ES2961262T3 - Grupo electrógeno para generar una corriente alterna - Google Patents

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Abstract

La presente invención se refiere a un grupo electrógeno (1) para generar corriente alterna, que comprende una unidad de potencia primaria (2) y un generador de corriente alterna (3) acoplado de forma giratoria a la unidad de potencia primaria (2), que está configurado para generar una energía primaria proporcionada por la unidad de energía primaria (2). en energía eléctrica, y una unidad de energía secundaria (4) conmutable, que está diseñada de tal manera que la potencia generada por el generador de corriente alterna (3) aumenta al encender la unidad de energía secundaria (4). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Grupo electrógeno para generar una corriente alterna
Campo técnico
La presente invención se refiere a un grupo electrógeno para generar una corriente alterna.
Estado de la técnica
Los grupos electrógenos convencionales están formados generalmente por un motor de combustión interna y un generador, estando acoplado el motor de combustión interna mediante un engranaje o directamente al generador eléctrico, por lo general una máquina síncrona de excitación independiente.
En este sentido, los requisitos para la frecuencia de la red de corriente alterna quedan determinados por normas que definen, por ejemplo, también la desviación de frecuencia admisible. En una red de corriente alterna con varias fuentes, la distribución de potencia es regulada por la frecuencia. Cuanto mayor sea la frecuencia, tanto mayor será la aportación de potencia proporcional.
El objetivo es en muchos casos mantener en la medida posible constante la aportación de potencia relativa de un generador en diferentes puntos de funcionamiento. Para que la frecuencia no salga de la banda de tolerancia admisible, tampoco en caso de una solicitación con un salto de potencia, el motor de combustión interna debe disponer de reservas de ajuste y de una regulación rápida. La inercia de masa del grupo electrógeno también ayuda a mantener constante la frecuencia en caso de un salto de carga.
Los motores de combustión interna a menudo carecen de la dinámica de regulación necesaria, por lo que, incluso cuando existe una reserva de ajuste, se recurre a motores más grandes para poder proporcionar la inercia de masa necesaria. Esto conduce al uso de motores de combustión interna cuya potencia nominal es significativamente mayor que la potencia nominal del generador. Debido a ello, en muchos casos no se alcanza la temperatura de los gases de escape necesaria para un perfecto tratamiento posterior de los gases de escape. Como resultado aumentan los costes de mantenimiento. Además, debe preverse una depuración de los gases de escape más compleja y/o adicional. Esto conduce a costes elevados para el motor de combustión interna y el sistema de escape.
El documento EP 2 251 953 A2 muestra un sistema de generación de corriente con un grupo electrógeno que comprende un motor de combustión interna y un generador de velocidad variable acoplado al mismo, que está configurado para generar potencia eléctrica. Además, un grupo electrógeno/motor auxiliar está conectado con el generador.
El documento EP 3351 472 A2 muestra un dispositivo para proporcionar energía eléctrica para un consumidor eléctrico y/o para cargar una batería en un barco.
El documento DE 102005000998 A1 muestra una red aislada de corriente alterna con un generador que alimenta la red aislada, accionada por un motor de combustión interna y una fuente de corriente solar que alimenta su energía simultáneamente a la red aislada, poniendo en marcha la corriente solar de esta un motor de corriente continua que acciona mediante un embrague mecánico junto con el motor de combustión interna el generador de corriente alterna.
Descripción de la invención
Partiendo del estado de la técnica conocido, un objetivo de la presente invención es proporcionar un grupo electrógeno mejorado para generar una corriente alterna.
Este objetivo se consigue mediante un grupo electrógeno para generar una corriente alterna con las características de la reivindicación 1. Unos perfeccionamientos ventajosos se desprenden de las reivindicaciones dependientes, de la descripción y de las figuras.
Correspondientemente, se propone un grupo electrógeno para generar una corriente alterna, que comprende una unidad de potencia primaria y un generador de corriente alterna que está acoplado de manera giratoria a la unidad de potencia primaria, que está configurado para convertir una potencia primaria proporcionada por la unidad de potencia primaria en una potencia eléctrica. El grupo electrógeno está caracterizado además por una unidad de potencia secundaria conectable, que está configurada de tal manera que la potencia generada por el generador de corriente alterna aumenta al conectarse la unidad de potencia secundaria.
Puesto que está prevista una unidad de potencia secundaria conectable, que está configurada de tal manera que la potencia generada por el generador de corriente alterna aumenta al conectarse la unidad de potencia secundaria, puede cubrirse temporalmente una demanda de potencia adicional, que rebasa la potencia que puede suministrarse mediante la potencia nominal del motor de combustión interna, sin tener que preverse reservas de potencia en el motor de combustión interna, que conducirían eventualmente a un motor de combustión interna cuya potencia nominal sería significativamente mayor que la potencia nominal del generador. Gracias a la unidad de potencia secundaria conectable puede conseguirse por el contrario una configuración casi óptima entre el motor de combustión interna y el generador de corriente alterna para el funcionamiento continuo, en particular para un funcionamiento del generador de corriente alterna con su potencia nominal.
Por consiguiente, en el funcionamiento continuo previsto de la unidad de potencia primaria, esta puede funcionar cerca de su potencia nominal o incluso con la potencia nominal. Por consiguiente, puede alcanzarse una temperatura de los gases de escape necesaria para el mejor tratamiento posterior posible de los gases de escape previsto para esta unidad de potencia primaria. Gracias a ello pueden mantenerse bajos los costes de mantenimiento de la unidad de potencia primaria. Además, el tratamiento posterior de los gases de escape puede presentar una estructura sencilla y/o puede prescindirse de una unidad de tratamiento posterior de los gases de escape adicional y/o compleja, que de otro modo tendría que estar prevista.
Preferentemente, la unidad de potencia secundaria está configurada para poder conectarse al menos temporalmente.
Según una forma de realización preferente, la potencia del generador de corriente alterna corresponde a una potencia generada mediante una entrada de potencia nominal primaria suministrada al generador de corriente alterna por la unidad de potencia primaria. Gracias a ello es posible hacer funcionar la unidad de potencia primaria cerca de su punto de funcionamiento óptimo.
Mediante pruebas se ha mostrado que es especialmente ventajoso que la unidad de potencia primaria sea un motor de combustión interna.
Ventajosamente, el generador de corriente alterna es una máquina síncrona de excitación independiente.
De acuerdo con la invención, la unidad de potencia secundaria presenta un motor eléctrico, preferentemente una máquina asíncrona o un motor de reluctancia o un "switched reluctance motor" (SRM) (en español: motor de reluctancia conmutada), y un acumulador secundario de energía que está en contacto con el motor eléctrico, preferentemente una batería, en particular una batería de iones de litio, o un condensador, en particular un condensador electrolítico, o un supercondensador, estando acoplado el motor eléctrico de acuerdo con la invención de manera giratoria a un árbol de entrada del generador de corriente alterna. Gracias al motor eléctrico es posible proporcionar adicionalmente a la potencia proporcionada por la unidad de potencia primaria una potencia mecánica adicional, en particular un par adicional, en el generador de corriente alterna. Se ha mostrado que un motor eléctrico, en particular si está configurado como máquina asíncrona o como motor de reluctancia, dispone de una capacidad de sobrecarga especialmente buena, así como de una dinámica de regulación muy buena. Además, un motor eléctrico, configurado en particular como máquina asíncrona o motor de reluctancia, presenta pocas pérdidas en un funcionamiento en modo de espera (standby), que por regla general son insignificantes. Alternativamente, el motor eléctrico también puede estar configurado como máquina síncrona de excitación permanente, si son aceptables las pérdidas de hierro que se producen permanentemente.
El establecimiento de contacto eléctrico entre el motor eléctrico y el acumulador secundario de energía comprende dado el caso un convertidor de corriente, preferentemente un convertidor de frecuencia, actuando el convertidor de corriente como un elemento de adaptación entre el acumulador secundario de energía y el motor eléctrico, de manera que la energía proporcionada por acumulador secundario de energía se convierte o transforma en una forma adecuada para el funcionamiento del motor eléctrico en su respectiva realización.
Según otra forma de realización preferente, un árbol de salida de la unidad de potencia primaria está directamente conectado de manera giratoria con un árbol de entrada del generador de corriente alterna. Alternativamente, el árbol de salida de la unidad de potencia primaria puede estar conectado mediante un engranaje de manera giratoria con el árbol de entrada del generador de corriente alterna.
Según otra forma de realización preferente, un árbol de salida de la unidad de potencia secundaria está directamente conectado de manera giratoria con un árbol de entrada del generador de corriente alterna. Alternativamente, el árbol de salida de la unidad de potencia secundaria puede estar conectado mediante un engranaje de manera giratoria con el árbol de entrada del generador de corriente alterna.
Preferentemente, la unidad de potencia secundaria puede desacoplarse del generador de corriente alterna y/o la unidad de potencia secundaria puede estar configurada de forma conectable sin par.
Preferentemente, la unidad de potencia secundaria puede estar configurada de tal manera que un motor eléctrico de la unidad de potencia secundaria está configurado de tal manera que puede funcionar como generador. Gracias a ello, un acumulador de energía de la unidad de potencia secundaria puede cargarse mediante el funcionamiento de generador del motor eléctrico de la unidad de potencia secundaria. El par necesario para el funcionamiento del generador también puede ser proporcionado por la unidad de potencia primaria y ser transmitido por el generador de corriente alterna o por un árbol de entrada continuo del generador de corriente alterna.
Además, el convertidor de corriente del establecimiento de contacto eléctrico puede estar configurado de tal manera que la energía generada por el motor eléctrico durante el funcionamiento del generador puede convertirse en una forma adecuada para cargar el acumulador secundario de energía de la unidad de potencia secundaria. En otras palabras, el convertidor de corriente o convertidor puede estar configurado de manera que puede funcionar de forma bidireccional. Alternativamente a ello, también puede estar previsto otro convertidor en el establecimiento de contacto eléctrico y/o está previsto otro convertidor, preferentemente un rectificador, de forma separada del establecimiento de contacto eléctrico.
El motor eléctrico de la unidad de potencia secundaria puede estar configurado para poder conectarse sin par. Siempre que la unidad de potencia primaria sea capaz de cubrir por sí misma la demanda de potencia solicitada por el grupo electrógeno, por ejemplo por un consumidor, el motor eléctrico de la unidad de potencia secundaria puede conectarse sin par.
En particular, teniendo en cuenta una adición de par deseada de un par proporcionado por la unidad de potencia primaria y un par proporcionado por la unidad de potencia secundaria, ha resultado ser ventajoso disponer la unidad de potencia primaria en un primer lado del generador de corriente alterna con respecto al generador de corriente alterna y disponer la unidad de potencia secundaria en un segundo lado del generador de corriente alterna, opuesto al primer lado del generador de corriente alterna.
Alternativamente, la unidad de potencia primaria y la unidad de potencia secundaria también pueden estar dispuestas juntas en un lado del generador de corriente alterna, si los árboles de salida de la unidad de potencia primaria y de la unidad de potencia secundaria permiten una adición de par.
De acuerdo con la invención, la unidad de potencia primaria presenta un regulador de velocidad y la unidad de potencia secundaria presenta un regulador de velocidad.
Para conseguir un control/una regulación sencillos descentralizados de la máquina secundaria, la actividad de la unidad de potencia secundaria puede estar determinada además por una banda de tolerancia propia.
Por consiguiente, la actividad de la unidad de potencia primaria también puede estar determinada por una propia banda de tolerancia propia.
De acuerdo con la invención, se alimenta una velocidad teórica al regulador de velocidad de la unidad de potencia secundaria que es inferior, preferentemente ligeramente inferior a la velocidad teórica de la unidad de potencia primaria. A este respecto, el valor teórico de la unidad de potencia secundaria está situado preferentemente en la banda de tolerancia predeterminada para la unidad de potencia secundaria.
Preferentemente, la estructura de regulación de la unidad de potencia primaria y/o de la unidad de potencia secundaria está realizada con dos etapas, estando subordinado preferentemente un regulador de velocidad interno a un regulador de velocidad externo. En este sentido, el regulador de velocidad puede suministrar los valores predeterminados para el regulador de par, estando limitados los valores predeterminados preferentemente a valores de par positivos. Gracias a ello puede conseguirse que la unidad de potencia secundaria normalmente no pueda trabajar contra el regulador de velocidad de la unidad de potencia primaria.
Se ha mostrado que en caso de un uso opcional de un amplificador P puro, puede conseguirse una seguridad adicional. Gracias a preverse el amplificador P, puede conseguirse que el par ajustado aumente con la desviación de la regulación, es decir, cuanto más se acerque la velocidad al valor teórico de la unidad de potencia secundaria, menor será el par.
Según otra forma de realización preferente, la unidad de potencia primaria comprende un regulador de velocidad con par negativo conectable y desconectable y/o la unidad de potencia secundaria comprende un regulador de velocidad con par negativo conectable y desconectable. Preferentemente está previsto controlar/regular la conexión o desconexión del par negativo según el contenido de energía del acumulador de energía de la unidad de potencia secundaria.
En particular, en el caso de que el acumulador de energía de la unidad de potencia secundaria tenga una capacidad pequeña, de modo que la tensión cambia significativamente cuando se usa la máquina secundaria o la unidad de potencia secundaria, esta tensión puede usarse como criterio para activar o desactivar un par negativo. Preferentemente, se habilita un par negativo cuando la tensión del acumulador de energía cae por debajo de un primer valor límite determinado para este fin. Además, la habilitación del par negativo puede volver a anularse si se sobrepasa otro valor límite, que es superior al primer valor límite. Gracias a ello puede proporcionarse una histéresis que permite una estabilidad con respecto a la función de carga del acumulador.
Según una configuración alternativa preferente, el control/la regulación de la conexión o desconexión del par negativo también puede basarse en otra magnitud, preferentemente una carga del acumulador de energía. En particular, esto puede ser ventajoso si la capacidad del acumulador de energía es tan grande que la tensión no muestra cambios significativos durante el suministro de potencia. Para usar la carga como magnitud de control/regulación, la corriente acumulada puede integrarse con respecto al tiempo. De manera análoga al control/la regulación mediante la tensión del acumulador de energía, también al usarse la carga del acumulador de energía como magnitud de control/magnitud de regulación, puede habilitarse o conectarse el par negativo cuando el valor cae por debajo de un valor predeterminado, como por ejemplo un valor integral de la corriente acumulada, y volver a desconectarse cuando el valor rebasa otro valor predeterminado, que es mayor que el primer valor predeterminado anteriormente mencionado.
Preferentemente, puede estar previsto otro regulador para el control/la regulación de la amplitud de la tensión. Al usarse un generador síncrono de excitación independiente, esto puede realizarse opcionalmente mediante un seguimiento de la excitación.
Según otra forma de realización preferente, la unidad de potencia secundaria, preferentemente un motor eléctrico de la unidad de potencia secundaria, está configurada de tal manera que su par, preferentemente su par nominal, sea mayor que un par de arranque de la unidad de potencia primaria, preferentemente mayor que el par de arranque más las pérdidas mecánicas presentes en el sistema prescrito. En otras palabras, la unidad de potencia secundaria puede estar configurada para proporcionar un par que es mayor que el par de arranque y las pérdidas mecánicas del grupo electrógeno. Gracias a ello puede ser posible arrancar el grupo electrógeno mediante la unidad de potencia secundaria, o al menos favorecer el arranque del grupo electrógeno mediante un arrancador.
Según otra forma de realización preferente, la unidad de potencia secundaria comprende un acumulador secundario de energía, preferentemente una batería, en particular una batería de iones de litio, o un condensador, en particular un condensador electrolítico o un supercondensador, y un inversor, preferentemente un inversor controlado externamente. Preferentemente están conectados entre sí un cable de salida del generador de corriente alterna y un cable de salida del inversor, estando configurados preferentemente configurados de manera conectable y desconectable. Gracias a ello puede suministrarse una potencia adicional directamente desde el acumulador de energía mediante el inversor a la potencia generada por el generador de corriente alterna mediante la conexión de la unidad de potencia secundaria. Gracias a ello puede descargarse la unidad de potencia primaria y la misma puede continuar funcionando en el punto para el que está concebida.
Según otra forma de realización preferente, el inversor de la unidad de potencia secundaria es un inversor que funciona bidireccionalmente. Gracias a ello puede proporcionarse mediante el generador de corriente alterna energía para (re)cargar el acumulador secundario de energía en el funcionamiento normal y alimentarse mediante el inversor que funciona bidireccionalmente al acumulador secundario de energía. Alternativamente, también puede estar previsto prever un rectificador adicional, mediante el cual puede cargarse el acumulador secundario de energía con la corriente alterna generada por el generador de corriente alterna.
En otra forma de realización preferente puede estar previsto que el acumulador secundario de energía pueda cargarse mediante conexión a una red eléctrica. Para ello, el acumulador secundario de energía presenta preferentemente una unidad de conexión correspondiente.
Breve descripción de las figuras
Otras formas de realización preferentes de la invención se explican con más detalle mediante la siguiente descripción de las figuras. A este respecto muestran:
la figura 1 esquemáticamente un grupo electrógeno para generar una corriente alterna según una primera forma de realización;
la figura 2 esquemáticamente un grupo electrógeno para generar corriente alterna según otra forma de realización; y
la figura 3 esquemáticamente un grupo electrógeno para generar una corriente alterna según otra forma de realización.
Descripción detallada de ejemplos de realización preferentes
A continuación se describen ejemplos de realización preferentes con ayuda de las figuras. A este respecto, los elementos iguales, similares o que actúan de la misma manera en las diferentes figuras reciben referencias idénticas y se omite parcialmente una descripción repetida de estos elementos para evitar redundancias.
La figura 1 muestra esquemáticamente un grupo electrógeno 1 para generar una corriente alterna según una primera forma de realización. El grupo electrógeno 1 comprende una unidad de potencia primaria 2 en forma de un motor de combustión interna, en el presente caso un motor diésel, y un generador de corriente alterna 3, que está acoplado de manera giratoria a la unidad de potencia primaria 2, en el presente caso en forma de una máquina síncrona de excitación independiente, que está configurada para convertir una potencia primaria proporcionada por la unidad de potencia primaria 2 en una potencia eléctrica. El grupo electrógeno 1 presenta además una unidad de potencia secundaria 4 conectable, que está configurada de tal manera que la potencia generada por el generador de corriente alterna 3 puede aumentarse temporalmente mediante la conexión de la unidad de potencia secundaria 4.
En este sentido, la potencia del generador de corriente alterna corresponde a una potencia generada mediante una entrada de potencia nominal primaria suministrada al generador de corriente alterna por la unidad de potencia primaria.
La unidad de potencia secundaria 4 presenta un motor eléctrico 40, en el presente caso una máquina asíncrona, y un acumulador secundario de energía 41 que está en contacto con el motor eléctrico 40, por ejemplo en forma de una batería, en particular una batería de iones de litio. o en forma de un condensador, opcionalmente un condensador electrolítico o un supercondensador. El establecimiento de contacto eléctrico entre el motor eléctrico 40 y el acumulador secundario de energía 41 comprende un convertidor que funciona bidireccionalmente (no mostrado), que convierte la energía proporcionada por el acumulador secundario de energía 41 en la forma adecuada para el funcionamiento del motor eléctrico 40 y viceversa.
El motor eléctrico 40 está acoplado de manera giratoria a un árbol de entrada 30' del generador de corriente alterna 3. Gracias al motor eléctrico 40 es posible proporcionar potencia mecánica adicional, en particular un par adicional, al generador de corriente alterna 3, además de la potencia proporcionada por la unidad de potencia primaria 2.
Alternativamente, el motor eléctrico 40 también puede estar configurado como motor de reluctancia o "switched reluctance motor" (SRM) (en español: motor de reluctancia conmutada). Además, el árbol de salida 42 de la unidad de potencia secundaria 4 puede estar conectado mediante un engranaje (no mostrado) de manera giratoria con el árbol de entrada 30' del generador de corriente alterna 3.
Un árbol de salida 20 de la unidad de potencia primaria 2 está conectado mediante un engranaje 22 de manera giratoria con un árbol de entrada 30 del generador de corriente alterna 3. Alternativamente, el árbol de salida 20 también puede estar acoplado de manera giratoria directamente al árbol de entrada 30.
El motor eléctrico 40 está configurado para poder ser desacoplado del generador de corriente alterna 3. Además, el motor eléctrico 40 también puede funcionar como generador para poder cargar el acumulador secundario de energía 41, cuando no es necesario proporcionar potencia adicional mediante la unidad de potencia secundaria 4.
Siempre que la unidad de potencia primaria 2 sea capaz de cubrir por sí misma la demanda de potencia solicitada por el grupo electrógeno 1, por ejemplo por un consumidor, y no deba cargarse el acumulador secundario de energía 41, el motor eléctrico 40 de la unidad de potencia secundaria 4 puede conectarse sin par.
En el presente caso, con respecto al generador de corriente alterna 3, la unidad de potencia primaria 2 está dispuesta en un primer lado del generador de corriente alterna 3 y la unidad de potencia secundaria 4 está dispuesta en un segundo lado del generador de corriente alterna 3, opuesto al primer lado.
Alternativamente, la unidad de potencia primaria 2 y la unidad de potencia secundaria 4 también pueden estar dispuestas juntas en un lado del generador de corriente alterna 3.
En el presente caso, la unidad de potencia primaria 2 y la unidad de potencia secundaria 4 presentan respectivamente un regulador de velocidad. Además, la unidad de potencia primaria 2 y la unidad de potencia secundaria 4 tienen asignadas respectivamente una banda de tolerancia propia.
Al regulador de velocidad de la unidad de potencia secundaria 4 se suministra un valor teórico en forma de una velocidad teórica, que está ligeramente por debajo de un valor teórico en forma de una velocidad teórica de la unidad de potencia primaria 2, aunque en la banda de tolerancia predeterminada para la unidad de potencia secundaria 4.
La unidad de potencia primaria 2 y la unidad de potencia secundaria 4 presentan respectivamente una estructura de regulación realizada con dos etapas, estando subordinado respectivamente un regulador de velocidad interno a un regulador de velocidad externo. Gracias a ello, el regulador de velocidad suministra los valores predeterminados para el regulador de par, estando limitados los valores predeterminados según esta forma de realización opcionalmente a valores de par positivos.
Además, se predeterminan diferentes valores de umbral de velocidad para la unidad de potencia primaria 2 y la unidad de potencia secundaria 4. Gracias a ello se proporciona un efecto de histéresis para la unidad de potencia primaria 2 y la unidad de potencia secundaria 4, que reduce o incluso elimina por completo la aparición de oscilaciones de velocidad en la velocidad teórica, que podrían aparecer por conectar y/o desconectar el par proporcionado por la unidad de potencia secundaria 4.
Para proporcionar una seguridad adicional, se usa un amplificador P puro.
El regulador de velocidad de la unidad de potencia secundaria 4 está configurado con un par negativo conectable y desconectable. En el presente caso, la conexión o desconexión del par negativo se controla/regula sobre la base del contenido de energía del acumulador secundario de energía 41.
El motor eléctrico 40 de la unidad de potencia secundaria 4 está configurado de tal manera que puede proporcionar un par que es mayor que un par acumulado formado por el par de arranque de la unidad de potencia primaria 2 y las pérdidas mecánicas del grupo electrógeno 1. Gracias a ello, el grupo electrógeno 1 puede arrancarse mediante la unidad de potencia secundaria 4.
La figura 2 muestra esquemáticamente un grupo electrógeno 1 para generar una corriente alterna según otra forma de realización. El grupo electrógeno 1 de la figura 2 corresponde esencialmente al grupo electrógeno de la figura 1, estando previsto además un rectificador 43, mediante el cual puede conectarse de manera desconectable el acumulador secundario de energía 41 con el cable de salida 32 del generador de corriente alterna 3. Gracias a ello, el acumulador secundario de energía 41 puede cargarse mediante el rectificador 43, convirtiéndose la tensión alterna proporcionado por el generador de corriente alterna 3 en una tensión continua.
La figura 3 muestra esquemáticamente un grupo electrógeno 1 para generar una corriente alterna según otra forma de realización. De manera análoga a las formas de realización de las figuras 1 y 2, el grupo electrógeno 1 presenta una unidad de potencia primaria 2 en forma de un motor de combustión interna, que está conectada mediante un engranaje 22 con un generador de corriente alterna 3.
Como alternativa a las formas de realización de las figuras 1 y 2, la unidad de potencia secundaria 4 en la figura 3 presenta un acumulador secundario de energía 41, por ejemplo una batería, como por ejemplo una batería de iones de litio, o un condensador, por ejemplo un condensador electrolítico o un supercondensador, así como un inversor 45, opcionalmente en forma de un inversor 45 controlado externamente.
Un cable de salida 44 del inversor 45 está conectado de manera conectable y desconectable con el cable de salida 32 del generador de corriente alterna 3. Para proporcionar una potencia adicional en el cable de salida 32, el cable de salida 44 puede conectarse con el cable de salida 32. De este modo se proporciona mediante el inversor 45 una potencia adicional desde el acumulador secundario de energía 41.
Opcionalmente, el inversor 45 puede estar configurado como inversor o convertidor que funciona bidireccionalmente, de modo que en el funcionamiento normal, el acumulador secundario de energía 41 pueda cargarse con la potencia proporcionada en el cable de salida 32 por el generador de corriente alterna 3. Alternativamente, de manera análoga a la configuración de la figura 2, puede estar previsto un rectificador separado (no mostrado en la figura 3) para cargar el acumulador secundario de energía 41.
Lista de referencias
1 Grupo electrógeno
2 Unidad de potencia primaria
20 Árbol de salida
22 Engranaje
3 Generador de corriente alterna
30, 30' Árbol de entrada
32 Conducto de salida
4 Unidad de potencia secundaria
40 Motor eléctrico
41 Acumulador secundario de energía
42 Árbol de salida
43 Rectificador
44 Conducto de salida
45 Inversor

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Grupo electrógeno (1) para generar una corriente alterna, que comprende una unidad de potencia primaria (2), un generador de corriente alterna (3) acoplado de manera giratoria a la unidad de potencia primaria (2), que está configurado para convertir una potencia primaria proporcionada por la unidad de potencia primaria (2) en una potencia eléctrica,
y
una unidad de potencia secundaria (4) conectable, que está configurada de tal manera que la potencia generada por el generador de corriente alterna (3) se aumenta mediante la conexión de la unidad de potencia secundaria (4),
presentando la unidad de potencia secundaria (4) un motor eléctrico (40) y un acumulador secundario de energía (41) que está en contacto con el motor eléctrico (40), estando acoplado el motor eléctrico (40) de manera giratoria a un árbol de entrada (30') del generador de corriente alterna (3),
presentando la unidad de potencia primaria (2) un regulador de velocidad y presentando la unidad de potencia secundaria (4) un regulador de velocidad,
caracterizado por que
se alimenta una velocidad teórica al regulador de velocidad de la unidad de potencia secundaria (4) que es inferior a la velocidad teórica de la unidad de potencia primaria (2).
2. Grupo electrógeno (1) según la reivindicación 1,caracterizado por quela potencia nominal del generador de corriente alterna (3) corresponde a una potencia generada mediante una entrada de potencia nominal primaria suministrada al generador de corriente alterna (3) por la unidad de potencia primaria (2).
3. Grupo electrógeno (1) según la reivindicación 1 o 2,caracterizado por quela unidad de potencia primaria (2) es un motor de combustión interna y/o por que el generador de corriente alterna (3) es una máquina síncrona de excitación independiente.
4. Grupo electrógeno (1) según una de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por queel motor eléctrico (40) es una máquina asíncrona o un motor de reluctancia, y/o el acumulador secundario de energía (41) es una batería, en particular una batería de iones de litio, o un condensador, en particular un condensador electrolítico o un supercondensador.
5. Grupo electrógeno (1) según una de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por queun árbol de salida (20) de la unidad de potencia primaria (2) está directamente conectado de manera giratoria con un árbol de entrada (30) del generador de corriente alterna (3), o por que el árbol de salida (20) de la unidad de potencia primaria (2) está conectado mediante un engranaje (22) de manera giratoria con el árbol de entrada (30) del generador de corriente alterna (3).
6. Grupo electrógeno (1) según una de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por queun árbol de salida (42) de la unidad de potencia secundaria (4) está directamente conectado de manera giratoria con un árbol de entrada (30') del generador de corriente alterna (3), o el árbol de salida (42) de la unidad de potencia secundaria (4) está conectado mediante un engranaje de manera giratoria con el árbol de entrada (30') del generador de corriente alterna (3).
7. Grupo electrógeno (1) según una de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por queel punto teórico de la unidad de potencia secundaria (4) está situado en una banda de tolerancia predeterminada para la unidad de potencia secundaria (4).
8. Grupo electrógeno (1) según una de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por queuna estructura de regulación de la unidad de potencia primaria (2) y/o una estructura de regulación de la unidad de potencia secundaria (4) está realizada con dos etapas, estando subordinado preferentemente un regulador de velocidad interno a un regulador de velocidad externo, suministrando preferentemente el regulador de velocidad los valores predeterminados para el regulador de par, estando limitados los valores predeterminados preferentemente a valores de par positivos.
9. Grupo electrógeno (1) según una de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por quela unidad de potencia primaria (2) comprende un regulador de velocidad con par negativo conectable y desconectable y/o la unidad de potencia secundaria (4) comprende un regulador de velocidad con par negativo conectable y desconectable, pudiendo controlarse/regularse preferentemente una conexión o desconexión del par negativo según el contenido de energía del acumulador secundario de energía (41) de la unidad de potencia secundaria (4).
10. Grupo electrógeno (1) según una de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por quela unidad de potencia secundaria (4) está configurada para proporcionar un par que es mayor que un par de arranque de la unidad de potencia primaria (1) y las pérdidas mecánicas del grupo electrógeno (1).
11. Grupo electrógeno (1) según la reivindicación 1 o 2,caracterizado por quela unidad de potencia secundaria (4) comprende el acumulador secundario de energía (41), preferentemente una batería, en particular una batería de iones de litio, o un condensador, en particular un condensador electrolítico o un supercondensador, y un inversor (45), preferentemente un inversor (45) controlado externamente.
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