MX2011000677A

MX2011000677A - Sistema de generacion de energia que incluye varios motores/ generadores.

Info

Publication number: MX2011000677A
Application number: MX2011000677A
Authority: MX
Inventors: Albert Grenier
Original assignee: Baseload Energy Inc
Priority date: 2008-07-17
Filing date: 2009-07-17
Publication date: 2011-06-20
Also published as: WO2010009431A3; ZA201103933B; US20090021021A1; EP2326831A2; CN102159831B; US7816800B2; CN102159831A; JP2011528548A; RU2011105823A; CA2730937A1; AU2009270766A1; EP2326831B1; AU2009270766B2; US8444081B2; RU2536642C2; JP5591802B2; WO2010009431A2; ES2432079T3; US7675189B2; KR20110079610A

Abstract

Un sistema eléctrico de generación de energía configurado para convertir una fuente de energía para la electricidad al girar un eje del rotor, la fuente de energía incluye una placa de montaje acoplada al eje del rotor, un engranaje impulsor, junto al eje del rotor y configurado para moverse cuando el eje del rotor se mueve, y una pluralidad de dispositivos de motor/generador montados en la placa de montaje. Cada dispositivo de motor/generador incluye un eje de salida configurado para acoplarse rotatoriamente con el engranaje. Cada dispositivo de motor/dispositivo generador se acopla de forma independiente con el engranaje para proporcionar una pluralidad de dispositivos de motor/generador generadores de energía redundantes.

Description

SISTEMA DE GENERACIÓN DE ENERGÍA QUE INCLUYE VARIOS MOTORES/ GENERADORES Campo de la Invención Esta invención se refiere a un sistema eléctrico de generación de energía configurado para convertir una fuente de energía a electricidad al hacer rotar un eje del rotor, la fuente de energía incluye una placa de montaje acoplada al eje del rotor, un engranaje de transmisión, junto al eje del rotor y configurado para moverse cuando el eje del rotor se mueve, y una pluralidad de dispositivos de motor/generador monta'dos en I la placa de montaje.

Antecedentes de la Invención t Los combustibles fósiles son la fuente primaria de energía para el planeta. La tasa de consumo de combustibles fósiles probablemente superará la tasa de producción de combustibles fósiles a medida que la población del planeta sigue creciendo y que los países económicamente menos desarrollados se industrializan. Este aumento previsto1 de la reivindicación de combustibles fósiles podría agotar los suministros mundiales de combustibles fósiles en las próximas décadas si él consumo continúa al ritmo actual.

Es conveniente aprovechar la energía procedente de fuentes renovables como la energía solar, energía éólica, energía hidráulica y/o la energía geotérmica para minimizar la dependencia de los combustibles fósiles. ] Breve Descripción de la Invención Una modalidad proporciona un sistema eléctrico de generación de energía configurado para convertir una fuente de energía a electricidad al rotar un eje del rotor con la fuente de energía. El sistema incluye una placa de montaje junto al eje del rotor, un engranaje de transmisión, junto al eje del rotor y configurado para moverse cuando se mueve el eje del rotor, y una pluralidad de dispositivos de motor/generador montados en la placa de montaje. Cada dispositivo de motor/generador incluye un eje de salida configurado para acoplarse de forma rotatoria con el engranaje. Cada dispositivo de motor/generador se acopla de forma independiente con el engranaje de transmisión; para proporcionar una pluralidad de dispositivos.de , motor/ i generador que generan energía redundantes. ! Breve Descripción de las figuras j Los dibujos anexos se incluyen para proporcionar una mayor comprensión de las realizaciones y se incorporan y forman parte de esta especificación. Los dibujos ilustran las modalidades y, junto con la descripción sirven para explicar los principios de las modalidades Otras realizaciones y muchas ventajas de realización serán apreciadas fácilm|ente a medida que se comprende mejor en relación con la descripción detallada siguiente.

Los elementos de los dibujos no están necesariamente a escala entre si. Los números de referencia correspondientes designan partes similares.

La figura 1A es una vista en perspectiva de un módulo de motor eléctrico/generador, de acuerdo con una realización.

La figura 1 B es una vista lateral de un dispositivo del módulo de motor eléctrico/generador que se muestra; en la figura 1A de acuerdo con una realización.

La figura 2 es una vista en perspectiva del módulo de motor eléctrico/generador se muestra en la figura 1iA que ilustra una cubierta de un alojamiento para el módulo.

La figura 3 es otra vista en perspectiva del módulo de motor eléctrico/generador que muestra una parte de un fuselaje que se extiende desde el depósito del alojamiento.

La figura 4 es una vista en sección transversal del módulo de motor eléctrico/generador tomada a lo largo de la línea 4-4 de la figura 2. ¡ I La figura 5 es una vista en perspectiva superior ¡de un aguilón del fuselaje que se extiende desde el depósito del alojamiento y del módulo de motor eléctrico/generador. ¡ i La figura 6 es una vista en perspectiva inferior ¡de un módulo de motor eléctrico/generador, de acuerdo con una realización. ¡ La figura 7 es una vista en perspectiva de un engranaje del módulo de motor eléctrico/generador que se ilustra ! en la i figura 6, donde el engranaje incluye aspas/rayos configurados para proporcionar una característica integral de enfriamiento para el módulo de motor eléctrico/generador.

La figura 8 es una vista en perspectiva de un sistema motor/generador eléctrico volador que emplea múltiples módulos de motor eléctricos/generador de acuerdo con una realización.

La figura 9 es una vista superior y la figura 9B es una i i vista en sección transversal de un sistema eléctrico de i generación de energía de acuerdo con una realización.

La figura 1 OA es una vista superior y la figura 10B es una vista en sección transversal de un sistema eléctrico de generación de energía de acuerdo con una realización.

La figura 11 es un esquema que ilustra una serie de motores agrupados en paralelo para proporcionar una salida deseada de tensión total para un módulo de motor/generador de acuerdo con una realización.

Descripción Detallada de la Invención < En la descripción detallada siguiente, se hace referencia a los dibujos anexos, que forman parte de esta especificación, I y en el que se ilustra realizaciones específicas en las ;que la i invención pueda ser practicada. En este sentido, la terminología de dirección, como "arriba", "abajo", "frontal", "posterior", "delantero", "final", etc, se utilizan con referencia a la orientación de las figuras descritas. Dado que los componentes de las realizaciones se pueden colocar en una serie de diferentes orientaciones, la dirección terminología se utiliza para fines de ilustración solamente y no de limitación. Es de entender que otras realizaciones se pueden utilizar y los cambios estructurales o de lógica se pueden hacer sin salirse del ámbito de la descripción. La descripción detallada siguiente muestra ejemplos de realización que no \ debe tomarse en un sentido restrictivo.

Es de entenderse que las características de los diferentes ejemplos de realización que se describen en este documento pueden ser combinados entre sí, a menos que se indique lo contrario. ¡ En una modalidad, un sistema de motor eléctrico/generador se convierte de forma reversible dé y a dispositivos de alta potencia, y bajas RPM (por ejemplo, de torca grande) y dispositivos de alta potencia, alta RPM (por ejemplo, bajo torca). El sistema de motor eléctrico/geneirador i está configurado para crear energía mediante el aprovechamiento de la energía cinética del viento y/o corrientes de agua, y que tiene aplicación cuando se emplea como un sistema volador, con ruedas hidráulicas, incluso con una cabeza del agua relativamente baja, y/o para ener¡gizar vehículos híbridos y otros sistemas motorizados. | Una modalidad de un sistema de motor eléctrico/generador está configurado para volar en el frente polar o en las corrientes de chorro subtropicales y crear energía mediante el aprovechamiento de la energía cinética del viento. Otro aspecto que proporciona un sistema terrestre de motor eléctrico/generador configurado para crear energía mediante el aprovechamiento de la energía cinética del 'viento, las corrientes de agua, o Ikos gradientes geotérmicos de temperatura. ] Una modalidad de un sistema de generación de energía eléctrica está configurado para convertir una fuente de energía a electricidad, rotando el eje del rotor con la fuente de energía. El sistema incluye una placa de montaje junto¡ al eje del rotor, un engranaje de transmisión, junto al eje del rotor y configurado para moverse cuando se mueve el eje del rotor, y una pluralidad de dispositivos de motor/generador montados en la placa de montaje, cada dispositivo de motor/generador que incluye un eje de salida configurado para acoplarse de1 forma rotatoria con el engranaje. Cada dispositivo' de motor/generador se acopla de forma independiente con el engranaje de transmisión y no está acoplado a otro de los dispositivos de generador/motor de tal manera que la pluralidad de los motor generadores proporciona una pluralidad de dispositivo de motor/generador redundantes generadores de energía.

En una modalidad, se proporcionan múltiples motores eléctricos/generadores redundantes en un sistema, donde los motores eléctricos/generadores están configurados paraj incluir funciones de respaldos redundantes automáticos como se describe a continuación. i i Una posible solución para minimizar la dependencia de I los combustibles fósiles es una cometa molino de viento como ' I se describe en la patente norteamericana 6,781 ,254 que i emplea un sistema eléctrico de generación de energía y/o uno o más de los dispositivos de motor/generador que se describen a continuación. I En un sistema de aprovechamiento del viento, el s!istema eléctrico de generación de energía que se describe a continuación proporciona una turbina de viento que es adecuada para el acoplamiento a un cable de retención ^ára su I . uso en las altituds para aprovechar la energía eólica. Eljviento causa la rotación de un engranaje, que impulsa un eje de cada ¡ motor/generador para que gire y produzca energía que se puede convertir en electricidad. j En una modalidad, el sistema es reversible de rnanera que el motor/generador funcione como un motor; para proporcionar energía al engranaje de transmisión. La i alimentación se suministra a la pluralidad de los motores y i estos a su vez impulsan la unidad de engranaje más grande que está conectado al rotor de la turbina eólica. En este¡ modo inverso la energía se consume en lugar de ser creada. i La figura 1A es una vista en perspectiva de un sistejma de generación de energía eléctrica 10 según una modalidad. El sistema de generación de energía 10, también conocido como un módulo de motor eléctrico módulo/generador 10, incluye una placa de montaje 12 acoplada a un eje del rotor 16, un engranaje de transmisión 14 acoplada co-axialmente al eje del rotor 16 adyacente a la 12 placa de montaje, y un pluralidad de dispositivos de motor/generador 20 montado en la placa de montaje 12, donde cada dispositivo de motor/generador 20 incluye un eje de salida 24 configurado para acoplarse por rotación con el engranaje de transmisión 14 En una modalidad, el engranaje de transmisión 14 es rotatorio y está configurado para moverse con el eje del rotor 16, y la pl'aca de montaje 12 está fija y fijada alrededor del eje del rotor 16 mediante cojinetes. En una modalidad, el engranaje de transmisión 14 está acoplado al eje del rotor 16 por una cadena u otro mecanismo de transmisión y se configura para i moverse cuando el eje del rotor 16 se mueve. Otras formas de acoplar el engranaje de transmisión 14 al eje del rotor ¡16 y a la pluralidad de dispositivos de motor/generador 20 también son aceptables. i En general, el sistema generador de energía 10 incluye una pala del rotor 17 o cualquier otro dispositivo que esté configurado para ¡nteractuar con una fuente de energía, tal como el viento, cuando se aprovecha la fuente de energía. En I una modalidad, el aspa del rotor 17 configura al sistema de i generación de energía 10 como un sistema de generación de energía aéreo 10. Otros dispositivos .adecuados para el aprovechamiento de fuentes de energía son las ruedas I hidráulicas, palas, molinos, etc. En una modalidad, un alojamiento 19 (parte del cual se ilustra en la figura 1A) opcional se provee para proteger la placa de montaje 12, el engranaje de transmisión 14, y el dispositivo de motor/generador 20, acoplado a la placa de montaje 12. Cuando el sistema de generación de energía 10 se configura para aprovechar el viento a gran altitud, se proporciona un fuselaje 21 , una parte del cual se muestra en la figura¡ IA. En general, el módulo de motor eléctrico/generador 10 incluye un marco, como la placa de montaje 12 (o bandeja 12) y engranaje de transmisión 14, ambos de los cuales se unen al eje del rotor 16 (o al eje principal 16 o el eje 16). En una modalidad, el eje 16 está formado por material no conductor y j está configurado para aislar eléctricamente el , dispositivo de motor/generador 20 de la bandeja 12. En una modalidad, la bandeja 12 es circular o en forma de disco y se fabrica de metal tal como aluminio, acero inoxidable, titanio, materiales compuestos y otros materiales adecuados para ¡ usos aeronáuticos y/o terrestres. Los expertos en la rt¡iateria reconocerán que la bandeja 12 se pueden fabricar de cualquier material adecuado en base al destino de los nodulos 10 Para aprovechar la energía a gran altitud, en una modalidad la bandeja 12 tiene un diámetro de aproximadamente 9.14 metros.

En una modalidad, el engranaje de transmisión 14 se acopla por fricción con el eje de salida 24 y ni el engranaje de transmisión 14 ni el eje de salida 24 incluyen dientes.

En una modalidad, el engranaje de transmisión 14 incluye dientes 18 que están configurados para engranar con los dientes 22 previstos en el eje de salida 24. Los dientes 18 y dientes 22 son rectos, helicoidales, en forma de espina de pescado, planetarios, cónicos con dientes rectos, espirales, o hipoides, y dientes del gusano. En una modalidad, los clientes 18 y dientes 22 del eje de salida 24 incluyen aluminio; acero inoxidable, titanio, materiales compuestos y otros materiales adecuados. I En una modalidad, un diámetro de engranaje de transmisión 14 es ligeramente más pequeño que un diámetro de la placa 12. En otras realizaciones, el diámetro del engranaje de transmisión 14 es mayor que el diámetro del placa 12. t El módulo de motor eléctrico/generador 10 incluye generalmente una pluralidad de dispositivos! de motor/generador 20 dispuestos sobre una circunferencia del engranaje de transmisión 14. Adecuado de dispositivo de motor/generador 20 incluyen cualquier tipo de motor eléctrico o cualquier tipo de generador eléctrico que tenga un primer modo que transforme la energía eléctrica en movimiento de giro o movimiento de traslación, o el movimiento rotatorio trasladado, o tiene un segundo modo que transfiere el movimiento en energía eléctrica, o funciona en dos modos, o es reversible entre el primer modo y el segundo modo. Un dispositivo de motor/generador incluye un dispositivo de motor independiente, o un dispositivo generador independiente, o un dispositivo que incluye un motor y un generador. En una modalidad, la pluralidad de dispositivos de motor/generador 20 está configurada para disipar el calor del módulo 10 más eficientemente que lo que un solo generador de electricidad grande disipa el calor. Por ejemplo, cada uno de los dispositivos de motor/generador 20 proporciona un ¡ motor /generador 20 relativamente pequeño, de baja masa, que fácilmente disipa el calor asociado con la generación de electricidad. En una modalidad, el módulo de motor eléctrico/generador 10 opera a altitudes de más 3, ¡048.00 metros, donde la temperatura del aire local es menor a aproximadamente -3.9° C y el medio ambiente! local relativamente frío contribuye a la rápida disipación del calor del motor /generador 20 relativamente pequeño de baja masa.

En una modalidad, cada dispositivo de motor/generador 20 se espacia de un dispositivo de motor/generador vecino 20 a lo largo de un primer lado de la placa de montaje 12. En una modalidad, el espaciamiento de los dispositivos de motor/generador 20 se selecciona para tener una densidad de tres dispositivos de motor/generador 20 cada 30 cm (1 pie) lineales a lo largo de una periferia de la placa de montaje 12. Otras densidades de espaciamiento para los dispositivos de motor/generador 20 también son aceptables. En una modalidad, la placa de montaje 12 define un lado que está adyacente al engranaje de transmisión 14 y un lado gue es opuesto 14, y el dispositivos de motor/generador ¡20 se proyecta desde el lado de la placa de montaje 12 que está opuesta al engranaje de transmisión 14 de tal forma que los ejes de salida 24 se proyecta desde el lado de la placa de montaje 12 que se encuentra adyacente a la transmisión del engranaje de transmisión 14 De esta manera, cada dispositivo de motor/generador 20 funciona de j forma independiente y se acopla de forma independiente al engranaje de transmisión 14 y no está unido a otro de la pluralidad de dispositivos de motor/generador 20, de manera que los i dispositivos de motor/generador 20 proporcionan! una pluralidad de dispositivos.de motor/ generador que generan energía redundantes. Otras formas de acoplamiento de motor/generador 20 a la 12 también son aceptables, incluidos los dispositivos de montaje del motor/generador 20 y el engranaje de transmisión 14 en el I mismo lado de la placa de montaje 12. ! En general, el engranaje de transmisión 14 está configurado para tener un diámetro mayor que el diámetro de los ejes de salida 24 de los dispositivos de motor/generador 20. Cuando la unidad de engranaje de transmisión 14 rota, los ejes de salida de menor diámetro 24 de los dispositivos de motor/generador 20 rota mucho más rápido que el engranaje de transmisión 14. En una modalidad, el aumento de la vejocidad de rotación (por ejemplo, rotaciones por minuto RPM) del eje de salida 24 aumenta del voltaje de salida del dispositivo de motor/generador 20. En una modalidad, el engranaje de transmisión 14 tiene un diámetro de aproximadamente 9.14 metros, y los ejes de salida 24 tienen un diámetro de aproximadamente 2.54 cm, de modo que cuando el engranaje de transmisión 14 rota a aproximadamente 70 rotaciones por minuto (RPM), los ejes de salida 24 rotan a aproximadamente 25,200 RPM. La alta velocidad de rotación de los ejes de salida 24 resulta en una alta velocidad relativa entre los imanes y las bobinas dentro del dispositivo 20, que proporciona un voltaje de salida que se utiliza para generar energía. Por ejemplo, en una modalidad del diámetjro del engranaje de transmisión 14 es de aproximadamente 9.14 metros, mientras que el diámetro del eje de salida 24 de los dispositivos de motor/generador 20 es de aproximadamente 15.24 centímetros, de manera que por cada vuelta completa del engranaje de transmisión 14 alrededor de su eje, el eje de salida 24 rota 60 veces alrededor de su eje (por lo tanto, la relación de transmisión es de 9.14 metros y 15.24 centímetros o 60 a 1). Otras relaciones de engranajes también son aceptables, de alta una modalidad, la relación de transmisión se ha seleccionado para optimizar el desempeño y la salida al cambiar el tamaño del engranaje de transmisión ,14, el engranajes 22 del dispositivo de motor/generador 20 o ambos En una modalidad ejemplar, 282 dispositivós de motor/generador 20 de cinco caballos de fuerza (3728 ¡vatios) se distribuyen alrededor de un engranaje de transmisión 14 que tiene un diámetro de aproximadamente 9.14 metros. Cada uno de los 282 dispositivos de motor/generador 20 incluye un eje de salida 24 que tiene un diámetro de 2.54 centímetros y el engranaje de transmisión 14 es rotado por una fuente de energía (como el viento) a alrededor 70 rpm, de manera que cada eje 24 de cada dispositivo de motor/generador 20 rota a 25,000 rpm para producir aproximadamente 1 MV de potencia que se puede convertir en electricidad. ¡ La figura 1B es una vista lateral del dispositivo de motor/generador 20 de acuerdo con una modalidad. El dispositivo de motor/generador 20 incluye una carcasa de bobina 23 encerrando las bobinas de alambre eléctrico de un motor y/o un generador y componentes adecuados del motor (no mostrado), y el eje de salida 24 se extiende desde la carcasa de bobina 23. ! En una modalidad, el eje 24 incluye un eje 25 acoplado rotatoriamente a la carcasa de bobina 23. Durante el u¡so, se espera que el dispositivo de motor/generador 20 puedan sufrir averías de los cojinetes que podrían impedir la rotación ¡del eje 25. En una modalidad, el eje 25 incluye una marca 27 que se configura para la fractura selectiva del eje 25 cuando los cojinetes en la carcasa de bobina 23 se congele o se inmovilice de otra forma. En el caso de que uno o más de dispositivo de motor/generador 20 se desgastan con el tiempo, el eje 25 está configurado para fracturarse a lo largó de la puntuación 27, volviendo así inoperable al dispositivo de motor/generador 20. En una modalidad, un embragué está siempre en comunicación con cada motor/generador, el embrague está configurado para desacoplar un motor/generador sujetado del acoplamiento con el engranaje de transmisión 14. En una modalidad, se proporciona un mecanismo de solenoide en comunicación con I cada motor/generador, donde se configura el mecanismo de solenoide para desacoplar un motor/generador sujetado del acoplamiento con el engranaje de transmisión 14. De esta manera, los dispositivos de motor/ generador 20 que dejen de funcionar automáticamente se retirarán del sistema generador de energía 10 (figura 1A), para proporcionar un sistema de respaldo generador de energía auto-redundante en el que uno o más dispositivos 20 no obstaculicen el funciona;miento continuo del sistema 10. En una modalidad, el sistema 10 incluye un número excesivo de dispositivos de motor/ generador 20 más allá de un número que se calcula para proporcionar una salida de potencia deseado. Cada uno de los dispositivos de motor/generador 20 es operado con una salida de! menos 100% (por ejemplo, y una salida del 96%), de modo ;que el número total combinado de los dispositivos de motor/generador (incluido el número excesivo de dispositivos) contribuye a proporcionar 100 % de la salida deseada. A medida que el dispositivo de motor/generador 20 se desgasta, los dispositivos inoperables 20 automáticamente abandonan del sistema 10 como se describe anteriormente y los demás dispositivos funcionan con un ligero aumento de la salida (por ejemplo, 96.5%) para permitir que el sistema 10 a mantener el 100% de la salida deseada.

En una modalidad, múltiples dispositivos de motor/generador 20 se proporcionan para incluir un número superior a N, donde N el número de dispositivos extra 20 que i permanecen en funcionamiento al vacío o de otra man;era en una configuración "apagada" hasta que un motor en funcionamiento o dispositivo generador 20 se desgasta. Cuando un dispositivo de motor/generador 20 se desgasta, uno de los N dispositivos adicionales 20 se pone en línea, por ¦ i ejemplo, bajo la acción de un controlador acoplado al sjistemá 10 (figura 1A). En una modalidad, un controlador electrónico está acoplado al módulo 10 para selectivamente añadir dispositivos de motor/generador 20 operables y eliminar selectivamente los dispositivos de motor/generador 20 á/desde i el módulo 10.

En una modalidad, se proporcionan un eje de salida adicional 24n o engranajes adicionales 22n para cada uno de los dispositivos individuales de motor/generador 20 a \ ambos permiten la adición de un tren de engranaje simple en cada generador individual del motor. Por ejemplo, incluir una proporción 2 a 1 en los dispositivos individuales de motor/generador 20 para permitir reducir a la mitad el diámetro del engranaje de transmisión 14.

Tradicionalmente, la energía se transmite en alta tensión para minimizar las pérdidas eléctricas en las líneas de energía. Las líneas aisladas que transportan la electricidad de alta tensión requieren cantidades sustanciales de aislamiento eléctrico. Los altos niveles de aislamiento eléctrico añaden peso, de manera que los generadores de alto voltaje altamente aislados no son muy adecuados para generadores de electricidad voladores. ¡ i En una modalidad, el módulo de ! motor eléctrico/generador 10 incluye múltiples dispositivos de motor/generador 20 que están cada uno configurado para operar a un voltaje relativamente bajo (por ejemplo, entre 100 a 1000 voltios) y están aislados de forma adecuado para permitir que el módulo 10 pueda volar en la corriente de chorro. El dispositivo de motor/generador 20 de baja tensión requiere menos aislamiento, y por lo tanto pesa menos. Además, múltiples dispositivos de motor/generador 20 están configurados para ser acoplados eléctricamente en ser¡ie, por I ejemplo, de manera que aproximadamente 100 dispositivos de motor/generador 20 produciendo cada uno alrededór 300 voltios se acoplan en serie para proporcionar un módulo 10 que proporciona alrededor 30,000 voltios. De esta manera, múltiples dispositivos de motor/generador 20 de baja tensión y bajo peso se combinan para proporcionar un sistema dej salida i de alta tensión 10.

En una modalidad, el sistema 10 incluye ¡ varios dispositivos de baja tensión agregada en un sistema de alto voltaje que está configurado para generar electricidad a gran altitud. La ley de Paschen que el voltaje de ruptura del aire entre un espacio es una función no lineal del producto de la j presión del gas y la distancia de separación. Por I o tanto, i mayor altitud (con menor presión de aire) se asocian con un voltaje de interrupción menor en un sistema eléctrico.: Como consecuencia, aislamiento eléctrico adicional es necesario para superar el voltaje de ruptura en el aire cuando el sistema eléctrico funciona a gran altitud. El fenómeno del voltaje de ruptura descrita por la ley de Paschen es aún más acentuado para los alambres de pequeño diámetro, que se emplean en el devanado de alambre para generadores eléctricos. Por todas estas razones, los múltiples dispositivos de motor/generador 20 de peso ligero (mínimo aislamiento) de baja tensión acoplado al sistema 10 se seleccionan para proporcionar la generación de electricidad a gran altitud. Estas características contribuyen a un rango muy amplio de desempeño de tensión de entrada/salida sistema 10. La figura 2 es una vijsta en perspectiva de una modalidad del módulo 10 que ilustra una parte interna del alojamiento 19. En una modalidad, el alojamiento 19 incluye un piso de carga 30, una ret'ención i superior 32, junto al eje del rotor 16, un retén inferior 34, una pluralidad puntales de soporte 36 se extiende entre el retén superior 32 y el retén 34, y las placas de sopolrte 38 acopladas entre la carga piso 30 y retén superior 32. En general, una corteza u otra estructura exterior (no mostrada) se coloca sobre el alojamiento 19. La corteza o estructura exterior puede incluir cortezas o cubiertas de tela de alta resistencia-peso, tales como paneles de aluminio. ; ¡ En una modalidad, el piso de carga 30 es la placa de montaje 12 (figura 1A). Alternativamente, el piso de ca|rga 30 está acoplado a la placa de montaje 12, En una modalidad, el piso de carga 30 incluye Hexcel™ dispuesto entre las: ¡placas de aluminio superior e inferior, por ejemplo. En una modalidad, el retén superior 32 es un retén del cojinete superior, junto al eje del rotor 16 para que el eje del rotor gire en el interjior del retén superior de cojinete 32. En una modalidad, el! retén inferior 34 proporciona un refuerzo ligero que tien!e, una elevada proporción resistencia-peso. En una modalidad,! puntal de soporte 36 son los canal de puntales de a I u m i n io ¡ 7075 C acoplados entre el retenedor superior 32 y el retén inferior 34, y las placas 38 incluyen placas de aluminio u otros j placas convenientes que tiene un material con una elevada proporción resistencia-peso. 1 i El módulo 10, en cuando menos una configuración, se configura para volar a altitudes elevadas, de tal manejra que i los materiales aptos para el alojamiento 19, incluyen materiales i compuestos ligeros, materiales ligeros de metal, materiales compuestos y laminados de materiales poliméricos, y laminados de materiales poliméricos y metálicos. | I La figura 3 es otra vista en perspectiva de una modalidad del módulo 10 que ilustra una parte del fuselaje 21. En una ' i modalidad, el fuselaje 21 incluye un aguilón 40, junto al i alojamiento 19, donde el aguilón 40 incluye una red superior pura 42a, una red inferior pura 42b separada de jla red ¦ ' I superior 42a, en donde las redes 42a, 42b se acoplanj a una escotilla 43. En una modalidad, el aguilón 40 incluye soportes de múltiples secciones 44 distribuidos a lo largo de una longitud del aguilón 40. ] La figura 4 es una vista en sección transversal de una modalidad del módulo 10 tomada a lo largo de la línea (4-4 de la figura 2. El motor/generador 20 (figura 2) no se muestra. En una modalidad, el rotor 16 se extiende entre el buje d e; I ' rotor 45, junto al aspa del rotor 17 (figura 2) y un anillo colector 46. En una modalidad, un anillo de deslizamiento 46 prop'orciona un control del servomotor de avance del rotor y está acoplada a un extremo inferior del engranaje de transmisión 14 como se orienta en la figura 4.

La figura 5 es una vista en perspectiva superior de una modalidad del módulo 10. La red pura superior 42a se acopla a una escotilla 43 y el aguilón 40 se acopla al piso de carga 30 (figura 2) mediante uno o varios largueros 47. En una modalidad, el aguilón 40 se extiende desde el alojamiento 19 y está configurado para contrarrestar la precesión giroscópica del aspa del rotor 17, que permite al módulo 10 inclinarse en relación con el rotor en movimiento 16 (figura 4). ] La figura 6 es vista en perspectiva de un s:istema generador de energía 50 según una modalidad. El sistema 50 incluye una placa de montaje 52 acoplado a un eje de rotor 56, un engranaje de transmisión 54 coaxial, junto al eje dell rotor 56 adyacente a la placa de montaje 52, y una pluralidad de dispositivos de motor/generador 60 montado en la pláca de montaje 52, donde cada dispositivo de motor/generador 60 I incluye un eje de salida 64 configurado para acoplarse rotatoriamente con el engranaje 54. ' En una modalidad, el engranaje de transmisión 54 proporciona el enfriamiento al sistema 50 y es rotatorio y está configurado para moverse con el eje del rotor 56, y la placa de montaje 52 está fijo y fijado al eje del rotor 56. Én una modalidad, los ejes de salida 64 mediante acoplamiento por fricción con el engranaje de transmisión 54 de tal manera que el movimiento del engranaje de transmisión 54 prodluce la rotación de los ejes de salida 64. De una manera similar a la descrita anteriormente, el engranaje de transmisión ; 54 es seleccionado para tener un diámetro que es mucho más 'grande que un diámetro de eje de salida 64, de tal manera que la rotación del engranaje 54 da como resultado la rotación a elevadas revoluciones del eje de salida 64. ! La figura 7 es una vista en perspectiva de una modalidad del engranaje de transmisión 54. En una modalidad, el engranaje de transmisión 54 es un ventilador de enfria¡miento j integrado al engranaje de transmisión 54 e incluye un anillo periférico interno 70, un anillo periférico externo 72, y aspas 74 que se extiende entre el anillo interior 70 y el anillo ejxterior i 72. En una modalidad, el anillo interior 70 proporciona un anillo interior del cojinete configurado para acoplarse alrededor del eje del rotor 56 (figura 6). En una modalidad, el anillo periférico externo 72 incluye múltiples secciones 76 de los miembros arqueados acoplados a una sección adyacente 76 por un soporte 78. Aproximadamente ocho secciones ¡76 se i proporcionan para definir un anillo circular externjo 72. Modalidades ejemplares de cuchillas 74 incluyen, pero no se limitan a las aspas del ventilador (como se muestra), rayos, aspas con forma aerodinámica, rayos redondos (no necesariamente en forma aerodinámica) configurado para soportar el anillo interior 70 y el anillo exterior 72, o un disco sólido. Otras formas adecuadas para las láminas 74 son también aceptables.

En una modalidad, el anillo interior 70 es un anillo de aluminio fundido, cada sección 76 incluye un vaso lleno de un 50% de relleno de nylon dispuestas entre las placas de aluminio, y las aspas 74 se forman de capas de1 vidrio expóxido de 0.32 centímetros formado por un núcleo de Hexcel™. En una modalidad, una superficie periférica externa 80 del anillo exterior 72 está configurado para acoplarse por fricción con los ejes de salida 64. En una modalidad, la I superficie periférica externa 80 es una superficie de fricción que no incluye dientes. En otra modalidad, la superficie periférica externa 80 provee una pluralidad de dientes (no mostrados) configurados para engranarse con los dientes siempre en el eje de salida 64 (figura 6). Los dientes adecuados incluyen rectos, helicoidales, espina de pescado, planetarios, cónicos espirales, hipoides, y los dientes de gusano.

En general, el dispositivo de motor/generador ¡20 se refiere a cualquier forma de motor eléctrico o cualquier tipo de generador eléctrico que tiene medios para interactuar con el engranaje de transmisión 14. Además, el dispositivo de motor/generador 20 incluye cualquier dispositivo que sea capaz de transformar el movimiento de rotación o transformar ? el movimiento rotatorio en energía eléctrica. La conversión o i translación del movimiento de rotación o movimiento rotatorio puede incluir convertidores adicionales o generadores. La j . energía eléctrica o electricidad generados por el módulo de motor eléctrico/generador 10 puede ser enviado a la tierra a i través de una línea eléctrica adecuada 26 o cable 26, y la i electricidad generada se puede utilizar para alimentar dispositivos eléctricos o almacenada por vía e lect roqlü i m ¡ca (por ejemplo, en una reacción electroquímica que genera : r hidrógeno por electrólisis) u otros tipos de dispositivos de almacenamiento para su uso posterior. j La figura 8 es una vista en perspectiva de una modalidad I de un sistema generador de electricidad volador 100 i empleando múltiples módulos de motores eléctrico/gen;erador 10 como se describe anteriormente. El sistema 00 rncluye cuatro módulos de motor eléctrico/generado rj 10 ¡ interconectados por un marco 102, y una el cable reténedor I 104 asegurados al marco 102 que está configurado! para . i ; proporcionar la electricidad generada por los módulos) 10 a una subestación 106 o un bus 106. En otras realizaciones, un I' | número adecuado (más de cuatro o menos de cuatro) ele los módulos de motor eléctrico/generador 10 se acoplan al ¡marco 102. ! En una modalidad, el cable retenedor 104 es alimentado por un malacate 108 y está configurado para habilitar módulos 10 y marco 102 para ser volados en forma de cometas en la corriente en chorro, por ejemplo, entre aproximadamente 3,048.00 metros a 9,753.60 metros (cerca 10 kilómetros) sobre la superficie de la tierra. En una modalidad, el cable retenedor 104 es una linea Kevlar conductores de la electricidad de 7.62 centímetros de grosor. En otras realizaciones, el ; cable retenedor 104 es un cable de acero trenzado configurado para conducir la electricidad y para estabilizar los módulos 10 y el marco 102. Otras formas adecuadas de sujeción 104 son también aceptables. A pesar se muestra un retenedor en forma de cables como se muestra, se entiende que el sistema generador de energía eléctrica 100 puede incluir una torre u otro soporte en tierra configurado para crear un siste,ma de energía eólica terrestre.

En una modalidad, el sistema generador de emergía eléctrica 100 incluye un sistema de posicionamiento .global (GPS) (no se muestra) capaz de transmitir en tiempo real, información de la posición tridimensional de un usuario en el suelo.

Las modalidades proporcionan un sistema de genéración de energía eléctrica incluyendo una pluralidad de dispositivos de motor/generador que generan energía independientes y redundantes. El número de dispositivos de motor/generador es seleccionado para proporcionar una tensión de salida deseada para el sistema con motores/generadores individuales de tensión relativamente baja. En una modalidad, múltiples motores/generadores se conectan en una de las muchas combinaciones posibles en serie y en paralelo para producir una variedad de voltajes de salida para el sistema. Por ejemplo, cuando el número de motor/generador = N , y cada motor/generador produce un voltaje = V, las tensiones de salida para el sistema de forma selectiva varía de V (todos los motores y generadores conectados en paralelo) a N * V¡ (todos los motores y generadores conectados en serie). En una modalidad ejemplar un número apropiado de dispositivos de motor/generador que generan energía independientes y redundantes proporciona alrededor 380 voltios que se acoplan entre sí para proporcionar, alrededor de 25,000 voltios de salida para el módulo. En otro ejemplo, el voltaje de salida de cada módulo se puede variar selectivamente en un rango de aproximadamente entre 25,000 a 50,000 voltios a través de la utilización de un número adecuado de dispositivos de motor/generador que generan energía independientes y redundantes que tienen un voltaje menor de 2000 voltios.! Hay una variedad de configuraciones posibles para el montaje de dispositivos de motor/generador en relación con un engranaje de transmisión del sistema, varios de los cu ajíes se describen a continuación.

La figura 9A es una vista superior y la figura 9B ¡es una vista en sección transversal de un sistema de generación de energía eléctrica 200 según una modalidad. El sistema 200 incluye una placa de montaje 202 junto a un marco 203, un engranaje de transmisión 204 acoplado a un eje del rotor 206 que se comunica a través del marco 203, y dispositivos de motor/generador que generan energía independientes y redundantes 210 que se montan en la placa de montaje 202. La rotación del eje del rotor 206 hace rotar al engran'aje de transmisión 204, y el engranaje de transmisión rotatoria 204 hacer rotar un eje de salida 222 de cada dispositivo de motor/generador 210 para generar un voltaje de salida y proporcionar electricidad. En una modalidad, el eje dél rotor rota 206 por el viento, haciendo rotar los ejes de salida 222 para convertir el viento en electricidad dentro del dispositivo de motor/generador 210 para su posterior utilización en los hogares y las empresas.

En una modalidad, la placa de montaje 202 incluye un primer lado 212 frente a una segunda cara 214 que se encuentra junto a una superficie mayor 216 del engranaje de transmisión 204. El eje de salida 222 se extiende desde cada dispositivo de motor/generador 210 para acoplarse c';on un ! borde periférico 224 del engranaje de transmisión 204. 1 En una modalidad, el borde periférico 224 incluiye un polímero lubricante. Por ejemplo, en una modalidad en el¡borde periférico 224 se forma como un anillo anular alrededor del engranaje 204, proporciona los dientes que se entrelazan con los ejes de salida 222, y está formado por un polímero lubricante. Los polímeros lubricantes adecuados incluyen polieteretercetona (PEEK) o una poli i mida disponible bajo la marca registrada VESPEL®, aunque otros polímeros lubricantes son también aceptables. Los sistemas descritos en este documento están configurados para el vuelo a granj altitud (por encima de 7.62 metros), y en estas altitudes la i temperatura del aire es generalmente bajo cero gradps Fahrenheit. Otras formas de lubricación, como el petróleo o grafito, posiblemente podría fallar al lubricar adecuadamente a temperaturas alrededor de -40°C. En una modalidad, por lo menos el borde periférico 224 está formado por un polímero de lubricantes como PEEK o poliimida para asegurar la lubricación en la interfaz entrelazada entre los ejes de salida 22;2 y el engranaje de transmisión 204.

La densidad lineal, por ejemplo, la colocación de dispositivos de motor/generador 210 a lo largo de la placa de montaje 202, se varía selectivamente dependiendo del voltaje de salida deseado. En una modalidad, el engranaje de i transmisión 204 tiene un diámetro de aproximadamente 30 píes, cada eje de salida 222 tiene un diámetro de aproximadamente 0.083 metros, y los dispositivos de motor/generador 210 se montan alrededor de una periferia de la placa de montaje 202 en una densidad lineal de aproximadamente 3 dispositivos de motor/generador 210 por cada 30 cm (1 pie). El tamaño de cada dispositivo de motor/generador 210 para una producción de alrededor 380 voltios configura el sistema 200 para proporcionar un voltaje de salida total de alrededor 102 mil voltios. Otras densidades de colocación de dispositivos de motor/generador 210 dé otras i tensiones de salida son también aceptables. I Los dispositivos de motor/generador incluyen alternas dispositivos de corriente alterna bifásica, dispositivos Í trifásicos de CA, o dispositivos de CD. En una modalidad, el dispositivo. de motor/generador 210 incluye un motor de imán permanente sin escobillas que tiene un diámetro de motor en un rango de entre aproximadamente 1.27 centímetros y¡ 25.40 centímetros, un nivel de potencia en un rango , entre aproximadamente 0.5 W y 150 kW y una velocidad de rotación para eje de salida 222 en un rango de entre unas 20· 000 y 30,000 RPM. Un dispositivo de motor/generador se identifica como el motor sin escobillas AVX50BL10 disponible de AVEOX, Simi Valley, CA. Estos motores/generadores en forma de recipiente tienen una altitud que es mayor que un diámetro del recipiente. El diámetro del recipiente es generalmente menor a 25.40 centímetros (con un radio de menos 12.70 centímétros) , de modo que la velocidad lineal del imán que pasa por la bobina es menor 12.70 centímetros por segundo por RPM.¡ Otros motores/generadores adecuados incluyen motores de panqueque. Un motor de panqueque adecuado es el motor serie 30 con el número de modelo M32N1-XXX disponible de Light Engineering Inc., I ndianapolis, IN. Un generador de panqueque propicio incluye la serie 30 modelo generador de G32N1-XXX con una velocidad nominal de 2500 rpm, una potencia de 12 kW. El motor/generador de panqueques en general, tiene un diámetro mayor que el del estilo de recipiente, de manera que la velocidad lineal del imán con respecto a la bobina es mayor a 12.70 centímetros por segundo por RPM. i La figura 10A es una vista superior y la figura 10B ies una vista en sección transversal de un sistema de generación de i energía eléctrica 300 según una modalidad. El sistema 300 incluye una placa de montaje 302 junto a un marco 303, un engranaje de transmisión 304 acoplado a un eje del rotor 306 que comunica a través del marco 303, y múltiples dispositivos de motor/generador operables independientemente y redundantes 310 acoplado a la placa de montaje 302 y se extiende hasta la transmisión del engranaje 304. j En una modalidad, la placa de montaje 302 y el engranaje de transmisión 304 se disponen en el plano A tal que la placa de montaje 302 es sustancialmente coplanar con el engranaje de transmisión 304. Los dispositivos de motor/generador 310 están separados alrededor de la placa de montaje 302 para proporcionar una densidad lineal deseada de los dispositivos 310 que se combinan para proporcionar una tensión de salida seleccionada para el sistema 300. En una modalidad, los pares de dispositivos de motor/generador 310 se montan substancialmente paralelos al plano A. Por ejemplo, en una modalidad el engranaje de transmisión 304 incluye ura gran primera superficie 312 frente a una segunda gran superficie 314, y un par de dispositivos de motor-generador 31f están montados en la placa de montaje 302 de tal manera que uno primero de los dispositivos 310 se comunica con la primera superficie mayor 312 y uno segundo de los dispositivos 310 se comunica con la segunda superficie mayor 314. En una modalidad, los pares de dispositivos de motor/generador 310 se montan substancialmente paralelos al plano A y cada dispositivo de motor/generador 310 en el par está escalonado (es decir, con un desplazamiento lateral) en relación con su pareja. 1 En una modalidad, el engranaje de transmisión 304 tiene un diámetro de varios metros, de manera que cuando el engranaje rota 304 existe la posibilidad de que un borde periférico externo del engranaje de transmisión 304 se tambalea o tal vez un salga fuera de alineación. En una modalidad, un amortiguador o un sistema de absorción de choque 330 se provee que se monte entre la placa de m:ontaje 302 y los de dispositivos motor/generador 310 para permitir que los dispositivos 310 se muevan fuera del plaño A y amortiguar/ajustar el tambaleo que está presente i en el engranaje de transmisión 304. En una modalidad, el sistema absorbente de choques 330 incluye un resorte 332 colectado entre la placa de montaje 302 y el dispositivo 310, ¡aunque otros absorbentes de choque también son aceptables. En una modalidad, cada dispositivo de motor/generador 310 incluye un eje de salida 322 que se extiende para acoplarse con ¡una de las superficies principales 312, 314 del engranaje de transmisión 304. En una modalidad, las superficies principales 312, 314 incluyen los dientes de transmisión en una periferia externa configurada para engranar con los dientes provistos en los ejes de salida 322, y la interfaz entre el engranaje de transmisión 304 y el eje de salida 322 incluye un polímero lubricante 324, tales como PEEK o poliimida como se describe anteriormente. j La figura 11 es un diagrama de bloques de una serie de motores y generadores 400 agrupados en paralelo; para proporcionar una tensión de salida deseada para el módulo dé motor eléctrico/generador 10 de acuerdo con una modalidad. En una modalidad ejemplar, una serie de motores y generadores (motores y generadores a través de un motor/ generadores n) están acoplados en serie para proporcionar una salida de voltaje para cada módulo 10 (figura 1), y uná serie de módulos que se acoplan en serie de tal manera que cada sistema de generación eléctrica 100 (figura 8) de los módulos produce aproximadamente 1 W de potencia. En una modalidad, la flexibilidad en el voltaje de salida deseada para el sistema se provee a través del cableado de múltiples motores/generadores (a. .. n) o pares de motores/ generadores de un voltaje de salida dado en diversas combinaciones. Por lo tanto, el voltaje de salida del sistema es variado de forma selectiva a través de diversas combinaciones de cableado seleccionadas sin cambiar el voltaje de salida de cada motor/generador. En una modalidad ejemplar, un gran número de motores y generadores de baja tensión (por ejemplo,! menos de 500 voltios) se agrupan en paralelo y son conectados en serie para proporcionar alrededor de 5000 voltios de un módulo 10, o un número menor de alto voltaje motor/generador (por ejemplo, más 500 voltios) están conectados en serie para proporcionar alrededor 5.000 voltios de cada módulo 10;, como se detalla en los siguientes ejemplos. ¡ Ejemplo 1 ; En una modalidad ejemplar, un módulo 10 de |1 MW (figura 1) es proporcionado por diez motores/ generadores 20 cada uno con una producción de alrededor de 0.1 MW. En una modalidad ejemplar, se desea ofrecer aproximadamente 20,000 voltios por el ensamble de cable retenedor 40 a la Tierrja, y el sistema 100 (figura 8) incluye cuatro módulos 10 como se ilustra, de manera que cada módulo 10 está configurado para i producir aproximadamente 5.000 voltios. Los aproximadamente 20.000 voltios a través del ensamble de cable retenedpr 40 a la Tierra se logra al proporcionar diez motores a aproximadamente 500 voltios cada uno, donde los motores están conectados en serie.

Ejemplo 2 En una modalidad ejemplar, el motor/generador 20 son seleccionados para producir aproximadamente 1,000 voltios en lugar de 500 voltios. Pares de estos motores /generadores de 1000 V están conectados en paralelo y cinco pares están i conectadas en serie para producir los deseados aproximadamente 5.000 voltios del módulo 10. Este método reduce la corriente ya que el motor /generador de V 1000 se emplean para producir los mismos 10 W de potencia del módulo 10. La reducción de la corriente permite la utilización I de cables más pequeños y pequeñas bobinas, que da como resultado una máquina más ligera. Así, cada módulo 10 requiere la mitad del amperaje a pesar de que ; sigue produciendo los mismos aproximadamente 1 MW de potencia total. Reducir a la mitad la corriente permite el uso de pequeñas bobinas de hilos más finos que se traduce en un módulo que tiene un peso más ligero. ; Ejemplo 3 ¡ En una modalidad ejemplar, de trescientos i motores/generadores "más pequeño" se emplean para .33 i proporcionar unos 30.000 voltios por el ensamble dé cable retenedor 40 a la Tierra a partir de cuatro módulos 10. Los 30.000 voltios a la Tierra a partir de cuatro módulos: 10 se traduce en que cada módulo 10 tiene una potencia de aproximadamente 7,500 voltios. Los 7,500 voltios de cada módulo divididos entre más de trescientos motores/generadores se traduce en que cada motor/gerjierador produce aproximadamente 25 voltios. La conexión dé estos trescientos motores/generadores de 25 voltios en serie se producen aproximadamente 7,500 voltios de cada módulo y aproximadamente 30,000 voltios a través del cable de retención a la Tierra. En una modalidad, algunos de los motores/generadores son motores/generadores redundantes de tal manera que incluso si varios motores/generadores fallan durante el vuelo, un número suficiente de motores/generadores se mantendrán en funcionamiento para producir el voltaje de salida deseado y calculado para el sistema. ¡ A pesar de que realizaciones concretas han sido ilustradas y descritas aquí, será apreciado por los expertos en la materia que una variedad de implementaciones alternativas y/o su equivalentes podrá ser sustituidas por las realizaciones específicas que se muestran y describen sin salir del ámbito de aplicación de la presente invención. Esta solicitud se destina a cubrir las adaptaciones o variaciones de las realizaciones específicas discutidas en este documento. Por lo tanto, se piensa que esta invención sea limitada solamente por las reivindicaciones y sus equivalentes. ' I

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema eléctrico de generación de energía configurado para convertir una fuente de energía a electricidad al rotar un eje del rotor con la fuente de energía, el sistema comprende: una placa de montaje junto a un marco; un engranaje acoplado al eje del rotor y configurado para moverse cuando se mueve el eje del rotor, y una pluralidad de dispositivos de motor/generador montados en la placa de montaje, cada dispositivo de motor/generador incluye un eje de salida configurado para acoplarse de forma rotatoria con el engranaje, donde cada uno de los dispositivos de motor/generador se acopla de forma independiente con el engranaje de transmisión para proporcionar una pluralidad de dispositivos de motor/generador generadores de energía redundantes, y donde por lo menos una parte de los dispositivos de motor/generador incluyen un mecanismo de desacoplámiento configurado para desacoplar el motor/generador del engranaje

2. El sistema de la reivindicación 1, en donde el mecanismo de desacoplamiento consiste de un embrague.

3. El sistema de la reivindicación 1, en donde el mecanismo de desacoplamiento consiste de un solenoide. ¡

4. El sistema de la reivindicación 1, en donde la placa de montaje consiste de un primer lado y un segundo lado opuesto que es adyacente a una superficie mayor del engranaje, cada eje de salida se extiende desde el otro lado de la placa de ;montaje para acoplarse de forma rotatoria con un borde periférico del engranaje.

5. El sistema de la reivindicación que 5 en donde la placa de montaje es sustancialmente coplanar con el engranaje de transmisión y la pluralidad de dispositivos de motor/geSnerador comprenden pares de dispositivos de motor/generador que están separados para incluir un primer dispositivo de motor/generador montado prácticamente paralelo al plano definido por engranaje de transmisión y que tiene un primer eje de salida junto a una gran primera superficie del engranaje y un segundo dispositivo de motor/generador montado substancialmente paralelo al plano definido por el engranaje de transmisión y que tiene un segundo eje de salida, junto a una segunda superficie mayor del engranaje. 1

6. El sistema de la reivindicación 5, en donde los pares de dispositivos de motor/generador están acoplados radialmente en relación con el engranaje y configurados para moverse normalmente al plano definido por el engranaje de transmisión de i tal manera que los ejes de salida mantengan su acoplamiento con i el engranaje de transmisión a medida que la unidad del engranaje 1 se tambalea .

7. El sistema de la reivindicación 1, en donde cada ¡eje de salida se acopla con el engranaje de transmisión en una in^terfaz, la interfaz comprende un polímero.

8. El sistema de la reivindicación 7, en una periferia del engranaje de transmisión consiste de un lubricante ; de un polímero de poliéter y poliimida.

9. El sistema de la reivindicación 1, en donde el engranaje de transmisión incluye una pluralidad de dientes y cada eje de salida de cada dispositivo de motor/generador incluye los !dientes del eje configurados para engranarse con los dientes del engranaje. '

10. El sistema de la reivindicación 1, en donde cada dispositivo de motor/generador es un dispositivo de motor/generador reversible configurado para la rotacjó.n de potencia del engranaje de transmisión. ¡

11. El sistema de la reivindicación 1, en una tensión de salida para el sistema se encuentra en el rangos de V a un producto de N multiplicado por V, en donde N es un núrnero de dispositivos de motor/generador montado en la placa de mo'ntaje y V es un voltaje de cada uno de los dispositivos de motor/generador. i .

12. El sistema de la reivindicación 1, en donde la pluralidad de dispositivos de motor/generador está montada a lo largo de una periferia de la placa de montaje para tener una densidad lineal de alrededor de tres de dispositivos de motor/generador por cada 30 cm (1 pie).

13. El sistema de la reivindicación 1, en donde la pluralidad de dispositivos de motor/generador comprende una pluralidad de : i I 40 motores.

14. El sistema de la reivindicación 1, en donde la pluralidad de dispositivos de motor/generador comprende una pluralidad de generadores. 5

15. El sistema eléctrico de generación de energía de la i reivindicación 1, en donde la fuente de energía es la energía eólica, y el sistema eléctrico de generación de energía consiste i de: ? un rotor unido al eje del rotor y configurado para elevar su 10 carga cuando rota mediante la energía eólica y por lo tanto elevar una parte del sistema de generación de energía eléctrica1 a una altitud. ;

16. Un sistema eléctrico de generación de energía que comprende: 15 un rotor configurado para rotar cuando está colocado ;en una corriente de aire y para elevar su carga cuando rota, un eje del rotor acoplado al rotor, un engranaje acoplado al eje del ¡rotor y configurado para rotar cuando el eje del rotor rota, y < ' una pluralidad de dispositivos de motor/generador, ca'da uno 20 incluyendo un eje de salida configurado para acoplarse y rotar con el engranaje de manera que cada eje de salida rota junto para causar que su correspondiente dispositivo de motor/generador convierta la energía de corriente de aire a electricidad, en donde en por lo menos una parte de los 25. dispositivos de motor/generador incluyen un mecanismo de desacoplamiento configurado para desconectar el motor/generador del engranaje de transmisión. j

17. El sistema de la reivindicación 16, en dónde el mecanismo de desacoplamiento consiste de un embrague. ¡

18. El sistema de la reivindicación 16, en dpnde el mecanismo de desacoplamiento consiste de un solenoide. ;

19. El sistema de la reivindicación 16, en dond;e cada dispositivo de motor/generador es un dispositivo de motor/generador reversible configurado para la rotación de i potencia del engranaje de transmisión para rotar el eje dellrotor y por lo tanto rotar el rotor.

20. El sistema de la reivindicación 16, en donde cada uno de dispositivo de mótor/generador se acopla de forma I independiente con el engranaje de transmisión para proporcionar i una pluralidad de dispositivos de motor/generador redundantes que generar energía de tal manera que un dispositivo de motor/generador inoperable se configura para desacoplarse del i engranaje de transmisión mediante un mecanismo de i desacoplamiento. ;

21. El sistema de la reivindicación 20, en donde el s;istema está configurado para producir una potencia de salida deseada i que comprende uno de: ! cada uno de la pluralidad de dispositivos de motor/generador opera a un primer nivel de potencia de salida, y un número restante de la pluralidad de dispositivos de motor/generador, que comprenden cada uno de la pluralidad de dispositivos de motor/generador menos cada dispositivo de motor o generador inoperable, configurado para operar a un segundo nivel de potencia de salida que es mayor que el primer' nivel de potencia de salida . '

22. El sistema de la reivindicación 20, en donde cada uno de la pluralidad de dispositivos de motor/generador está configurado para operar de manera selectiva en uno de: ' un modo de espera, I un modo de funcionamiento, y un modo desacoplado inoperable. . .

23. El sistema de la reivindicación 22, en donde el sistema está configurado para producir una potencia de salida deseada i con una porción de la pluralidad de dispositivos de motor/generador en el modo de funcionamiento y el restolde los dispositivos de motor/generador incluyen por lo men'ós un i dispositivo de motor/generador en el modo inactivo y !por lo menos un dispositivo de motor/generador en el modo desacoplado inoperable.

24. El sistema de la reivindicación 16, que comprende un i sistema de salida de alta tensión configurado para producir al menos 15.000 voltios con cada dispositivo de motor/generador, que comprende un dispositivo de bajo voltaje de menos de aproximadamente 1000 voltios.

25. El sistema de la reivindicación 16, en donde; cada dispositivo de motor/generador está configurado para resistir el voltaje de ruptura en el aire a una altitud de más de aproximadamente 3,048.00 metros y generar electricidad.

26. Un método de generación de electricidad, el método que comprende: colocar un rotor en relación a una corriente de aire para hacer que el rotor rote, rotar un engranaje de transmisión con el rotor rotatorio; acoplamiento independiente de una pluralidad de dispositivos de motor/generador al engranaje de transmisión para proporcionar una pluralidad de dispositivos de motor/gerjierador redundantes generadores de energía, ¡ rotar un eje de salida en cada uno de la pluralidad de i dispositivos de . motor/generador redundantes generadores de energía con el engranaje de transmisión para generar electricidad, y desacoplar los dispositivos de motor/generador ¡de la transmisión de engranajes, con un mecanismo de desacoplamiento asociado.

27. El método de la reivindicación 26, que comprende:: elevar a una altitud, la pluralidad de dispositivos de motor/generador redundantes generadores de energía con el rotor.

28. El método de la rei indicación 26, en donde el mecanismo de desacoplamiento consiste de un embrague.

29. El método de la reivindicación 26, en donde el mecanismo de desacoplamiento consiste de un solenoide.

30. Un sistema generador de energía eléctrica que comprende: un marco; un engranaje de transmisión acoplado al marco, y j una pluralidad de generadores cada uno configurado con un eje de salida que tiene un diámetro que es menor que un diámetro del engranaje de transmisión y colocado para acoplarse j con el engranaje de transmisión, en donde la rotación del engranaje de transmisión causada por un fuente de energía que hace rótar los ejes de salida de los generadores y convierte la fuente de energía a electricidad, en donde por lo menos una porción de la pluralidad i de generadores incluyen un mecanismo de desacoplámiento configurado para desactivar el generador del engranaje. j

31. El sistema generador eléctrico de la reivindicación 30, en donde cada uno de la pluralidad de los generadores se configura para generar energía eléctrica independiente de otro de la pluralidad de los generadores. ,

32. El sistema generador eléctrico de la reivindicación 30, en donde el engranaje se acopla al aspa de un rotor que configura el sistema generador de energía eléctrica como un sistema generador de energía eléctrica en el aire. ¡

33. El sistema generador eléctrico de la reivindicación 30, en donde un diámetro del engranaje de transmisión es por lo menos 3.05 metros y la pluralidad de generadores comprenden pares opuestos de generadores acoplados radialmente alrededor de una periferia del engranaje y configurado para limitar el movimiento axial oscilante de la unidad.

34. Un sistema generador de energía eléctrica que comprende: i un marco, i un engranaje de transmisión acoplado al marco, y una pluralidad de motores cada uno configurado con un eje de salida que tiene un diámetro que es menor que un diámetro del engranaje de transmisión y colocado para acoplarse ¡con el engranaje de transmisión, en donde la electricidad generada por los motores se emplea para hacer rotar los ejes de salida, y los ejes de salida rotando hacen rotar el engranaje de transmisión, y en donde por lo menos una porción de la pluralidad de los motores incluyen un mecanismo de desacoplamiento configurado para desacoplar el motor del engranaje. i

35. El sistema generador eléctrico de la reivindicación 34, en donde cada uno de la pluralidad de los motores está configurado para generar energía independiente del otro de la pluralidad de los motores. '

36. El sistema generador eléctrico de la reivindicación 34, en donde los ejes de salida rotando hacen rotar el engranaje y el engranaje rotando hace rotar un rotor unido al engranaje paira que el sistema para generar una elevación aerodinámica.