Патенты автора Зайнуллин Ильдар Фанильевич (RU)
Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к ветроэлектрическим станциям, и служит для преобразования кинетической энергии ветрового потока в электрическую энергию с помощью минимум двух ветроэнергетических установок и передачи выработанной электрической энергии в региональную сеть электропитания. Ветряная электростанция содержит по меньшей мере две ветряные турбины для выработки электроэнергии, каждая из которых содержит генератор и общее устройство подачи выработанной электроэнергии или ее части в сеть электропитания. В общее устройство подачи дополнительно введены по меньшей мере две секции шин постоянного тока, два входных модуля, два выходных модуля и модуль управления. Выход генератора переменного электрического тока каждой ветряной турбины соединен через один из входов общего устройства подачи с входом соответствующего входного модуля, выполненного в виде последовательно соединенных согласующего трансформатора, выпрямителя переменного тока, датчика постоянного тока, аппарата защиты постоянного тока. Выход каждого входного модуля соединен с секцией шин постоянного тока, а к секции шин подключен вход выходного модуля, выполненного в виде последовательно соединенных коммутатора постоянного тока, автономного сетевого инвертора, повышающего трансформатора, первого блока фазных датчиков тока и напряжения, коммутатора переменного тока, второго блока фазных датчиков тока и напряжения. Выход выходного модуля через выход общего устройства подачи и линию электропередачи соединен с сетью электропитания. Выход выпрямителя переменного тока соединен с входом датчика постоянного тока через сглаживающий фильтр. В выходном модуле повышающий трансформатор и первый блок фазных датчиков тока и напряжения соединены через фильтр электромагнитной совместимости. Техническим результатом является повышение надежности генерации, улучшение массогабаритных показателей ветряных турбин, увеличение эффективности преобразования, сохранение статической устойчивости генерации при переходных процессах и глубоких просадках напряжения сети. 9 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к портативному ветрогенератору. Ветрогенератор содержит лопастную турбину 1 с вертикальной осью 2 вращения, расположенную внутри воздухонаправляющего аппарата, и электрогенератор 21, установленный по оси 2. Аппарат выполнен в виде равномерно распределенных по окружности ветронаправляющих экранов. Нижние края экранов соединены с нижней крышкой 7, а верхние края с верхней крышкой 8, образуя воздушные камеры сопла. На экранах установлены вертикальные поворотные пластины. Турбина 1 состоит из параллельных дисков 22, скрепленных осевыми отверстиями с поворотным валом 23 и образующих пустотелый барабан, и жестко закрепленных между внутренней поверхностью дисков 22 вертикальных лопастей в виде раскручивающихся спиралей в сторону, противоположную вращению. Между крышками 7, 8 установлены несущие элементы 32, 33. Дальние по отношению к оси 2 концы пластин с помощью шарниров соединены с элементами 32, 33. На крышке 7 и/или крышке 8 установлены ограничители угла поворота пластин. Пластины односторонне прижаты к ограничителям. Элементы 32, 33 соединены с крышками 7, 8 и формируют каркас аппарата. Изобретение направлено на обеспечение эффективного преобразования кинетической энергии ветра в электрическую энергию. 9 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к области возобновляемых источников энергии, а именно к преобразованию солнечной и кинетической энергии ветра в электрическую энергию, для питания нагрузок конечного потребителя, и может быть использовано при оснащении системами альтернативной энергетики и создании автономного комплекса из нескольких установок, объединенных в ветряные электрические станции. Гелиоветровая энергетическая установка повышенной мощности содержит лопастную турбину с вертикальной осью вращения, расположенную внутри ветронаправляющего аппарата с нижней и верхней крышками. Электрогенератор находится на оси лопастной ветровой турбины. Фотоэлектрический преобразователь световой энергии установлен на верхней крышке. Лопастная турбина выполнена в виде параллельных дисков, скрепленных осевыми отверстиями с поворотным валом, образующих пустотелые барабаны. Между внутренними поверхностями дисков установлены вертикальные лопасти. Турбина размещена в центре ветронаправляющего аппарата, выполненного в виде равномерно распределенных по окружности вертикальных спиралевидных ветронаправляющих экранов, выполненных в совокупности с лопастями ветровой турбины в виде раскручивающихся спиралей, начала которых закреплены на вертикальном поворотном валу, а концы отведены к периферии ветронаправляющего аппарата. Верхние края ветронаправляющих экранов соединены с верхней крышкой, нижние края соединены с нижней крышкой, образуя воздушные камеры сопла. В тело ветронаправляющих экранов встроены отсечные пластины. Дополнительно введены реверсивные приводы и датчики углов открытия отсечных пластин, датчик скорости вращения и температуры статорных обмоток электрогенератора, датчики давления воздушного потока, устройство управления. Концы отсечных пластин расположены ближе к оси вращения ротора и соединены с поворотными валами отсечных пластин, выполненными с возможностью ограниченного поворота отсечных пластин вокруг вертикальной оси. Поворотные валы отсечных пластин механически связаны с реверсивными приводами и датчиками углов открытия отсечных пластин. Вертикальный поворотный вал связан с датчиком скорости вращения. Выходы датчиков углов открытия отсечных пластин, датчиков давления воздушного потока, датчика скорости вращения и датчика температуры статорных обмоток электрогенератора соединены с входами устройства управления, а выходы устройства управления соединены с входами реверсивных приводов отсечных пластин. Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, состоит в повышении надежности электроснабжения потребителей в широком диапазоне скоростей ветрового потока и обеспечении эффективного автономного функционирования независимо от направления ветрового потока с высоким коэффициентом полезного действия. Одновременно достигается значительное снижение уровня механического и аэродинамического шума. 13 з.п. ф-лы, 12 ил.
Изобретение относится к области электротехники. Технический результат – повышение КПД, улучшение эксплуатационных характеристик, уменьшение пускового момента и уровня шума. Магнитоэлектрический генератор содержит закрепленные на валу ротора N дисков из немагнитного материала с постоянными магнитами. Полюса постоянных магнитов одного диска ротора обращены к противоположным полюсам постоянных магнитов другого диска. Статор содержит N+1 параллельных пластин из немагнитного материала, между которыми с постоянным зазором расположены диски ротора. На не торцевых пластинах статора по кругу с постоянным угловым шагом установлены сердечники из магнитомягкого материала в форме равнобедренных трапеций. Электромагнитные системы торцевых статорных пластин выполнены в виде двух колец из магнитомягкого материала, на обращенных друг к другу поверхностях которых выполнены радиально расположенные выступы в форме равнобедренных трапеций, площадь которых идентична площади полюсной поверхности сердечников не торцевых статорных пластин. Оси полюсных центров статорных электромагнитных систем различных пластин смещены по окружности относительно центральных осей полюсных центров других статорных пластин. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к области возобновляемых источников энергии. Гелиоветровая энергетическая установка содержит лопастную ветровую турбину с вертикальной осью вращения, расположенную внутри ветронаправляющего аппарата с нижней и верхней крышками, электрогенератор на оси лопастной ветровой турбины и фотоэлектрический преобразователь световой энергии, установленный на верхней крышке. Лопастная ветровая турбина состоит из параллельных дисков, скрепленных осевыми отверстиями с поворотным валом, диски образуют пустотелые барабаны, между внутренними поверхностями дисков жестко закреплены вертикальные лопасти, турбина размещена в центре ветронаправляющего аппарата, выполненного в виде равномерно распределенных по окружности вертикальных неподвижных спиралевидных ветронаправляющих экранов, выполненных в совокупности с лопастями ветровой турбины в виде раскручивающихся спиралей, начала которых закреплены на вертикальном поворотном валу ветровой турбины, а концы отведены к периферии ветронаправляющего аппарата. Верхние края ветронаправляющих экранов соединены с верхней крышкой, нижние края соединены с нижней крышкой, образуя воздушные камеры сопла. В тело ветронаправляющих экранов встроены отсечные пластины, их концы, расположенные вблизи оси вращения турбины, установлены на ветронаправляющих экранах при помощи шарниров, выполненных с возможностью ограниченного поворота отсечных пластин вокруг вертикальной оси, а отсечные пластины односторонне прижаты к ветронаправляющим экранам прижимными механизмами. Изобретение направлено на повышение КПД и устойчивое электроснабжение конечного потребителя. 10 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к области электроэнергетики. Технический результат заключается в повышении надежности и качества электроснабжения потребителей. Согласно изобретению модульная электроэнергетическая установка содержит разнотипные возобновляемые источники энергии с выходами на постоянном и переменном токе, соединенные с входами универсального зарядного контроллера, автономным инвертором, накопителем энергии и устройством управления. При этом содержит преобразователь DC/DC и/или фильтр электромагнитной совместимости, повышающий трехфазный трансформатор, первый, второй и третий блоки фазных датчиков тока и напряжения, двунаправленный трехфазный счетчик электрической энергии, первый, второй и третий коммутаторы и двигатель-генератор. Выход каждого возобновляемого источника энергии соединен с одним из входов универсального зарядного контроллера, выход универсального зарядного контроллера через накопитель энергии и преобразователь DC/DC и/или фильтр электромагнитной совместимости соединен с нагрузкой постоянного тока и с входом автономного инвертора, фазные группы выхода автономного инвертора через первый фильтр соединены с первичными обмотками повышающего трехфазного трансформатора, выход которого через второй фильтр, первый блок фазных датчиков токов и напряжений и первый коммутатор соединен через промежуточную цепь трехфазного переменного тока с нагрузкой переменного тока и пятым входом универсального зарядного контроллера. Промежуточная цепь трехфазного переменного тока, через второй коммутатор, второй блок датчиков токов и напряжений и двунаправленный трехфазный счетчик электрической энергии соединена с внешней трехфазной сетью, через третий коммутатор и третий блок фазных датчиков токов и напряжений соединена с двигатель-генератором, управляющий вход/выход универсального зарядного контроллера соединен с устройством управления, которое через первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой входы соединено соответственно с накопителем энергии, двунаправленным трехфазным счетчиком электрической энергии, пультом управления, первым, вторым и третьим блоками фазных датчиков токов и напряжений. Первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы устройства управления соединены соответственно с автономным инвертором, первым, вторым и третьим коммутаторами, двигатель-генераторной установкой, преобразователем DC/DC и/или фильтром электромагнитной совместимости. 10 з.п. ф-лы, 4 ил.
Использование: в области электроэнергетики. Технический результат – уменьшение асимметрии трехфазного переменного тока при передаче в сеть преобразованной энергии постоянного тока возобновляемых источников энергии и исключение возможности защитного отключения или выхода из строя инвертора вследствие нестабильности фазных напряжений сети и возникновения больших уравнительных фазных токов и тока в нейтрали. Способ коммутации электрической энергии постоянного тока возобновляемых источников в трехфазную сеть переменного тока включает фильтрацию питающего постоянного тока, преобразование энергии возобновляемого источника энергии постоянного тока в электрическую энергию переменного тока посредством автономного инвертора, согласование полученного переменного тока по частоте и напряжению с сетью переменного тока и передачу энергии в сеть. Выходное напряжение автономного инвертора фильтруют по каждой фазе, повышают посредством трансформатора, повышенное напряжение фильтруют, передают на выходной коммутатор, связанный с сетью переменного трехфазного тока. Информацию о значениях постоянного тока и напряжения и о мгновенных фазных значениях повышенного отфильтрованного переменного тока и напряжения сети переменного тока передают на устройство управления, производят сравнение полученной информации, формируют управляющие воздействия для широтно-импульсного модулятора, вырабатывают управляющие сигналы для драйвера ключей автономного инвертора, синхронизируют выход трансформатора с сетью переменного тока, включают в параллельную работу трансформатор и сеть переменного тока путем замыкания выходного коммутатора, уменьшают асимметрию и уравнительный ток в нейтрали и осуществляют передачу электрической энергии возобновляемых источников энергии в сеть переменного тока. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.