| 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 RU2211949
Вітроелектрогенератори
Ім'я винахідника: Воронезький державний технічний університет
Ім'я патентовласника: Воронезький державний технічний університет
Адреса для листування: 394026, г.Воронеж, Московський пр-т, 14, ВДТУ, пат. відділ
Дата початку дії патенту: 2001.10.31
Винахід відноситься до області вітроенергетики і може бути використано в вітрогенератори для вироблення електроенергії. Технічний результат, що полягає в зменшенні маси і габаритів вітрогенератора, забезпечується за рахунок того, що вітрогенератор, встановлений на вежі і містить поворотний вітроколесо, сегментна ротор з обмотками і статор, відповідно до винаходу містить додаткове поворотний вітроколесо, пристрій установки на вітер, статор генератора виконаний в вигляді сегментів, причому сегменти ротора і статора встановлені на кінцях лопатей двох вітроколіс, які розташовані на одній підставі і забезпечені гнучким зв'язком, а зона взаємодії сегментів розташована між центрами обертання вітроколіс.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до області вітроенергетики і може бути застосовано для вироблення електроенергії.
Відомий вітрогенератор, який містить поворотний вітроколесо, магнітну систему з обмотками, в зазорі якої переміщується ротор, причому магнітна система розташована на підставі, розміщеному в зоні нижнього положення лопатей, а лопаті забезпечені феромагнітними зубчастими пластинами, складовими ротор, ротор таким чином охоплює кінці лопатей, пластини проходять через повітряний зазор магнітної системи (див. SU 861716 A, кл. F 03 D 1/00, 07.09.1981), за сукупністю суттєвих ознак винаходу, прийнятий за найближчий аналог (прототип).
Недоліком вітрогенератора є збільшена маса ротора, який фактично має діаметр, рівний діаметру самого вітроколеса, що в разі вітроколіс великого діаметру практично неприйнятно.
Технічний результат, що полягає в зменшенні маси і габаритів вітрогенератора, забезпечується за рахунок того, що вітрогенератор, встановлений на вежі і містить поворотний вітроколесо, сегментна ротор з обмотками і статор, відповідно до винаходу містить додаткове поворотний вітроколесо, пристрій установки на вітер, статор генератора виконаний в вигляді сегментів, причому сегменти ротора і статора встановлені на кінцях лопатей двох вітроколіс, які розташовані на одній підставі і забезпечені гнучким зв'язком, а зона взаємодії сегментів розташована між центрами обертання вітроколіс.
 |
 |
 |
 |
 |
|
 |
На фіг. 1 зображений вітроелектрогенератор з розташованими один навпроти одного двома рухомими парами полюсів, на фіг.2 - вид зверху на пари полюсів, на фіг.3 - загальний вигляд установки (вид спереду), на фіг.4 - вітрогенератор (вид зверху), на фіг .5 і 6 показані варіанти без проміжних магнитопроводов з одним повітряним зазором, відповідно вид зверху і вид спереду. |
|
Вітроелектрогенератор містить встановлені на кінцях лопатей 1 двосекційні котушки 2 з сердечниками 3, на торцях сердечників 3 укріплені сегментні полюсні наконечники 4. Генератор містить проміжні магнітопроводи 5. Кріплення здійснюється болтом 6, які проходять в каналі між секціями котушки 2 і в муздрамтеатрі 5, який взаємодіє з гайкою 7, встановленої в отворі на кінці лопаті 1. Для кращого замикання потоку є два полюсних наконечника 4 на кожному з торців сердечника 3, які з'єднані перемичкою 8.
Вітроелектрогенератор встановлений на вежі 9, причому на підставі 10 закріплені хвіст 11, гнучка зв'язок 12, що охоплює шківи (зірочки) 13, закріплені на валах поворотного вітроколеса 14 і додаткового поворотного вітроколеса 15. При цьому вітроколеса 14 і 15 обладнані струмознімачами 16 (конструкції типу " кільце, що обертається - щітка ", аналогічної контактних кілець асинхронного двигуна з фазним ротором). Підстава 10 закріплено на поворотній платформі 17.
У варіанті з одним зазором вітроколеса 14, 15 можуть встановлюватися з невеликим зрушенням по осі, а магнітопроводи 5 мають полюсні наконечники 18. Варіанти кріплення, показані на фіг.5, 6, включають в себе стрижні 19, в торцях яких перпендикулярно осі нарізана різьба, в неї заходять болти 6, що проходять через отвори поблизу полюсних наконечників 4. Стрижні 19 як і гайка 7 вставляються в отвори, виконані в лопатях 1. При цьому магнітопроводи 5 розташовані між ротором 20 і статором 21.
Перший варіант вітроелектрогенератори з двома повітряними зазорами (фіг. 1, 2) призначений для лопатей звичайного типу, що допускають вигин в площині обертання. Другий варіант з одним зазором (фіг.5, 6) може бути використаний з лопатями підвищеної жорсткості, коли вигин не перевищує величини зазору.
Активні елементи (котушки 2 з магнитопроводами 5) однотипні і уніфіковані, проте одна з котушок 2 (ротора 20) є збудливою, намотується тонким проводом або ж замінюється шайбами (не показані) з постійних магнітів. Інша котушка 2 (статора 21 або "контрротора") намотується товщим проводом, з неї здійснюється основний струмознімання. Котушки 2 і струмознімання 16 з'єднані проводами, що проходять в поздовжніх каналах лопатей і валах 1 (не показані).
Як гнучкого зв'язку 12 застосовується ланцюг або зубчастий ремінь, щоб виключити прослизання вітроколіс 14, 15 і стабілізувати зону взаємодії сегментів ротора 20 і статора 21, розташовану посередині між центрами обертання вітроколіс 14, 15.
У другому варіанті кріплення (фіг.5, 6) болти 6 немагнітні або ж доцільно виконувати немагнітним стрижень 19. Котушку 2 необхідно виконувати двосекційною для проходу кріпильного болта 6.
РОБОТА вітрогенераторів
При впливі вітрового потоку вітроколеса 14 і 15 приходять в обертання в одному напрямку, причому синфазно (через наявність гнучкого зв'язку 12 і зубчастих шківів (зірочок) 13). При цьому в зоні взаємодії, розташованої посередині між центрами обертання коліс 14, 15, спостерігається переміщення торців лопатей 1 у взаємно-протилежних напрямках. Оскільки на торцях лопатей 1 встановлені електромеханічні елементи - котушки 2 з сердечниками 3, то при порушенні одного з елементів - ротора 20 струмом збудження в другому елементі - статорі 21 буде наводитися ЕРС внаслідок взаємного переміщення елементів, періодично вступають в магнітну зв'язок (два рази за оборот для випадку дволопатеве коліс). Тому в обмотці статора 21, замкнутої на будь-яку навантаження, буде протікати струм по ланцюгу: котушка 2 статора 21 - провідник всередині лопаті 1 і вала (не показаний) - струмознімальних пристрій 16 - навантаження.
При зміні напрямку вітру верхня частина башти 9 разом з хвостом 11 повертається в підшипнику поворотної частини (не показаний). Одночасно з цим повертаються магнітні системи генератора. Таким чином, повітряний зазор магнітних систем при будь-якої орієнтації коліс 14, 15 на вітер зберігає свої параметри, а генератор - працездатність. Отримана таким чином електроенергія перетворюється в будь-які інші види енергії: механічну, теплову і т. П. І подається до споживача.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Вітрогенератор, встановлений на вежі і містить поворотний вітроколесо, сегментна ротор з обмотками і статор, що відрізняється тим, що генератор містить додаткове поворотний вітроколесо, пристрій установки на вітер, статор генератора виконаний у вигляді сегментів, причому сегменти ротора і статора встановлені на кінцях лопатей двох вітроколіс , які розташовані на одній підставі і забезпечені гнучким зв'язком, а зона взаємодії сегментів розташована між центрами обертання вітроколіс.
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.