Статор ветроэлектрогенератора
Владельцы патента RU 2379547:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" (RU)
Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано в ветроэлектрогенераторах, снабженных на лопастях ветроколес роторными элементами. Статор ветроэлектрогенератора содержит источник магнитного поля, магнитопроводы, катушки, крепежные элементы и выполнен в виде внешнего и внутреннего магнитопроводов, каждый из которых образован из пластин, скрепленных в форме угла. Катушка размещена на одной из пластин каждого магнитопровода, при этом источник магнитного поля в виде постоянного магнита размещен между пластинами магнитопроводов. Свободные стороны пластин магнитопроводов притянуты к немагнитным пластинам дублерам, обеспечивающим их прижим к постоянному магниту, а торцы пластин через воздушный зазор находятся в магнитном контакте с роторными элементами. Изобретение направлено на уменьшение массы и габаритов генератора при минимизации его стоимости за счет высокой технологичности, основанной на использовании в статоре обмоток катушечного типа, полосовых магнитопроводов простой формы и широко распространенных и сравнительно дешевых кольцеобразных магнитов. 4 ил.
Известны ветроэлектрогенераторы [1, 2] со статорами традиционного типа.
Из всех известных аналогов наиболее близкий к заявляемому по совокупности существенных признаков является статор ветроэлекгрогенератора [3] сегментного типа, который выполняют на основе магнитной системы машины постоянного тока или универсальной и включает в себя катушки, источник магнитного поля и магнитопроводы. При этом два ротора-ветроколеса установлены с возможностью магнитного контакта, с магнитопроводами.
Недостатком данного статора является то, что он приспособлен к работе только с предварительно разрезанным по диаметру индуктором, что усложняет технологию изготовления, увеличивает массу.
Изобретение направлено на уменьшение массы и габаритов генератора при минимизации его стоимости.
Это достигается тем, что статор ветроэлектрогенератора, снабженный на лопастях ветроколес роторными элементами, содержащий источник магнитного поля, магнитопроводы, катушки и крепежные элементы, согласно изобретению выполнен в виде внешнего и внутреннего магнитопроводов, каждый из которых образован из пластин, скрепленных в форме угла, катушка размещена на одной из пластин каждого магнитопровода, при этом источник магнитного поля в виде постоянного магнита размещен между пластинами магнитопроводов, свободные стороны которых притянуты к немагнитным пластинам дублерами, обеспечивающими их прижим к постоянному магниту, а торцы пластин через воздушный зазор находятся в магнитном контакте с роторными элементами.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 показан статор ветроэлектрогенератора, вид спереди, на фиг.2 показан вид сверху, т.е. со стороны воздушного зазора на торцы внутренних магнитопроводов, на фиг.3 показан вид сверху со стороны воздушного зазора со стороны внешних магнитопроводов, на фиг.4 - вид снизу внешнего магнитопровода.
Статор ветроэлектрогенератора содержит внешний магнитопровод, состоящий из пластины 1, стянутой немагнитным болтом 2 с пластиной 3, т.е. болт 2 находится в угле, образованном пластинами 1 и 3.
Свободные стороны пластин 3 и 1 с помощью немагнитных болтов 4 притянуты к немагнитным пластинам-дублерам 5, обеспечивающим прижим пластин 1 и 3 к источнику магнитного поля - кольцеобразному магниту 6. Пластина магнитопроводов, например пластина 3, снабжена рабочей катушкой 7, в которой наводится ЭДС от пассивных роторных элементов 8, укрепленных на лопастях ветроколеса (на фиг.1 не показано). Внутренний магнитопровод образован пластинами 9 и 10, укрепленными в угле немагнитным болтом 11 с дистанционной втулкой 15, аналогично внешнему магнитопроводу, показанному на фиг.4, а свободные концы пластин 9 и 10 стянуты с немагнитными пластинами 12 немагнитными болтами 13. Пластина 10 внутреннего магнитопровода также снабжена рабочей катушкой 14. Статор укреплен на основании (на чертеже не показано) с помощью тех же крепежных болтов. Основанием является дугообразная пластина, ориентированная в плоскости чертежа.
Статор работает следующим образом. При вращении ветроколеса пассивные роторные элементы 8, прикрепленные на лопастях ветроколеса, периодически входят в магнитный контакт с полюсами разной полярности внешнего (пластины 1 и 3) и внутреннего (пластины 9 и 10) пластин магнитопроводов, обеспечивая таким образом коммутацию магнитодвижущей силы, вызванной наличием источника магнитного поля 6. Индуцируемая в результате этого электродвижущая сила в катушках 7 и 14 передается в сеть или, после выпрямления, на аккумулятор.
Технико-экономическим преимуществом данного статора является его высокая технологичность, основанная на использовании обмоток катушечного типа, полосовых магнитопроводов простой формы и широко распространенных и сравнительно дешевых кольцеобразных магнитов.
Источники информации
1. А.с. СССР №732572, F03D 3/30 / В.К.Александров и др. - Ветроагрегат. БИ №17, 1980 г.
2. А.с. СССР №861716, F03D 1/00 / И.П.Копылов и др. - Безредукторный ветроагрегат. БИ №11, 1981 г.
3. Патент РФ №2204734, MKU F03D 9/00 / A.M.Литвиненко. Статор ветроэлектрогенератора, опубл. БИ №14 от 20.05.2003, з-ка №2001129417/06 от 31.10.2001.
Статор ветроэлектрогенератора, снабженного на лопастях ветроколес роторными элементами, содержащий источник магнитного поля, магнитопроводы, катушки и крепежные элементы, отличающийся тем, что он выполнен в виде внешнего и внутреннего магнитопроводов, каждый из которых образован из пластин, скрепленных в форме угла, катушка размещена на одной из пластин каждого магнитопровода, при этом источник магнитного поля в виде постоянного магнита размещен между пластинами магнитопроводов, свободные стороны которых притянуты к немагнитным пластинам-дублерам, обеспечивающим их прижим к постоянному магниту, а торцы пластин через воздушный зазор находятся в магнитном контакте с роторными элементами.
