La presente Solicitud refiere al "Sistema Generador de Energía Eléctrica, de uso continuo, permanente y auto generado, que integra eficientemente un Generador de bajos par y rpm, accionado por Motor y Reductor de ajuste; una fracción de la energía generada, alimenta el Motor; la disponibilidad de planta supera a otras tecnologías, ya que está limitada solo por periodos de mantención de equipos de trabajo continuo y reducido mantenimiento".

El Sistema otorga energía limpia de uso para industria, electro movilidad y cualquier requerimiento energético eléctrico, permite disponibilidad en lugares alejados por ser portable gracias a los actuales equipos y tecnologías motrices y de generación, que se benefician entre otras, de ¡manes permanentes y aleaciones para crear equipos reducidos en peso, tamaño y con una mayor potencia.

ESTADO DE LA TECNICA

Actualmente la generación de energía, principalmente de centrales termoeléctricas, produce toneladas de GEI (gases de efecto invernadero) y los vehículos a combustión de todo tipo emiten también por su parte otras tantas.

Los vehículos eléctricos y de pilas de combustible, que ya están en nuestras autopistas requieren permanentemente de recargas, proceso que requiere más tiempo que los actuales vehículos de combustión; en ambos casos la autonomía es limitada y se prevé que no esté exento de problemas, principalmente, cuando la cantidad de autos eléctricos aumente y los requerimientos de energía crezcan y sobrecarguen los actuales sistemas de distribución de energía, especialmente, cuando miles de vehículos recarguen simultáneamente al terminar la jornada laboral.

Por otro lado se instalan miles de paneles solares y turbinas con generadores eólicos, los cuales tienen una baja disponibilidad de planta, producto de lo difícil de predecir el viento o la ausencia de luz solar en la noche, sumado además, que se instalan en sectores alejados de los consumos de energía requiriendo extensas líneas de distribución.

El Sistema que presento ofrece una solución a estos problemas.

Es un Sistema que genera energía limpia, los equipos, respetando los lineamientos de operación y seguridad, pueden ser agrupables conformando un Sistema mayor para satisfacer potencia. Tienen una disponibilidad de planta que supera a otras tecnologías al utilizar equipos que requieren un mantenimiento reducido como son los equipos motrices eléctricos.

El Sistema se puede integrar a vehículos eléctricos, reemplazando las baterías y pilas de combustible, ya que la tecnología actual, permite equipos de generación compactos y de mayor potencia cada día, además, este tipo de generación es constante, permanente y autogenerada, por tal, la autonomía es extensa permitiendo, con los equipos adecuados, meses de funcionamiento o miles de kilómetros de recorrido. La incorporación de nuestro Sistema de generación, en la electro movilidad, permitirá que los vehículos que actualmente consumen combustible en gasolineras, en un futuro, entreguen energía eléctrica al sistema, en hogares, trabajo, estacionamiento, y cualquier lugar, aportando su energía a la matriz eléctrica.

Los equipos motrices que conforman el Sistema, siendo los adecuados; pueden estar en funcionamiento ininterrumpido por meses o años, nos permitirá llegar a lugares más distantes y en condiciones complejas ya que se podrá contar con energía permanente en cualquier lugar y espacio.

El cambio climático nos exige respuestas inmediatas, debemos detener el aumento de temperatura por efecto de los GEI ahora y es necesario que todos realicemos nuestro mayor esfuerzo y aportar.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Figura 1:

1: Motor Eléctrico

2: Cables de entrada de alimentación del Motor Eléctrico(l) que conectan al Tablero (8)

3: Eje de acople de Motor Eléctrico(l) que acopla a Reductor(4)

4: Reductor de Velocidad

5: Eje de acople de Reductor(4) que acopla a Generador Eléctrico(6)

6: Generador Eléctrico

7: Cables de salida de energía del Generador Eléctrico(6) que conecta al Tablero (10)

8: Tablero de Protección, Regulación, Conmutación y Control del Alimentador del Motor(l)

9: Red Eléctrica

10: Tablero de Protección, Regulación y Control de Energía de Salida del Generador(6)

11: Cable de Interconexión desde Tablero(lO) del Generador(6) a Tablero(8) del Motor(l)

12: Batería para energía de arranque del Motor(l)

Como indica la figura 1:

Un Motor eléctrico (1), es conectado mecánicamente a un reductor (4), por medio de su eje(3), este reductor(4) esta a su vez conectado a un Generador eléctrico (6) por un eje de acople(5). El Generador eléctrico (6), está conectado eléctricamente por sus cables de salida de energía(7) a un Tablero (10) que regula, protege y controla la energía generada y le confiere las características requeridas por normativa, para ser entregadas: a la Red Eléctrica (9), a consumos y a Tablero(8).

El Motor (1), está conectado eléctricamente por sus cables de entrada de alimentación(2) , a Tablero(8) que le aporta: Protección, Regulación, Control y Conmutación entre energía de arranque desde Batería(12) y energía de Generador(6) para fase de autogeneración.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

El Sistema generador de energía eléctrica, de funcionamiento permanente, continuo y auto generado, puede ser constituido por un número ilimitado de combinaciones de equipos Generador(6), Motor(l), Reductor(4) y Elementos de Control(8)(10).

Los Equipos deben cumplir ciertas características entre sí para poder funcionar e integrarse adecuadamente, las características más relevantes son las siguientes:

Potencia de Generador(6), Obtenida > Potencia de Motor Eléctrico(l), Requerida.

Velocidad de Generador(6) para la Potencia = Velocidad de Motor(l) o Velocidad obtenida después de Reductor (4) u otro medio de ajuste de velocidad y par.

Par de Arranque y Par Nominal de Generador(6) <= Par de Arranque y Nominal de Motor(l).

Para la descripción del sistema se utilizarán valores de una de las casi ilimitadas combinaciones posibles de Motor(l), Reductor(4) y Generador(6), sin indicar sus fabricantes o modelos, utilizando los datos técnicos más relevantes:

Motor(l):

• Potencia: 5 HP : 3,7 KW

• Voltaje: 220 V

• Velocidad Nominal: 3548

• (Par)Torque Nominal: 10 Nm

• (Par)Torque Arranque: 20 Nm

Generador(6):

• Rated Power: 20 KW

• Rated Speed: 300 RPM • Rated Voltage: 96-400 V

• Start Torque (Par): 31 Nm

• Rate Torque (Par): 38 Nm

Reductor(4): 1 a 10 con eficiencia de un 85%

• Velocidad de Entrada : 3548 RPM

• Velocidad de salida: 300 RPM

• (Par)Torque Nominal de Entrada: 10 Nm

• (Par)Torque Nominal de Salida: 85 Nm

• (Par)Torque Arranque de Entrada: 20 Nm

• (Par)Torque Arranque de Salida: 170 Nm

Verificación de Parámetros:

Potencia Generador Obtenida > Potencia Motor Eléctrico Requerida

20 KW > 3,7 KW : CUMPLE

Velocidad Generador = Velocidad de Motor o Velocidad obtenida después de Reductor

300 RPM = 300 RPM : CUMPLE

Par de Arranque y Par Nominal de Generador <= Par de Arranque y Nominal de Motor

31 Nm <= 170 Nm : CUMPLE

38 Nm <= 85 Nm : CUMPLE

Verificados los Parámetros más importantes, el acoplamiento y funcionamiento para este caso de combinación de equipos es el siguiente:

1. El Motor (1), de consumo 3,7KW y 220V, está conectado a Tablero (8), que convierte la energía de baterías(12) a energía requerida por Motor(l), esto permite el arranque inicial.

2. El Motor (1), está acoplado mecánicamente por medio de su eje (3) a un reductor (4).

3. El reductor (4) recibe de Motor (1): una velocidad de 3548 RPM y la reduce a 300 RPM; recibe un par de arranque de 20 Nm y lo aumenta a 170 Nm y recibe un par nominal de 10 Nm y lo aumenta a 85 Nm.

4. El reductor (4), esta acoplado a su vez, por un eje de acople (5) al Generador Eléctrico (6). 5. El Generador Eléctrico (6), recibe del reductor (4) una velocidad de 300 RPM que es igual a su velocidad nominal de funcionamiento, con un par de arranque de 170 Nm, mayor a los 31 Nm que requiere y un par nominal de 85 Nm que es mayor a los 38 Nm que requiere para funcionar.

6. El Generador Eléctrico (6), genera una energía de 20KW y la entrega por medio de sus cables de salida de energía (7) a un Tablero (10), para su Regulación, Protección y Control. El Tablero(lO), ajusta la energía a las características requeridas por la autoridad eléctrica según norma, para que pueda ser entregada a la red Eléctrica (9) y simultáneamente por cable de interconexión(ll), le entrega energía a Tablero(8).

7. El Tablero(8) de control de Motor(l), conmuta la energía desde: Baterías(12) energía de arranque a energía de Generador(6) de autogeneración. Se completa así la fase de encendido o arranque, pasando el Sistema a fase de autogeneración, de funcionamiento constante, permanente y autogenerado.

La disponibilidad de equipos en el mercado, es variada y se puede conseguir elementos de distinto tipo, apropiados para satisfacer distintos requerimientos de energía. Por otro lado la tecnología hoy permite que se puedan solicitar equipos a medida de los requerimientos directo a los fabricantes.

Algunos equipos pueden conseguir las características de funcionamiento para poder combinar con otros, solo bajo alguna condición de funcionamiento puntual, que no necesariamente comprende toda su curva de trabajo.

Este es un modelo de Sistema con equipos separados que se combinan, pero se podría solicitar a los fabricantes, integrar los equipos de modo que permita realizar la labor del Motor, reductor y Generador en una sola unidad Motriz para obtener equipos más compactos para todo tipo de usos o para requerimientos específicos como en el caso de la electro movilidad.

El Sistema puede variar en los elementos constitutivos por la variada disponibilidad de equipos y tecnologías que ofrece el mercado.