MXPA00000264A - Generador de sincronizacion para aplicarse en aparatos de energia eolica asi como aparatos de energia eolica - Google Patents

Abstract

Las bicicletas de dos ruedas que existen, son impulsadas de forma mecánica a base de las piernas. Esta invención se refiere a una bicicleta de dos ruedas cuya combinación de medios que la forman le permite ser impulsada de forma mecánica, solamente o además mediante los brazos y la rueda delantera. Las características técnicas de la bicicleta de dos ruedas de doble tracción o tracción delantera, que en combinación forman parte del estado de la técnica;comprende un sistema de poleas unidos entre si, un manubrio de tracción y sus partes, y las tijeras como soporte y unión de estos elementos. En las figuras se puede observar las diversas vistas de la bicicleta de dos ruedas de doble tracción, donde se muestra el mecanismo. Usos principales:esta bicicleta de dos ruedas de doble tracción o tracción delantera se puede utilizar para desarrollar un nuevo deporte, como medio de transporte, recreación, competenciaóejercicio, pudiendo ser estas ultimas del tipo móvilófijo.

Description

GENERADOR DE SINCRONIZACIÓN PARA APLICARSE EN APARATOS DE ENERGÍA EOLICA ASI COMO APARATOS DE ENERGÍA EOLICA. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN: La presente invención trata de un generador de sincronización para aplicarse en aparatos de energía eólica, con un estator- generador y un rotor - generador que se mueve en relación al estator, el cual presenta n polos, asi como un aparato de energía eólica con una torre, un rotor dispuesto en está asi como un generador impulsado por el rotor. Generadores de sincronización de múltiples fases de giro lento para la aplicación en aparatos de energía-eólica son conocidos. Generadores directamente impulsados del tipo anteriormente mencionado para aparatos de energía eólica giran con un numero relativamente bajo de revoluciones en el margen de 20 a 40 r.p.m. Para una potencia de aproximadamente 1 a 2MW queda el número de revoluciones todavía mas bajo y precisamente en la zona de aproximadamente 10 a 25 r.p.m. Generadores sincrónicos de múltiples fases conocidos del tipo mencionado se utilizan en los aparatos de energía eólica del tipo E-40 o E-66 de la firma Enercon Energieanlagen GMBH. En estos aparatos de energía presenta el REF. 32263 &ásS8i*,-* - * **-& &&-, generador sincrónico de múltiples fases presenta un estator de forma anular, dentro del cual se mueve un rotor, el cual sin conexión intermedia de un impulsor esta acoplado directamente al rotor del aparato de energía. El rotor está fabricado como máquina de polo de columna y presenta una multiplicidad de polos con zapatas de polo que también se señalan como cabezales de polo. Un objetivo general en la construcción y diseño del generador es que éste durante el funcionamiento dé el menor ruido posible, para dañar lo menos posible al ambiente y finalmente mejorar la aceptación de los aparatos de energía eólica. La débil producción de ruido que se exige no siempre se alcanza por los generadores hasta ahora fabricados, pues estos al funcionar entran en fuertes oscilaciones mecánicas, que pueden transmitirse a otros componentes del aparato de energía eólica como el rotor, la caja de máquina o la torre y conduce a la generación de un ruido indeseable, especialmente cuando, el estator del generador u otros componentes son exitados con su llamada frecuencia propia para oscilar, la producción de ruido es especialmente grande. La tarea de la presente invención consiste en proporcionar un procedimiento, un generador asi como un aparato de energía eólica los cuales o el cual hagan a un lado los problemas antes mencionados . La tarea planteada se resuelve por medio de un procedimiento y un generador sincronizado con las características de la reivindicación 1 y 4. Ventajosas modalidades se describen en las subreivindicaciones . La invención se basa en el conocimiento, de que por cada basculación del momento de giro del generador, se puede dar oportunidad de la excitación a oscilar del generador o de otras partes del convertidor de energía eólica. Esto todavía mas, cuando se utiliza un generador anular de gran momento de giro. El momento de giro del generador es proporcional a la corriente directa a través del arrollamiento del estator después del acoplamiento detrás de los diodos rectificadores. Aquí vale la siguiente fórmula: M= P/w(omega)= I x Ud/ con P como potencia activa, m momento de giro, w frecuencia de giro, I¿ como corriente directa y Ud como voltaje directo. Puesto que Ud es constante (voltaje de corriente directa) se tiene: M(t)= Id t) donde Id (t)es la suma de todas las corrientes . El momento de giro M es directamente proporcional a la suma temporal de todas las corrientes ^-•^ -a . parciales. Si ahora se iguala el curso de una corriente parcial o de la suma temporal de varias corrientes parciales al curso de la tensión inducida por el estator, 5 donde el curso temporal de la tensión inducida en lo esencial tiene una forma trapezoidal, con redondeamientos y los bordes de entrada y salida asi como en los bordes del techo del trapecio, pueden las oscilaciones del momento de giro llevarse a un mínimo. 10 Se ha mostrado que las fuerzas que se presentan en la periferia de una ranura de estator a la siguiente no únicamente pueden reducirse drásticamente, sino que se aplanan esencialmente, lo que en conjunto conduce a una reducción notable del nivel de potencia de ruido del generador sincrónico. Las formas de señal deseadas de la corriente y la tensión pueden por ejemplo alcanzarse por las siguientes medidas realizadas en el rotor: a) distribución asimétrica de los polos individuales en la periferia de la rueda polar; 20 b) una variación de la geometría de la zapata polar, de modo que el cabezal de polo en una vista superior quede realizado en lo esencial en forma de flecha y en su sección transversal en forma de trapecio. Ambas medidas pueden también realizarse en t< Bn;^&»>¿-—"•». ~- ^-3». * a6F . combinación conjuntamente con otras medidas en el generador, para realizar el objetivo deseado de la pobreza de ruido . En los rotores hasta ahora usados, de los generadores de múltiples fases están dispuestas las zapatas de polo a una distancia constante entre si. En tal distribución todos los polos con igual distancia en la periferia del rotor se ajustan o pasan todos- delanteros o traseros- los bordes de polo sincrónicamente y al mismo tiempo la ranura opuesta del estator. Esto tiene como consecuencia que en cada ranura se produce un impulso mecánico, que puede excitar una oscilación del estator. Los polos excitan asi por la fuerza del campo magnético al estator, para que oscile. Esta frecuencia de excitación Fan =(n/60 x ranuras) puede ser exactamente igual a la frecuencia propia del estator, de modo que éste genera ruidos muy fuertes . Según una forma de realización preferida de la invención se construye un rotor con polos, cuya distancia entre si no es constante. En contraposición a los arreglos conocidos, con distancias polares constantes tienen distancias polares variables que ya no simultáneamente producen impulsos que pueden potencialmente inducir oscilaciones al pasar por la ranura de un estator, de modo que se producen menos ruidos. Alternativamente pueden presentarse, para conseguir el efecto de acuerdo con la invención múltiples cabezas de polo con diferentes anchos . De forma ventajosa esta el rotor provisto con tres diferentes distancias entre los polos a, b, c (a:TP;b; Tp+l/3 TN;c: tP - 1/3 *TN) . Por medio de la medida de acuerdo con la invención la frecuencia de excitación para el estator y el rotor se eleva por el factor 3. La amplitud de excitación se reduce asi a un tercio de la excitación normal . También es posible, por medio de una variación de la distancia polar elevar la frecuencia con una reducción simultánea de la amplitud, con lo cual se evita una excitación de oscilación del estator del generador y claramente se dificulta. Esto ya tiene como consecuencia una notable disminución del ruido. De acuerdo a otro aspecto de la invención se resuelve la tarea en un generador sincrónico del tipo mencionado porque, los polos del rotor están construidos con un borde dispuesto inclinado en la dirección de movimiento de rotor, en la cabeza de polo. En un generador sincrónico con la cabeza de polo descrita el desarrollo de ruido igualmente se lleva a un mínimo, puesto que las fuerzas que ocasionan las oscilaciones del estator, que durante el funcionamiento del generador actúan sobre el estator, pueden ser reducidas. Esto se consigue con el borde de la cabeza de polo inclinada. Las fuerzas que producen las oscilaciones se producen propiamente en lo esencial durante un paso de flujo magnético de un vastago de ranura al vecino vastago de ranura; el flujo corre así a través de dos polos vecinos del rotor y de la escotadura de aire asi como en una parte del estator. Durante el paso o transmisión de un vastago de ranura al siguiente el flujo magnético es empujado en forma de salto a la ranura vecina, casi durante un momento se interrumpe- hasta que la posición del siguiente vastago de ranura haya alcanzado la posición exacta que tenía el vastago anterior, se vuelve a cerrar el circuito magnético. En los generadores conocidos, la dirección de movimiento del rotor en su borde delantero de un vastago de ranura, esta siempre exactamente en ángulo recto a la dirección de movimiento del rotor. Lo mismo vale para la dirección de movimiento de los bordes traseros de una zapata de polo. Por medio de ese arreglo en ángulo recto el ancho total del vastago girante, alcanza una ranura determinada del estator del generador en un momento dado, de ^¡^ sgta^ modo que el paso anteriormente descrito del flujo magnético de un vastago de ranura al siguiente, se realiza correspondientemente "en forma de golpe" en un momento dado. En este paso en forma de golpe o abrupto se producen grandes fuerzas que ocasionan las oscilaciones mecánicas, de modo que se producen ruidos elevados . En contraposición a ello, de acuerdo con la invención por el arreglo inclinado de los bordes delanteros de una zapata de polo en relación a la dirección de movimiento del rotor se presenta un paso, no abrupto sino suave del flujo magnético de un vastago de ranura al otro, puesto que un vastago de ranura primeramente con su sección mas delantera entra en la zona de la ranura del estator, y a continuación otras secciones del vastago llegan a la zona de la ranura. En ensayos se ha determinado correspondientemente que las fuerzas que ocasionan los ruidos de las oscilaciones en el estator son notablemente menores que en los generadores hasta ahora usuales . De esta manera se reduce correspondientemente la emisión de ruido. Otro efecto de la invención es que las tensiones inducidas en los arrollamientos del estator en su curso temporal son variables en relación al curso inclinado del borde de la cabeza de polo.

Una forma especialmente preferida de la invención se señala porque, la dirección de movimiento de borde delantero del rotor de una cabeza de polo presenta dos secciones de borde que corren a una punta dispuesta con ángulo entre si . De esta manera las fuerzas que ocasionan los ruidos pueden reducirse todavía mas, y las cabezas de polo están en lo esencial construidas simétricamente. La punta apunta en la dirección del movimiento del rotor o inversamente . Preferentemente las secciones de borde están dispuestas en un ángulo de 100 a 140°, preferentemente 120° en relación a la dirección de movimiento del rotor. El ancho b- Figura 7, de una sección de borde coincide con esto en lo esencial con la distancia entre las ranuras. Se ha encontrado que en esta geometría se puede realizar un paso o transmisión del flujo magnético pobre en perdida, con bajo desarrollo de ruido. Otra forma de realización preferida se caracteriza porque, los polos del rotor, están construidos de modo que presenten un borde trasero que en relación a la dirección del movimiento corra en lo esencial inclinada. Favorablemente para el fin perseguido presenta el borde trasero de una cabeza de polo en la dirección de movimiento del rotor dos secciones de borde dispuestas en ángulo entre si, asi corren las secciones de borde construidas en los bordes delanteros, de modo que la cabeza de polo en una vista de planta está formada como una flecha. En esta modalidad específica, los efectos que surgen en el borde delantero también aumentan en el borde trasero con respecto a la dirección del movimiento, de modo que los ruidos pueden reducirse más y el curso de tensión ajustarse convenientemente. Además esta medida permite un arreglo cercano de las cabezas de polo vecinas, puesto que estas formas congruentes tienen para decirlo asi "un ajuste o pase entre si". De acuerdo a otros aspecto ventajoso de la invención la una cabeza de polo en corte transversal tiene aproximadamente la forma de un trapecio. De esta manera, la tensión producida en el estator en el curso temporal tiene una forma igualmente trapezoidal. En oposición a esto las cabezas de polo de los generadores hasta ahora usuales están modelados como arcos senoidales, para generar tensiones en forma de senos. De acuerdo con la invención se dejan inducir tensiones trapezoidales. En un curso temporal de tensiones trapezoidales es la amplitud en una gran espacio de tiempo constante de modo que se puede prescindir de filtros de corriente continua costosos o por lo menos hacerlos mas pequeños y menos costosos .

Correspondientemente al curso de las tensiones o voltajes, el generador produce, de acuerdo con la invención, un momento de giro casi constante en el ángulo de giro. Además el contenido de llamado de sobre onda del momento de giro es muy insignificante para una máquina de corriente continua. En las cabezas de polo hasta ahora usuales son desventajosas las sobre ondas del momento de giro. En la conformación en forma de trapecio de la cabeza de polo, pueden además reducirse las perdidas del campo de fuga que en el paso de la cabeza de polo se producen en su inmediata cercanía. De acuerdo con otra conformación, los bordes de la cabeza de polo en forma de trapecio pueden estar reducidos. También aquí pueden reducirse las oscilaciones y las perdidas del campo de fuga. Es importante que una cabeza de polo en la zona de borde presente una disminución de la sección transversal por ambos lados . La invención se describirá mas detalladamente por medio de un ejemplo de realización representado en los dibujos. La figura 1 representa un aparato de energía eólica de acuerdo con la invención; La Figura 2 representa un rotor de un generador con distancia variable en las zapatas de polo o cabezas de ¿ ^jg polo en una representación esquemática; La Figura 3 un corte aumentado del rotor según la Figura 2 ; La Figura 4 un corte de un rotor y un estator del generador sincrónico en una representación esquemática; La Figura 5 un polo de acuerdo con la invención de un rotor en una vista lateral; La Figura 6 el polo de la Figura 5 en una representación de planta; La Figura 7 un polo de acuerdo con la invención como vista de planta así como un diagrama coordinado estator- tensión- tiempo; La Figura 8 otro diagrama estator- tensión- tiempo; La Figura 9 otro diagrama estator -tensión- tiempo; La Figura 10 una representación esquemática del arrollamiento del estator como arrollamiento de 6 fases; La Figura 11 un diagrama- fuerza - recorrido intuitivo del curso de la fuerza tangencial en la periferia de una ranura de estator en los generadores hasta ahora usuales; La Figura 12 un diagrama- fuerza - recorrido intuitivo del curso de la fuerza tangencial en la periferia de una ranura de estator en un generador sincrónico de acuerdo con la invención; La Figura 13 un diagrama- fuerza - recorrido intuitivo del curso de la fuerza tangencial en la periferia de una ranura de estator en otro generador sincrónico de acuerdo con la invención; La Figura 14 otro diagrama de fuerza - recorrido de un generador sincrónico de acuerdo con la invención, en donde la angulación se realiza alrededor de la mitad de un ancho de ranura o alrededor de un ancho entero de ranura; La Figura 15 otro diagrama de fuerza- recorrido de un generador sincrónico con angulamiento alrededor de un ancho de ranura y arreglo asimétrico de polos; La Figura 16 un diagrama corriente- tiempo de la corriente del generador; La Figura 17 de un diagrama corriente - tiempo de una corriente directa de un sistema de tres fases; La Figura 18 un diagrama de corriente - tiempo de acuerdo con la Figura 1 con un desplazamiento de fase de 30°; La Figura 19 un diagrama de corriente -tiempo de acuerdo con la Figura 18 con la corriente directa indicada; La Figura 20 un diagrama de corriente - tiempo con corrientes de fase- individuales y su suma; La Figura 21 otro ejemplo de realización de una cabeza de polo de acuerdo con la invención con bordes redondeados ; La Figura 22 un diagrama tensión- tiempo perteneciente a la Figura 21 de la tensión del estator; La Figura 23 otro diagrama corriente - tiempo de una fase del estator; La Figura 24 otro diagrama corriente - tiempo de una fase del estator; Las Figura 25 un diagrama corriente - tiempo de la suma de las corrientes mostradas en las Figuras 23 y 24. La Figura 1 muestra esquemáticamente un aparato de energía eólica de acuerdo con la invención con un generador de múltiples fases 4 que por medio de un árbol 2 de un rotor 3 sin conexión intermedia de un engranaje, es directamente impulsado, generador 4, que de manera conocida dentro de una góndola, esta montado en una torre. El momento de giro del generador 4 es determinado por la inducción magnética B, la corriente de armadura IA y por el ángulo entre las dos magnitudes, en tanto que el campo magnético B por la tensión inducida por Um se 1 , representa. Esta dependencia se deja expresar por la fórmula M-B.IA sen ?t o M- I Um - I?senwt en las corrientes de forma senoidal . El generador de 6 fases esta conectado a una conexión rectificadora 6 con varios diodos rectificadores 7 y un condensador 8, en donde por cada arrollamiento del estator del generador 4 existe un conducto 9 entre cada dos diodos de rectificación 7, de modo que en el funcionamiento se presenta una tensión continua rectificada en los bordes de conexión 10, 11-. El condensador 8 esta conectado entre los borde de conexión 10, 11 y cuida las formas de la tensión y la corriente, que producen después de la rectificación una corriente continua casi ideal . La corriente inducida en el arrollamiento del estator descrito mas adelante del generador 4, tiene en lo esencial una fracción de corriente continua y una fracción de corriente alterna, ver en la Fig 23 hasta 25. La fracción de corriente alterna cuida que tenga lugar un aumento o caída de corriente relativamente suave de una semionda de corriente de la corriente de partida de 6 fases. La oscilación llamada Cos fi cuida de una transferencia continua de corriente de una fase a la siguiente. Por medio de la adición de conmutación de g¡^ rectificación de corriente 6 de todas las corrientes, la tensión aplicada a las conexiones 10, 11 y la corriente tomada se aplanan en lo esencial, para un aplanamiento existe el condensador 8. El generador 4 de acuerdo con la invención produce una rectificación de corriente de una corriente continua con una amplitud casi constante así como un momento de giro casi constante por medio del ángulo de giro, de modo que el filtro rectificador puede desaparecer o realizarse mucho mas pequeño. El contenido de onda superior del momento de giro es pequeño. Además el generador 4 de la presente invención es pobre en vibraciones y ruido. Por las Figuras 2 y 3 se aprecia que las distancias ?p de los polos 14 en la periferia del rotor 12 no son constantes, sino presentan diferentes valores a, b y c, propiamente una primera distancia polar a) ?p, otra distancia polar b) ?p + 1/3*XN asi como otra distancia polar XP-1/3*XN donde TN es el ancho de una ranura del estator. Con esto se realiza un arreglo asimétrico de los polos en la periferia. Alternativamente a ello o combinado con eso pueden las distancias de los polos también variarse por desplazamiento de un polo alrededor de un ancho de ranura determinado . Por medio de un arreglo asimétrico de ese tipo se aumenta la frecuencia de excitación para los arrollamientos dispuestos en las ranuras del estator como desplazamiento de 1/3 del ancho de la ranura multiplicándose por el factor 3 con respecto a un arreglo no desplazado. La amplitud de la fuerza de excitación se reduce sin embargo 1/3 de la excitación en un arreglo no desplazado. Alternativamente pueden los anchos de las cabezas de polo 20 ser diferentes en la periferia del rotor 12, para conseguir un disposición asimétrica de los polos 14, y alcanzar los efectos perseguidos por la invención. La Figura 4 presenta el flujo magnético Fi entre el rotor 12 que presenta los polos 14 y el estator 16. El flujo magnético fi excitado por los polos 14 corre periféricamente según las líneas 18 a través de un polo 14, la escotadura de aire 18 y el paquete de laminillas del estator 16 regresando a la escotadura de aire 18 en un polo vecino 14 del rotor 12. Entre dos cabezas de polo vecinas se produce un flujo de fuga, ver flecha 22, que disminuye el flujo magnético Fi que es necesario para la generación de la corriente. El rotor 12 está construido como máquina de polos de columna. La forma de los polos 14 especialmente de las cabezas de polo 20 se aprecia mejor en las Figuras 5 a 7.

La vista lateral de la Figura 5 hace ver que las cabezas de polo 20 tienen aproximadamente la forma de un trapecio con redondeamientos en ambos bordes 24, 26 de la cabeza de polo 20. En la zona de borde de una cabeza de polo 20, se angosta la sección transversal de la cabeza de polo 20 en la dirección de sus extremos por ambos lados . La sección transversal disminuye con el crecimiento de la cercanía del borde. Como se aprecia por la Figura 6, la cabeza de polo 14 presenta en una vista de planta en la superficie enfrente del espacio de aire, la forma de una flecha. El borde 26 delanteros en la dirección de movimiento de rotor 12, indicando por una flecha 28 en la figura 4-7, presentan dos secciones de borde 32, 34 en ángulo que corren conjuntamente a una punta 30, las cuales en relación a la dirección de movimiento 28 del rotor 12 y con esto de las cabezas de polo 20 están dispuestas inclinadas. Las secciones de borde 32, 34 están dispuestas en relación a la dirección de movimiento 28 del rotor 12 en un ángulo de aproximadamente 120°. El borde trasero 24 en la dirección de movimiento del rotor 28 de una cabeza de polo 20 presenta igualmente dos secciones de borde 36, 38 dispuestas inclinadas con respecto a la dirección de movimiento 28 del rotor 12. La sección de borde 36 s paralela a la sección de borde delantera 32, y está desplazada por la distancia B (Fig. 6) 32 y la sección de borde 38 está paralela a la sección de borde 34 del borde delafi¡|gilfe> 26 y desplazada por la distancia B, de modo que la vista en la figura 6 de la cabeza de polo 20 tiene la forma de una flecha, que también se señala como aflechamiento . La Figura 7 muestra otro polo 14, en el cual la cabeza polo, igualmente en vista de planta, tiene la forma de flecha. En contra de la cabeza de polo 20 mostrada en la FIG. 6 presentan las secciones de borde 32, 34,36, 38 otro ángulo en relación a la dirección de movimiento 28 del rotor 12. En la parte inferior de la Figura 7 está la tensión U inducida en el arrollamiento del estator 16 aplicada por el tiempo t. El curso de la tensión tiene aproximadamente una forma de trapecio, como se muestra en la Figura 5 en una vista lateral asi como en una conformación de corte transversal trapezoidal de la cabeza de polo 20, la tensión inducida es proporcional al flujo magnético fi, que se excita por los polos 20 y fluye a través del paquete de laminillas del estator 16. El flujo Fi es proporcional al campo magnético B. Para inducir una tensión en forma de trapecio, como se muestra en la Figura 7, es la amplitud ^^^2^j£^ del campo magnético B en el camino de una división polar o de la cabeza de polo 20 también en forma de trapecio. En la zona de borde de una cabeza de polo, esto es en la región de los bordes delanteros y traseros 24,26 de la cabeza de polo 20, depende la amplitud de la inducción magnética B y con esto de la tensión inducida U, de la forma geométrica de los bordes 24, 26, asi como del espacio de aire 19. En el ejemplo de realización están los bordes 24 y 26 redondeados, pero pueden tomar otra forma, para variar la zona de ascenso o descenso del curso de la tensión entre una tensión U=0 y las tensión máxima. Las Figuras 8 y 9 muestran curso de tensión-tiempo de la tensión U inducida en los arrollamientos del estator 16. Es alternativo, en cabezas de polo no mostradas, hacer por ejemplo el ángulo entre las secciones de borde dispuestas inclinadas 32, 34, 36,38 con respecto a la dirección de movimiento 28 del rotor 12, mas grande y con esto mas en punta a la forma de flecha en la vista de planta, produciéndose asi, una sección de tensión temporalmente mas larga con una tensión ascendente U o con tensión descendente U, mientras que la sección acorta temporalmente de manera constante la tensión máxima U, como se muestra esquemáticamente en la Figura 9. La Figura 8 muestra un ejemplo de realización de una cabeza de polo 20, en donde el ángulo de las secciones de borde 32, 34, 36, 38 se angosta con referencia a la dirección de movimiento 28, de modo que se realizan aumentos y descensos mas cortos en el tiempo. La forma de la tensión puede con esto variarse según se busca por la geometría concreta de las cabezas de polo 20, especialmente una forma de flecha. Junto a la forma de la tensión o voltaje también se puede variar una fuerza tangencial resultante de los polos en dependencia de la cabeza de polo en forma de flecha 20. Entre mas, grande es el grado de aflechamiento mas bajo es la fuerza tangencial resultante. Si un borde inclinado 24, 26 ( figura 6 o 7) cubre una ranura total del estator 16, la fuerza tangencial será muy pequeña, pero si también existe un grado de aflechamiento mas pequeño, en donde un borde inclinado 24, 26 cubre la mitad de la ranura, se cuida con eso que el curso temporal de la fuerza sea notablemente uniforme. De esta manera se reduce también el ruido emitido por el generador, puesto que la amplitud de la fuerza es el principal generador del sonido. Los cursos de la fuerza se representan en las Figuras 11 - 15. Por la Figura 10 se aprecia el arreglo de los arrollamientos en el estator 16, el cual presenta 6 fases. La fase 1 está en la periferia del estator dispuesta con 0°, la fase 2 con 30°; la fase 3 con 120° y la fase 4 con 150°, la fase 5 con 240, la fase 6 con 270°. De una manera no representada puede el estator 60 realizarse con números polares de 60 hasta 100. Los arrollamientos pueden de acuerdo con un método de embobinado especial, disponerse, de modo que todos los polos 14 estén arrollados en un tren, sin que se desarrollen posiciones de contacto, que frecuentemente se denominan "puentes". Por el diagrama de fuerza - recorrido representado en la figura 11 se' representa el curso de una fuerza tangencial aplicada en la periferia de un arrollamiento del estator 16 en dependencia del camino o recorrido del rotor 12 para un generador sincrónico del estado actual de la técnica, en donde se reconoce una distribución uniforme de los polos individuales sobre la periferia del rotor 12. Existe un amplitud relativamente grande de la fuerza . La Figura 12 muestra por el contrario el curso de una fuerza en un arreglo asimétrico y desplazamiento de los polos individuales 14 alrededor de la mitad de un ancho de ranura. Las amplitudes de la fuerza en dependencia del recorrido ( esto es giro del rotor 12) y con eso también la dependencia del tiempo son claramente menores que en los generadores conocidos.

La Figura 13 muestra un curso de fuerza- recorrido en un generador sincrónico de acuerdo con la invención con un arreglo asimétrico de los polos a lo largo de la periferia del, rotor 12 con un desplazamiento de los polos en 1/3 del ancho de la ranura. También de la Figura 13 puede apreciarse que las amplitudes de la fuerza en los arrollamientos del estator 16 se reducen claramente con respecto a las fuerzas que se presentan en los generadores conocidos. Los ruidos producidos por las fuerzas pueden asi reducirse notablemente por la invención. Por el diagrama fuerza- recorrido representado en la Figura 14, en donde se representa la fuerza resultante del polo 20 sobre el recorrido, se aprecia que por la forma de flecha de las cabezas de polo 20 resultan fuerzas menores en comparación con los generadores usuales. Las amplitudes de las fuerzas representadas llegan a un mínimo, si el aflechamiento esta hecho de tal modo, que un borde inclinado 24, 26 con respecto a la dirección de movimiento 28 del rotor 12 de una cabeza de polo 20 se extienda en todo el ancho de la ranura, en tanto que en una flecha de ese tipo, que presenta un borde inclinado 24, 26 sobre una mitad del ancho de la ranura, se tibtienen fuerzas reducidas en comparación a los generadores usuales, que sin embargo quedan arriba de lo que se ha descrito. Los ruidos _tes. se dejan reducir de ese modo notablemente, puesto que la amplitud es el excitador principal de la fuerza para el sonido. Un impulso de fuerza corto contiene un espectro de frecuencia de excitación muy grande. Por la Figura 15 se aprecia que la reducción de ruido es máxima, cuando el aflechamiento se extiende sobre todo el ancho de la ranura y se realiza un arreglo de polo 14 en el rotor 12 asimétrico de acuerdo con la invención. Las fuerzas tangenciales que se producen son muy bajas, de modo que por una combinación de ambas medidas de la invención, se produce un efecto máximo reductor del ruido. El arreglo asimétrico del polo 14 puede para el fin perseguido seleccionarse de modo que, no se presenten frecuencias de excitación determinadas. Las Figuras 16 a 20 presentan corrientes de fase en dependencia del tiempo . En la figura 16 se representa el curso de corriente de una fase sin arreglo asimétrico de los polos. La Figura 17 presenta una suma o acumulación de dos corrientes de un sistema de tres fases con un duración de flujo de corriente, que es mayor de 120°. La superposición se consigue por un rectificador. Por la Figura 18 se aprecia que el desplazamiento de fase adicional de 30° produce otro —ff -^át&at . curso de corriente. La Figura 19 presenta la rectificación de la corriente de fase representada en la figura 18, donde la resultante presenta una corriente directa con ondulado insignificante. De esta manera se generan tensiones no senoidales en las fases individuales del estator. Observando un carga fuerte no lineal de la conmutación de rectificación 6 con el condensador 8 ( ver Figura 1) pueden generarse corrientes que producen en un desplazamiento de 30° en el estator una capa de corriente con un mínimo de oscilaciones de momento de giro. También la Figura 20 presenta la cantidad de corriente de fase de varios arrollamientos de estator en el corte superior del diagrama así como la suma alcanzada por la rectificación de las cantidades de corrientes de fase en la sección inferior del diagrama. La Figura 21 presenta otro ejemplo de realización de un polo de acuerdo con la invención 14 con una cabeza de polo esencialmente en forma de trapecio 20 con regiones extremas redondeadas, que se angostan en la sección transversal . Finalmente muestra la Figura 22 un diagrama tensión - tiempo que puede generar una tensión inducida en el estator, la cual por la utilización de un polo 14 mostrado en la Figura 21 con ayuda de un generador de acuerdo con la invención 4, puede producirse. La forma de la tensión tiene bordes redondeados . Puede en caso de necesidad aplicarse formas modificadas en la cabeza de polo 20, por ejemplo cuando los bordes redondeados presentan fuertes angostamientos transversales o redondeamientos. El diagrama mostrado en la Figura 23 de corriente-tiempo de una fase de estator, muestra un curso de corriente de forma rectangular, el cual se muestra en la fracción de corriente directa de corriente inducida en los arrollamientos del estator del generador 4 descrito mas detalladamente adelante. La Figura 24 muestra una fracción de corriente alterna de la corriente inducida en una fase del estator, La fracción de corriente alterna cuida que haya un aumento o caída relativamente suave de una semionda de corriente de la corriente de partida de una de 6 fases. La oscilación del COS fi cuidan una transmisión de corriente continua de una fase a la siguiente. La Figura 25 muestra en un diagrama corriente -tiempo la suma - un cuadrado con los 6 sobreangostamientos -de las corrientes mostradas en las Figuras 23 y 24 de una fase de estator como también se representa en la Figura 20. Por medio de la adición de todas las corrientes desfase realizada en la conmutación rectificadora 6 en las conexiones 10, 11, la tensión y la corriente tomada serán en lo fásencial planas . Se hace constar qae con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención. ,¿^^.^.... ^^. ^^.. .... mm —áMi?~- . ^^»

Claims (16)

1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1.- Procedimiento para la generación de energía eléctrica por medio de un generador sincrónico con un estator de generador con un arrollamiento de estator y un rotor de generador movible con respecto al estator, el cual presenta n polos e induce un voltaje eléctrico o tensión eléctrica en el arrrollamiento del estator, mientras el arrollamiento del estator es recorrido por un flujo de corriente, caracterizado porque el curso temporal de la tensión inducida en un arrollamiento de estator o en varios arrollamientos de estator se aproxima al curso de corriente en un arrollamiento de estator o a la suma de cuando menos m corrientes parciales en los arrollamientos del estator.
2. 2. -Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el estator presenta un arrollamiento de estator de 6 fases, donde cada dos fases forman un par de fase y la adición de las corrientes de un par de fase en lo esencial corresponde al curso de la tensión inducida en cada uno de los arrollamientos de fase considerados.
3. 3.- Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la tensión inducida en el estator, en lo esencial presenta una forma de trapecio, la cual en el análisis de Fourier contiene un mínimo de fracciones de alta frecuencia.
4. 4.- Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la suma de las N- corrientes parciales en los arrollamientos del estator (mayor de 1) , produce una corriente directa casi constante.
5. 5.- Generador sincrónico para la realización del procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, con un estator de generador y un rotor de generador que se mueve con respecto al estator, el cual presenta n polos, caracterizado porque, los polos están construidos asimétricos o dispuestos asimétricamente en el rotor.
6. 6. - Generador sincrónico de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque la distancia de los polos entre si no es constante.
7. 7. - Generador sincrónico de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque los polos están dispuestos con tres distancias de polo diferentes en el rotor.
8. 8. - Generador sincrónico especialmente de acuerdo con la parte introductoria de la reivindicación 5, caracterizado porque los polos del rotor tienen al menos un borde delantero en la pieza de polo que se extiende esencialmente en forma oblicua con respecto a la dirección del movimiento del rotor.
9. 9. - Generador sincrónico de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque los bordes delanteros en la dirección de movimiento del rotor, pertenecientes a una cabeza de .polo presentan dos secciones de borde con un ángulo entre si y forman.
10. 10.- Generador sincrónico de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque las secciones de borde de los bordes delanteros de una cabeza de polo, tienen un ángulo de aproximadamente 100 a 140 o preferentemente 120° en relación a la dirección del movimiento del rotor.
11. 11.- Generador sincrónico de acuerdo con la reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque los polos del rotor forman cuando menos una cabeza de polo, presentando en relación a la dirección de movimiento del rotor, bordes traseros que se extienden esencialmente en forma oblicua.
12. 12. -Generador sincrónico de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque el borde trasero presenta dos secciones^ de borde dispuestas entre si con cierto ángulo, las cuales corren paralelas a las secciones de borde formadas en los bordes delanteros, de modo que la cabeza de polo esta formada en una vista de planta en forma 5 de flecha.
13. 13. - Generador sincrónico especialmente de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una cabeza de polo de un polo en un corte transversal, tiene la forma aproximada de un 10 trapecio.
14. 14. - Generador sincrónico de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque existe un angostamiento de la sección transversal en la zona de borde de la cabeza de polo. 15
15. 15.- Generador sincrónico de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque los bordes del trapecio están redondeados .
16. 16.- Aparato de energía eólica, con una torre, un rotor, puesto en la mxsma asi como un generador impulsado 20 por el rotor, caracterizado porque el generador esta construido de acuerdo con cuando menos una de las reivindicaciones anteriores.