| 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 RU2254667
вітроелектричної установки
Ім'я винахідника: Ільїн М.І. (RU); Белоглазов І.М. (RU); Куценко Б.Н. (RU)
Ім'я патентовласника: Державна освітня установа вищої професійної освіти Санкт-Петербурзький державний гірський інститут ім. Г.В. Плеханова (технічний університет) (RU)
Адреса для листування: 199106, Санкт-Петербург, В.О., 21-я лінія, 2, СПГГІ (ТУ), патентний відділ
Дата початку дії патенту: 2004.03.25
Винахід відноситься до області електротехніки та енергетики, стосується особливостей виконання вітроелектричних установок і може бути використано при створенні вітроелектростанцій, що працюють як в автономному режимі, так і на загальну електричну мережу. Суть винаходу полягає в тому, що вітроелектрична установка, що містить опору, вісь, на якій встановлено вітродвигун роторного типу, генератор електричного струму, пристрій для відводу електроенергії, згідно з винаходом, забезпечена додатковим ветродвігателем, розміщеним на осі першого вітродвигуна, причому додатковий вітродвигун з'єднаний з зовнішнім ротором генератора електричного струму, внутрішній ротор якого з'єднаний з першим ветродвігателем, при цьому внутрішній і зовнішній ротори генератора кріпляться до першого і додатковому вітродвигуна відповідно за допомогою жорстко закріплених на них кілець. Технічний результат, який досягається даними винаходом, полягає в підвищенні відносної окружної швидкості обертання ротора згаданого вище генератора електричного струму, що призводить до підвищення ККД вітроелектричної установки.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до вітроенергетики і може бути використано при створенні вітроелектростанцій, що працюють як в автономному режимі, так і на загальну електричну мережу, переважно в умовах Крайньої Півночі.
Відомі вітроелектричні установки, що містять вітродвигун, генератор електричного струму і механічну передачу, що підвищує, зубчасті колеса, редуктор або складну роликовую підвищену передачу (а. С. №1300625 (СРСР), Н 02 Р 9/00, Б.І. №12, 1987 ; а.с. №1382989 (СРСР), F 03 D 11/00, Б.І. №11, 1988; а. с. №1384819 (СРСР), F 03 D 9/02, Б.І. №12 , 1988).
Основним недоліком зазначених аналогів є використання механічних передач, що підвищують частоту обертання вітродвигуна до частоти обертання і необхідної окружної швидкості ротора типового електрогенератора. Низький ККД таких передач призводить до того, що в системі перетворення механічної енергії в електричну виникають суттєві втрати.
Відома вітроелектричної установки (патент (РФ) №2210854, МПК Н 02 Р 9/06, 9/42, публікація 2003 роки), прийнята за прототип і містить наступні елементи: вітродвигун, зубчасту диференціальну передачу, генератор змінного струму, електричну машину постійного струму , підсилювальний пристрій, регулятор, формувач швидкості, акумулятор, датчик активної потужності навантаження, задатчик активної потужності, датчик частоти обертання валу вітродвигуна, вимикач. Недоліком прототипу є низький ККД через використання механічних передач для підвищення частоти обертання і необхідної окружної швидкості ротора типового електрогенератора.
Завданням винаходу є створення вітроелектричної установки, що забезпечує підвищення ККД і якості виробленої електроенергії, зменшення габаритної потужності електрообладнання. Завдання вирішується тим, що вітроелектрична установка, що містить опору, вісь, на якій встановлено вітродвигун роторного типу, генератор електричного струму, пристрій для відводу електроенергії, відповідно до винаходу вона забезпечена додатковим ветродвігателем, розміщеним на осі першого вітродвигуна, причому додатковий вітродвигун з'єднаний із зовнішнім ротором генератора електричного струму, внутрішній ротор якого з'єднаний з першим ветродвігателем, при цьому внутрішній і зовнішній ротори генератора кріпляться до першого і додатковому вітродвигуна відповідно за допомогою жорстко закріплених на них кілець.
Завдяки такому виконанню істотно підвищується відносна окружна швидкість обертання роторів генератора і ККД вітроелектричної установки.
Суть винаходу пояснюється кресленнями, де на фіг.1 зображена схема вітроелектричної установки, а на фіг.2 - вид перетину А в збільшеному масштабі.
 |
 |
Електростанції установка містить перший 1 і додатковий 2 вітродвигуни, розміщені з можливістю протилежного напрямку обертання на осі 3, закріпленої в опорі 4. Зовнішній ротор 5 електрогенератора, що виконує функцію статора, забезпечений провідниками пристрої для відведення електроенергії (на кресленні не показані) і жорстко закріплений з допомогою кільця 6 і фіксаторів 7 на нижньому торці додаткового вітродвигуна 2. Внутрішній ротор 8 генератора містить постійні магніти (на кресленні не показані) і жорстко закріплений за допомогою кільця 9 і фіксаторів 10 на верхньому торці першого вітродвигуна 1. на зовнішньому роторі є канавка 11, а на внутрішньому канавка 12, в які входять при закріпленні роторів генератора кінці фіксаторів 7 і 10. Зовнішній та внутрішній ротори встановлені з зазором щодо один одного на одному рівні. За рахунок електромагнітної взаємодії зовнішнього і внутрішнього роторів в зазорі між ними утворюється магнітне поле, яке створює електрорушійну силу в провідниках, розташованих на зовнішньому роторі, і за допомогою токоотводящий пристроїв енергія знімається з провідників і подається споживачу.
Пристрій працює наступним чином. При обертанні на осі 3 від вітру ветродвигателей 1 і 2 в протилежних напрямках пов'язані з ними зовнішній 5 і внутрішній 8 ротори генератора обертаються з окружною швидкістю, достатньою для вироблення електроенергії. Утвориться в провідниках зовнішнього ротора електрорушійна сила зростає за величиною за рахунок того, що має місце збільшення швидкості обертання роторів відносно один одного. Пряма безредукторна передача обертального руху з вала вітродвигуна 3 на вал типового електрогенератора, як в прототипі, не забезпечує достатньої окружної швидкості ротора електрогенератора ще й тому, що співвідношення діаметру ротора типового електрогенератора і діаметра вітроколеса знаходиться в межах 0,02 - 0,05. Тим часом відомо, що в гідроенергетичних машинах співвідношення діаметра ротора типового електрогенератора і діаметра ротора гідротурбіни близько до одиниці, що гарантує отримання необхідних окружних швидкостей ротора електрогенератора. Щоб отримати збільшення окружної швидкості ротора електрогенератора, необхідно співвідношення діаметра ротора електрогенератора і діаметра вітроколеса вибрати в межах 0,25: 1.
Таким чином, технічним результатом є підвищення якості виробленої електроенергії і зменшення габаритної потужності електрооборудиванія.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Електростанції установка, що містить опору, вісь, на якій встановлено вітродвигун роторного типу, генератор електричного струму, пристрій для відводу електроенергії, що відрізняється тим, що забезпечена додатковим ветродвігателем, розміщеним на осі першого вітродвигуна, причому додатковий вітродвигун з'єднаний із зовнішнім ротором генератора електричного струму, внутрішній ротор якого з'єднаний з першим ветродвігателем, при цьому внутрішній і зовнішній ротори генератора кріпляться до першого і додатковому вітродвигуна відповідно за допомогою жорстко закріплених на них кілець.
Версія для друку
Дата публікації 11.01.2007гг
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.