las instalaciones de conmutacion y de seguridad, asf como las conexiones por cable, deben concebirse para los picos de corriente que pueden producirse como maximo, lo que causa costes considerables.
Descripcion de la invencion
Por lo tanto, la invencion tiene el objetivo de superar al menos en parte las desventajas mencionadas, como por ejemplo reducir considerablemente la potencia de conexion realmente necesaria de la red electrica y evitar o atenuar
lo maximo posible los picos de potencia originados por la corriente de arranque del electromotor y los picos de carga por el proceso de trituracion mismo.
Este objetivo se consigue mediante un dispositivo de trituracion de desechos estacionario segun la reivindicacion 1. Variantes ventajosas se definen en las reivindicaciones dependientes.
El dispositivo de trituracion de desechos estacionario segun la invencion comprende al menos un arbol de trituracion, al menos un electromotor para accionar el al menos un arbol de trituracion, una conexion de red electrica para alimentar el dispositivo de trituracion de desechos estacionario con energfa electrica y un acumulador de energfa para acumular engena y para la alimentacion al menos parcial del electromotor con energfa electrica, especialmente para cubrir picos de potencia. Esto ofrece la ventaja de que la parte de los picos de carga que sobrepasa la potencia nominal no debe ser cubierta por la potencia desde la red electrica, sino que es proporcionada por el acumulador de energfa. Este tipo de picos de potencia pueden producirse tambien durante el arranque del dispositivo de trituracion de desechos en forma de una corriente de arranque. Mediante la invencion se hace posible una menor potencia proporcionada de la red electrica que si por ejemplo una parte de los picos de potencia que supera la potencia nominal tuviera que recibirse de la red electrica. Por consiguiente, tambien se carga menos una red electrica debil, por lo que se pueden evitar fallos de red.
Una variante del dispositivo de trituracion de desechos estacionario segun la invencion consiste en que puede estar previsto al menos un engranaje o un accionamiento por correa de engranaje entre el al menos un electromotor y el al menos un arbol de trituracion. Con el engranaje o el accionamiento por correa de engranaje puede realizarse opcionalmente una union entre el electromotor y el arbol de trituracion y/o una distribucion de carga a traves de un accionamiento entre varios arboles de trituracion, como por ejemplo a traves de un engranaje smcrono.
Otra variante del dispositivo de trituracion de desechos estacionario segun la invencion consiste en que este puede comprender ademas: un transformador CA/CC para transformar corriente alterna de la conexion de red electrica en corriente continua, un transformador CC/CA para transformar corriente continua en corriente alterna para el al menos un electromotor, y un circuito intermedio dispuesto entre el transformador CA/CC y el transformador CC/CA, con un modulo de gestion de energfa para el acoplamiento del acumulador de energfa, siendo cada electromotor un motor de corriente alterna. De esta manera, un motor de corriente alterna puede alimentarse con energfa tanto de la red electrica como del acumulador de energfa.
Otra variante del dispositivo de trituracion de desechos estacionario segun la invencion consiste en que este puede comprender ademas: un transformador CA/CC para transformar corriente alterna de la conexion de red electrica en corriente continua y un circuito intermedio dispuesto entre el transformador CA/CC y el al menos un electromotor, con un modulo de gestion de energfa para el acoplamiento del acumulador de energfa, siendo cada electromotor un motor de corriente continua. De esta manera, un motor de corriente continua puede alimentarse con energfa tanto de la red electrica como del acumulador de energfa.
Otra variante del dispositivo de trituracion de desechos estacionario segun la invencion consiste en que este puede comprender ademas: un cargador previsto entre la conexion de red electrica y el acumulador de energfa para cargar el acumulador de energfa, estando previsto el acumulador de energfa para la alimentacion completa del al menos un electromotor con energfa electrica, y si cada electromotor es un motor de corriente alterna, esta previsto ademas un transformador CC/CA para transformar corriente continua en corriente alterna para el al menos un electromotor. En esta variante, el electromotor se hace funcionar solo con energfa del acumulador de energfa, siendo cargado o recargado el acumulador de energfa con energfa de la red electrica, especialmente de forma continua cuando se hace funcionar el dispositivo de trituracion de desechos.
El dispositivo de trituracion de desechos estacionario segun la invencion o una de sus variantes pueden comprender ademas un dispositivo de control para controlar el flujo de energfa entre la conexion de red electrica, el al menos un electromotor y el acumulador de energfa. Un dispositivo de control de este tipo controla la acumulacion de la energfa y la alimentacion de los distintos componentes del dispositivo de trituracion de desechos.
El dispositivo de control puede perfeccionarse en el sentido de que este realizado para limitar la potencia maxima tomada de la conexion de red electrica a la potencia nominal, y/o para liberar un proceso de arranque del dispositivo de trituracion de desechos solo cuando el acumulador de energfa contenga una cantidad minima de energfa, y/o para liberar el accionamiento del al menos un arbol de trituracion despues del proceso de arranque del dispositivo de trituracion de desechos solo cuando el acumulador de energfa contenga la cantidad minima de energfa, y/o para controlar el suministro de energfa del acumulador de energfa al al menos un electromotor para cubrir los picos de potencia que excedan de la potencia nominal de la conexion de red electrica, y/o para emplear en caso de la aparicion de valles de carga en los que una absorcion de potencia del al menos un electromotor baja por debajo de la potencia nominal de la conexion de red electrica una diferencia entre la potencia nominal y la absorcion de potencia del al menos un electromotor para cargar el acumulador de energfa, y/o para hacer funcionar durante un proceso de frenado del al menos un arbol de trituracion el al menos un electromotor como generador y usar la potencia generada durante ello para cargar el acumulador de energfa y, cuando se ha cargado completamente el acumulador de energfa, alimentar la potencia generada durante el proceso de frenado a la red electrica a traves de la conexion de red electrica.
El acumulador de energfa del dispositivo de trituracion de desechos estacionario puede comprender al menos un acumulador de ene^a electrico y/o un acumulador de energfa mecanico, pudiendo comprender el acumulador de energfa electrico especialmente una batena recargable y/o un condensador (por ejemplo, un supercondensador, SuperCAP) y/o un acumulador de energfa magnetico supraconductor, y/o un sistema de alimentacion ininterrumpida estatico (SAI estatico) y/o pudiendo comprender el acumulador de energfa mecanico especialmente un sistema de alimentacion ininterrumpida dinamico (sAl dinamico) y/o un acumulador de masa oscilante y/o un acumulador de rueda de inercia.
En el caso de un acumulador de energfa mecanico, el dispositivo de trituracion de desechos puede presentar un equipo transformador para transformar energfa electrica en energfa mecanica y energfa mecanica en energfa electrica.
El dispositivo de trituracion de desechos estacionario segun la invencion o una de sus variantes puede presentar especialmente dos o mas arboles de trituracion con respectivamente un electromotor o con un electromotor comun. Por consiguiente, el dispositivo de trituracion de desechos estacionario puede ser por ejemplo un triturador de 2, 3 o 4 arboles.
La funcion mencionada anteriormente igualmente se consigue mediante un procedimiento segun la reivindicacion 11. Variantes ventajosas se definen en las reivindicaciones dependientes. En cuanto a las ventajas del procedimiento segun la invencion y sus variantes se remite a las realizaciones correspondientes con respecto al dispositivo de trituracion de desechos segun la invencion y sus variantes.
El procedimiento segun la invencion para hacer funcionar un dispositivo de trituracion de desechos estacionario (comprendiendo el dispositivo de trituracion de desechos estacionario al menos un arbol de trituracion, al menos un electromotor, una conexion de red electrica y un acumulador de energfa) comprende los siguientes pasos: la alimentacion del dispositivo de trituracion de desechos estacionario con energfa electrica a traves de la conexion de red electrica; la acumulacion de energfa en el acumulador de energfa; el accionamiento del al menos un arbol de trituracion con el al menos un electromotor; y la alimentacion al menos parcial del electromotor con energfa electrica procedente del acumulador de energfa, especialmente la alimentacion del electromotor con energfa electrica procedente del acumulador de energfa para cubrir una parte de picos de potencia que excede de la potencia nominal de la conexion de red electrica.
El procedimiento segun la invencion se puede perfeccionar de tal forma que este previsto el paso adicional del control del flujo de energfa entre la conexion de red electrica, el al menos un electromotor y el acumulador de energfa.
Esto se puede perfeccionar de tal forma que el procedimiento comprenda ademas: la limitacion de la potencia extrafda como maximo de la conexion de red electrica a la potencia nominal, y/o el arranque del dispositivo de trituracion de desechos cuando el acumulador de energfa contenga la cantidad de energfa minima, y/o el accionamiento del al menos un arbol de trituracion despues del proceso de arranque del dispositivo de trituracion de desechos cuando el acumulador de energfa contenga la cantidad de energfa minima, y/o el control del suministro de energfa del acumulador de energfa al al menos un electromotor para cubrir los picos de potencia que excedan de la potencia nominal de la conexion de red electrica, y/o la carga del acumulador de energfa en caso de la aparicion de valles de carga en los que la absorcion de potencia del al menos un electromotor baja por debajo de la potencia nominal de la conexion de red electrica, mediante el aprovechamiento de una diferencia entre la potencia nominal y la absorcion de potencia del al menos un electromotor, y/o el funcionamiento del al menos un electromotor como generador durante un proceso de frenado del al menos un arbol de trituracion y el uso de la potencia generada durante ello para cargar el acumulador de energfa, y/o la alimentacion de la potencia generada durante un proceso de frenado del al menos un arbol de trituracion, a traves de la conexion de red electrica, a la red electrica, especialmente estando cargado completamente el acumulador de energfa.
Segun otra variante pueden estar previstos los siguientes pasos adicionales: la transformacion de corriente alterna de la conexion de red electrica en corriente continua, el uso de al menos una parte de la corriente continua para cargar energfa en el acumulador de energfa, y la transformacion de corriente continua en corriente alterna para alimentar el al menos un electromotor realizado en forma de un motor de corriente alterna con energfa procedente de la conexion de red electrica y/o con energfa procedente del acumulador de energfa.
Otra variante consiste en que pueden estar previstos los pasos de la transformacion de corriente alterna de la conexion de red electrica en corriente continua, el uso de al menos una parte de la corriente continua para almacenar energfa en el acumulador de energfa, y la alimentacion del al menos un electromotor realizado en forma de un motor de corriente continua con energfa procedente de la conexion de red electrica y/o con energfa procedente del acumulador de energfa.
Segun otra variante pueden estar previstos los siguientes pasos adicionales: la carga del acumulador de energfa con energfa procedente de la conexion de red electrica y la alimentacion completa del al menos un electromotor con energfa electrica procedente del acumulador de energfa.
Mas caractensticas y ejemplos de formas de realizacion asf como ventajas de la presente invencion se describen a
continuacion en detalle con la ayuda del dibujo. Se entiende que esta forma de realizacion no puede cubrir el ambito completo de la presente invencion. Asimismo, se entiende que algunas o todas las caractensticas descritas a continuacion tambien pueden combinarse entre sf de otra manera.
Descripcion breve de los dibujos
La figura 1 muestra una primera forma de realizacion del dispositivo de trituracion de desechos estacionario segun la invencion,
la figura 2 muestra una segunda forma de realizacion del dispositivo de trituracion de desechos estacionario segun la invencion,
la figura 3 muestra una grafica con picos de carga y valles de carga,
la figura 4 muestra una tercera forma de realizacion del dispositivo de trituracion de desechos estacionario segun la invencion.
Formas de realizacion
Las formas de realizacion descritas aqu a continuacion son solo ejemplos de solucion del objetivo propuesto. Son posibles otras formas de realizacion para conseguir los objetivos segun la invencion.
En la figura 1 esta representada una primera forma de realizacion 100 del dispositivo de trituracion de desechos estacionario segun la invencion.
El dispositivo de trituracion de desechos estacionario segun la invencion comprende al menos un arbol de trituracion 80, al menos un electromotor 70 para accionar al menos un arbol de trituracion 80, y una conexion de red electrica 10 y un acumulador de energfa 50, para alimentar el dispositivo de trituracion de desechos estacionario con energfa electrica.
El dispositivo de trituracion de desechos estacionario segun la invencion se caracteriza sustancialmente por un acumulador de energfa 50 para acumular energfa y alimentar el al menos un electromotor 70 con energfa electrica para cubrir en parte los picos de potencia que excedan de la potencia nominal de la conexion de red 10, provocadas por los picos de carga del proceso de trituracion.
Como se puede ver en la grafica segun la figura 3, el proceso de trituracion se realiza con momentos de giro que fuertemente variables, y por tanto, con absorciones de potencia fuertemente variables del electromotor 70. La grafica muestra claramente los llamados picos de carga y valles de carga. Con la realizacion segun la invencion, la potencia nominal del sistema y por tanto de la conexion de red electrica 10 se conciben preferentemente con el valor medio entre los picos de carga y los valles de carga esperados.
Dado que, con esta realizacion, la conexion de red electrica 10 no puede cubrir los picos de carga que excedan de la potencia nominal de la conexion, se debe suministrar energfa adicional al sistema de trituracion. Esta energfa necesaria adicionalmente para la cobertura es puesta a disposicion por el acumulador de energfa 50. La extraccion de corriente de la red electrica se realiza preferentemente en la magnitud de la potencia nominal configurada.
La potencia adicional necesaria para cubrir la parte de los picos de carga que excede de la corriente nominal es aplicada por tanto por el acumulador de energfa 50 y es puesta a disposicion por el electromotor 70 del arbol de trituracion 80 como potencia adicional para la adquisicion de potencia de la red electrica.
Dado que la parte de los picos de carga que excede de la potencia nominal no solo debe ser cubierta por la potencia de la red electrica 10, sino que es puesta a disposicion por el acumulador de energfa 50, es posible una menor potencia puesta a disposicion de la red electrica, que si la parte de los picos de carga que excede de la potencia nominal tuviera que ser adquirida por la red electrica 10.
En la forma de realizacion 100, el acumulador de energfa 50 electrico esta conectado al circuito intermedio 30. El acumulador de energfa electrico puede ser un condensador en forma de un llamado SuperCAP, una batena o un acumulador de diverso tipo de construccion o sistema, o un acumulador por rueda de inercia o un acumulador de energfa electrico o mecanico similar. Directamente delante del acumulador de energfa o en el control general esta previsto un modulo de gestion de energfa 40 correspondiente para el acumulador de energfa 50 para la carga y descarga.
Tambien es posible una combinacion de varios acumuladores de energfa identicos o diferentes. Por ejemplo, un acumulador de energfa de batena para el proceso de arranque y la cobertura de la corriente de arranque del electromotor del triturador 100, que excede la corriente nominal, y un condensador para la cobertura de los picos de carga temporales.
Si se vuelven a producir valles de carga tales como se pueden ver en la grafica segun la figura 3, la recarga del acumulador de energfa 50 se realiza a traves de la red electrica 10 hasta el valor de la potencia de corriente adquirida configurada, para la energfa acumulada este disponible para la siguiente cobertura de picos de carga. Si durante el funcionamiento de un sistema de trituracion de este tipo resultara que los llamados valles de carga no
son suficientes para recargar el acumulador de energfa 50 desde la red electrica, la recarga del acumulador de ene^a 50 tambien puede realizarse mediante un motor de combustion interna dispuesto por separado con un generador adosado que emita su potencia al circuito intermedio 30 igualmente a traves de un transformador CA/CC. Con la realizacion segun la invencion tambien es posible de manera muy sencilla adaptar el numero de revoluciones del arbol de trituracion 80 a la tarea de trituracion en sf a traves del electromotor 70. Esta adaptacion del numero de revoluciones puede ser necesaria tambien en relacion con la capacidad del acumulador de energfa 50. Si la relacion de los picos de carga, es decir, de una necesidad de energfa mas elevada desde el acumulador de energfa 50, con respecto a los valles de carga, es decir, la recarga del acumulador de energfa 50 desde la red, no fuese suficiente para cargar el acumulador de energfa 50 de manera continua, el numero de revoluciones del motor 70 y por tanto del arbol de trituracion 80 puede adaptarse de tal forma que la relacion de los picos de carga con respecto a los valles de carga se ajuste de tal forma que quede garantizada una carga continua del acumulador de energfa 50, aunque esto conlleve una disminucion del rendimiento de paso.
Estos trituradores estacionarios descritos aqu tambien se hacen funcionar, en determinados intervalos de tiempo o despues de la aparicion de determinados eventos, durante un tiempo muy corto tambien en el llamado regimen invertido, es decir, en un sentido de giro modificado del motor 70 y del arbol de trituracion 80. Un evento de este tipo que provoca un cambio del sentido de giro, es por ejemplo el hecho de que el material cargado se ha acumulado de forma compactada tan fuertemente delante del arbol de trituracion que ya no se produce ninguna trituracion en sf y por tanto se reduce fuertemente el rendimiento de paso.
Para subsanar esto es necesario invertir el sentido de giro del arbol de trituracion 80 durante un breve tiempo preajustado. De esta manera, el material cargado se afloja y durante el regimen normal subsiguiente puede volver a triturarse con un rendimiento de paso suficiente.
Para iniciar este proceso de inversion, sin embargo, es necesario en primer lugar detener el motor 70 con el arbol de trituracion 80. Para mantener lo mas reducido el tiempo necesario para ello, el motor 70 se conmuta del regimen de motor al regimen de generador. En el regimen de generador, la energfa de frenado hasta la detencion del arbol de trituracion 80 puede aprovecharse para la carga del acumulador 50, y si estuviese agotada la capacidad de absorcion de este, se produce una realimentacion de la energfa de frenado a la red contra reembolso.
Otra causa del pico de carga de la red electrica 10 es la corriente de arranque durante el arranque del electromotor 70 de dicho triturador estacionario. Dicha corriente de arranque asciende generalmente aproximadamente al cuadruplo de la corriente nominal. Si esta corriente de arranque adicional debe extraerse de la red, la conexion electrica debe configurarse mas elevada por esta corriente de arranque que excede de la potencia nominal.
Por lo tanto, la invencion tiene tambien el objetivo de cubrir la corriente de arranque del electromotor, que excede de la corriente nominal, desde el acumulador de energfa 50 y no desde la red electrica 10. De esta manera, la conexion de red y los aparatos de alimentacion, de conmutacion y de proteccion y las uniones por cables, antepuestos, deben realizarse solo para la magnitud de la corriente nominal del electromotor, lo que supone un considerable ahorro de costes tanto en el establecimiento de una conexion electrica de este tipo como durante el funcionamiento del triturador mismo.
Para el control del dispositivo de trituracion de desechos 100 segun la invencion esta previsto un control 90 complejo con un extenso software para conseguir el objetivo en que esta basada la invencion. Este control debe cumplir el objetivo de que de la red electrica 10 nunca se tome una potencia superior a la potencia nominal fijada y de que antes del proceso de arranque en sf del electromotor 70 este disponible la capacidad suficiente del acumulador de energfa 50. Despues del proceso de arranque, el control 90 debe liberar el proceso de trituracion en sf solo cuando el acumulador de energfa 50 vuelva a disponer de la capacidad suficiente despues del proceso de arranque. Durante el proceso de trituracion mismo, el control 90 debe garantizar la regulacion del proceso del suministro de energfa desde el acumulador de energfa 50, adicional a la potencia nominal 10, al electromotor 70 para cubrir picos de carga hasta la potencia maxima admisible de este. Viceversa, en caso de la aparicion de llamados valles de carga, el control 90 debe garantizar la carga del acumulador de energfa 50 a partir de la diferencia de la potencia nominal de red electrica 10 y la absorcion de corriente real del electromotor 70. El control 90 debe influir de manera correspondiente en el transformador CA/CC 20, en el transformador CC/CA 60 y en la gestion de acumulador de energfa 40, si uno de estos componentes no esta integrado ya en el control 90, de manera que no se produzca ninguna sobrecarga o descarga inadmisible del acumulador de energfa 50.
El acumulador de energfa 50 del dispositivo de trituracion de desechos estacionario 100 puede estar constituido por ejemplo por una batena o un acumulador, usandose preferentemente celulas de iones de litio. Ademas, la forma de realizacion 100 comprende un transformador CA/CC 20 que transforma la corriente de red, preferentemente corriente alterna de 400 V, en una corriente continua del circuito intermedio 30 con 200 a 800 V, preferentemente de 650 V. A este circuito intermedio esta conectado un modulo de gestion de energfa 40 que realiza la regulacion de la carga y descarga del acumulador de energfa 50. Al circuito intermedio 30 esta conectado tambien el transformador de CC/CA 60 o transformador de frecuencia que proporciona la corriente alterna con la frecuencia predefinida al electromotor 70 para el accionamiento del arbol de trituracion 80.
En la figura 2 esta representada una segunda forma de realizacion 200 del dispositivo de trituracion de desechos estacionario segun la invencion.
En la primera forma de realizacion 100, el acumulador de energfa 50 esta dispuesto de tal manera que a traves de la gestion de energfa 40 recibe ene^a de un circuito intermedio 30 y la vuelve a emitir. La capacidad de dicho acumulador de energfa 50 se dimensionara solo de forma tan grande que se puedan cubrir los picos de carga superiores al promedio entre los picos de carga y los valles de carga. La capacidad necesaria mas bien sera relativamente baja.
La segunda forma de realizacion 200 preve el acumulador de energfa 50, realizado preferentemente como batena o acumulador, en el ramal principal de la alimentacion de energfa del motor 70. La batena es alimentada y cargada de forma continua desde la red 10 a traves del cargador 25. A traves de un transformador CC/CA 60, la potencia se vuelve a emitir al motor 70 que acciona el arbol 80.
El motor 70 recibe del acumulador de energfa o de la batena 50 tambien la potencia necesaria para cubrir los picos de carga. Al acumulador de energfa, sin embargo, se suministra solo la potencia necesaria para cubrir la potencia correspondiente al valor medio entre los picos de carga y los valles de carga.
En los llamados valles de carga donde la necesidad de energfa del motor 70 es inferior al valor medio descrito anteriormente entre los picos de carga y los valles de carga, el acumulador de energfa o la batena 50 pueden volver a cargarse por el valor de la energfa tomada previamente para cubrir los picos de carga.
Ademas del uso de un motor de CA 70 (figura 2A) con el transformador de CC/CA 60 preconectado es posible otra forma de realizacion con un motor de CC 75 (figura 2B) para el accionamiento del arbol 80, en cuyo caso se puede prescindir del transformador 60.
Con esta forma de realizacion segun la figura 2 se consigue el mismo efecto que con la forma de realizacion 100, es decir, que la red 10 se carga solo con la magnitud correspondiente a la potencia necesaria que corresponde al valor medio entre los picos de carga y los valles de carga.
La energfa adicional necesaria para cubrir los picos de carga y la potencia para proporcionar la corriente de arranque del motor 70 o 75 las cubre el acumulador de energfa o la batena 50. Por lo tanto, en la segunda forma de realizacion 200 segun la figura 2, la capacidad del acumulador de energfa 50 debe configurarse para la plena potencia del motor 70 o 75, incluidos los picos de carga.
Esta forma de realizacion segun la figura 2 apenas resultara rentable con los costes de batena actuales. Sin embargo, la experiencia y los desarrollos en el sector de las batenas muestran que en 5 anos los costes probablemente se reduciran en el factor 10.
En la figura 4 esta representada una tercera forma de realizacion 300 del dispositivo de trituracion de desechos estacionario segun la invencion. Esta forma de realizacion corresponde a la de la figura 1, pero en lugar de un arbol de trituracion en la primera forma de realizacion, aqrn estan previstos dos arboles de trituracion 80, 81 (trituradores de dos arboles). La conexion opcional entre el electromotor 70 y los arboles de trituracion 80, 81 se realiza a traves de un engranaje 90 (por ejemplo, un engranaje smcrono).
Las formas de realizacion representadas tienen tan solo caracter de ejemplo y el alcance total de la presente invencion se define por las reivindicaciones.
Claims (13)
1. Dispositivo de trituracion de desechos estacionario (100, 200, 300) que comprende:
al menos un arbol de trituracion (80, 81),
al menos un electromotor (70, 75) para accionar el al menos un arbol de trituracion;
una conexion de red electrica (10) para la alimentacion con energfa electrica del dispositivo de trituracion de desechos estacionario; y
un acumulador de energfa (50) para la acumulacion de energfa y para la alimentacion con energfa electrica al menos parcial del al menos un electromotor;
caracterizado por
un dispositivo de control (90) para controlar el flujo de energfa entre la conexion de red electrica (10), el al menos un electromotor (70, 75) y el acumulador de energfa (50);
estando realizado el dispositivo de control (90) para controlar el suministro de energfa del acumulador de energfa (50) al al menos un electromotor (70, 75) para cubrir los picos de potencia que excedan de una potencia nominal de la conexion de red electrica (10).
2. Dispositivo de trituracion de desechos estacionario segun la reivindicacion 1, que comprende ademas:
al menos un engranaje o un accionamiento por correa de engranaje entre el al menos un electromotor y el al menos un arbol de trituracion.
3. Dispositivo de trituracion de desechos estacionario segun las reivindicaciones 1 o 2, que comprende ademas: un transformador CA/CC (20) para transformar corriente alterna de la conexion de red electrica en corriente continua, un transformador CC/CA (60) para transformar corriente continua en corriente alterna para el al menos un electromotor, y un circuito intermedio, dispuesto entre el transformador CA/CC y el transformador CC/CA, con un modulo de gestion de energfa para el acoplamiento del acumulador de energfa, siendo cada electromotor un motor de corriente continua.
4. Dispositivo de trituracion de desechos estacionario segun las reivindicaciones 1 o 2, que comprende ademas: un transformador CA/CC para transformar corriente alterna de la conexion de red electrica en corriente continua y un circuito intermedio dispuesto entre el transformador CA/CC y el al menos un electromotor, con un modulo de gestion de energfa para el acoplamiento del acumulador de energfa, siendo cada electromotor un motor de corriente continua.
5. Dispositivo de trituracion de desechos estacionario segun las reivindicaciones 1 o 2, que comprende ademas: un cargador (25, 40) previsto entre la conexion de red electrica y el acumulador de energfa para cargar el acumulador de energfa, estando previsto el acumulador de energfa para la alimentacion completa del al menos un electromotor con energfa electrica, y si cada electromotor es un motor de corriente alterna, esta previsto ademas un transformador CC/CA para transformar corriente continua en corriente alterna para el al menos un electromotor.
6. Dispositivo de trituracion de desechos estacionario segun una de las reivindicaciones 1 a 5, estando realizado el dispositivo de control ademas para
limitar la potencia maxima extrafda de la conexion de red electrica a la potencia nominal, y/o
liberar un proceso de arranque del dispositivo de trituracion de desechos solo cuando el acumulador de energfa contenga una cantidad minima de energfa, y/o
liberar el accionamiento del al menos un arbol de trituracion despues del proceso de arranque del dispositivo de trituracion de desechos solo cuando el acumulador de energfa contenga la cantidad minima de energfa, y/o emplear, en caso de la aparicion de valles de carga en los que una absorcion de potencia del al menos un electromotor baja por debajo de la potencia nominal de la conexion de red electrica, una diferencia entre la potencia nominal y la absorcion de potencia del al menos un electromotor para cargar el acumulador de energfa, y/o hacer funcionar durante un proceso de frenado del al menos un arbol de trituracion el al menos un electromotor como generador y usar la potencia generada durante ello para cargar el acumulador de energfa y, cuando se ha cargado completamente el acumulador de energfa, alimentar la potencia generada durante el proceso de frenado a la red electrica a traves de la conexion de red electrica.
7. Dispositivo de trituracion de desechos estacionario segun una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el acumulador de energfa comprende al menos un acumulador de energfa electrico y/o un acumulador de energfa mecanico, pudiendo comprender el acumulador de energfa electrico especialmente una batena recargable y/o un condensador y/o un acumulador de energfa magnetico supraconductor, y/o un sistema de alimentacion ininterrumpida estatico, SAI, y/o comprendiendo el acumulador de energfa mecanico especialmente un SAI dinamico y/o un acumulador de masa oscilante y/o un acumulador de rueda de inercia.
8. Dispositivo de trituracion de desechos estacionario segun la reivindicacion 7, en el que en caso de un acumulador de energfa mecanico, esta previsto un equipo transformador para transformar energfa electrica en energfa mecanica y energfa mecanica en energfa electrica.
9. Dispositivo de trituracion de desechos estacionario segun una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que estan previstos dos o mas arboles de trituracion cada uno con un electromotor comun.
10. Procedimiento para hacer funcionar un dispositivo de trituracion de desechos estacionario (100, 200, 300), comprendiendo el dispositivo de trituracion de desechos estacionario al menos un arbol de trituracion (80, 81), al menos un electromotor (70, 75), una conexion de red electrica (10) y un acumulador de ene^a (50), comprendiendo el procedimiento los siguientes pasos:
la alimentacion del dispositivo de trituracion de desechos estacionario con energfa electrica a traves de la conexion de red electrica;
la acumulacion de energfa en el acumulador de energfa;
el accionamiento del al menos un arbol de trituracion con el al menos un electromotor; y
la alimentacion al menos parcial del electromotor con energfa electrica procedente del acumulador de energfa, especialmente la alimentacion del electromotor con energfa electrica procedente del acumulador de energfa para cubrir picos de potencia,
caracterizado por
el control del suministro de energfa del acumulador de energfa al al menos un electromotor para cubrir picos de potencia que excedan de una potencia nominal de la conexion de red electrica.
11. Procedimiento segun la reivindicacion 10, que comprende ademas:
la limitacion de la potencia extrafda como maximo de la conexion de red electrica a la potencia nominal, y/o el arranque del dispositivo de trituracion de desechos cuando el acumulador de energfa contenga la cantidad de energfa minima, y/o
el accionamiento del al menos un arbol de trituracion despues del proceso de arranque del dispositivo de trituracion de desechos cuando el acumulador de energfa contenga la cantidad de energfa minima, y/o
la carga del acumulador de energfa en caso de la aparicion de valles de carga en los que la absorcion de potencia del al menos un electromotor baja por debajo de la potencia nominal de la conexion de red electrica, mediante el aprovechamiento de una diferencia entre la potencia nominal y la absorcion de potencia del al menos un electromotor, y/o
el funcionamiento del al menos un electromotor como generador durante un proceso de frenado del al menos un arbol de trituracion y el uso de la potencia generada durante ello para cargar el acumulador de energfa, y/o la alimentacion de la potencia generada durante un proceso de frenado del al menos un arbol de trituracion, a traves de la conexion de red electrica, a la red electrica, especialmente estando cargado completamente el acumulador de energfa.
12. Procedimiento segun las reivindicaciones 10 u 11, con los pasos adicionales:
la transformacion de corriente alterna de la conexion de red electrica en corriente continua, el uso de al menos una parte de la corriente continua para acumular energfa en el acumulador de energfa, y la transformacion de corriente continua en corriente alterna para alimentar el al menos un electromotor realizado en forma de un motor de corriente alterna con energfa procedente de la conexion de red electrica y/o con energfa procedente del acumulador de energfa.
13. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 10 a 12, con los pasos adicionales:
la transformacion de corriente alterna de la conexion de red electrica en corriente continua, el uso de al menos una parte de la corriente continua para almacenar energfa en el acumulador de energfa, y la alimentacion del al menos un electromotor realizado en forma de un motor de corriente continua con energfa procedente de la conexion de red electrica y/o con energfa procedente del acumulador de energfa.
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