ES2875424T3 - Mantenimiento del anillo en estrella de generador de inducción de doble alimentación - Google Patents

Abstract

Un generador (500) que incluye un rotor (404) y devanados extremos (402) del rotor que se extienden circunferencialmente alrededor del rotor (404), comprendiendo el generador (500): un anillo en estrella original (406; 502) situado dentro de los devanados extremos (402) del rotor, y un anillo en estrella auxiliar (504) acoplado eléctricamente al anillo en estrella original (406; 502), en donde el anillo en estrella auxiliar (504) está configurado para ser instalado como modernización en el generador (500), está conformado de un metal eléctricamente conductor y comprende puntos de conexión (506a- 506c) acoplados eléctricamente al anillo en estrella original (406; 502), creando por lo tanto un nivel de redundancia; en donde los puntos de conexión (506a-506c) forman conexiones eléctricas entre el anillo en estrella original (406; 502) y el anillo en estrella auxiliar (504) en puntos correspondientes a cada fase eléctrica de potencia.

Description

DESCRIPCIÓN

Mantenimiento del anillo en estrella de generador de inducción de doble alimentación

Campo técnico

La presente invención se refiere de manera general al mantenimiento de generadores. Más específicamente, la presente invención se refiere a prevenir el fallo del anillo en estrella seguido por el fallo del aislamiento del rotor en un generador de inducción de doble alimentación (DFIG).

Antecedentes

Algunas turbinas eólicas conocidas incluyen máquinas para convertir una entrada mecánica de velocidad variable, procedente de las palas de la turbina eólica, en energía eléctrica que es compatible con una red eléctrica. Por ejemplo, las turbinas eólicas pueden incluir un aerogenerador DFIG para convertir la entrada mecánica de velocidad variable.

Algunos rotores de aerogeneradores DFIG convencionales tienen un punto neutro flotante. Este punto neutro flotante lo proporciona con frecuencia un dispositivo conocido en la técnica como anillo en estrella. El anillo en estrella se fabrica típicamente a partir de una barra de cobre y está ubicado en el extremo no impulsor (NDE) del generador.

Un aerogenerador DFIG típico está construido con bobinas en el rotor que están conectadas eléctricamente por el anillo en estrella creando el circuito del rotor, permitiendo que el generador funcione normalmente. Las bobinas y las conexiones del rotor son una pieza rígida debido al proceso de impregnación al vacío (VPI) necesario para curar las bobinas. A menudo el anillo en estrella es también una fuente de fallo prematuro en los aerogeneradores DFIG. Sin embargo, el proceso VPI hace que sea prácticamente imposible desmontar las conexiones de anillo en estrella existentes para realizar reparaciones.

La mayoría de los fallos prematuros del anillo en estrella están relacionados con la falta de posibilidad y de espacio para adaptarse a expansiones térmicas provocadas por frecuentes variaciones de velocidad del generador, ya que la conexión del anillo en estrella y las bobinas se convierte en una pieza rígida debido a los procesos de fabricación asociados. A modo de antecedentes, los aerogeneradores DFIG suelen estar diseñados para funcionar a diferentes velocidades, en función de las condiciones de viento existentes. Las velocidades variables de la turbina, por lo tanto, del generador, crean expansiones térmicas que producen diferentes niveles de tensión concentrados específicamente en las partes giratorias del generador, como por ejemplo en el rotor.

Las tensiones en el rotor, junto con la incapacidad del anillo en estrella del rotor para adaptarse a expansiones térmicas y dinámicas, las conexiones soldadas por fatiga entre el anillo en estrella y sus puntos de conexión con el rotor. Como resultado, se desarrollan roturas o grietas, creando discontinuidades en los puntos de conexión del anillo en estrella y el rotor.

Con la aparición de una grieta, el generador puede seguir funcionando satisfactoriamente ya que la corriente aún puede alcanzar los tres puntos de conexión con el rotor (es decir, los puntos asociados con cada fase). Es decir, con una única grieta, el anillo en estrella existente seguirá cerrando las conexiones eléctricas del rotor. El cierre continuado de las conexiones eléctricas puede minimizar el impacto de la grieta en el comportamiento del generador.

Sin embargo, si aparece una segunda grieta en el anillo en estrella, lo cual podría ocurrir horas, semanas o años después de la primera grieta, al menos un segmento (por ejemplo, una fase) de los devanados del rotor se desconectará del punto neutro flotante. Esta desconexión producirá como resultado un fallo catastrófico del generador, interrumpiendo inmediatamente toda la generación de energía. En la mayoría de los casos, las bobinas del rotor en realidad se queman como resultado de esta segunda grieta.

Estos fallos pueden ser particularmente problemáticos y difíciles de remediar. En el caso de los parques eólicos, por ejemplo, un cliente puede desplegar miles de aerogeneradores DFIG. En la actualidad, existen pocas soluciones prácticas y efectivas para intentar solucionar in situ los fallos del anillo en estrella del rotor, especialmente cuando se consideran los grandes números de generadores desplegados en los parques eólicos.

Las soluciones convencionales, especialmente con las dificultades inherentes asociadas con el proceso VPI, implican generalmente un tiempo de inactividad prolongado y el riesgo de dañar el aislamiento de las bobinas y las conexiones funcionales. Ciertamente, no existen soluciones de mantenimiento preventivo que se puedan aplicar in situ con el generador montado en la torre.

El documento US 2015/028703 A1 describe un sistema y método para reequilibrar un generador in situ.

El documento US 2015/101180 A1 describe un método y sistema para reparar o realizar mantenimiento en un anillo en estrella.

Compendio

Dadas las deficiencias antes mencionadas, existe la necesidad de una solución segura, simple y de bajo coste que se pueda aplicar en torre en los aerogeneradores DIFG, para prevenir fallos prematuros en el anillo en estrella del rotor. Más particularmente, lo que se necesita son métodos y sistemas dirigidos a técnicas de mantenimiento preventivo que puedan minimizar el tiempo de inactividad asociado con el fallo del anillo en estrella.

La presente invención proporciona un generador de acuerdo con la reivindicación 1 que incluye un anillo en estrella auxiliar acoplado eléctricamente al anillo en estrella original del generador.

Las realizaciones de la presente invención proporcionan una solución única de mantenimiento preventivo en torre que implica la instalación de un anillo en estrella auxiliar en el generador DFIG. Este anillo en estrella auxiliar, que se puede instalar in situ sin retirar el generador de la torre, complementará el funcionamiento del anillo en estrella original, creando un nivel de redundancia. Esta solución en torre es una estrategia de bajo coste que se puede implementar fácilmente con un tiempo de inactividad mínimo. Esta estrategia elimina el riesgo de poner en peligro las conexiones de aislamiento existentes. La instalación de un anillo en estrella auxiliar, especialmente en un generador DFIG operativo desplegado, antes del fallo del anillo en estrella original, puede prolongar la vida útil del generador. Usando las técnicas descritas en este documento, la vida útil y el funcionamiento adecuado del generador se pueden prolongar incluso con dos o más grietas en el anillo en estrella original.

El anillo en estrella auxiliar se puede soldar al anillo en estrella original para crear las conexiones eléctricas necesarias. Esta estrategia proporciona una solución robusta que se adapta a las expansiones térmicas debido a su solución de diseño desarrollada que está compuesta por varias capas (por ejemplo, cuatro) de un metal conductor térmico, como por ejemplo el cobre. Esta estrategia también proporciona un aislamiento mejorado usando, por ejemplo, mica y Kapton, y una resina epoxi que se aplican en el anillo en estrella auxiliar para garantizar una protección eléctrica adecuada para el anillo en estrella y las bobinas de conexión del rotor.

El anillo en estrella auxiliar puede ser un anillo en estrella de capas múltiples que se adapta a la expansión térmica y dinámica del anillo en estrella original (por ejemplo, minimiza drásticamente los aspectos de fatiga) provocadas por las condiciones de funcionamiento de la turbina/generador para reducir las tensiones que desencadenan las grietas en el anillo en estrella.

El equilibrio del rotor o su desequilibrio residual también es un tema muy importante a considerar para garantizar que no haya ningún problema de vibración después del montaje del anillo en estrella auxiliar. Se establecieron ubicaciones apropiadas/adecuadas durante el diseño para garantizar que el generador funcionará normalmente, por ejemplo, partes añadidas y fijadas en consecuencia entre los dos anillos en estrella.

La presente invención proporciona además un método para acoplar eléctricamente un anillo en estrella auxiliar a un generador de acuerdo con la reivindicación 13.

A continuación se describen características, modos de funcionamiento, ventajas y otros aspectos adicionales de diversas realizaciones con referencia a los dibujos adjuntos. Cabe señalar que la presente divulgación no está limitada a las realizaciones específicas descritas en el presente documento. Estas realizaciones se presentan con fines ilustrativos. Realizaciones adicionales, o modificaciones de las realizaciones descritas, serán fácilmente evidentes para las personas con experiencia en la(s) técnica(s) relevante(s) basándose en las enseñanzas proporcionadas.

Breve descripción de los dibujos

Las realizaciones ilustrativas pueden tomar forma en diferentes componentes y disposiciones de componentes. Realizaciones ilustrativas se muestran en los dibujos adjuntos, en todos los cuales números de referencia similares pueden indicar partes correspondientes o similares en los diferentes dibujos. Los dibujos tienen el propósito de ilustrar las realizaciones y no se deben interpretar como limitativos de la divulgación. Dada la siguiente descripción habilitante de los dibujos, los aspectos novedosos de la presente divulgación deberían resultar evidentes para una persona con experiencia ordinaria en la(s) técnica(s) relevante(s).

La Figura 1 es una ilustración esquemática de una turbina eólica ejemplar en la cual se pueden implementar realizaciones de la presente invención.

La Figura 2 es una ilustración de una vista esquemática de un generador ejemplar utilizado en la turbina eólica de la Figura 1, construido de acuerdo con las realizaciones.

La Figura 3 es una ilustración de una vista en perspectiva de un extremo no impulsor (NDE) del generador, representado en la Figura 2.

La Figura 4 es una ilustración de una vista en perspectiva de un generador convencional que representa un anillo en estrella agrietado.

La Figura 5A es una ilustración esquemática de un conjunto de generador que incluye un anillo en estrella original que tiene una única grieta, y un anillo en estrella auxiliar fijado al anillo en estrella original, de acuerdo con las realizaciones.

La Figura 5B es una ilustración esquemática del conjunto de generador de la Figura 5A que incluye un anillo en estrella original con dos grietas, y un anillo en estrella auxiliar fijado al anillo en estrella original, de acuerdo con las realizaciones.

La Figura 6 es una ilustración de un conjunto de generador ejemplar que incluye un anillo en estrella auxiliar, de acuerdo con las realizaciones.

La Figura 7 es una ilustración del ejemplo de conjunto de generador de la Figura 6, que muestra la fijación mecánica del anillo en estrella auxiliar al anillo en estrella original.

La Figura 8 es una ilustración detallada del anillo en estrella auxiliar ejemplar mostrado en la Figura 7.

Descripción detallada

Aunque las realizaciones ilustrativas se describen en este documento para aplicaciones particulares, se debería entender que la presente divulgación no está limitada a las mismas. Los expertos en la técnica y con acceso a las enseñanzas proporcionadas en este documento reconocerán aplicaciones, modificaciones y realizaciones adicionales dentro del alcance del mismo y campos adicionales en los cuales la presente divulgación sería de utilidad significativa. Los circuitos, métodos y dispositivos configurados para evitar fallos de quemadores diurnos en luminarias se describen en detalle más adelante, de acuerdo con varias realizaciones ejemplares no limitativas.

Las realizaciones de la presente invención proporcionan una solución fácil de implementar de bajo coste para prevenir fallos del anillo en estrella en generadores, más específicamente en aerogeneradores DFIG. En las realizaciones, los aerogeneradores DFIG desplegados existentes, como los que se utilizan en los parques eólicos, se pueden modernizar con un anillo en estrella auxiliar configurado para complementar el funcionamiento de un anillo en estrella original instalado cuando se fabricó el aerogenerador DIFG.

El anillo en estrella auxiliar proporciona caminos eléctricos redundantes que permiten que el generador siga funcionando normalmente cuando aparecen dos o más grietas en el anillo en estrella original. Esta técnica única de mantenimiento preventivo se puede ejecutar in situ sin retirar el generador de la torre.

A modo de antecedentes, la Figura 1 es una ilustración esquemática de un aerogenerador 100 ejemplar. En la realización ejemplar, el aerogenerador 100 es un aerogenerador de eje horizontal. De forma alternativa, la turbina eólica 100 puede ser una turbina eólica de eje vertical. En la realización ejemplar, la turbina eólica 100 incluye una torre 102 que se extiende desde y está acoplada a una superficie de soporte 104. La torre 102 puede estar acoplada a la superficie 104, por ejemplo, con pernos de anclaje o por medio de una pieza de montaje de cimentación (no se muestra ninguna).

Una góndola 106 está acoplada a la torre 102, y un conjunto de eje principal 108 está acoplado a la góndola 106. Un conjunto de eje principal 108 incluye un cubo 110 giratorio y una pluralidad de palas 112 de rotor acopladas al cubo 110. En la realización ejemplar, el conjunto de eje principal 108 incluye tres palas 112 de rotor. De forma alternativa, el conjunto de eje principal 108 puede tener cualquier número adecuado de palas 112 de rotor que permita que la turbina eólica 100 funcione como se describe en el presente documento. La torre 102 puede tener cualquier altura y/o construcción adecuadas que permitan que la turbina eólica 100 funcione como se describe en el presente documento.

Las palas 112 del rotor están espaciadas alrededor del cubo 110 para facilitar la rotación del conjunto de eje principal 108, transformando de este modo la energía cinética del viento 114 en energía mecánica utilizable y, posteriormente, en energía eléctrica. El conjunto de eje principal 108 y la góndola 106 se hacen girar alrededor de la torre 102 en un eje de guiñada 116 para controlar una perspectiva de las palas 112 del rotor con respecto a una dirección del viento 114.

Las palas 112 del rotor se acoplan al cubo 110 por acoplamiento de una parte 118 de raíz de la pala del rotor al cubo 110 en una pluralidad de zonas 120 de transferencia de carga. Cada una de las zonas 120 de transferencia de carga tiene una zona de transferencia de carga del cubo y una zona de transferencia de carga de la pala del rotor (ambas no mostradas en la Figura 1). Las cargas inducidas en las palas 112 del rotor se transfieren al cubo 110 a través de las zonas 120 de transferencia de carga. Cada pala 112 de rotor también incluye una parte 122 de punta de la pala del rotor. Cuando el viento 114 entra en contacto con la pala 112 de rotor, se inducen fuerzas de sustentación en la pala 112 de rotor y rotación del conjunto de eje principal 108 alrededor de un eje 124 de rotación.

La turbina eólica 100 incluye una caja de engranajes principal 126 y un generador 200 dentro de la góndola 106. En las realizaciones ejemplares, el conjunto de eje principal 108 incluye un eje de baja velocidad (no mostrado en la Figura 1) que se extiende hacia el interior de la caja de engranajes principal 126 y un eje de alta velocidad (no mostrado en la Figura 1) se extiende hasta el generador 200.

La Figura 2 es una ilustración de una vista esquemática del generador 200 ejemplar mostrado en la Figura 1. El generador 200 incluye un estator (o campo) 210 y un rotor (o armadura) 212. Un eje de entrada 220 del generador está acoplado a un eje de salida 225 de la caja de engranajes por medio de un acoplamiento 221. Típicamente, el acoplamiento 221 es una configuración de brida atornillada. El eje 220 de entrada del generador está ubicado en el extremo impulsor (DE) 214 del generador 200.

Un extremo opuesto del generador 200 es el NDE 216. El NDE 216 incluye un protector de cojinete 230. El protector de cojinete 230 también puede incluir una cubierta de cojinete interior 231, y el exterior del protector de cojinete 230 puede estar configurado para la fijación de un dispersor de aceite 232, y una carcasa 233 de anillos deslizantes que contiene anillos deslizantes 234. Un intercambiador de calor 240 está ubicado en la parte superior del generador 200.

La Figura 3 es una ilustración de una vista en perspectiva del NDE 216 del generador 200 con el ventilador de rotor eliminado. Un rotor 300 incluye devanados extremos 310 que se extienden circunferencialmente alrededor del rotor 300. Los devanados extremos 310 están conectados a un anillo en estrella 320 montado radialmente dentro de los devanados extremos 310. Aunque los anillos en estrella convencionales se construyen de una sola capa, el anillo de estrella ejemplar 320 está construido con 4 capas. El anillo en estrella 320 incluye barras de cobre curvadas para darles una forma generalmente circular. Asimismo, el anillo en estrella 320 proporciona una conexión neutra flotante para las (típicamente) tres fases de los devanados del rotor. El anillo en estrella 320 normalmente se aísla envolviéndolo y/o encapsulándolo en material dieléctrico.

La Figura 4 es una ilustración de una vista en perspectiva 400 del NDE de un generador que incluye devanados extremos 402 que se extienden circunferencialmente alrededor de un rotor 404. Un anillo en estrella 406 de fábrica (es decir, original) está instalado dentro de los devanados extremos 402. Como resultado de su incapacidad para adaptarse a la expansión térmica, u otras fuentes de tensión expuestas anteriormente, el anillo en estrella original 406 se muestra en un estado defectuoso, incluyendo una falla 408 (por ejemplo, una rotura o una grieta).

Generalmente, una única falla, como la grieta 408, no provocará un fallo completo del generador ya que el anillo en estrella 406 puede seguir cerrando las conexiones eléctricas del rotor (no mostradas). El cierre continuado de estas conexiones eléctricas puede minimizar el impacto de la grieta 408 en el comportamiento del generador. Sin embargo, como se indicó anteriormente, si aparece una segunda grieta en el anillo en estrella 406, lo cual podría ocurrir de manera impredecible en horas o años después de la grieta 408, se desconectará al menos un segmento (por ejemplo, una fase) de los devanados extremos 402.

La Figura 5A es una ilustración esquemática de un conjunto de generador 500 que incluye un anillo en estrella original 502. De acuerdo con las realizaciones, un anillo en estrella auxiliar 504 está eléctricamente acoplado, o fijado, al anillo en estrella original 502 en tres (03) puntos de conexión, por lo tanto debidamente fijado (amarre) para garantizar la estabilidad requerida. El anillo en estrella auxiliar 504 está configurado para complementar el funcionamiento del anillo en estrella original 502. Más específicamente, el anillo en estrella auxiliar 504 sirve como respaldo, proporcionando un funcionamiento redundante del anillo en estrella original 502.

Un punto de conexión 506a forma una primera conexión eléctrica entre el anillo en estrella 502 original y el anillo en estrella auxiliar 504. A modo de ejemplo, el punto de conexión 506a puede corresponder con una primera fase de generación de energía eléctrica. De manera similar, puntos de conexión eléctrica adicionales 506b y 506c, que potencialmente corresponden a las fases segunda y tercera de energía eléctrica, conectan el anillo en estrella original 502 con el anillo en estrella auxiliar 504.

En las realizaciones ejemplares, las conexiones reales 506a - 506c se pueden conformar mediante soldadura o cualquier otra técnica adecuada para formar una conexión eléctrica robusta entre superficies metálicas. Como se muestra en la Figura 5A, ha aparecido una única grieta 508 en el anillo en estrella original 502. En la Figura 5A, la única grieta 508 no afectará al funcionamiento del anillo en estrella original 502. Por tanto, el anillo en estrella original 502 seguirá realizando su función de cerrar las conexiones eléctricas del rotor. Como resultado, el correspondiente circuito eléctrico del rotor permanecerá cerrado y el comportamiento del rotor no se verá afectado.

La Figura 5B es una ilustración esquemática del conjunto de generador 500 de la Figura 5A que incluye una segunda grieta 510 en el anillo en estrella original 502. Como se indicó anteriormente, la aparición de una segunda grieta, como por ejemplo la grieta 510, sería catastrófica para el comportamiento de un generador convencional. En el generador convencional, la segunda grieta 510 desconectaría los devanados del rotor (por ejemplo, los devanados 402 de la Figura 4) del punto neutro flotante (no mostrado). Esta desconexión produciría como resultado la interrupción inmediata de toda la generación de energía. En el sistema 500, construido de acuerdo con las realizaciones, la conectividad del anillo en estrella auxiliar 504 facilita el comportamiento óptimo continuado del conjunto de generador 500, incluso con dos o más grietas en el anillo en estrella original 502.

La Figura 6 es una ilustración de un conjunto de generador 600 ejemplar, construido de acuerdo con las realizaciones. El conjunto de generador 600 incluye un anillo en estrella original 602 y un anillo en estrella auxiliar 604. En el conjunto de generador 600, el anillo en estrella auxiliar 604 está conectado al anillo en estrella original 602 por medio de soldadura en las uniones por soldadura 606a y 606b.

A modo de ejemplo, es deseable que se taladren orificios 608 en el anillo en estrella original 602 para permitir la fijación mecánica (por ejemplo, el amarre) del anillo en estrella auxiliar 604 al anillo en estrella original 602, en apoyo de las conexiones eléctricas creadas por los puntos de conexión de soldadura 602a y 602b.

La Figura 7 es una ilustración del conjunto de generador 600 ejemplar que muestra un amarre 700 para facilitar la fijación mecánica del anillo en estrella auxiliar 604 al anillo en estrella original 602. Esto es necesario para garantizar la estabilidad mecánica del anillo en estrella y el equilibrado del rotor. El amarre 700, se cura con una resina epoxi (curado al aire) que se proporciona para completar la fijación, proporcionando estabilidad mecánica del anillo en estrella original 602 con respecto al anillo en estrella auxiliar 604. Después del amarre, piezas del tamaño adecuado, por ejemplo, fabricadas de lámina epoxi laminada con base de tela de vidrio, se montan en el pequeño espacio entre dos anillos en estrella para garantizar que el equilibrio del rotor no se vea afectado. Un amarre adecuado utilizando el número correcto de orificios taladrados en el área de aislamiento del anillo en estrella existente, así como el número de vueltas, son críticos para garantizar la estabilidad del nuevo anillo en estrella, así como para garantizar que el rotor permanezca equilibrado.

La Figura 8 es una ilustración detallada del anillo en estrella auxiliar 604 ejemplar mostrado en la Figura 7. En las realizaciones, y sólo a modo de ejemplo y no de limitación, el anillo en estrella auxiliar 604 puede estar conformado de un metal dúctil maleable blando con una conectividad térmica y eléctrica muy altas. Uno de esos metales adecuados es el cobre. Aunque el anillo en estrella auxiliar 604 es de una sola pieza, está formado por múltiples capas 800.

Estas múltiples capas 800 (por ejemplo, cobre) se pueden soldar unas a otras para conformar una única capa 802. Esta construcción de múltiples capas puede ser importante para adaptarse a la expansión térmica, creada por las diferentes velocidades de funcionamiento del generador. Antes de la instalación, el anillo en estrella auxiliar 604 normalmente se aislará mediante mica y Kapton envuelto y/o se encapsulará dentro de un material dieléctrico.

Las realizaciones de la presente invención proporcionan una solución de bajo costo y fácil de implementar para prevenir fallos en los anillos en estrella en generadores, tales como aerogeneradores DFIG. La solución descrita en este documento, que implica la modernización de los aerogeneradores DFIG existentes, proporciona varias ventajas con respecto a las estrategias convencionales para prevenir fallos en los anillos en estrella.

Estas ventajas incluyen, pero no están limitadas a, la eliminación de la necesidad de soldar las conexiones de la bobinas eléctricas con el anillo en estrella existente para reemplazar el anillo en estrella existente. En el peor de los casos, el rotor se puede rebobinar por completo y los anillos en estrella auxiliares se pueden montar fácilmente en la misma posición que los anillos en estrella originales. Esta estrategia solo requiere soldadura para conexiones eléctricas. El amarre y el uso de una resina epoxi curable al aire pueden fijar mecánicamente el anillo en estrella original al anillo en estrella auxiliar.

Ventajas adicionales incluyen áreas de sección transversal sustancialmente similares del anillo en estrella original y del anillo en estrella auxiliar para garantizar la funcionalidad eléctrica. En las realizaciones, el anillo en estrella auxiliar está construido, a modo de ejemplo, con cuatro capas de cobre que se sueldan para conformar una sola pieza. Como se señaló anteriormente, una construcción de este tipo puede adaptarse mejor a la expansión térmica del material, creada por las diferentes velocidades de trabajo del generador.

Además, los beneficios y ventajas adicionales incluyen la provisión de un área específica para que el anillo en estrella auxiliar reciba contrapesos de equilibrado para garantizar que las características de equilibrado del rotor no se vean afectadas. El anillo en estrella auxiliar queda bien aislado después de su instalación por medio de varias capas (por ejemplo, cinco) de materiales como mica, Kapton y finalmente curado con resina epoxi (curado al aire). Dado que la técnica de las realizaciones fue diseñada para ser ejecutada in situ, con el generador montado en la torre, dicha técnica proporciona al cliente una solución más conveniente y económica. En una realización, la solución de diseño incluye el anillo en estrella hecho de cuatro (04) capas junto con su amarre y fijaciones especiales. Otras realizaciones, considerando el número, la ubicación y el peso de las capas para garantizar el equilibrado del rotor, son vitales para evitar la necesidad de retirar el generador de la torre para completar el desmontaje y volver a bobinar el rotor.

Se debe apreciar que la sección Descripción Detallada, y no las secciones Compendio y Resumen, está concebida para ser utilizada para interpretar las reivindicaciones. Las secciones Compendio y Resumen pueden describir una o más, pero no todas, de las realizaciones ejemplares de la presente invención contempladas por el/los inventor(es) y, por tanto, no están concebidas para limitar la presente invención y las reivindicaciones adjuntas de ninguna manera.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Un generador (500) que incluye un rotor (404) y devanados extremos (402) del rotor que se extienden circunferencialmente alrededor del rotor (404), comprendiendo el generador (500):

un anillo en estrella original (406; 502) situado dentro de los devanados extremos (402) del rotor, y un anillo en estrella auxiliar (504) acoplado eléctricamente al anillo en estrella original (406; 502),

en donde el anillo en estrella auxiliar (504) está configurado para ser instalado como modernización en el generador (500), está conformado de un metal eléctricamente conductor y comprende puntos de conexión (506a-506c) acoplados eléctricamente al anillo en estrella original (406; 502), creando por lo tanto un nivel de redundancia;

en donde los puntos de conexión (506a-506c) forman conexiones eléctricas entre el anillo en estrella original (406; 502) y el anillo en estrella auxiliar (504) en puntos correspondientes a cada fase eléctrica de potencia.

2. El generador (500) de la reivindicación 1, en donde el anillo en estrella auxiliar (504) está configurado para complementar el funcionamiento del anillo en estrella original (406; 502).

3. El generador (500) de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde el anillo en estrella auxiliar (504) está fijado físicamente al anillo en estrella original (406; 502).

4. El generador (500) de la reivindicación 3, en donde el anillo en estrella auxiliar (504) está fijado físicamente al anillo en estrella original (406; 502) por medio de soldadura para conformar los puntos de conexión (506a-506c).

5. El generador (500) de cualquier reivindicación anterior, en donde el generador (500) es un generador de inducción de doble alimentación.

6. El generador (500) de cualquier reivindicación anterior, en donde el anillo en estrella auxiliar (504) está configurado para fijación dentro del anillo en estrella original (406; 502).

7. El generador (500) de cualquier reivindicación anterior, en donde el anillo en estrella auxiliar (504) está construido de material montado en una pluralidad de posiciones angulares para garantizar que el rotor (404) permanece equilibrado después del montaje.

8. El generador (500) de cualquier reivindicación anterior, en donde el anillo en estrella auxiliar (504) incluye un material de aislamiento y está construido con un número y posición especificados de orificios taladrados en el material de aislamiento del anillo en estrella original (406; 502) para garantizar que el anillo en estrella auxiliar (504) esté correctamente fijado y montado.

9. El generador (500) de cualquier reivindicación anterior, en donde el metal eléctricamente conductor es cobre.

10. El generador (500) de cualquier reivindicación anterior, en donde el metal eléctricamente conductor está formado por múltiples capas (800) de cobre.

11. El generador (500) de la reivindicación 10, en donde las múltiples capas (800) de cobre se sueldan unas a otras para conformar una única capa (802).

12. El generador de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde el anillo en estrella auxiliar (504) está construido con al menos cuatro capas.

13. Un método para acoplar eléctricamente un anillo en estrella auxiliar (504) a un generador (500) que incluye un rotor (404) y devanados extremos (402) del rotor que se extienden circunferencialmente alrededor del rotor (404), comprendiendo el generador (500) un anillo en estrella original (406; 502) situado dentro de los devanados extremos (402) del rotor, en donde el anillo en estrella auxiliar (504) está configurado para ser instalado como modernización en el generador (500), está conformado de un metal conductor de la electricidad y comprende puntos de conexión (506a-506c),

comprendiendo el método acoplar eléctricamente el anillo en estrella auxiliar (504) al anillo en estrella original (406; 502) de tal manera que los puntos de conexión (506a-506c) formen conexiones eléctricas entre el anillo en estrella original (406; 502) y el anillo en estrella auxiliar (504) en puntos correspondientes a cada fase eléctrica de la energía, creando de este modo un nivel de redundancia.

14. El método de la reivindicación 13, que comprende además fijar físicamente el anillo en estrella auxiliar (504) al anillo en estrella original (406; 502).