01. Setor industrial energia renovável.

02. A presente invenção refere-se a um sistema de geração de energia elétrica que compreende um motor elétrico veicular com inversor de frequência, conectado a um redutor de velocidade para controlar a sua rotação e aumentar o torque, disposto entre o motor elétrico e o gerador alternador síncrono o sistema elétrico alimentado por baterias ou diversas fontes como solar, fotovoltaica ou com motores a combustão no sistema isolado fornecendo a energia elétrica para a partida do motor elétrico veicular (VEs) acionando o gerador síncrono com o uso de retificador de corrente auto alimentado o motor elétrico (VEs), nas usinas de geração autónoma de energia elétrica (UGAEE) pode conectar-se a rede da concessionária para dar a partida o ser alimentado o sistema de geração de energia elétrica, auto alimentando a rede da concessionária não sendo necessário o uso de baterias ou outras fontes de energia elétrica para a partida, mais o retificador de corrente será empregado ou as baterias com um carregador caso seja necessário como fonte de alimentação isto vai depender de cada projeto. O uso de motores elétricos de tração veicular para utiliza-los em geradores de energia elétrica eles detém uma alta eficiência energética, O motor elétrico automotivo apresenta excelente eficiência. Ele é capaz de converter até 90% da energia em movimento, enquanto os motores a diesel aproveitam apenas 34% a 40% da energia do combustível.

03. Descrição do Estado da Técnica. Os geradores e altemadores síncronos convencionais necessitam de pelo menos um motor de combustão acoplado para o seu funcionamento em rotação e torque para a geração de energia elétrica. De forma explicativa um gerador autoexcitado síncrono com motor injetado em cobre ou alumínio. Tais geradores são utilizados de forma acoplada a um motor de combustão interna que possui meios que permitem que o gerador opere na faixa de rotação mais adequada do motor. Atualmente, os geradores conhecidos para gerar eletricidade a uma frequência desejada geralmente se comportam a uma rotação definida, ou seja, 1800 rpm 60 Hz, 1500 rpm 50 Hz. Tais geradores e altemadores convencionais apresentam um alto consumo de energia no momento da partida e um consumo de energia elevada consideravelmente.

FOLHA RETIFICADA (REGRA 91) 04. Os geradores são equipamentos destinados à produção de energia elétrica, são fontes alternativas de energias, e existem em diversas formas e tipos. Os diferentes tipos de geradores incluem, por exemplo, geradores elétricos, portáteis, geradores de emergência geradores VD e termelétricas. Cada tipo tem uma função específica e podem ser alimentados, por exemplo, com gás propano, gasolina, gás natural e óleo diesel. Todas essas formas de energia são usadas como força inicial para abastecer os geradores, contribuindo para o aquecimento global e agredindo o meio ambiente.

05. Um gerador totalmente elétrico não polui. Porém, quando se utiliza um motor elétrico, a potência do motor é superior à potência do gerador. Assim, o consumo de energia para gerar energia com gerador alternador elétrico através de motor elétrico é maior que a potência a ser gerada, porque para produzir a força de tração seria necessário que o motor consumisse mais energia do que o gerador gera.

06. A presente invenção trata de um sistema de geração de energia elétrica que compreende um inversor de frequência trifásico, um motor elétrico trifásico veicular (VEs), um gerador alternador síncrono e um redutor de velocidade o qual aumenta proporcionalmente o torque, disposto entre o motor elétrico e o gerador. Os tipos de motores elétricos veiculares (VEs) são: motor CC (com escovas), motor geralmente é monofásico CC, motor CC pode ter os enrolamentos do indutor e do induzido ligados em série ou em paralelo. No geral, de grosso modo, os motores CC em série podem ser considerados por operarem a “potência constante” e os motores CC em paralelo (shunt) podem ser considerados por operarem a “velocidade constante”. Motor CA assíncrono de indução: o motor CA assíncrono de indução funciona com um campo magnético rotativo, criado através de uma tensão alternada (trifásica ou monofásica) aplicada nos enrolamentos do estator. O motor de indução pode ter o rotor em forma de gaiola de esquilo ou bobinado. Uma nova tecnologia de motores de indução para tração são motores em forma de disco e poderão possuir o mesmo binário de um motor de imanes permanentes. Possuem potência constante ao longo de uma vasta gama de rotação, e podem operar a temperaturas mais elevadas e a uma maior velocidade do que os motores de indução convencionais. Motores CA síncronos de imanes permanentes (PMAC),os motores PMAC são motores síncronos de imanes permanentes e corrente alternada, podem ser BLDC (Brushless DC) ou PMSM (Permanent Magnet Synchronous Motor) . Os motores de imanes

FOLHAS DE SUBSTITUIÇÃO (REGRA 26) permanentes também podem ser classificados quanto ao fluxo magnético, Motores de imanes permanentes: a) de fluxo radial, b) de fluxo axial, c) de fluxo transverso. Motor CA síncrono de relutância comutada (SRM): o motor de relutância comutada possui uma construção simples, robusta e de baixo custo, pode operar a velocidades elevadas, tem excelente controlabilidade e um bom rendimento.

07. Arrefecimento dos motores elétricos: os motores arrefecidos a líquido (água ou óleo) possuem canais entre a bobinagem do estator e a carcaça, onde circula um fluido que escoa o calor para o exterior da máquina. O controle da temperatura através de um sistema de resfriamento é um procedimento de suma importância para a indústria, porque a maior parte dos métodos de produção da indústria, seja qual for o seu segmento de mercado, necessita do sistema de resfriamento em decorrência da geração de calor em sua linha produtiva e, portanto, é necessária uma gestão da temperatura para que se evite prejuízos aos processos, como para uma maior redução de custos. O calor gerado pelo método de trabalho deve ser retirado, por isso a necessidade de um sistema de resfriamento. Esse sistema de resfriamento de água é mais uma etapa do processo industrial, pois sempre em determinada parte de um processo existe a necessidade do controle de temperatura. Os resfriadores de circuito fechado ou torres de circuito fechado são usados em um sistema de resfriamento. Existem também os drycoolers ou resfriadores secos, que funcionam com circuito fechado que pode gerar uma economia de até 97% de água, comparado ao sistema aberto. Outra opção são as unidades de água gelada e os chillers, normalmente indicados para processos onde a água tem a necessidade de alcançar temperaturas inferiores a 25 °C ou até temperaturas negativas.

08. Controladores: o controlador do motor é o aparelho responsável por controlar parâmetros como a velocidade, a aceleração e opera nos circuitos de potência e controle, como se simplifica através da figura 1 fluxograma do sistema mecânico e elétrico para geração de energia elétrica.

09. Tais elementos, adequadamente dispostos, permitem que o motor elétrico veicular (VEs) opere em rotação adequada sem redutor de força já que os motores elétrico veiculares (EVs) entregam torque máximo na partida, e sua curva de eficiência permanece quase constante até atingir alta rotação, de entre 3.000 rpm a 6.000 rpm com redutor para controlar a sua rotação e 1.800 rpm e 1.500 rpm ou de entre 900 rpm 300 rpm com a força de tração

FOLHAS DE SUBSTITUIÇÃO (REGRA 26) aumentada de entre 100% a 500% o mais conectado a um gerador alternador síncrono auto alimentando o motor elétrico tornado o sistema autónomo, produzindo 5 o mais vezes energia elétrica que a necessária para a operação do sistema, os alternadores Síncronos com faixa de potência: 500 kVA a 11.500 kVA, número de polos: 4 a 18, tensão nominal: 400 V a 11.000 V para 50 Hz 480 V a 13.800 V para 60 Hz Potências: até 4.200 kVA ou mais, baixa tensão: 110 a 690 V, alta tensão: 2.300 a 13.800 V, frequência, os alternadores trifásicos com 12 terminais podem operar nas tensões de 190/208/220/240/380/440/480 V em 60 Hz e 120/190/208/380/400 V em 50 Hz, os alternadores trifásicos podem ser reconectados para fornecer tensões monofásicas de 110 a 480 V.

10. O sistema de alimentação elétrico em sistema isolado para a partida se utiliza de baterias ou células de hidrogénio assim como nos veículos elétricos somente para o acionamento do moto gerador síncrono, quando o gerador atinge as rotações adequadas e produz à energia elétrica uma chave comutadora interrompe o circuito das baterias e troca para o fornecimento de energia elétrica direto do gerador alternador substituindo as baterias com fonte de alimentação que opere na mesma voltagem e amperagem tornado o sistema autónomo, no caso de usinas de geração autónoma de energia elétrica (UGAEE) o sistema pode ser alimentado diretamente da rede de energia elétrica utilizando como substituto das baterias uma fonte de alimentação que opere na mesma voltagem e amperagem e assim alimentando a rede com o gerador alternador.

11. Tendo em vista os problemas descritos e com o intuito de superá-los, é proposto um sistema de geração de energia elétrica que é alimentado por energia elétrica.

12. O custo de geração de energia é menor do que o custo dos geradores à combustão é reduzido devido à substituição destes por um motor elétrico veicular (VEs), o custo de manutenção também e reduzido consideravelmente, podendo gerar benefícios para médios e grandes consumidores, reduzindo o custo operacional através da economia de energia. Assim, a energia de consumo a ser fornecida pela fonte inicial que alimenta o motor é a eletricidade.

13. Além disso, quando se gera uma grande quantidade de energia elétrica a partir do consumo de pouca energia elétrica, contribui-se reduzindo o impacto ambiental ao meio ambiente produzido pelas outras formas de geração de energia como as hidroelétricas, as termoelétricas a carvão, óleo combustível, gás e biomassa contribuindo desta forma para a diminuição do aquecimento global e sem a necessidade da dependência do clima como a

FOLHAS DE SUBSTITUIÇÃO (REGRA 26) eólica e a solar, podendo ser implantada perto das redes de distribuição e dos consumidores, eliminando as longas distancias e o custo de transmissão.

14. Este sistema de geração vai desenvolver uma nova geração de motores elétricos veiculares transformados em estacionários para geração de energia elétrica sem as limitações de espaço e peso podendo aumentar a potência dos motores em HP e torque de forma ilimitada de centenas de HP a milhares de HP e o mesmo com o torque de dezenas para centenas M-kgf só limitado pela capacidade de produção técnica, e assim mover geradores alternadores de dezenas de MWH.

15. A vantagem do motor gerador altemador elétrico da presente invenção em relação aos outros geradores alternadores existentes é a geração de energia elétrica com baixo consumo de energia para realizar trabalho de rotação do gerador trifásico.

16. O sistema de geração de energia elétrica é de fácil manuseio, já que apresenta uma estrutura compacta. A base de fixação é leve, uma vez que o motor é leve e não utiliza qualquer tipo de tanque de combustível líquido ou gasoso.

17. O sistema de geração de energia elétrica é silencioso porque o motor e o gerador são elétricos, e também porque não produz emissões atmosféricas e calor residual e utilizando menos espaço.

18. Exemplo, Fazendo um comparativo da eficiência dos dois tipos de motores a combustão e elétrico veicular (VEs) para geração de energia elétrica onde um motor a combustão a diesel com 167 Hp e uma eficiência de 40% do motor produz 140 Kva emergência 125 Kva em geração continua equivale a 100 Kwh com um consumo estimado de diesel de 26,19 kg/h equivale a 319,77 Kwh de energia utilizada, em comparação com o motor elétrico de um BMW i3 com motor elétrico da Siemens com seus 170 cavalos e 25,5 kgfm, tem autonomia real de 183 km, as bateria de lítio passaram a ter 30 kWh na versão 2018 estimando uma velocidade de 90 kmh e 4.000 rpm representa um consumo de energia da ordem de 15 kwh, com uma eficiência de 85% para gerar os mesmo 100 Kwh o consumo de energia e de 15 Kwh mesmo que consumisse a carga total das bateias de 30 kwh a energia para gerar os 100 Kwh seria 3,33 vezes menor, se o motor elétrico veicular (VEs) do gerador alternador síncrono de energia elétrica for acoplado através de um redutor de velocidade para 1.800 rpm aumentando o torque para 56,66 M-kgf no mínimo teremos uma geração de energia elétrica

FOLHAS DE SUBSTITUIÇÃO (REGRA 26) ainda muito superior. O motor elétrico veicular, que aciona o gerador com economia de consumo de energia para geração, sem perda considerável de potência gerada e corrente de saída.

19. A presente invenção será descrita a seguir, com auxílio de desenhos, mas que não são absolutamente limitativos, onde podem ser observados outros detalhes e vantagens da presente invenção na figura 1 representa o esquema do sistema continuo para levar a cabo o sistema da invenção em anexo. A descrição seguinte é somente de modalidade exemplar e não pretendem limitar o escopo, aplicabilidade ou configuração da invenção em qualquer maneira. A descrição seguinte fornece uma ilustração conveniente para implementar as modalidades exemplares da invenção. Várias mudanças nas modalidades descritas podem ser feitas na função e disposição dos elementos descritos sem se afastar do escopo da invenção, como escrito nas reivindicações.

1. Motor elétrico veicular

2. Alternador síncrono

3. Redutor de velocidade

4. Freio

5. Bateria

6. Controlador inversor

7. Chave inversora

8. Retificador de corrente

9. Potenciômetro acelerador

10. Carregador de bateria

11. Chave K

FOLHAS DE SUBSTITUIÇÃO (REGRA 26)