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Los ingenieros de la Universidad de Purdue han desarrollado un sistema de tren motriz de alta torsión y baja velocidad que reduce los costos y la contaminación.
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Las turbinas son la forma más eficiente de recolectar energía de fuentes eólicas y marinas. Requiere un sistema de tren motriz para transferir energía de la turbina al generador. Sin embargo, estas turbinas podrían incurrir en altos costos de operación y mantenimiento.
La caja de cambios multietapa convencional tiene una relación fija, por lo que el generador funciona a velocidades variables. La eficiencia del engranaje multietapa es subóptima. La relación fija de una caja de engranajes de turbina convencional limita la eficiencia del generador. Algunos estudios también intentaron utilizar transmisiones hidrostáticas en aplicaciones de turbinas eólicas. Sin embargo, los principales obstáculos aquí son el mantenimiento y el medio ambiente. Dan baja potencia, eficiencia y también frecuentes fugas de aceite.
El nuevo diseño del tren motriz transmite alternadores de alta velocidad, bajo torque y rpm constantes. Este diseño permite separar el generador de la turbina. El generador se puede colocar a nivel del suelo para turbinas eólicas o en la superficie del agua para turbinas de barcos. Esto reduce drásticamente el peso y simplifica el mantenimiento.
El diseño permite la generación de energía inteligente a través de una serie de turbinas individuales con uno o más generadores centralizados. La nueva tecnología incluye el diseño de la unidad hidráulica, la arquitectura del sistema, así como la estrategia de control e integración y los sistemas auxiliares. La implementación de este diseño en turbinas existentes requiere modificaciones moderadas. Además, el diseño utiliza agua como fluido hidráulico, lo que permite regular la velocidad del generador.
«Se pueden eliminar las pérdidas de energía para regular la frecuencia eléctrica», dijo Jun Chen, profesor de la Escuela de Ingeniería Mecánica. “En comparación con un tren de transmisión hidrostático existente para turbinas eólicas, nuestra tecnología es más eficiente, hasta en un 90 %. El agua es un mejor medio de trabajo para la transmisión de energía hidráulica a largas distancias, lo que permite la generación de energía colectiva. Es fácil de rellenar y las fugas causan menos daño al medio ambiente que el aceite hidráulico tradicional a base de minerales”.
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