Ветроэлектрический агрегат

 

Использование: вектроэлектрические агрегаты, в вектроэнергетике. Сущность изобретения: вектроэлектрический агрегат содержит расположенное на горизонтальной оси вектроколесо 5. ротор 11 с постоянными магнитами 12, основание 2 с установленным на нем круговым статором 13 с обмотками 14, вертикальную опору 1, установленную соосно со статором, поворотную втулку 3, расположенную по центру на верхней части опоры, тормоз 16с фиксатором , при этом к поворотной втулке противоположных сторон прикреплены ось однолопастного ветроколеса с противовесом 6 и через шарнирное сочленение с приводом направляющее на ветер устройство 18. Ротор, связанный с вектроколесом через пару конических шестерен, окружает статор . На основании закреплены тормоз, охватывающий по внешней поверхности нижнюю часть ротора, и фиксатор, расположенный под нижним краем лопасти ветроколеса . 2 з.п. ф-лы. 4 ил.

(s>)л F 03 D 1/00, 9/00

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

Г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ RkTEkTN- ;;.К ПАТЕНТУ (21) 4931004/06 (22) 24.04.91 (46) 07.09.93. Бюл, hL 33-36 (71) Научно-исследовательский институт механики и физики при Саратовском государственном университете (72) Двинских В.А, (73) Научно-исследовательский институт механики и физики при Саратовском государственном университете (54) ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АГРЕГАТ (57) Использование: вектроэлектрические агрегаты, в вектроэнергетике, Сущность изобретения: вектроэлектрический агрегат содержит расположенное на горизонтальной оси вектроколесо 5. ротор 11 с постоянными магнитами 12, основание 2 с

„„ЯЦ„„ 2000466 C установленным на нем круговым статором

13 с обмотками 14, вертикальную опору 1, установленную соосно со статором, поворотную втулку 3, расположенную по центру на верхней части опоры, тормоз 16 с фиксатором. при этом к поворотной втулке противоположных сторон прикреплены ocb однолопастного ветроколеса с противовесом 6 и через шарнирное сочленение с приводом направляющее на ветер устройство

18. Ротор, связанный с вектроколесом через пару конических шестерен, окружает статор. На основании закреплены тормоз. охватывающий по внешней поверхности нижнюю часть ротора, и фиксатор, расположенный под нижним краем лопасти ветроколеса, 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

О

О

О

Ь (1

2000466

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для питания электрических систем.

Известен вектроэлектрический агрегат (патент США 1Ф 4291235, кл. F 03 D 9/00), содержащий круговой статор с обмотками, окруженный ротором, имеющим постоянные магниты, непосредственно соединенный с ветроколесом на горизонтальной оси, прикрепленной к поворотной втулке, расположенной в верхней части вертикальной опоры, при этом с противоположной стороны втулка снабжена направляющим на ветер устройством.

Недостатком этого вектроэлектрического агрегата является низкая надежность при ураганных ветрах.

Целью изобретения является повышение надежности агрегата при ураганных ветрах.

Цель достигается тем, что в ветроэлектрическом агрегате, содержащем ветроколесо на горизонтальной оси, связанное с ротором с постоянными магнитами, который окружает круговой статор с обмотками, поворотную втулку, к которой с противоположных сторон прикреплены ось ветроколеса и направляющее на ветер устройство, расйоложенную на верхней части опоры, статор размещен на опоре вертикальной и соосно с ней, а над ним расположена угловая передача от ротора к ветроколесу.

Кроме того, в вектроэлектрический агрегат введены тормозные колодки и фиксатор, расположенные на основании опоры, причем тормозные колодки охватывают по внешней поверхности нижнюю часть ротора, а фиксатор установлен под нижним краем лопасти вектроколеса.

Кроме того, в вектрозлектрическом агрегате направляющее на ветер устройство у втулки выполнено с возможностью подвижной связи.

На фиг.1 псказан ветроэлектрический агрегат, в разрезе; на фиг.2 — фиксированное положение лопасти, во время действия ураганного ветра; на фиг.3 — фиксированное положение направляющего на ветер устройства.во время действия ураганного ветра; на фиг.4 — электрическая схема агрегата.

Вертикальная опора 1 установлена на основании 2. Поворотная втулка 3 расположена соосно на верхней части опоры. С одной стороны втулки жестко закреплена ось

4 однолопастного ветроколеса 5 с противовесом 6, установленные друг против друга на ступице 7, вращающейся на оси. Ступица через угловую передачу в виде конических шестерен 8, 9 и цилиндр 10 связана с вра5

55 щающимся ротором 11, снабженным на всей высоте равномерно по периметру постоянными магнитами 12, Ротор охватывает круговой статор 13, установленный на основании соосно с опорой, и имеет по всей высоте равномерно по периметру обмотку

14, На основании с возможностью перемещения по кругу на постоянном расстоянии от оси опоры расположен фиксатор 15. Тормоз 16 выполнен в виде тормозных колодок, охватывающих внешнюю поверхность нижней части ротора, С противоположной стороны втулка 3 соединена с направляющим на ветер устройством 18 через шарнирное сочленение 17, снабженное червячной передачей 19 с двигателем 20, закрепленным на вертикальной стойке 21 неподвижной части шарнирного сочленения. Электромагнитная защелка 22 установлена в верхней части сочленения, а электромагнитная защелка 23 расположена в нижней части стойки. Верхний торец опоры закрыт крышкой

24, снабженной в центральной части двумя контактными кольцами 25, а к неподвижной части шарнирного сочленения прикреплены через штангу две электрические щетки

26, установленные на контактных кольцах.

В электрической схеме (фиг.4} обмотка 14 статора 13 через дроссель 27 подключена к выпрямителю, выполненному по схеме удвоения напряжения на доидах 28, соединенных соответственно с накопительными элементами 29. Выходное напряжение, снимаемое с последовательно соединенных накопительных элементов через первый вход узла 30 сравнения, соединено с обмоткой 31 подмагничивания дросселя, а к второму входу узла сравнения подключен источник 32 опорного напряжения. К выходу выпрямителя через переключатель 33 подключен аккумулятор 34, к которому подсоединены через электрическую цепь, контактные кольца 25 и электрические щетки 26, обмотки электромагнитных защепок 22, 23 и обмотка якоря двигателя 20, имеющего постоянные магниты в статоре.

Ветроэлектрический агрегат работает следующим образом, За счет воздушного потока направляющее на ветер устройство 18 устанавливает ветроколесо 5 против ветра и оно начинает вращаться, приводя через конические шестерни 8, 9 и цилиндр 10 во вращение ротор

11 с постоянными магнитами 12, вызывая появление переменного напряжения в обмотке 14 статора 13, поступающего через дроссель 27 на диоды 28 и затем на накопительные элементы 29. Напряжение на выходе выпрямителя поддерживается на заданном уровне с помощью электрической

2000466 системы стабилизации, включающей в себя узел 30 сравнения, источник 32 опорного напряжения и обмотку 31 подмагничивания дросселя 27. Так, при уменьшении выходного напряжения агрегата для постоянного опорного напряжения в обмотке подмагничивания эа счет работы узла сравнения ток увеличивается, что приводит к уменьшению сопротивления переменному току дросселя и соответствующему увеличению напряжения, поступающего на диоды и накопительные элементы до получения выходного напряжения заданного уровня. При увеличении выходного напряжения против заданного уровня ток в обмотке подмагничивания дросселя уменьшается, что вызывает увеличение сопротивления переменному току дросселя и обеспечивает уменьшение выходного напряжения до заданного уровня.

При появлении извещения об ураганных ветрах переключатель 33 переводится иэ положения А в положение Б, ротор 11 с помощью тормоза 16 останавливается в положении, когда нижняя часть лопасти ветроколеса 5 располагается над установленным за счет перемещения по кольцевому пути фиксатором 15 и с помощью соединения его половин (фиг,2) обеспечивается жесткое закрепление лопасти. Далее переключатель переводится в положение В, что обеспечивает выход из зацепления электромагнитной защелки 22 и включение двигателя 20, осуществляющего с помощью червячной передачи 19 поворот направляющего устройства 18.с опусканием его конца до входа в электромагнитную защелку 23 (фиг.3), и переключатель переводится в положение Б, при этом питание двигателя отключается.

Электромагнитная защелка 23 обеспечивает фиксированное положение направляющего на ветер устройства в вертикальной стойке 21. После прекращения действия ураганного ветра переключатель переводится в положение Г, что вызывает выход из зацепления электромагнитной защелки 23 и вращение двигателя в обратную сторону, 5 обеспечивая тем самым поворот направляющего на ветер устройства с подъемом его конца до положения электромагнитной защелки 22. Затем переключатель переводится в положение Б, обеспечивая зацепление

10 защелки 22. Фиксатор 15 переводится в исходное положение, освобождая конец лопасти. тормоз 16 также переводится в исходное положение, вектроколесо начинает вращаться, обеспечивая номинальное

15 выходное напряжение, и переключатель переводится в положение А.

Формула изобретения

1. Вектроэлектрический агрегат, содер20 жащий ветроколесо, установленное на горизонтальной оси, связанное с постоянными магнитами ротора, который окружает круговой статор с обмотками, поворотную втулку, к которой с противоположных сторон за25 креплены ось ветроколеса и направляющее на ветер устройство, расположенную на верхней части опоры, отличающийся тем, что статор с ротором размещены на опоре вертикально и соосно с ней, а над

30 ними расположена угловая передача от ротора к ветроколесу.

2. Агрегат по п.1, отличающийся тем. что он содержит тормозные колодки и фиксатор, расположенные на основании

35 опоры, причем тормозные колодки охватывают по внешней поверхности нижнюю часть ротора, а фиксатор установолен под нижним краем лопасти ветроколеса.

3. Агрегат по п.1. отличающийся

40 тем, что направляющее на ветер устройство выполнено с возможностью поворота втулки в подвижной связи.

2000466

Фиг 4

Составитель В.Двинский

Редактор Т.>Орчикова Техред М.Моргентал Корректор С.Патрушева

Заказ 3072

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород. ул.Гагарина, 101