| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2204050
вітрогенератор
Ім'я винахідника: Маланін В.І .; Квашніна Е.М .; Максимов О.О .; Ковальов С.Г .; Трофимов П.Ф. .; Максимов А.А.
Ім'я патентовласника: Алтайський науково-дослідний інститут технології машинобудування
Адреса для листування: 656002, м Барнаул, вул. Північно-Західна, 2, ВАТ Аніта
Дата початку дії патенту: 2001.03.21
Винахід відноситься до вітроенергетики і може бути використано в вітроустановках. Технічний результат, який полягає у спрощенні конструкції, забезпеченні легкості в монтажі і демонтажі ветроагрегата, а й в простоті технічного обслуговування, забезпечується за рахунок того, що вітрогенератор, який містить магнітоелектричний генератор зі статором і ротором, закріпленим на крилах вітроколеса, згідно винаходу, має корпус, виконаний у вигляді кільця з виконаними вхідним отвором, виготовленим у вигляді конфузора, і вихідним отвором, виготовленим у вигляді дифузора, причому крива, що утворює поверхню конфузора, відповідає кривою, котра утворює поверхню дифузора, при цьому в корпусі розміщений жорстко закріплений вал з розміщеними на ньому крилами вітроколеса, причому крила встановлені з можливістю обертання навколо поздовжньої осі вала, при цьому на крилах вітроколеса встановлено ротор, виконаний у вигляді постійних магнітів, а симетрично крил встановлений статор, виконаний у вигляді котушок з дротом, закріплених, наприклад, на диску, при цьому диск розміщений на валу нерухомо, а між статором і ротором є зазор, крім того, вал закріплений на опорі з можливістю обертання навколо осі опори.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до вітроенергетики і може бути використано в вітроустановках.
Відома обертається електрична машина з постійними магнітами, що містить систему збудження, виконану у вигляді полюсів з постійних магнітів, укріплених на магнітоподводящем ярмі, якір з обмоткою і магнітні шунти (патент СРСР, Н 02 К 23/04, 21/00 від 21.11.83, опубл. БІ від 15.12.89).
Недоліком даної машини є її конструктивна складність, складність в ремонті і технічному обслуговуванні, висока металоємність, що робить її малопридатною для вітроенергетики.
Відомий безредукторний вітроагрегат, що містить магнітоелектричний генератор з дуговим статором і ротором, закріпленим на крилах вітроколеса, при цьому ротор виконаний у вигляді обода з феромагнітної гуми з вплавленними в неї постійними магнітами (а.с. N 1170187, F 03 D 1/00 від 11.04 .83, опубл. БІ N 28 від 30.07.85 - прототип).
Даний вітроагрегат конструктивно простий, його можна легко виготовити і змонтувати, просто здійснити ремонт і технічне обслуговування. Недоліком даного винаходу є те, що постійні магніти розміщені на кінцях вітроколеса в феромагнітної гумі, що значно збільшує масу вітроколеса, а це знижує коефіцієнт корисної дії ветроагрегата.
Через значну маси вітроколеса важко розмістити кілька вітроагрегатів на одному валу послідовно, щоб збільшити потужність вітроелектростанції.
Завданням запропонованого винаходу є спрощення конструкції, легкість в монтажі і демонтажі ветроагрегата, а й простота в технічному обслуговуванні. Крім того, завданням винаходу є можливість послідовно монтувати на одному валу необхідну кількість вітрогенераторів, яке визначається необхідною потужністю вітроелектростанції.
Поставлена задача вирішується вітрогенератором, що містить магнітоелектричний генератор зі статором і ротором, закріпленим на крилах вітроколеса, згідно з винаходом, він містить корпус, виконаний у вигляді кільця з виконаними вхідним отвором, виготовленим у вигляді конфузора, і вихідним отвором, виготовленим у вигляді дифузора, причому крива , утворює поверхню конфузора, відповідає кривою, котра утворює поверхню дифузора, при цьому в корпусі розміщений жорстко закріплений вал з розміщеними на ньому крилами вітроколеса, причому крила встановлені з можливістю обертання навколо поздовжньої осі вала, при цьому на крилах вітроколеса встановлено ротор, виконаний у вигляді постійних магнітів, а симетрично крил встановлений статор, виконаний у вигляді котушок з дротом, закріплених, наприклад, на диску, при цьому диск розміщений на валу нерухомо, а між статором і ротором є зазор, крім того, вал закріплений на опорі з можливістю обертання навколо осі опори.
Згідно з позицією 1 винаходу, на кінці вала встановлений стабілізатор, виконаний у вигляді пластини, закріпленої на валу паралельно осі опори.
Аналіз запропонованого рішення з прототипом дозволив виділити ознаки, що відрізняють запропоноване рішення від прототипу, що відповідає критерію "новизна".
Порівняльний аналіз запропонованого рішення з відомими не виявив рішень, ознаки яких повністю збігаються з ознаками запропонованого рішення, що відповідає критерію "винахідницький рівень".
На кресленні схематично зображено вітроелектростанція з трьома вітрогенераторами.
 |
Вітрогенератор складається з магнітоелектричного генератора 1 зі статором 2 і ротором 3, закріпленим на крилах вітроколеса 4, при цьому магнітоелектричний генератор 1 поміщений в корпус 5, виконаний у вигляді кільця з виконаними вхідним отвором 6, виготовленим у вигляді конфузора, і вихідним отвором 7, виконаним у вигляді дифузора, причому крива, що утворює поверхню конфузора 6, відповідає кривою, котра утворює поверхню дифузора 7, при цьому в корпусі 5 розміщений жорстко закріплений вал 8 з розміщеними на ньому крилами вітроколеса 4, причому крила встановлені на підшипниках (не показані) з можливістю обертання навколо поздовжньої осі вала 8, на крилах вітроколеса 4 встановлений ротор 3, виконаний у вигляді постійних магнітів, закріплених на крилах вітроколеса 4, наприклад, гвинтами (не показані), симетрично крил вітроколеса 4 встановлений статор 2, виконаний у вигляді котушок з дротом, закріплених , наприклад, на диску 9. Кріплення котушок може бути різним: гвинтами, хомутами і т.д. Диск 9 розміщується на валу 8 нерухомо, а між ротором 3 і статором 2 є зазор. Величина зазору не повинна перевищувати 2 мм, так як при більшому зазорі значно знижується потужність вітрогенератора. Вал 8 ветрогеноратора встановлюється на опорі 10 з можливістю обертання навколо осі опори. Для орієнтації вітрогенератора (вітростанцій) за напрямком вітру на валу 8 закріплена пластина 11 стабілізатора. Пластина кріпиться (болтами, гвинтами за допомогою зварювання) паралельно поздовжньої осі опори 10. |
Вал 8 ветрогеноратора встановлюється на опорі 10 з можливістю обертання навколо осі опори.
Для орієнтації вітрогенератора (вітростанцій) за напрямком вітру на валу 8 закріплена пластина 11 стабілізатора. Пластина кріпиться (болтами, гвинтами за допомогою зварювання) паралельно поздовжньої осі опори 10.
Вітрогенератор розміщується в корпусі 5 з вхідним отвором, виконаним у вигляді конфузора 6, і вихідним отвором 7, виконаним у вигляді дифузора.
Таке виконання стало необхідним для збільшення тиску повітря на лопаті, що досягається виконанням вхідного отвору 6, виконаного у вигляді конфузора.
Потік повітря стінками, що утворюють конфузор, стискається, прискорюється його рух, а значить, і тиск на лопаті вітрогенератора, а так як між корпусом і крилами є зазор, а за крилами вітрогенератора створюється розрідження, відбувається ежекція повітря, і додатковий потік його підсилює тиск на крила. Відпрацьований в вітрогенераторі повітря викидається через дифузор, прискорюючи свій рух. Так як вітростанції можуть комплектуватися декількома вітрогенераторами (на наведеному кресленні їх 3), то виходить чергування: конфузор, дифузор, конфузор і т.д.
Тим самим досягається рівномірний тиск повітря на крила вітрогенератора при послідовному їх розміщенні на валу 8 за рахунок ежекції повітря. Обсяг ежекції регулюється зазором між конфузорів і дифузором, поруч розміщених вітрогенераторів.
Вітрогенератор працює наступним чином
Потік повітря через конфузор 6 корпусу 5 надходить на крила вітроколеса 4, а так як крила вітроколеса 4 встановлені на підшипниках (не показано), закріплених на валу 8, крила починають обертатися, обертаючи постійні магніти, які виконують роль ротора 3. У статорі 2, виконаному у вигляді котушок, закріплених на диску, наводиться електрорушійна сила. Отриманий електричний струм виводиться на кільце (не показано) опори 10 і далі надходить в накопичувач (не показаний).
При зміні напрямку потоку повітря вітрогенератор під дією стабілізатора 11 орієнтує його за напрямком руху повітря. За крилами вітроколеса 4 створюється розрідження, і потік повітря спрямовується в зазор між крилами вітроколеса 4 і корпусом 5. Створюється додатковий тиск потоку повітря на крила. Відпрацьоване повітря через дифузор 7, прискорюючись, надходить на лопатки наступного вітрогенератора, а так як між дифузором першого вітрогенератора і конфузорів наступного є регульований зазор, відбувається ежекція повітря, створюючи додатковий потік, а значить, і додатковий тиск повітря на вітроколесо, тим самим забезпечуючи рівномірну роботу всіх вітрогенераторів. Крім того, таке рішення дозволяє здійснювати легко монтаж і демонтаж як складових частин вітрогенератора, так і його в цілому. Таким чином досягається простота в монтажі, демонтажі і обслуговуванні.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Вітрогенератор, що містить магнітоелектричний генератор зі статором і ротором, закріпленим на крилах вітроколеса, що відрізняється тим, що він містить корпус, виконаний у вигляді кільця з виконаними вхідним отвором, виготовленим у вигляді конфузора і вихідним отвором, виготовленим у вигляді дифузора, причому крива, утворює поверхню конфузора, відповідає кривою, котра утворює поверхню дифузора, при цьому в корпусі розміщений жорстко закріплений вал з розміщеними на ньому крилами вітроколеса, причому крила встановлені з можливістю обертання навколо поздовжньої осі вала, при цьому на крилах вітроколеса встановлено ротор, виконаний у вигляді постійних магнітів , а симетрично крил встановлений статор, виконаний у вигляді котушок з дротом, закріплених, наприклад, на диску, при цьому диск розміщений на валу нерухомо, а між статором і ротором є зазор, крім того, вал закріплений на опорі з можливістю обертання навколо осі опори .
2. Вітрогенератор по п. 1, який відрізняється тим, що на кінці вала встановлений стабілізатор, виконаний у вигляді пластини, закріпленої на валу паралельно осі опори.
Версія для друку
Дата публікації 31.01.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.