ES2734199T3 - Una disposición de volante - Google Patents

Abstract

Una disposición de volante que comprende un volante (6) y medios (18) de soporte, en donde un árbol (7) giratorio del volante (6) está dispuesto para ser soportado dentro de los medios (18) de soporte por medio de un rebaje (51) y la configuración del pasador (12) dispuesta al menos en un extremo del árbol (7) giratorio, el extremo del árbol (7) giratorio está provisto de dos imanes (20 y 15), en los que los medios (18) de soporte comprenden: una primera disposición de imanes (22) para la estabilización horizontal del árbol (7); y una segunda disposición de imanes (17) para la estabilización vertical del árbol (7); donde el primero de los dos imanes (20) del árbol interactúa con la primera disposición (22) y el segundo de los dos imanes (15) del árbol interactúa con la segunda disposición (17), y caracterizado porque la posición vertical de los medios (18) de soporte se puede ajustar para alterar la posición vertical del árbol (7) de volante.

Description

DESCRIPCIÓN

Una disposición de volante

Actualmente se están realizando muchos esfuerzos para convertir y almacenar energía, de modo que la electricidad pueda estar disponible en un momento y lugar donde y cuando se requiera. El impulso para luchar contra el cambio climático está dando lugar a muchas innovaciones y métodos nuevos para generar energía renovable. Los dispositivos para generar electricidad a partir de diferentes formas de energía renovable se desarrollan todos los días, pero la naturaleza intermitente de la mayoría de las fuentes de energía renovable puede ser un problema cuando se trata de hacer coincidir la generación con la demanda, especialmente en momentos de máxima demanda. Por lo tanto, existe la necesidad de un método rentable y seguro de almacenar energía para que la electricidad pueda estar disponible en momentos de demanda para los consumidores en diferentes niveles, a saber, doméstico, comercial e industrial. También existe la necesidad de almacenar y hacer que la energía esté disponible en grandes cantidades para ayudar a equilibrar las necesidades de la red eléctrica nacional del Reino Unido y las redes inteligentes que se están desarrollando en diferentes ciudades del mundo.

Un método de almacenamiento de energía que se está desarrollando actualmente son los volantes. Los volantes pueden ser muy eficientes y pueden almacenar grandes cantidades de energía en espacios muy reducidos. Uno de los problemas con el almacenamiento de grandes cantidades de energía en espacios muy reducidos es la salud y las implicaciones de seguridad.

Si algo falla con un volante que está construido de acero o materiales compuestos altamente compactados como fibra de vidrio o fibra de carbono, entonces los peligros de los escombros pueden ser considerables en un esfuerzo por reducir cualquier riesgo para la vida o la propiedad, Los volantes de material compuesto de acero o sólido suelen estar encerrados en un tubo de acero fuerte y enterrados en el suelo.

Una alternativa a este tipo de volante es un volante que contiene fluido. En este tipo de volante, el volante es hueco y liviano, y puede elevarse a su velocidad de operación antes de que se agregue fluido para aumentar la masa del volante. Si hay energía disponible para ser almacenada en el volante, la velocidad de operación del volante puede mantenerse mientras la adición de fluido aumenta la masa del volante. Una ventaja de este tipo de volante puede ser, en el caso de un defecto en la estructura del volante o un componente como un cojinete, si el volante se rompe, la mayor parte de la masa puede estar contenida dentro de un tanque o dique de contención circundante donde la resistencia del tanque de contención puede ser suficiente para contener los escombros y evitar la necesidad de enterrar el tanque en el suelo. El tanque de contención puede estar provisto de una bomba de vacío para evacuar el tanque de aire, o para evacuar al menos parcialmente y/o reducir la cantidad de aire contenida dentro del tanque. Esto da como resultado una menor resistencia del aire y, por lo tanto, el volante puede girar durante más tiempo. La reducción de los riesgos para la salud y la seguridad de un volante que contiene fluido los hace más adecuados para entornos domésticos o comerciales; también se pueden utilizar en muchas aplicaciones industriales.

Un problema con un volante que contiene fluido es que, durante su ciclo de operación, la velocidad y la masa del volante pueden cambiar dependiendo de la cantidad de fluido presente dentro del volante. Esto significa que habrá diferentes tensiones y deformaciones aplicadas a los cojinetes de soporte en diferentes momentos durante el ciclo de operación del volante que contiene fluido.

Un sistema de almacenamiento de energía del volante puede dividir su ciclo operativo en tres períodos operativos distintos. En primer lugar, existe un período de tiempo durante el cual la energía se transfiere desde una o más formas de energía como, por ejemplo, la energía eléctrica al volante para ser almacenada como energía cinética, que luego puede verse como la rotación del volante. En segundo lugar, hay un período de tiempo en el que la energía no se transfiere al volante y no se transfiere fuera del volante, excepto por las pérdidas dentro del sistema. En tercer lugar, hay un período de tiempo cuando la energía se transfiere fuera del volante; esto es cuando la energía generalmente se convierte de energía cinética en energía eléctrica para uso del consumidor.

Durante estos tres períodos del ciclo de operación, se pueden configurar diferentes tensiones y deformaciones en el sistema de almacenamiento de energía del volante. Estas fuerzas, tensiones y deformaciones pueden transferirse hacia y desde los cojinetes de apoyo, por lo que estas fuerzas, tensiones y deformaciones pueden reducir la eficiencia y la vida útil del sistema de almacenamiento de energía del volante. Este tipo de volante tiene muchas ventajas debido a la reducción del riesgo para la salud y la seguridad, pero actualmente los volantes llenos de fluido consumen parte de su energía almacenada para mantener la potencia de los cojinetes electromagnéticos y, por lo tanto, reducir la capacidad de almacenamiento de energía de un volante lleno de fluido.

Para ayudar al balance, la vibración y el rendimiento general de un volante que contiene fluido existe la necesidad de un cojinete y un mecanismo de soporte que pueda adaptarse muy rápidamente a las cargas en constante cambio. Además, existe la necesidad de un cojinete y un mecanismo de soporte que pueda utilizar la cantidad mínima de potencia para mantener la capacidad de almacenamiento del volante.

Como sistema de almacenamiento de energía, el volante que contiene fluido tiene muchas ventajas sobre otras formas de almacenamiento de energía, pero debido a que la tecnología ha sido desarrollada recientemente, existen varios problemas. Un problema de este tipo es que, los métodos actuales de soportar un volante giratorio que contiene fluido consumen parte de la energía que se almacena. Esto reduce la eficiencia general y la capacidad de un sistema de almacenamiento de energía basado en el volante.

Por lo tanto, existe la necesidad de un cojinete magnético de levitación que pueda soportar un volante que contenga fluido y al mismo tiempo consuma la menor cantidad posible de energía almacenada.

El documento US6630761 (Gabrys Christopher) se considera la técnica anterior más cercana y divulga una combinación de sistema de soporte mecánico y magnético para una fuente de potencia de volante para almacenar y recuperar energía. La fuente de potencia incluye un volante que gira alrededor de un eje de rotación dentro de una cámara evacuada para almacenar y recuperar la energía. El documento FR2356044 (Battelle development) divulga una unidad de suspensión magnética con un cojinete magnético para la suspensión sin fricción de un rotor en relación con una carcasa y está diseñada para una máquina de almacenamiento de energía inercial. El rotor es un volante en forma de disco que tiene su circunferencial hecha de material magnetizable. El volante incorpora un anillo magnético permanente magnetizado paralelo al árbol de la rueda. La base tiene un segundo anillo de imán permanente. Los dos imanes se repelen entre sí para que flote en la cámara.

El documento WO2012/127194 (Liverpool Renewable Energy Research) divulga un sistema de almacenamiento de energía que comprende uno o más volantes de inercia variable y medios de alimentación de fluido, por lo que la inercia del, o cada volante, varía de acuerdo con el fluido.

El documento WO2014/080165 (Heptron power transmission) divulga una unidad de soporte y estabilización controlada por ordenador que comprende una matriz vertical de imanes para levitar un volante que contiene fluido, un medio de soporte de cojinete ajustable controlado por ordenador.

El documento US7126243 (Kawasaki Shuichi) divulga un mecanismo de soporte de rotador en un aparato de rotación microgravitacional que comprende un cojinete magnético del rotador para efectuar un control de vibración. Un árbol giratorio tiene su extremo superior insertado en una porción rebajada y su extremo inferior insertado en una porción rebajada y conectado a un motor. Ambos extremos del árbol 30 rotativo están soportados por una fuerza magnética.

El documento JP S58217840 (Mitsubishi Electric Corp) divulga un árbol protector montado en un extremo del árbol superior de un volante. El árbol protector está forjado de Al, plásticos o similares y se reemplaza fácilmente. El segundo cojinete de protección está dispuesto en la porción periférica exterior de un cojinete magnético en el lado de rotación, y se fija al interior de un receptáculo a través de un soporte de cojinete. Cuando se genera una vibración excesiva, el árbol de protección entra en contacto con un cojinete de protección que debe romperse.

La presente invención está dirigida a un sistema de volante y un mecanismo de control como se define en las reivindicaciones independientes adjuntas. Las características preferidas se establecen en las reivindicaciones dependientes.

En un aspecto de la presente invención, se proporciona un volante que comprende un árbol giratorio, estando provisto al menos un extremo del árbol giratorio con un rebaje y dos imanes, en el que el volante está provisto de medios de soporte, comprendiendo los medios de soporte:

una primera disposición de imanes para la estabilización horizontal del árbol; y

una segunda disposición de imanes para la estabilización vertical del árbol;

y en el que el primero de los dos imanes del árbol interactúa con la primera disposición y el segundo de los dos imanes interactúa con la segunda disposición, y la posición vertical de los medios de soporte se puede justar para alterar la posición vertical del árbol.

Los imanes pueden disponerse de manera que los dos imanes en el árbol sean atraídos, o repelidos desde, la primera o segunda disposición respectiva de imanes. Claramente, la atracción o repulsión depende de la orientación de los imanes con respecto al árbol y la disposición empleada.

Preferiblemente, la primera disposición comprende imanes toroidales y en donde el primer imán de árbol está dispuesto coaxialmente con el imán de la primera disposición y sustancialmente en su interior, y más preferiblemente, el primer imán de árbol es toroidal y tiene un diámetro más pequeño que el imán toroidal de la primera disposición. El imán del árbol, que es más pequeño que el otro imán de la primera disposición, permite que el imán del árbol se coloque dentro del otro imán. Esto permite que cualquier movimiento del imán del árbol en una dirección horizontal sea contrarrestado por el otro imán para mantener el árbol centrado.

Ventajosamente, la segunda disposición comprende un imán toroidal y el segundo imán de árbol está dispuesto coaxialmente con el imán de la segunda disposición y adyacente al mismo, y más ventajosamente, el segundo imán de árbol es toroidal y tiene un diámetro sustancialmente igual al imán toroidal de la segunda disposición y se coloca por encima del imán de la segunda disposición. La colocación de un imán sobre el otro permite la estabilización vertical del árbol porque el movimiento de un imán hará que los campos magnéticos y/o la gravedad interfieran con el campo del imán movido, proporcionando así una estabilización vertical mediante la corrección del movimiento en los campos para restablecer una posición de equilibrio.

La disposición de estabilización en forma de medios de soporte permite que el movimiento del árbol del volante en dirección vertical y horizontal se controle utilizando dos disposiciones coaxiales de imanes: el primero comprende uno encima del otro para permitir que la posición vertical del árbol sea controlada; y el segundo teniendo una

En una disposición, ambos extremos del árbol giratorio comprenden dos imanes y respectivos medios de soporte asociados. Esto permite que uno o ambos extremos se ajusten para mantener el árbol estable.

Preferiblemente, se proporcionan pasadores superiores e inferiores para ser recibidos dentro de los rebajes del árbol. La colocación de los pasadores dentro de los rebajes reduce el riesgo de que el árbol se caiga y permite toques ligeros entre el interior de los rebajes del árbol y los pasadores para ayudar a la estabilización.

Ventajosamente, los pasadores son eléctricamente conductores, lo que les permite ser utilizados como interruptores para monitorizar la posición del árbol con respecto a los pasadores.

En una disposición preferida, el árbol comprende además cojinetes magnéticos y un armazón está provisto de cojinetes magnéticos respectivos para levitar el árbol del armazón. El marco proporciona una ubicación fija para que el árbol levite en relación a este y los cojinetes magnéticos reducen la fricción en el sistema, lo que permite que el volante gire durante largos períodos de tiempo.

La posición vertical de los medios de soporte puede ajustarse para alterar la posición vertical del árbol. Esto puede incluir mover los pasadores en consecuencia para que ayuden con la estabilización del árbol. Al mover la posición vertical del árbol, se puede reducir la fricción en la disposición y se puede controlar más fácilmente el volante.

Puede proporcionarse un ordenador para monitorizar la posición del árbol y para ajustar los medios de soporte para alterar la altura vertical del árbol. Permitir que un ordenador monitorice y ajuste la posición de los medios de soporte y el árbol del volante permite respuestas automáticas a los cambios en la posición y el balance del árbol.

Preferiblemente, el árbol está provisto de un contacto eléctrico en su rebaje, el método comprende los pasos para monitorizar el flujo eléctrico a través de al menos un pasador y ajustar la posición vertical del árbol usando un motor paso a paso hasta que el flujo cesa, y ajustar la posición vertical del árbol hasta que se restablezca el contacto eléctrico. Esto permite que la posición del árbol con respecto a los pasadores se ajuste de modo que se reduzca el contacto de fricción, permitiendo así una rotación más larga del volante. Al desconectar y volver a conectar continuamente la conexión entre los pasadores y el árbol, se puede monitorizar y controlar la fricción para mantenerla relativamente baja. Alternativamente, cuando sea necesario, la rotación del árbol puede reducirse aumentando la fricción entre los pasadores y el árbol.

Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar una matriz de imanes permanentes regulables controlados por ordenador para soportar el árbol central giratorio de un volante que contiene fluido. La parte superior e inferior del árbol central giratorio alineado verticalmente puede apoyarse mediante respectivos pasadores centralizadores; los pasadores centralizadores pueden actuar como un par de interruptores para permitir que los medios de control de un ordenador realicen ajustes precisos en la posición de la matriz de imanes permanentes y la posición de los pasadores centralizadores. Los pasadores de centralización superior e inferior pueden ajustarse constantemente independientemente de la altura, o verticalmente, y casi simultáneamente por los medios de control del ordenador para aplicar una presión controlada a ambos extremos del árbol central giratorio de un volante que contiene fluido para mantener la estabilidad y reducir las vibraciones indeseables en un volante que contiene fluido.

Un objeto de la presente invención es proporcionar una matriz vertical de imanes permanentes para el soporte y la estabilización de un volante que contiene un fluido, donde la matriz vertical de imanes permanentes está situada en o cerca de la parte superior de un árbol central alineado verticalmente de un volante que contiene fluido y al menos un imán de dicha matriz vertical es ajustable verticalmente.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar una matriz vertical de imanes permanentes para el soporte y la estabilización de un volante que contiene un fluido, donde la matriz vertical de imanes permanentes está situada en o cerca de la parte inferior de un árbol central alineado verticalmente de un volante que contiene fluido y al menos un imán de dicha matriz vertical es ajustable verticalmente.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar una matriz horizontal de imanes permanentes para el soporte y la estabilización de un volante que contiene un fluido, donde dicha matriz horizontal de imanes permanentes está situada en o cerca de la parte superior y/o inferior de un árbol central verticalmente alineado de un árbol que contiene fluido y al menos un imán de dicha matriz horizontal es ajustable verticalmente.

En otra realización de la presente invención, un objeto de la presente invención es proporcionar una matriz horizontal de imanes permanentes para el soporte y la estabilización de un volante que contiene fluido, donde dicha matriz horizontal de imanes permanentes está situada en o cerca de la parte superior y/o la parte inferior de un árbol central alineado verticalmente de un volante que contiene fluido y al menos un imán de dicha matriz horizontal está firmemente fijado y no es ajustable.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un pasador centralizador para el soporte y la estabilización de un volante que contiene fluido, donde dicho pasador centralizado está situado en la parte superior y/o inferior de un árbol central alineado verticalmente de un volante que contiene fluido.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un pasador centralizador para el soporte y la estabilización de un volante que contiene fluido, donde dicho pasador centralizador puede conformarse a un cono puntiagudo en un extremo del pasador centralizador.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un pasador centralizador para el soporte y la estabilización de un volante que contiene fluido, en el que dicho pasador centralizador puede conformarse con un radio en la punta del cono puntiagudo en un extremo del pasador centralizador.

Es un objeto adicional de la presente invención proporcionar una unidad de estabilización y soporte ajustable controlada por ordenador para el posicionamiento vertical de al menos un imán que forma parte de una matriz horizontal de imanes permanentes situados en o cerca del extremo superior y/o inferior de un árbol central giratorio alineado verticalmente de un volante que contiene fluido.

Es un objeto adicional de la presente invención proporcionar una unidad de estabilización y soporte ajustable controlada por ordenador para la colocación vertical de al menos un imán que forma parte de una matriz vertical de imanes permanentes situados en o cerca del extremo superior y/o inferior de un árbol central giratorio alineado verticalmente de un volante que contiene fluido.

Un objeto adicional de la presente invención es proporcionar una unidad de soporte y estabilización controlada por ordenador para el control coordinado y el ajuste vertical de un pasador centralizado situado en el extremo superior y/o inferior de un árbol central giratorio alineado verticalmente de un volante que contiene fluido. Además, el ajuste vertical de dicho pasador centralizador puede ser a lo largo del eje central de rotación del volante que contiene fluido.

La fuerza de todos los imanes permanentes dentro de la presente invención es fija y la fuerza de los campos magnéticos que interactúan puede ajustarse ajustando la posición de cualquiera o todos los medios de soporte magnéticos y ajustando así la posición de cualquiera o todos los imanes dentro de cualquiera de las matrices magnéticas de la presente invención.

La fuerza de todos los imanes permanentes dentro de la presente invención es fija y la fuerza de los campos magnéticos interactivos puede ajustarse ajustando la posición de cualquiera o todos los medios de soporte magnéticos, además la posición de cualquiera o todos los medios de soporte mencionados puede ser controlado por los medios de control informáticos de la presente invención.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un cojinete de empuje mecánico que se puede separar en dos mitades, donde una mitad está firmemente sujeta al árbol central giratorio ajustable verticalmente del volante que contiene fluido y la otra mitad está firmemente sujeta a un medio fijo que está rígidamente fijado en su posición.

Es un objeto adicional de la presente invención proporcionar un medio de control informático para coordinar la elevación del árbol central giratorio de un volante que contiene fluido mediante la matriz vertical de imanes permanentes de modo que las dos mitades del cojinete de empuje mecánico se conecten y desconecten de una forma controlada.

Es un objeto adicional de la presente invención proporcionar un medio de soporte de cojinete ajustable controlado por ordenador que pueda combinar todas las características dentro de la presente invención con el control simultáneo de la elevación y el descenso del volante sobre una pluralidad de cojinetes mecánicos, tal como por ejemplo cojinetes de empuje.

Es un objeto adicional de la presente invención proporcionar un medio de control informático para coordinar una pluralidad de señales de control para optimizar la eficiencia de un volante que contiene un fluido.

En otra realización de la presente invención, un objeto de la presente invención es controlar el ajuste vertical de una matriz vertical de imanes combinada con el ajuste vertical de un pasador centralizador superior e inferior y una matriz horizontal de imanes permanentes en los que al menos un imán permanente está fijo de manera segura y no es ajustable.

Es un objeto adicional de la presente invención proporcionar una pluralidad de transductores en diferentes posiciones dentro de la presente invención y, de este modo, proporcionar señales de retroalimentación a los medios de control del ordenador para que el ordenador pueda calcular el estado actual o cambiante de todos los componentes dentro de la presente invención.

Es un objeto adicional de la presente invención proporcionar un medio de control informático para el control y ajuste coordinados de todos los componentes ajustables dentro de la presente invención, además, de esta manera, los cojinetes magnéticos controlados por ordenador y los medios de soporte de cojinete ajustables y los pasadores centralizadores ajustables pueden utilizarse para compensar los cambios en las fuerzas dentro del sistema en diferentes momentos del ciclo de operación del volante que contiene fluido.

Es un objeto de la presente invención proporcionar un árbol central giratorio que esté unido firmemente a un volante que sea sustancialmente hueco y pueda contener fluido durante la operación.

Es un objeto de la presente invención proporcionar un árbol central giratorio ajustable en el que la posición del árbol central giratorio puede ajustarse verticalmente mediante el ajuste controlado por ordenador de una matriz vertical de imanes en la que al menos un imán de la matriz vertical de imanes está firmemente unida al árbol central giratorio.

Es un objeto de la presente invención proporcionar un árbol central giratorio de un volante que puede llenarse con fluido, que contiene fluido en el que dicho árbol central giratorio puede tener un rebaje en la parte superior y/o inferior del árbol central giratorio.

Es un objeto de la presente invención proporcionar un árbol central giratorio en el que hay un rebaje en el extremo superior y/o extremo inferior del árbol central giratorio.

Es un objeto de la presente invención proporcionar un árbol central giratorio en el que el rebaje en el extremo superior y/o extremo inferior puede conformarse para tener un cono interno.

Es un objeto de la presente invención proporcionar un árbol central giratorio en el que el cono interno tiene una punta interna conformada con un radio.

Preferiblemente, durante el ciclo operativo de la presente invención, una o más áreas superficiales del cono interno del rebaje del árbol central giratorio pueden entrar en contacto físico con el pasador centralizador ajustable.

Es un objeto de la presente invención proporcionar un árbol central giratorio en el que hay un rebaje en el extremo superior y/o el extremo inferior del árbol central giratorio y dicho rebaje puede conformarse para permitir que el pasador centralizador de la presente invención sea recibido dentro de dicho rebaje.

Un objeto de la presente invención es proporcionar un árbol central giratorio en el que exista un rebaje para permitir que se reciba el pasador centralizador de la presente invención, el rebaje y el pasador centralizador de la presente invención se pueden ajustar verticalmente para hacer o romper el contacto físico entre el pasador y el árbol central giratorio bajo el control de los medios de control informáticos de la presente invención.

Es un objeto de la presente invención proporcionar un centro giratorio que pueda construirse al menos parcialmente a partir de un material eléctricamente conductor

Es un objeto de la presente invención proporcionar un pasador centralizador que puede construirse al menos parcialmente a partir de un material eléctricamente conductor.

Es un objeto de la presente invención proporcionar un árbol central giratorio ajustable y un pasador centralizador ajustable en el que el ajuste vertical del pasador centralizador y/o el ajuste vertical del árbol central giratorio pueden hacer o romper el contacto físico entre dicho árbol central giratorio y dicho pasador centralizador y en el que entrar en contacto o romper el contacto se puede usar para conducir o no conducir electricidad para proporcionar una señal conmutada a los medios de control informáticos.

Un objeto de la presente invención es proporcionar un motor paso a paso individual que pueda adaptarse a cada medio de ajuste individual para permitir el posicionamiento preciso de todos los medios de soporte ajustables dentro de la presente invención.

En otra realización de la presente invención, un objeto de la presente invención es proporcionar un árbol central giratorio ajustable y un pasador centralizador ajustable en el que el ajuste vertical del pasador centralizador y/o el ajuste vertical del árbol central giratorio pueden hacer o romper el contacto físico entre dicho árbol central giratorio y dicho pasador centralizador y en el que el contacto de apertura y/o rotura puede usarse para proporcionar una presión sobre el sensor de presión que puede proporcionar una señal a los medios de control informáticos. Dicho sensor de presión puede ser, por ejemplo, un transductor de cristal piezoeléctrico con una señal de salida proporcional a la presión aplicada.

Sistema de alimentación de fluidos

Es un objeto de la presente invención proporcionar un volante que puede contener fluido, el flujo de fluido que entra y sale del volante puede ser controlado por los medios de control informático de la presente invención.

El ciclo de funcionamiento del sistema de almacenamiento de energía del volante puede dividirse en tres períodos distintos de tiempo.

En primer lugar, existe un período de tiempo en el que la energía se transfiere desde una o más formas de energía como, por ejemplo, la energía eléctrica al volante para ser almacenada como energía cinética, que luego puede verse como la rotación del volante.

En segundo lugar, hay un período de tiempo en el que la energía no se transfiere al volante y no se transfiere fuera del volante, excepto por las pérdidas dentro del sistema.

En tercer lugar, hay un período de tiempo cuando la energía se transfiere fuera del volante; esto es cuando la energía generalmente se convierte de energía cinética en energía eléctrica para uso del consumidor.

Los medios de control informático se utilizan para medir la velocidad y la masa del volante y medir la energía disponible para impulsar el motor y, por lo tanto, para impulsar el volante.

Cuando lo determina el control informático, significa que hay suficiente energía disponible para que el sistema de almacenamiento de energía del volante inicie o continúe su ciclo, la energía se transfiere al motor de accionamiento y la velocidad del volante puede aumentar hasta que el volante alcance una velocidad predeterminada. A la velocidad predeterminada, los medios de control informático proporcionan señales de control para permitir el funcionamiento de los medios de bombeo de fluido para transferir el fluido desde un depósito externo a las cámaras de depósito periféricas ubicadas en la periferia del volante. Cuando el fluido está presente en el depósito interior, los medios de transferencia de fluido transfieren el fluido desde el depósito interior al interior del volante.

Los medios de control del ordenador mantienen la potencia del motor de accionamiento y el fluido hacia el depósito interior hasta que el volante alcanza una velocidad y masa predeterminadas.

Los medios de control informático pueden monitorizar la disponibilidad de energía para ser almacenada y la demanda de energía de acuerdo con lo requiera el consumidor.

Si se determina que el volante ha alcanzado una predeterminadas, ya no se requiere que la masa y la energía se transfieran al volante o fuera del volante, entonces, para reducir las pérdidas por fricción que pueden ocurrir en los cojinetes de empuje, los medios de control del ordenador pueden ajustar la posición de la matriz vertical de imanes permanentes para elevar el árbol central giratorio y el volante, al elevar el árbol central giratorio, la parte giratoria y la parte no giratoria de al menos un cojinete de empuje puede desconectarse, esto se conoce como el segundo período del ciclo de operación.

En este punto del ciclo de operación, los medios de control del ordenador pueden usarse para ajustar con precisión la posición de los pasadores centralizadores superior e inferior, de modo que ambos pasadores centralizados puedan estar tocando el árbol central giratorio. La presión aplicada por ambos pasadores de centralización al árbol central giratorio puede ser ajustada y controlada por los medios de control del ordenador.

Los pasadores centralizadores pueden usarse como interruptores para proporcionar al medio de control informático una señal que permita a los medios informáticos de control determinar cuándo los pasadores centralizadores están en contacto con el árbol central giratorio.

El ajuste de la matriz vertical de imanes y el ajuste coordinado de los pasadores centralizadores también se pueden utilizar para ajustar la posición vertical del árbol central giratorio, de modo que el árbol central giratorio esté en la posición óptima para aprovechar la matriz horizontal de imanes permanentes y reducir de esta manera cualquier movimiento horizontal en el árbol central giratorio.

En general, pero no exclusivamente, los grandes cambios en las fuerzas dentro del mecanismo de soporte del volante pueden ser compensados por los medios de control del ordenador que cambian la posición de la matriz vertical de imanes de modo que el árbol central giratorio se pueda bajar para permitir que la parte giratoria y ninguna parte giratoria de uno o más cojinetes de empuje se conecta y, por lo tanto, soporta el peso del árbol central giratorio y el volante que contiene fluido.

Descripción detallada

Soporte de pasador centralizador y medios de ajuste

La posición de los pasadores de centralización se puede ajustar en una dirección vertical. En una realización de la presente invención, los medios de control informático pueden usarse para proporcionar una pluralidad de señales eléctricas para accionar un motor paso a paso en pasos incrementales, el motor paso a paso puede usarse para accionar una serie de correas dentadas y poleas. El ajuste controlado por ordenador del motor paso a paso y las poleas se puede usar para ajustar con precisión la posición de los pasadores centralizadores.

Para una mejor comprensión de la presente invención y para mostrar más claramente cómo puede llevarse a cabo, ahora se hará referencia únicamente a modo de ejemplo, a los dibujos adjuntos en los que las características similares se numeran en consecuencia y en las cuales,

La figura 1 muestra cómo un volante que contiene fluido puede alojarse dentro de un tanque de contención.

La figura 2 muestra cómo pueden disponerse los diferentes componentes de la presente invención.

La figura 3 muestra cómo un pasador centralizador superior puede situarse en relación con una matriz vertical superior de imanes

La figura 4 muestra cómo se puede situar un pasador centralizador inferior en relación con una matriz vertical de imanes

La figura 5 muestra cómo se puede organizar una matriz vertical de imanes y una matriz horizontal de imanes

La figura 6 muestra cómo una matriz horizontal de imanes puede alinearse incorrectamente

La figura 7 muestra cómo una matriz horizontal de imanes puede alinearse correctamente

La figura 8 muestra cómo una matriz horizontal de imanes puede alinearse incorrectamente

La figura 9 muestra cómo se puede usar un pasador centralizador para proporcionar una señal de entrada eléctrica conmutada a los medios de control del ordenador

La figura 10, muestra cómo pueden disponerse los polos magnéticos de los imanes en una matriz horizontal de imanes dentro de la presente invención.

La figura 11, muestra cómo pueden disponerse los polos magnéticos de los imanes en una matriz vertical de imanes dentro de la presente invención;

La figura 12 muestra un ciclo de funcionamiento de un volante de inercia de acuerdo con la presente invención; y

La figura 13 muestra una realización adicional de la presente invención.

Las figuras 1 y 2, muestran cómo se proporciona un tanque 1 de contención, para alojar uno o más volantes 6. Dicho tanque 1 de contención, se puede conectar a una bomba 11 de vacío para evacuar al menos parcialmente el tanque 1 de contención. El volante 6, está provisto de una cavidad 49, para retener el fluido, dicho volante 6, puede estar físicamente unido a un árbol 7 central giratorio, mediante una pluralidad de deflectores 8 horizontales, dichos deflectores 8 horizontales, pueden apoyarse mediante deflectores 9 verticales. Los deflectores 8 horizontales, pueden estar provistos de orificios 52, para permitir que el fluido pase libremente desde un compartimiento del volante 6 a otro. Los deflectores 9 verticales, pueden estar provistos de orificios 53, para permitir que el fluido pase libremente desde un compartimiento del volante 6 a otro.

La figura 2, muestra cómo el árbol 7 central giratorio, puede estar firmemente conectado a una parte 25 giratoria de cojinete de empuje superior, y una parte 41 giratoria de cojinete de empuje inferior. La figura 2 también muestra cómo la parte 42 no giratoria del cojinete de empuje inferior, puede apoyarse con un medio 43 de soporte del cojinete de empuje inferior, y la parte 26 no giratoria del cojinete de empuje superior, puede apoyarse con un medio 27 de soporte del cojinete de empuje superior.

La figura 2 muestra cómo la parte 26 no giratoria del cojinete de empuje superior y la parte 42 no giratoria del cojinete de empuje inferior pueden no estar físicamente conectadas al árbol 7 central giratorio.

La figura 2 muestra cómo se puede conectar una unidad combinada de motor y/o unidad 10 de turbina, al árbol 7 central giratorio.

La figura 2 muestra cómo un depósito 45 de fluido, puede situarse debajo del volante 6, y un medio 46 de transferencia de fluido, se puede unir al volante 6, el medio 46 de transferencia de fluido, puede transferir fluido desde el depósito 45 de fluido, hacia y desde el interior del volante 6.

La figura 3 muestra cómo una matriz vertical de imanes permanentes puede situarse en o cerca del extremo superior del árbol 7 central giratorio verticalmente alineado, donde el imán 15 giratorio, puede estar físicamente conectado al árbol 7 central giratorio, y apoyado por un medio 16 de soporte de imán.

La figura 3 muestra cómo una matriz vertical superior de imanes puede contener un imán 17 permanente no giratorio, y dicho imán 17 permanente no giratorio, que puede ser soportado por un medio 18 de soporte ajustable verticalmente.

La figura 3 muestra cómo una matriz horizontal de imanes permanentes puede situarse en o cerca del extremo superior del árbol 7 central giratorio. La dicha matriz horizontal de imanes permanentes puede contener un imán 20 giratorio, y un imán 22 no giratorio. En una realización de la presente invención, dicho imán 22 no giratorio, puede estar soportado por un medio 23 de soporte de imán ajustable verticalmente. En otra realización de la presente invención, el imán 22 no giratorio, y los medios 23 de soporte del imán, pueden ser fijos y no ajustables.

La figura 3 muestra cómo un pasador 12 centralizador superior, puede situarse en la parte superior del árbol 7 central giratorio. La punta cónica, o ahusada 50, del pasador 12 centralizador, puede asentarse en el rebaje 51, del árbol 7 central giratorio.

Fondo

La figura 4 también muestra cómo un matriz vertical de imanes permanentes puede situarse en o cerca del extremo inferior del árbol 7 central giratorio verticalmente alineado, donde el imán 31 giratorio, puede estar físicamente conectado al árbol 7 central giratorio, y apoyado por un medio 32 de soporte de imán.

La figura 4 muestra cómo un matriz vertical inferior de imanes permanentes puede contener un imán 33 no giratorio, y dicho imán puede ser soportado por un medio 34 de soporte ajustable verticalmente.

La figura 4, muestra cómo una matriz horizontal de imanes permanentes puede situarse en o cerca del extremo inferior del árbol 7 central giratorio. Dicha matriz horizontal puede consistir en un imán 36 giratorio, y un imán 38 no giratorio. El imán 36 giratorio puede estar soportado por un medio 37 de soporte, y el imán 38 no giratorio puede estar soportado por un medio 39 de soporte.

En una realización de la presente invención, dicho imán 38 no giratorio, puede estar soportado por un medio 39 de soporte ajustable verticalmente. En otra realización de la presente invención, el imán 38 no giratorio, y los medios 39 de soporte del imán, pueden ser fijos y no ajustables.

La figura 4 muestra cómo un pasador 28 centralizador inferior, puede situarse en el extremo inferior del árbol 7 central giratorio. La punta 50 cónica, puede posicionarse para encajar perfectamente en el rebaje 51, del árbol 7 central giratorio.

Almacenar energía dentro del volante

La figura 12, muestra los tres períodos del ciclo operativo de un sistema de almacenamiento de energía con volante.

Cuando comienza el ciclo de funcionamiento de un sistema de almacenamiento de energía del volante, los medios 48 de control informático, de la presente invención, monitorizan la velocidad y la masa del volante 6. Durante el primer período 65, del ciclo de funcionamiento, para mantener el árbol central giratorio en una posición tal que permita que la parte 25 giratoria, y las partes 26 no giratorias, del cojinete 24 de empuje superior, permanezcan en contacto entre sí y la parte 41 giratoria y las partes 42 no giratorias, del cojinete 40 de empuje inferior, para permanecer en contacto entre sí, los medios 48 de control de ordenador, proporcionan señales eléctricas coordinadas a los medios 13 de ajuste del pasador centralizador superior, y los medios 29 de ajuste del pasador centralizador inferior, y la matriz vertical superior de los medios 18 de ajuste de imanes, y la matriz vertical inferior de los medios 34 de ajuste de imanes, y la matriz horizontal superior de los medios 23 de ajuste de imanes, y la matriz horizontal inferior de los medios 39 de ajuste de imanes. De esta manera, todas las partes móviles y los medios de ajuste pueden mantener el árbol 7 central giratorio, y el volante 6 en una posición estable.

Cuando el ciclo de apertura del sistema de almacenamiento de energía del volante se desplaza al segundo período 66, se bombea fluido en forma de agua al depósito de fluido dentro del tanque 45. Desde allí, el fluido se bombea al volante 6 de manera que ingresa a la cavidad 49, que tiene la forma de un depósito periférico.

A medida que el ciclo avanza hacia el segundo período 66 del ciclo de operación para levantar el árbol 7 central giratorio, de modo que la parte 25 giratoria, y la parte 26 no giratoria, del cojinete 24 de empuje superior, no estén en contacto entre sí y la parte 41 giratoria, y la parte 42 no giratoria del cojinete 40 de empuje inferior no estén en contacto entre sí, los medios de control del ordenador proporcionan señales eléctricas coordinadas a los medios 13 de ajuste del pasador centralizador superior, los medios 29 de ajuste, del pasador centralizador inferior, la matriz vertical superior de los medios 18 de ajuste de imanes, la matriz vertical inferior de los medios 34 de ajuste de imanes, la matriz horizontal superior de los medios 23 de ajuste de imanes, y la matriz horizontal inferior de los medios 39 de ajuste de imanes. De esta manera, todas las partes móviles y los medios de ajuste pueden mover el árbol central giratorio a una posición donde el árbol 7 central giratorio y el volante 6 están dispuestos en una posición estable.

Para el control coordinado del sistema, los medios 48 de control informático, que utilizan una pluralidad de sensores, miden el flujo de fluido que entra y sale del volante 6. Para compensar las diferentes cantidades de fluido dentro del volante 6, en cualquier momento en particular, los medios 48 de control de ordenador, ajustan verticalmente la posición de los imanes 17 no giratorios, de la matriz vertical superior de imanes y el imán 33 no giratorio, de la matriz vertical inferior de imanes. Como puede verse en la figura 3 y la figura 4, los imanes permanentes de la matriz vertical superior e inferior de imanes pueden colocarse de manera que los polos similares estén uno frente al otro, para lo cual, cuando el medio 18 de ajuste superior levanta el imán 17 no giratorio, y el medio 34 de ajuste inferior levanta el imán 33 no giratorio, verticalmente hacia arriba, el campo magnético opuesto empuja el imán giratorio hacia arriba y los medios 16 de soporte, y los medios 32 de soporte, luego levantan el árbol 7 central giratorio, a una posición calculada por los medios de control del ordenador y que corresponde a la cantidad de fluido dentro del volante.

Cuando el ciclo de apertura del sistema de almacenamiento de energía del volante se desplaza al tercer período 67, del ciclo de operación para bajar el árbol 7 central giratorio, de modo que la parte 25 giratoria y la parte 26 no giratoria de la parte superior y el cojinete 24 de empuje, se vuelven a conectar entre sí y la parte 41 giratoria, y la parte 42 no giratoria, del cojinete 40 de empuje inferior, también se vuelven a conectar entre sí, los medios 48 de control de ordenador, pueden proporcionar señales eléctricas coordinadas a los medios 13 de ajuste del pasador centralizador superior, los medios 29 de ajuste del pasador centralizador inferior, la matriz vertical superior de los medios 18 de ajuste de imanes, la matriz vertical inferior de los medios 34 de ajuste de imanes, la matriz horizontal superior de los medios 23 de ajuste de imanes y la matriz horizontal inferior de medios 39 de ajuste de imanes. De esta manera, todas las partes móviles y los medios de ajuste pueden mantener el árbol 7 central giratorio, y el volante 6, en una posición estable que descansa sobre los cojinetes de empuje de la presente invención.

Se puede permitir que el fluido en la cavidad 49 drene nuevamente dentro del depósito 45 interno para reducir la inercia del volante 6.

Soporte de pasador centralizador y medios de ajuste

La posición de los pasadores centralizadores de la presente invención se puede ajustar en una dirección vertical. La figura 3, muestra cómo, en una realización de la presente invención, los medios 48 de control informático, pueden usarse para proporcionar una pluralidad de señales eléctricas para accionar un motor 54 paso a paso, las señales pueden usarse para accionar dicho motor paso a paso en pasos incrementales, el motor 54 paso a paso, se puede usar para accionar una serie de correas 55 dentadas, y poleas 56. El ajuste controlado por ordenador del motor 54 paso a paso, y las poleas 56, se pueden usar para ajustar con precisión la posición vertical del pasador centralizador superior.

La figura 4, muestra cómo, en una realización de la presente invención, los medios 48 de control informático, pueden usarse para proporcionar una pluralidad de señales eléctricas para accionar un motor 58 paso a paso, las señales pueden usarse para accionar dicho motor paso a paso en pasos incrementales, el motor 58 paso a paso, se puede utilizar para accionar una serie de correas 59 dentadas y poleas 62 y 63. El ajuste controlado por ordenador del motor 58 paso a paso, y las poleas 62 y 63, se pueden usar para ajustar con precisión la posición vertical del pasador centralizador inferior.

La figura 9, muestra cómo se puede usar un pasador 28 centralizador, y el pasador 12 centralizador, para proporcionar una señal conmutada hacia o desde los medios 48 de control informáticos.

Es importante tener en cuenta que la posición vertical del pasador 12 centralizador superior y la posición vertical del pasador 28 centralizador inferior se pueden ajustar mediante los medios 13 de ajuste del pasador centralizador superior, y los medios 29 de ajuste del pasador centralizador inferior, y para facilitar el posicionamiento exacto de los pasadores de centralización superior e inferior, cada pasador se puede usar como un interruptor separado para conducir la electricidad y proporcionar señales de regreso a los medios 48 de control de ordenador. Las señales de retroalimentación conmutadas de los pasadores centralizadores pueden usarse para controlar con precisión las señales a los motores paso a paso, de modo que los pasadores centralizadores coloquen una cantidad medida de presión sobre el árbol central giratorio.

Cuando la conexión entre el pasador 12 y/o 28 centralizador y el árbol 7 central giratorio se rompe, el árbol 7 central giratorio puede ajustarse verticalmente moviendo las disposiciones del imán para restablecer la conexión.

Un objeto de la presente invención es proporcionar un motor paso a paso individual que pueda adaptarse a cada medio de ajuste individual dentro de la presente invención para permitir el posicionamiento preciso de todos los medios de soporte ajustables.

Es un objeto de la presente invención proporcionar una matriz horizontal de imanes permanentes, dicha matriz horizontal de imanes permanentes puede situarse en o cerca de la parte superior e inferior de un árbol 7 central giratorio verticalmente alineado.

La figura 6, muestra cómo la matriz horizontal de los imanes permanentes de la presente invención puede estar desalineada con la línea 69 central, del imán 38 no giratorio, puede estar por encima de la línea 68 central, del imán 36 giratorio.

La figura 8, muestra cómo la matriz horizontal de los imanes permanentes de la presente invención puede estar desalineada con la línea 69 central, del imán 38 no giratorio, puede estar por debajo de la línea 68 central, del imán 36 giratorio.

La figura 7, muestra cómo la matriz horizontal de los imanes permanentes de la presente invención puede alinearse correctamente con la línea 69 central, del imán 38 no giratorio, puede estar a la misma altura vertical que la línea 68 central del imán 36 giratorio.

Para lograr el rendimiento y la estabilidad óptimos del volante que contiene el fluido, es importante que los medios 48 de control informáticos mantengan la posición de todos los medios de ajuste dentro de la presente invención, de modo que la posición vertical del árbol 7 central giratorio sea tal que la posición de la matriz horizontal de imanes permanentes esté alineada como se muestra en la Figura 7.

El volante de la presente invención puede ser sustancialmente hueco y, durante el ciclo de funcionamiento, el fluido puede transferirse dentro o fuera del volante para aumentar o disminuir la masa del volante.

Para el control coordinado de todos los medios de ajuste dentro de los medios 48 de control de ordenador, el uso de una pluralidad de sensores mide el volumen y la velocidad del flujo de fluido que entra y sale del volante 6. Para compensar las diferentes cantidades de fluido dentro del volante 6, en cualquier momento particular, los medios 48 de control de ordenador, ajustan verticalmente la posición de los imanes 17 no giratorios, de la matriz vertical superior de imanes y el imán 33 no giratorio, de la matriz vertical inferior de imanes.

La figura 11, muestra cómo los imanes 31 permanentes giratorios, y los imanes 33 permanentes no giratorios, de la matriz vertical inferior de imanes pueden colocarse de modo que los polos similares de los imanes estén enfrentados entre sí, por lo tanto, cuando los medios 34 de ajuste se ajustan para levantar los imanes 33 no giratorios, verticalmente hacia arriba, el campo magnético opuesto empuja el imán 31 giratorio hacia arriba y los medios 32 de soporte levantan el árbol 7 central giratorio. a una posición calculada por los medios de control del ordenador y correspondiente a la cantidad de fluido dentro del volante. Tanto la matriz vertical superior como la inferior de imanes funcionan de la misma manera para levantar el árbol 7 central giratorio.

La figura 9, muestra cómo se puede usar un pasador centralizador para proporcionar una señal conmutada hacia o desde los medios de control del ordenador.

La figura 13 muestra un medio de ajuste, o medio 101 de soporte magnético ajustable, que está unido firmemente a uno o más medios 18 de sujeción de imán. El medio 18 de sujeción del imán se utiliza para sujetar de manera segura el imán 17, de modo que se moverá en un eje vertical cuando el medio 101 de soporte magnético ajustable se mueva verticalmente. Un medio 16 de sujeción de imán, se utiliza para sujetar de forma segura un imán 15. Los imanes 15 y 17 están alineados de manera que los polos opuestos del imán están enfrentados entre sí y, por lo tanto, los imanes se atraen entre sí y se tiran uno hacia el otro. Como resultado de la atracción entre los imanes 15 y 17, cuando los medios 18 de ajuste se mueven hacia arriba en una dirección sustancialmente vertical, las interacciones del campo magnético entre los imanes 15 y 17 hacen que el imán 17 ejerza una fuerza sobre el imán 15, que a su vez forza el árbol 7 central giratorio, para que también se mueva hacia arriba a lo largo del eje vertical. Se puede usar un aislador 100 para aislar eléctricamente el pasador 12 centralizador desde los medios 101 de ajuste.

Es importante tener en cuenta que la posición vertical del pasador 12 centralizador superior y la posición vertical del pasador 28 centralizador inferior se pueden ajustar mediante los medios 13 de ajuste del pasador centralizador superior, y los medios 29 de ajuste del pasador centralizador inferior, y para facilitar el posicionamiento exacto de los pasadores de centralización superior e inferior, cada pasador puede usarse como un interruptor para conducir la electricidad y proporcionar una señal de retorno a los medios 48 de control del ordenador. La señal de retroalimentación conmutada desde el pasador centralizador se puede usar para controlar con precisión las señales al motor paso a paso, de manera que se coloque una cantidad medida de presión sobre el árbol central giratorio mediante los pasadores centralizadores.

En otra realización de la presente invención, todos los medios de ajuste dentro de la presente invención pueden proporcionarse mediante una serie de pistones y cilindros y una presión hidráulica o neumática controlada para mover todos los medios de ajuste. Los medios de control informático pueden usarse para ajustar las presiones a los pistones y cilindros con el fin de ajustar con precisión la posición de todos los medios de ajuste dentro de la presente invención. Una pluralidad de sensores dentro de la presente invención puede proporcionar al medio de control informático señales para ayudar al medio de control informático a determinar cuánta presión se necesita en cada cilindro para posicionar con precisión cada medio de ajuste.

El volante puede comprender un depósito periférico creado por las cavidades 49.

Los pasadores superiores y/o inferiores se pueden mover en combinación con el soporte magnético y los medios de estabilización, de modo que los pasadores puedan actuar para estabilizar el árbol central giratorio. En un método particularmente ventajoso para operar el sistema, una vez que el volante gira, el árbol se eleva utilizando la disposición de soporte vertical para reducir la fricción. Al mismo tiempo, los pasadores pueden elevarse para mantenerse en contacto con el árbol con toda la disposición moviéndose en combinación. El contacto debe ser mínimo y los pasadores deben estar tocando el árbol para mantener el árbol en una alineación estable y sustancialmente vertical. Cuando los pasadores comprenden un contacto eléctrico, el contacto global entre los pasadores y el árbol puede ser monitorizado por el ordenador para reducir el contacto, y por lo tanto la interferencia de fricción, preferiblemente haciendo que esto sea lo más bajo posible. En una disposición alternativa, podría ser deseable que los pasadores se fijen con relación al árbol y que el árbol se ajuste verticalmente sin que los pasadores se muevan en combinación con el soporte.

Los medios de soporte del imán pueden ser abrazaderas cuyos imanes están conectados.

A continuación, se muestra una lista de componentes mostrados en los dibujos adjuntos.

1 Tanque de contención

2 Pared del tanque de contención

3 Tapa superior del tanque de contención

4 Tapa inferior del tanque de contención

5 Eje central de rotación

6 Volante

7 Árbol central giratorio

8 Deflectores horizontales del volante

9 Deflectores verticales del volante

10 Motor/Generador/Turbina combinados

11 Bomba de vacío

12 Pasador centralizador superior

13 Soporte de pasador centralizador superior y medios de ajuste

14 Matriz vertical superior de imanes

15 Imán giratorio

16 Medios de soporte de imán giratorio

17 Imán no giratorio

18 Soporte de imán no giratorio y medios de ajuste

19 Matriz horizontal superior de imanes

20 Imán giratorio

21 Medios de soporte de imán giratorio

22 Imán no giratorio

23 Soporte de imán no giratorio y medios de ajuste

24 Cojinete de empuje superior

25 Parte giratoria de cojinete de empuje superior

26 Parte no giratoria de cojinete de empuje superior

27 Medios de soporte de la parte no giratoria del cojinete de empuje superior

28 Pasador centralizador inferior

29 Soporte del pasador centralizador inferior y medios de ajuste

30 Matriz vertical inferior de imanes

31 Imán giratorio

32 Medios de soporte de imán giratorio

33 Imán no giratorio

34 Soporte de imán no giratorio y medios de ajuste

35 Matriz horizontal inferior de imanes

36 Imán giratorio

37 Medios de soporte de imán giratorio

38 Imán no giratorio

39 Soporte de imán no giratorio y medios de ajuste

40 Cojinete de empuje inferior

41 Parte giratoria del cojinete de empuje inferior

Parte no giratoria del cojinete de empuje inferior

Medios de soporte de la parte no giratoria del cojinete de empuje inferior Tanque exterior de depósito de fluido

Tanque interior de depósito de fluido

Medios de transferencia de fluido

Bomba de fluido

Medios de control informáticos

Cavidad

Punta de cono de pasador

Rebaje de árbol central giratorio

Orificios en el deflector horizontal

Orificios en deflector vertical

Motor paso a paso

Correa dentada

Polea 1

Polea 2

Motor paso a paso

Correa dentada

Terminal de entrada de ordenador

Terminal de entrada de ordenador

Polea 3

Polea 4

Fluido

Ciclo de funcionamiento primer período

Ciclo de funcionamiento segundo período

Ciclo de funcionamiento tercer período

Línea central

Línea central

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Una disposición de volante que comprende un volante (6) y medios (18) de soporte, en donde un árbol (7) giratorio del volante (6) está dispuesto para ser soportado dentro de los medios (18) de soporte por medio de un rebaje (51) y la configuración del pasador (12) dispuesta al menos en un extremo del árbol (7) giratorio, el extremo del árbol (7) giratorio está provisto de dos imanes (20 y 15), en los que los medios (18) de soporte comprenden:

una primera disposición de imanes (22) para la estabilización horizontal del árbol (7); y

una segunda disposición de imanes (17) para la estabilización vertical del árbol (7);

donde el primero de los dos imanes (20) del árbol interactúa con la primera disposición (22) y el segundo de los dos imanes (15) del árbol interactúa con la segunda disposición (17), y

caracterizado porque la posición vertical de los medios (18) de soporte se puede ajustar para alterar la posición vertical del árbol (7) de volante.

2. Una disposición de volante de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la primera disposición (22) comprende un imán toroidal y en la que el primer imán (20) de árbol está dispuesto coaxialmente con el imán (22) de la primera disposición y sustancialmente en su interior.

3. Una disposición de volante de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada porque el primer imán (20) de árbol es toroidal y tiene un diámetro más pequeño que el imán toroidal de la primera disposición (22).

4. Una disposición de volante de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, caracterizada porque la segunda disposición (17) comprende un imán toroidal y el segundo imán (15) de árbol está dispuesto coaxialmente con el imán de la segunda disposición (17) y adyacente al mismo.

5. Una disposición de volante de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada porque el segundo imán (15) de árbol es toroidal y tiene un diámetro sustancialmente igual al imán toroidal de la segunda disposición (17) y se coloca sobre el imán de la segunda disposición.

6. Una disposición de volante de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, caracterizada porque ambos extremos del árbol (7) giratorio comprenden dos imanes y respectivos medios de soporte asociados.

7. Una disposición de volante de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, caracterizada porque el pasador (12) está provisto para ser recibido dentro del rebaje (51) y el pasador (12) es eléctricamente conductor.

8. Una disposición de volante de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, caracterizada porque el árbol (7) comprende además cojinetes magnéticos y se proporciona un armazón con cojinetes magnéticos respectivos para levitar el árbol del armazón.

9. Una disposición de volante de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, caracterizada porque un ordenador provisto para monitorizar la posición del árbol y para ajustar los medios de soporte para alterar la altura vertical del árbol.

10. Un método para estabilizar un volante en una disposición de volante de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque el árbol (7) del volante está provisto de un contacto eléctrico en su parte respectiva de la configuración de rebaje y pasador, el método comprende los pasos de monitorizar el flujo eléctrico a través del pasador (12) de la configuración del rebaje y pasador y ajustar la posición vertical del árbol (7) utilizando un motor (54) paso a paso hasta que cesa el flujo, y ajustar la posición vertical del árbol (7) hasta que se restablezca el contacto eléctrico.