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Máquina SRM Acimutal Multi-Translator para una configuración operativa de una fase (a) y tres fases (b)
Aceleradores, imanes y sistemas eléctricos de potencia
P-075
Máquina lineal de reluctancia conmutada de elevada fuerza específica y rendimiento mejorado
Resumen
CIEMAT ha desarrollado una máquina eléctrica lineal capaz de actuar simultáneamente como motor o como generador, concebida inicialmente para su utilización como generador eléctrico para convertidores de energías de las olas. Este dispositivo se basa en la incorporación de un circuito magnético que establece un flujo acimutal capaz de minimizar la cantidad de hierro requerida y, por lo tanto, aumentar la fuerza específica. Adicionalmente al sector de las energías marinas, la máquina puede tener aplicación en otros sectores donde se requieran accionamientos lineales de elevadas fuerzas como puedan ser compresores, generadores de pistón libre o sistemas de posicionamiento de grandes cargas, entre otros.
Descripción
Las Máquinas de Reluctancia Conmutadas (SRM por sus siglas en inglés) son, habitualmente, de doble cara y utilizan dos yugos de retorno para cerrar el circuito magnético. Estos yugos incrementan considerablemente el peso de la máquina, de manera que hace unos años se desarrolló y patentó el concepto de máquina SRM Multi-Translator, para reducir la contribución relativa de los yugos de retorno al peso total de la máquina. Un paso hacia adelante en este concepto es el de la Máquina SRM Acimutal Multi-Translator, objeto de esta patente y que se encuentra representada en la figura a, para una sola fase. La idea consiste en disponer las bobinas del estator (lado activo) y los polos del translator (lado pasivo) de forma circunferencial según una configuración toroidal. La figura b muestra la disposición de la máquina para una configuración operativa de tres fases.
Beneficios
• No hay estatores laterales y carece de yugo o yugos de retorno, lo que reduce su peso significativamente. Si se compara con una máquina SRM convencional de doble cara, se puede conseguir una reducción de peso superior al 30%, lo que a su vez incrementa la fuerza específica.
• El flujo de dispersión es más pequeño que en la configuración rectangular clásica, de manera que se puede generar más fuerza por amperio-vuelta con respecto a otra máquina rectangular equivalente. Por ello se puede estimar que, para las mismas condiciones electromagnéticas de máquina, la solución acimutal consigue aumentar la fuerza por encima del 10% sobre la solución convencional, además de aumentar el rendimiento respecto a máquinas convencionales.
• Dispone de una mayor densidad de fuerza específica lo que, unido a su geometría circular, hace que esta máquina sea más compacta que las máquinas convencionales. Gracias a su disposición circular se adapta mejor a las geometrías circulares típicas de los convertidores de energía de las olas.
Clientes potenciales
• Empresas relacionadas con el sector de las energías renovables (p.ej. energías de las olas).
• Fabricantes de máquinas eléctricas.
• Empresas relacionadas con el sector de bienes y servicios.
Sobre la tecnología
• Tecnología desarrollada, lista para demostración.
• Tecnología protegida por patente (en copropiedad con Wedge Global S.L).
• Colaboración propuesta: Contrato de licencia o acuerdo comercial con asistencia técnica.